橋梁基礎工程鋼板樁圍堰技術應用分析

文/李磊

1 前言

在橋梁工程項目施工階段，基礎工程施工質量水平的高低直接關系到主體橋梁工程的安全性以及穩(wěn)定性。由于橋梁工程屬于系統(tǒng)性的工程，且很多工程都是在施工環(huán)境惡劣的區(qū)域下進行作業(yè)施工，所以其對橋梁基礎工程技術的應用要求非常高。在基礎工程施工時，施工單位需要根據(jù)實際情況合理選擇技術策略，其中鋼板樁圍堰技術屬于常用的一種策略，該技術的應用可以提高橋梁基礎的穩(wěn)定性，因此對橋梁基礎工程鋼板樁圍堰技術的應用要點進行分析，總結出更為科學的技術策略具有相當?shù)姆e極意義。

2 技術分析

在橋梁建設領域中，鋼板樁圍堰技術是常見的一種技術策略，其主要是鎖口型樁，以直板、槽型等形式為主，且結構尺寸形式是比較特殊的，與其他的結構形式有著一定的差異。從鋼板樁圍堰結構形式分析發(fā)現(xiàn)，它可以根據(jù)工程的實際情況需要組合成為不同的結構，滿足不同條件下的橋梁使用要求，對于我國的橋梁工程領域有著極為重要的影響。這是由于該結構強度性能較高，防水性能完全滿足工程的技術標準和要求，因此對于橋梁工程質量的提升有著積極的促進作用。

以當前我國的橋梁工程建設具體情況分析發(fā)現(xiàn)，沉井式圍堰是目前比較常見的結構形式，為單壁封閉的形式，圍堰結構中包含有縱橫的支撐結構形式，可以形成圍籠的結構，完全達到工程的強度標準和要求。從實際情況分析，在橋梁工程建設中，圍堰結構高度設計最為重要，通常超出最高水位約0.5m 即可，且結合當?shù)氐乃驐l件、航道運行狀態(tài)等要素，把外形設計為圓形，以應對沖刷的作用。此外，施工人員還要做好平面尺寸設計和控制工作，以保證橋梁基礎工程達到施工需要[1]。

3 工程概況

某橋梁工程整體長度為1.1km，該工程地理位置較為險峻，橋梁墩柱位置地質結構主要以粉質土、卵石風化巖石為主。該工程屬于跨河工作，河道水位為139.93m。為了滿足橋梁基礎工程的穩(wěn)定性以及安全性，通過現(xiàn)場勘測后決定采取鋼板樁圍堰技術進行施工，從而滿足橋梁建設需求[2]。

4 鋼板樁圍堰施工方法及要點

4.1 鋼板樁圍堰施工流程

從工程的實際情況分析后確定，本次橋梁工程項目中，主要是水上施工作業(yè)的方式，所以在施工中要嚴格執(zhí)行下述流程：鋼棧橋、施工平臺設計及施工；鉆孔樁、鋼板樁施工；抽水處理及水下混凝土施工；承臺模板安裝及混凝土工序。

4.2 鋼板樁圍堰結構設計

在進行鋼板樁制作時，考慮到受力結構以及承載能力，本次工程主要以SY295 材料進行制作，其平面尺寸為33.7m×15.3m，根據(jù)需要在結構內(nèi)部布置兩道內(nèi)支撐，以保證結構性能合格。

4.3 鋼板樁圍堰施工準備

鋼板樁圍堰結構的施工環(huán)節(jié)一項非常重要的工作就是準備工作，比如：鋼板樁的檢查、振動錘檢測等，對于后續(xù)整個環(huán)節(jié)的施工有著直接影響。施工單位應以工程的實際情況作為出發(fā)點，選擇合適的施工機械設備，以保證施工的質量和效率，并在工程開展前進行振動錘的測試工作，使各個方面的性能完全符合工程標準。具體施工作業(yè)環(huán)節(jié)過程中，鋼板樁的下部位置由于存在一定的擠壓力，鎖口部位上的縫隙尺寸較大，上部會發(fā)生傾斜的問題。因此，在具體的施工環(huán)節(jié)，施工人員要打入三片鋼板樁進行垂直度的檢測，其尺寸偏差控制在0.5% 以內(nèi)，否則就要糾正處理。一次性糾偏的數(shù)量過多時，容易造成鎖口卡住的情況發(fā)生，造成后續(xù)工作施工難以達到工程的標準要求。如果存在偏差問題，則需要馬上進行糾正，確保各方面的尺寸參數(shù)達到工況需要。在具體的施工環(huán)節(jié)，施工人員應嚴格落實施工工藝技術標準，執(zhí)行設計方案中的規(guī)定和要求，保證結構尺寸精度合格，切實提升結構的總體質量水平[3]。

4.4 安裝內(nèi)側橫撐

鋼板樁在合攏作業(yè)之前，應該把內(nèi)部的積水抽干，且施工中按照先支撐后降水的順序開展施工，以防止水壓降低而導致其出現(xiàn)變形的問題。第一層結構施工一般是在水位超過50cm 的情況下進行的，該工程中選擇的是型號為2Ⅰ45a 鋼材制作圍檁結構，支撐體系采用的是常規(guī)鋼管進行制作。

4.5 混凝土封底

插打作業(yè)結束之后，就要做好封底作業(yè)。封底工作就是處理鋼板樁的結構，該環(huán)節(jié)會給工程的質量造成直接的影響。在正式施工作業(yè)前，施工人員應該準確檢測橋梁高度尺寸，并根據(jù)尺寸標準明確潮汐深度，然后做好局部的清理工作，最為關鍵的就是清基處理。在測量工作開展的階段中，施工人員需要結合實際選擇性能好的測量儀器，做好相關的測量控制，減少誤差問題出現(xiàn)，一般情況下要采用全站儀進行測量，且要求各個邊角位置都達到潔凈度需求，樁頭和鋼板壁符合潔凈度要求。在清理工作完成之后，施工人員應該做好基底結構的檢查，保證達到合格的標準才能進行封底作業(yè)[4]。

施工作業(yè)流程如下所示：首先，鉆孔灌注樁施工中應做好各項混凝土材料的準備工作，灌注導管的直徑、數(shù)量符合要求，不會影響工程的質量；其次，封底混凝土的施工要采取合適的方式做好測量工作，避免存在偏差過于嚴重的情況；再次，結合實際情況選擇性能好的測量儀器，做好相關的測量控制工作，減少誤差問題出現(xiàn)，一般情況下要采用全站儀進行測量；最后，封底作業(yè)時，以材料的供應條件展開控制，隨時了解施工的情況，如果導管長度超出標準，則根據(jù)需要做好提拔處理。此外，在封底施工澆筑環(huán)節(jié)，施工人員還需按照項目的氣候條件、項目需求控制好混凝土坍落度，對滿足不了工程項目的事物應及時處理，以減少工程質量問題出現(xiàn)[5]。

4.6 圍堰監(jiān)測

承臺結構的施工也非常重要，施工人員應隨時進行圍堰監(jiān)測和處理工作，做好變形狀況的檢查，通過科學的監(jiān)測方式，能夠了解內(nèi)部支撐結構的變化情況，滿足工程項目施工要求。另外，需要注意的是在水文監(jiān)測階段，還可以為圍堰點設置相應的監(jiān)測位置，再應用傳感器對其進行全過程的監(jiān)測，隨時了解水位的變化情況。

4.7 拔除鋼板樁

墩承臺和墩身結構施工結束后，通過振動法開展拔樁作業(yè)，選擇最佳的拔樁作業(yè)時間。如果土質硬度不足，則需要通過振動錘在下游拔起作業(yè)，把內(nèi)部支撐結構拆除之后，按照從下到上的順序開展項目施工，把下部支撐結構拆掉后再拆除上部支撐結構，同時保證圍堰內(nèi)外的水位是一致的。如果此時拔出的阻力比較大，則需要馬上停止作業(yè)，然后在進行相關處理之后再開展后續(xù)操作，以避免由于操作失誤引起的各種質量問題。

5 鋼板樁施工需注意問題

5.1 樁受阻控制

通常，在鋼板樁打入時，由于遇到巖層或是砂層出現(xiàn)中斷的情況，會出現(xiàn)變形、斷裂問題。針對此類問題，在施工之前相關施工人員需要通過現(xiàn)場分析，了解施工區(qū)域的特點以及打入深度；另外，在施工前還需要對鋼板樁的質量進行檢查，排除變形、銹蝕的鋼板樁，在具體作業(yè)時可以采取高壓水或是振動的方式配合沉樁，提升打樁質量。

5.2 偏斜控制

施工環(huán)節(jié)中受到環(huán)境因素的影響，很容易出現(xiàn)偏斜問題，針對此類問題施工單位需要給予關注，及時進行處理。一般來說，當傾斜問題出現(xiàn)時，施工人員需要先把傾斜的鋼板使用吊機設備將其提升1～2m，然后再繼續(xù)下沉，該環(huán)節(jié)必要時應采取支撐體系，糾正鋼板的位置使其滿足設計方案需求。

5.3 不能夠順利合攏

在鋼板樁施工的過程中，針對不能合攏問題施工人員需要從鋼板樁平面尺寸、鋼板樁的垂直度等方面進行控制，以此解決不能合攏問題。另外，在插打環(huán)節(jié)，施工人員還需要做好鋼板樁的尺寸、垂直度控制工作，若出現(xiàn)偏差問題應及時糾正。

6 結語

鋼板樁圍堰技術是橋梁基礎工程常用的一種技術方式，該技術占地面積小、施工效率高、技術成熟，能夠在深水或者軟土地基結構內(nèi)進行施工且效果都非常好，與其他方式對比來說，其具有較高的先進性和優(yōu)越性。本文以某橋梁工程為案例進行分析，發(fā)現(xiàn)橋梁基礎工程鋼板樁圍堰技術的性能良好，完全可以滿足橋梁施工的標準和要求，能夠提高橋梁運行效果，為今后橋梁領域發(fā)展奠定基礎。