鋼板樁圍堰在橋梁水中承臺施工中的具體應(yīng)用

趙志遠(yuǎn)、殷路路

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況

以孟加拉國蓋班達(dá)提斯塔河橋梁工程為例，從地理情況來看，該河流所處的地區(qū)屬于河流沖積地貌。

相關(guān)人員的實際勘測表明，在雨季期間，該河流的河面總寬度達(dá)到3km，其中主河道寬約400m，除主河道位置地形變化較大外，河流其他區(qū)域的地形相對平坦。

該工程橋梁的整體高度為10～20m。從土壤性質(zhì)來看，河床表層3～5m 為粉土+砂性土，5m 以下為砂性土，砂性土不具有黏聚性，且透水性較好。從該橋梁工程的實際特點來看，橋梁的整體長度為1490m，中心里程為CH3+706m。從橋梁分類上來看，該橋梁屬于特大型橋梁。

在施工過程中，該橋梁使用的是鉆孔灌注樁技術(shù)。為了保證工程質(zhì)量，所有樁體均具有較強的摩擦力。樁基深度最大可達(dá)42m，相關(guān)人員的統(tǒng)計表明，在整個橋梁工程中有290 個樁基及30 個承重平臺。從工程的實際特點來看，這些承重平臺絕大多數(shù)都在水中，承重平臺的規(guī)格為8.9m×8.9m×2m。在樁基的施工過程中，普遍采用土筑島施工平臺，平臺的頂端高出水平面1m 左右。同時，承重平臺的底面處于水下3～5m 的范圍內(nèi)。

根據(jù)這些承重平臺的實際情況來看，如果相關(guān)的施工人員想從根本上保證承重平臺的施工效果及其安全性、穩(wěn)定性，首先需要解決的就是底部涌水、水測壓及滲水的問題。

相關(guān)人員應(yīng)對工程進(jìn)行全面考慮，并結(jié)合該地區(qū)的實際情況，在施工過程中選擇合適的施工技術(shù)以及施工手段，確保工程如期完成，同時為企業(yè)帶來應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。

2 鋼板樁圍堰在橋梁水中承臺施工中存在的問題

2.1 鋼板樁圍堰施工前未了解相關(guān)的環(huán)境特點

根據(jù)建筑工程的實際特點，在施工前，應(yīng)派人員探查周圍的環(huán)境。因此，在運用鋼板樁圍堰技術(shù)施工前，水中橋梁承重平臺施工單位應(yīng)選派專業(yè)人員對施工區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并形成調(diào)查報告。在調(diào)查的過程中，調(diào)查人員應(yīng)重點關(guān)注工程的地質(zhì)土壤環(huán)境、施工現(xiàn)場周邊環(huán)境、施工區(qū)域的水質(zhì)、施工區(qū)域的居民基本情況等。相關(guān)人員對地質(zhì)土壤環(huán)境的調(diào)查，主要是為了根據(jù)土壤的情況選擇所需要的鋼板樁。而調(diào)查施工環(huán)境周邊的居民情況，則是為了保證施工過程中不會對居民的生活、產(chǎn)生造成影響，從而維護(hù)企業(yè)的良好形象。同時，施工企業(yè)的管理者也應(yīng)進(jìn)行深入走訪，及時了解工程可能對居民的生活、產(chǎn)生帶來的影響，并結(jié)合居民的基本生活需求調(diào)整施工方案。但實際情況卻是，部分調(diào)查人員對于施工環(huán)境的土壤特點及周圍居民的基本情況調(diào)查得不夠細(xì)，導(dǎo)致施工過程中的噪音嚴(yán)重影響了居民的生活，也為工程的推進(jìn)帶來阻礙。

2.2 鋼板樁圍堰施工不符合相關(guān)要求

由于鋼板樁圍堰技術(shù)是一項先進(jìn)的技術(shù)，在水中基礎(chǔ)承重平臺的施工中起到了不可替代的作用，因此，在應(yīng)用該技術(shù)的過程中對施工人員的要求也較高，必須具備過硬的素質(zhì)以及良好的職業(yè)道德。例如，在鋼板樁運輸?shù)倪^程中，施工單位的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)當(dāng)組織施工人員使用加長版運輸車進(jìn)行運輸，從而保證鋼板樁不會因道路的崎嶇不平而出現(xiàn)損壞。鑒于鋼板樁的特點，在運輸?shù)倪^程中還應(yīng)當(dāng)盡量選擇平坦的道路，運輸人員不應(yīng)為了節(jié)省高速公路費而選擇山間小路。

此外，當(dāng)鋼板樁抵達(dá)水中橋梁基礎(chǔ)承重平臺施工現(xiàn)場時，相關(guān)人員要選擇承重能力較強且地面相對平坦的區(qū)域?qū)⑵涠逊?，從而保證其不會因重力過大而發(fā)生斷裂。在鋼板樁插入土壤的過程中，相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)采用逐片插入的方式。然而調(diào)查結(jié)果顯示，現(xiàn)階段，很多施工人員并沒有按照工作流程完成相應(yīng)的施工任務(wù)，致使整個工程的質(zhì)量下降，達(dá)不到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致工程存在較大的安全隱患。

2.3 鋼板樁圍堰施工過程中的監(jiān)測力度不夠

研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)階段的橋梁施工過程中，施工單位的監(jiān)測部門沒有采取有效手段，對鋼板樁圍堰的施工過程進(jìn)行全面檢測。在運用鋼板樁圍堰施工技術(shù)進(jìn)行施工的過程中，發(fā)現(xiàn)小部分施工人員及技術(shù)人員存在玩忽職守的現(xiàn)象。

造成這些現(xiàn)象的主要原因有以下三個方面：

首先，施工單位的管理者沒有認(rèn)真研究鋼板樁圍堰的技術(shù)特點，也沒有建立健全相應(yīng)的監(jiān)測制度，導(dǎo)致監(jiān)測人員不能夠?qū)φ麄€施工過程進(jìn)行全面監(jiān)督、管理，增加了安全事故發(fā)生的概率。

其次，單位管理者沒有認(rèn)識到監(jiān)測工作對整個工程的重要意義，很多施工單位將經(jīng)濟(jì)利益放在第一位，并沒有投入資金提高監(jiān)測人員的待遇以及引進(jìn)先進(jìn)的檢測設(shè)備，致使施工過程中的監(jiān)測工作流于形式，達(dá)不到很好的檢測效果。

再次，現(xiàn)階段，部分施工單位缺少對員工進(jìn)行思想教育，導(dǎo)致員工缺乏責(zé)任感，不能以積極的心態(tài)投入到施工中，甚至在工作中產(chǎn)生了嚴(yán)重的逆反心理與抵觸情緒，不利于整個工程的推進(jìn)。以上這些現(xiàn)象，都說明在橋梁施工過程中，部分施工企業(yè)的監(jiān)管工作做得不到位，也說明了在現(xiàn)階段的橋梁施工單位中，有很多方面仍需改進(jìn)。對此，管理部門應(yīng)制定相關(guān)政策，幫助橋梁工程施工單位建立健全相應(yīng)的制度，讓這些單位的監(jiān)管工作邁上一個嶄新的臺階。

3 鋼板樁圍堰施工

3.1 確定鋼板樁圍堰的尺寸

經(jīng)過測量，承重平臺斷面的尺寸為8.9m×8.9m。在具體施工的過程中，要在每側(cè)預(yù)留長約1m 的施工空間。在正式施工時，先由測量人員測量承重平臺的大體輪廓，再用石灰畫出具體的形狀，以便后續(xù)工作。在確定鋼板樁圍堰尺寸的過程中，相關(guān)人員要采用專業(yè)的工具并以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度測量相關(guān)參數(shù)，保證工程的順利進(jìn)行。

3.2 鋼板樁施打

在實際施工過程中，要充分利用挖掘機(jī)與振動錘，并采取合適的手段將兩種設(shè)備整合在一起形成打樁機(jī)。從工程的實際特點來看，振動錘最好選擇NPK-HP07SXB 型號，該型號的振動錘產(chǎn)于日本，且該振動錘的激振力可以達(dá)到200kN。在施工過程中，相關(guān)人員采用逐一施打的方式，先對一側(cè)角上的鋼板樁進(jìn)行施打，在該工序完成后再將振動錘停在距離其最近的承重平臺上，進(jìn)行側(cè)向施工。這樣一來，工作人員便可以隨時觀察施工情況，并且能夠有效的提高施工效率。在振動錘的幫助下，相關(guān)人員可以將電纜升高，將油管理順。當(dāng)振動錘下降時，液壓開口變大，這時工作人員在鎖口的部位涂抹一定劑量的潤滑油或潤滑劑，在其幫助下，振動錘會抬起。當(dāng)鋼樁板的頂端高度超過承重平臺頂面約30cm 時，則應(yīng)停止該項工作。在振動錘下降過程中，工作人員可以將樁拉到夾口中，并同時打開液壓機(jī)，使之能夠?qū)扼w夾緊。該項工序完成后，施工人員可將樁體與錘體同時抬起，二者會因為重力的原因自然下落，在下落過程中，錘體將樁體壓至淤泥下部最大深度。在之后的工作程序中，工作人員可以嘗試將樁錘打開30s，而后讓振動錘停止振動，并利用錘體的慣性繼續(xù)進(jìn)行打樁工作。在打樁過程中，施工人員要想方設(shè)法讓樁體進(jìn)入相對密實的土層中，在完成相應(yīng)的施工后，施工人員可以考慮開啟振動錘，并用振動錘敲打鋼板樁，使鋼板樁逐漸下降。

在這一工作流程中，工作人員應(yīng)嚴(yán)格控制錘體的下降速度，從而最大程度確保樁體處于垂直位置，以便接下來的工作能夠順利進(jìn)行。相關(guān)人員應(yīng)采用合理的方式，確保樁體結(jié)構(gòu)的止水能力。當(dāng)樁體與原設(shè)計高度相差40cm 時，可以考慮將振動錘關(guān)閉。由于振動錘自身具有一定的慣性，所以它還可以繼續(xù)工作一段時間。在完成上述所有的操作程序后，施工人員可以松開液壓夾口，并提升振動錘的高度，而后進(jìn)行第2 根鋼板裝的敲打，如此反復(fù)上述程序，直至完成所有的施工工作。

3.3 鋼板樁圍堰的加固

在對鋼板樁的敲擊工作完成后，施工人員可以運用長臂挖掘機(jī)將圍堰中的淤泥徹底的清理。在清理的過程中，可以用潛水泵將其中的污水抽干凈，這樣能夠保證圍堰的穩(wěn)定性，以便工作人員進(jìn)一步提升圍堰的剛度。如果圍堰出現(xiàn)松動，那么施工人員要在第一時間采取緊急加工措施，從而避免安全事故的發(fā)生。在圍堰施工過程中，工作人員應(yīng)該沿著鋼板樁進(jìn)行施工。

3.4 鋼板樁圍堰的拆除

在鋼板樁圍堰的拆除過中，工作人員要先進(jìn)行鋼板樁的拔除工作。在該項工作開始前，工作人員要對每一塊鋼板進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查，判定該項工作的難度。在完成承重平臺的澆筑施工后，工作人員要對城中平臺進(jìn)行切割，并運用拔樁機(jī)將所有的柱體全部拔出。為了維持施工現(xiàn)場的基本秩序，工程管理人員應(yīng)第一時間運走拔出的柱體，同時組織專門人員清潔、打掃施工現(xiàn)場，從而保證干凈、整潔的施工環(huán)境。

4 圍堰受力情況分析

根據(jù)施工方案，工作人員通過分析可知，在運用鋼板樁圍堰技術(shù)進(jìn)行施工的過程中，圍堰主要面臨3種受力情況：

第一，當(dāng)鋼板樁加了第一道內(nèi)撐后，抽水至第二道內(nèi)撐所在的位置時，由于第二道內(nèi)撐尚未安裝，所以可以把河床表面看作是鋼板樁受力的一個支撐點，這種情況可以作為第一種受力的情況，工作人員需要驗算此時鋼板裝的基本受力情況。

第二，當(dāng)鋼板樁添加了兩道內(nèi)撐之后，工作人員要利用相關(guān)設(shè)備開挖至最底層的混凝土，并根據(jù)混凝土的實際情況進(jìn)一步分析鋼板樁的受力情況。

第三，當(dāng)鋼板中的兩道內(nèi)撐全部按照相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)安裝完畢后，工作人員可以將混凝土封底，在封底工作完成后拆除第二道內(nèi)撐，并及時分析此時的受力情況。

相關(guān)的技術(shù)人員可以根據(jù)上述3 種不同的工況，進(jìn)一步計算鋼板的壓強，具體的計算過程要根據(jù)施工的實際情況來確定。工作人員還可以通過這3 種工況分別計算出每道內(nèi)撐所受到的最大反作用力，并根據(jù)反作用力強度、剛度、穩(wěn)定性等重要的指標(biāo)。在具體的施工過程中，工作人員應(yīng)建立相應(yīng)的函數(shù)模型，及時對各個施工零件進(jìn)行受力分析，從而保證橋梁工程的穩(wěn)定性及安全性。在對圍堰進(jìn)行梳理、分析的過程中，相關(guān)人員也可以及時向?qū)＜艺埥?，并不斷引進(jìn)最新技術(shù)，從而得到最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為企業(yè)決策層的決策工作提供重要的參考依據(jù)。

5 如何使鋼板樁圍堰施工技術(shù)在橋梁水中承臺施工中得到更廣泛的應(yīng)用

鋼板樁圍堰施工技術(shù)人員，應(yīng)在正式施工開始前，積極到周邊走訪，了解施工區(qū)域的土壤環(huán)境和居民的基本情況，并將這些情況準(zhǔn)確記錄，形成工作日記。施工企業(yè)的相關(guān)決策層應(yīng)組織人員對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析，避免因為施工環(huán)境及周圍的居民對施工過程產(chǎn)生影響。同時，施工單位也應(yīng)組織專門的審計人員，對整個施工過程進(jìn)行嚴(yán)格審計，審計人員也可以根據(jù)施工場地周圍的環(huán)境及居民的基本情況向決策層提出合理的意見或建議，讓整個施工計劃變得更科學(xué)有效。

6 結(jié)語

本文結(jié)合具體案例，對鋼板樁圍堰技術(shù)在承重平臺施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和描述。由于該技術(shù)引進(jìn)的時間較短，在應(yīng)用的過程中容易出現(xiàn)問題。對此，各施工單位的管理人員及技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)給予高度重視，認(rèn)真分析這些問題產(chǎn)生的原因，不斷優(yōu)化該技術(shù)，從而使該項技術(shù)能夠更大程度地助力我國的橋梁工程建設(shè)。有關(guān)部門也應(yīng)給予施工單位一定的政策扶持，促進(jìn)他們進(jìn)行專項技術(shù)的改革與創(chuàng)新，為我國的橋梁工程建設(shè)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。