对钢板桩围堰施工要点的分析

豆军建

河南省伟信招标管理咨询有限公司（450012）

0 概述

钢板桩围堰适用于水深4 m以上，河床覆盖层较厚的砂类土、碎石土和半干性黏土，风化岩层等基础工程。钢板桩有直形、Z形、槽形、工字形等，可作成单层与双层围堰。在一般桥梁工程基坑施工中，浅基多用矩形及木导框，较深基坑多用圆形及型钢。双层围堰施工时在双层围堰的夹层中间一般填粘土，特殊情况下在夹层下部灌注水下混凝土提高防渗能力，在钢板桩围堰的施工中，多用槽形钢板桩。当基础较深，坑壁土质不良，渗水量大，边坡（坑壁）容易坍塌，则围堰内侧坡脚至基坑顶边缘的距离，适当增大，确保安全。

1 施工工艺流程

施工准备→定位测量→导框安装→钢板桩吊装就位→插打钢板桩→围堰内清理→安装模板→基础和墩身混凝土施工→模板拆除→钢板桩拔出。

2 施工工艺要点

2.1 施工准备

将新旧钢板桩运到工地后，详细对其检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3 m的短桩作通过试验,以2～3人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉,最大牵引力≤10 kN，有条件时，采用检查小车进行。

锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯、热敲（温度不超过800～1 000℃）、焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，再焊接加固板，对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。

在采用组桩插打时，每隔4～5 m设有一道夹板，夹木在板桩起吊前夹好，插打时，逐付拆除，周转使用。

组桩及单桩的锁口内,涂以黄油混合物油膏（重量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干黏土=2：2：2：1），以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。

2.2 导框安装与插打方法

在进行安装导框时，先进行定位测量。水中导框距岸边或已成墩（或施工便桥）较远者，用前方交会法定位。导框的安装，一般是先打定位桩或作临时施工平台。导框采用在工厂或现场分段制作，在平台上组装，固定在定位桩上。当不设定位桩时，直接悬挂在浮台上，待插打入少量钢板桩后，逐渐将导框固定到钢板桩上。

2.3 钢板桩的吊运插打与合拢

钢板桩检查合格后，由两组平车运至码头，按插桩顺序堆码最多允许堆放四层，每层用垫木隔开高差不得大于10 mm，上下层垫木中线要在同一垂直线上，允许误差不得大于20 mm。

安插钢板桩使用高架索道对钢板桩进行水平和垂直运输，将钢板桩运至指定位置，然后运用两个吊钩的吊起和放下，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩，移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。

起吊前，锁口内嵌填黄油沥青混合料。箍紧钢板用的弧度卡箍，待插入锁口时逐个解除。

钢板桩逐块（组）插打到底或全围堰（矩形围堰可为一边），先插合拢后，再逐块（组）打入，矩形围堰一般先插上游边，在下游合拢。圆形钢板桩围堰插打由两侧对称向下游按顺序加插,到下游合拢，两侧增插数大致相等，最多允许相差8组。在钢板桩的垂直度较好时，一次将桩打到要求深度；垂直度较差时，分两次施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求深度。

2.4 抽水堵漏

钢板桩插打完，即可抽水开挖。设计有支撑的围堰，先支撑再抽水，并检查各节点是否顶紧，板桩与导框间木楔是否敲紧,防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快,且要随时观察围堰的变化情况。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，同时在漏缝处撒大量木屑或谷糠，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，可采用混凝土封底等措施。

2.5 拔桩

钢板桩拔桩前，先将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并陆续灌水至高出围堰外水位1～1.5 m，使内外水压平衡，使板桩挤压力消失，并与部分混凝土脱离(指有水下混凝土封底部份)。再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动各拔高1～2 m，然后挨次将所有钢板桩均拔高1～2 m，使其松动后,再从下游开始分两侧向上游挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出，必要时进行水下切割。

3 机械设备配置

在岸边或浅水处，用简易脚手架或直接用打桩机或吊机、扒杆等机械打桩，在较深水中打桩时，要根据工地使用机械及水上作业的设备要求安排。

打钢板桩时选用较轻型桩架，一般锤重宜大于桩重、锤击能要适当。用组合桩时，可按桩数加倍机械设备配置数量。

主要机械设备采用打桩机、发电机、震动拔桩锤、卷扬机、抽水机、电焊机、检查小车、等离子切割机、弯轨器、工作索道等。

4 质量控制

1）在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3 mm，断面上的错位不大于2 mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。

2）对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3 mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30 mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。

3）为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向木，顺导向木下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致,锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰，同时为了使围堰周边能为钢板桩数所均分，事先在围堰导梁上按钢板桩组的实际宽度画出各组钢板桩的位置，使宽度误差分散，并在插桩时，据此调整钢板桩的平面位置，使误差不大于±15 mm，当仍有困难时，将合龙口两边各几组钢板桩不插到河床，在悬挂状态下进行调整。在无法顺利合拢时，则根据合拢口的实际尺寸制造异形钢板桩合拢。但要控制异形钢板桩上下宽度之差不超过桩长的2%。

4）在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2 m。所以,在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。

5）在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。

6）打桩时必须在桩顶安装桩帽,以免桩顶破坏。切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。

7）钢板桩围堰在使用过程中，防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管，到围堰内抽水时，再予封闭，在围堰内抽水时，钢板桩锁口漏水，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝，撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒，同时当围堰内抽水至各层支撑导梁处，逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧，使导梁受力均匀。

8）围堰使用完毕，拔除钢板桩时，首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除，然后在围堰内灌水至高出围堰外水位1～1.5 m，平衡内外的水压力使其与封底混凝土脱离，再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动后拔高1～2 m，然后挨次将所有钢板均拔高1～2 m，使都松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。

5 安全控制

1）对打桩机主塔架，设浪风绳固定，防止风大时，桩架摇晃严重发生意外事故。

2）打桩机在轨道上的轮子要经常检查不能有悬空的，如有时应调整轮子或塞垫等办法，使轮子压在轨道上。

3）当人爬上打桩机塔架和走在临水的导向环上时，应戴好安全帽，系好安全带。

4）拔桩时要先震动1～2 min，再慢慢启动卷扬机拔桩。在有松动后再边震边拔，防止蛮干。

5）对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换。