深水位基础钢板桩围堰施工技术

曹小青

摘 要：在当前的交通行业中桥梁工程是其重要的一个项目，修建桥梁可以将地面的交通压力能够有效的环节，同时也可以将地面运输中的空间领域能够有效的利用。在水中如果由于控制不当则有可能会对桥梁的完整性造成一定的破坏，当前主要的处理方式就是利用钢板桩围堰技术，对大桥的基础结构能够挡护，可以确保大桥的性能能够持久。

关键词：深水位基础；钢板桩；围堰施工技术

1 工程概况

江苏省常嘉高速公路太浦河特大桥主桥分北汊和南汊两部分，北汊长湖申线航道现状Ⅳ级，规划Ⅲ级，净空要求为70m×7m，最高通航水位为2.26m，最低通航水位为0.35m；南汊芦墟塘航道现状Ⅴ级，规划Ⅳ级，净空要求为60m×7m，最高通航水位为2.11m，最低通航水位为0.37m。大桥主桥为实体墩，群桩基础，其中主墩为13#、14#、24#、25#墩，每墩采用9根？准2.0m桩基础，桩顶设置承台（13.5m×13.5×3.5m）。

根据设计施工图，所有主墩承台顶面均埋置在河床以下1.5m，平均水深达到4m。通过分析河床土质情况以及钢板桩围堰技术特点等，综合比较在本项目上采用钢板桩围堰进行深水基础施工经济、安全、实用。

2 钢板桩围堰技术的应用特点

（1）耐久性。钢板桩围堰主要是利用高强度的钢板作为基础，在深水位通过设置支护体系，使其周围能够保持一种相对比较稳定的施工区域。

（2）抗渗性。由于木板樁以及土围堰其抗渗能力都比较差，在进行施工的现场往往能出现渗漏。根据钢板桩的材质特点，相对于木板桩以及土围堰抗渗能力方面更具优势。

（3）循环性。在其经济性以及使用数中进行比较，在围堰中利用钢板桩是相当经济的，由于其寿命通常是在20年到50年左右，并且能够被循环使用，而利用其他围护结构往往是不能被做到的。

3 钢板桩围堰设计方案

水下承台、墩柱（身）采用钢板桩围堰施工方案，根据承台尺寸大小、基坑开挖深度、河道地质情况以及围堰变形等因素设计钢板桩长度、围囹、内撑所采用的材料。钢板桩围堰采用长度为18m的钢板桩，结构尺寸为33.1m×15.5m。每个围堰设置三道围囹及内撑，第一层围囹及角撑、内撑采用2I45b并焊工字钢，设在水面齐平处，第二道围檩及内撑、角撑采用2I45b并焊工字钢；第三道围檩及角撑、内撑采用2I63b工字钢，设在承台顶标高上30cm处，其具体结构形式如图：

4 大桥深水基础钢板桩围堰施工技术

4.1 钢板桩的整理及准备工作

（1）钢板桩运到工地后，应对其规格、外形、锁口进行检查，凡有弯曲、变形及锁口不合的均应整修，按情况可采用冷弯、热敲（温度不超过800～1000度）、焊补、铆补、割除或接长。

（2）围堰的平面根据承台平面采用矩形布置，因此其转角处采用特制的角桩。

（3）插打钢板桩前应清除锁口内的杂物，并涂以黄油、粘土、干锯末等混合物，以减少插打时的阻力，并增强防渗能力。

4.2 导向架的制作和安装

插打钢板桩过程中，为保证钢板桩平面位置和竖直度，需设置导向架，导向架采用？准80cm钢管桩和25#工字钢制作，根据土质本次打桩一次打至设计深度，钢板桩仅露出水面2.0m左右。导框间距较钢板桩厚度大8～10cm，以便钢板桩的插打。

为保证钢板桩的垂直度，插打时采用全站仪和吊垂球的方法控制其垂直度。

4.3 钢板桩的插打和合龙

钢板桩的插打方法为：逐块（组）插打至设计深度然后合龙；

插打顺序：首先迎通航面开始（自下游角桩开始至上游角桩），其次插打上游面至角桩位置，然后插打迎岸面至角桩位置，最后在下游面合拢。

具体插打方法：

（1）将清理好的钢板桩运至现场。

（2）起吊第一根钢板桩就位，先利用其自重作用下沉入土，然后用DZ60型振动打拔桩锤将其打到设计位置，第一根桩要严格控制其垂直度。插打一根或几根后即将其与导向框联系牢固。

（3）起吊钢板桩辅以人工插入前一根锁口中，在自重作用下下沉入土，然后用打拔桩锤振动沉桩。

（4）由于锁口摩阻力的影响，可能会发生先前插入的钢板桩跟着下沉和下插困难等情况，这时可采用手拉倒练葫芦或滑车组强迫绞拉。

（5）插打时应严格控制垂直度，以减小合拢时的误差。到最后一边时复查边长，理论上边长应为钢板桩宽度的整数倍。当发生偏差不能用拉挤方法调整时，应拔起重打，在防止和纠正无效时可用特制楔形桩合拢。

4.4 围囹制作安装

钢板桩围堰围囹设置的数量根据水深、钢板桩内外土侧压力等条件计算确定，并以此检验钢板桩和围囹支撑的强度。围囹采用双拼45#和63#工字钢，第一道围囹设置在水面上，待封底混凝土达到设计强度后即抽水，然后依次设置其他围囹。

5 结束语

钢板桩围堰是一种可以重复利用的绿色建筑材料，在当前工程建设中得到大力运用，特别是在桥梁深水基础施工中运用尤为广泛。但是在确定钢板桩围堰方案时，一定要综合考虑地质情况以及水深等，确保围堰安全可靠，施工过程应要按照方案执行。

参考文献

[1]彭亚飞.深水基础钢板桩围堰施工工法[J].山西建筑，2010，16：77～79.

[2]李迎九.钢板桩围堰施工技术[J].桥梁建设，2011，02：76～79+84.