桥梁水中承台施工中的锁口钢管桩围堰技术

聂战辉 孙鑫

中交一航局第二工程有限公司 山东青岛 266000

随着经济的发展，基建的规模不断扩大，桥梁施工技术也得到迅速发展。由于桥梁的基础及下构施工具有不可逆性，是桥梁受力的重要结构，且是隐蔽分项，需重点把控。围堰是提供桥梁下构工作空间的常见措施，目前常见的围堰按材质可分为木板桩围堰、木笼围堰、钢板桩围堰、锁口钢管桩围堰、钢筋混凝土板桩围堰等。李恒[1]对钢板桩、锁口钢管桩、双壁钢围堰的优缺点进行分析，认为锁口钢管桩围堰可缩短工期，降低工程成本。刘兰天[2]对锁扣钢管桩围堰及双壁钢围堰的造价进行具体分析，表明锁口钢管桩围堰可缩短工期近30天，减少投资近340万元。李凡[3]对锁口钢管桩围堰的施工工艺进行总结分析，证明锁口钢管桩围堰在淤泥质软土地区可充分发挥其优势。司坤[4]采用有限元分析法对锁口钢管桩围堰各个工况下的强度、刚度及稳定性进行了分析研究。

目前对于锁口钢管桩围堰的研究主要集中在不同围堰形式对比分析、整体施工工艺及受力分析等方面，对锁口围堰施工过程的技术应用问题及应用方式却研究较少，本文着重分析锁口钢管桩围堰的技术应用问题及应用方式，以更明确地指出围堰的施工重点，以此来确保施工质量和安全性，提高工程的经济效益。

1 桥梁水中承台锁口钢管桩围堰施工技术应用问题

1.1 钢管桩垂直度把控问题

钢管桩是锁口钢管桩围堰的主体结构，且其搭设质量关乎后续施工步骤的顺利实施。由于钢管桩长度较长，若仅在打设顶面设置垂直度控制措施，很难保证整根钢管桩的垂直度。此外，钢管桩的加工焊接质量也会影响钢管桩的垂直度，甚至影响后续钢管桩合龙的顺利与否。

1.2 锁口钢管桩围堰变形问题

锁口钢管桩围堰变形属于不可逆问题，导致变形的主要原因是桥梁水中承台长期承受外部水压作用，压力越大，压缩值越大，进而导致不可逆变形。锁口钢管桩围堰变形问题不是在瞬间出现和形成的，而是经过长期积累导致的。此外，在围堰抽水回水及潮涨潮落过程中，围堰内外水位差不停波动，围堰受力复杂多变，也会导致围堰结构的变形。

1.3 围堰封口、堵漏问题

锁口钢管桩围堰打设的根本目的是解决水上施工的问题，创造无水作业条件，以满足施工需要。因此围堰的封口及堵漏问题的合理解决显得尤为重要，受钢管桩打设垂直度的影响，甚至需特制异型桩以满足封口的需要，施工复杂且容易产生误差，对后续的堵漏产生不利的影响。堵漏材料大体可分为水硬性材料和普通材料，水硬性材料止水效果较好但会影响锁口钢管桩的回收利用；而普通材料要达到较好的止水效果需采用合理的工艺工法。

1.4 存在腐蚀问题

腐蚀是桥梁水中承台锁口钢管桩围堰危害较为严重的问题，会腐蚀的桥梁钢管材料主要是钢材，钢材腐蚀会导致很多问题，会对围堰的整体强度及稳定性产生影响；同时流水还会对封堵材料产生腐蚀、侵蚀作用，导致封堵效果较差。总之，流水对钢材的腐蚀及对封堵材料的侵蚀都会改变钢围堰所创造的无水工作环境，进而影响整体的施工进度，需引起格外的重视。

2 桥梁水中承台锁口钢管桩围堰施工技术应用方式

为了保证桥梁水中承台锁口钢管桩围堰的施工质量，保证桥梁的施工进度，需从钢管桩打设垂直度、围堰变形、围堰封口堵漏效果及围堰腐蚀情况等方面加以控制。

首先，钢管桩的横向垂直度可通过双层围囹兼做导向架的方法加以把控，通过加设定位挡块以保证围堰的纵向垂直度，同时在钢管桩打设过程中通过水平尺及全站仪对垂直度进行复核检测，确保钢管桩垂直度小于5‰，为后续封口堵漏的顺利进行提供保障。

其次，围堰施工过程中实时监测内外水位差，并通过人工注水及抽水的方式保证内外水位差小于限值，避免围堰受较大的压力作用，同时，严格按照计算书的要求按部施工。通过测斜仪及应变片对围堰的变形情况进行实时监控，并根据监控数据合理安排施工。

再次，采用红粘土掺木屑，并酌掺棉花的方式作为围堰的封堵材料，在填充前将上述材料搅拌均匀，入水不散为宜。填充锁口宜连续下料，且在下料前在采用密封薄膜包裹锁口钢管桩内侧，采用击实锤击实压密填充材料。同时在围堰抽水过程中，实施观测围堰的堵漏情况，对于漏水区域采用重新击实结合磁性防水橡胶条的方式重新处理，保证围堰止水效果良好。

最后，需要选择科学的防腐蚀、防侵蚀方式和施工钢管材料。在开展施工设计前，需要聘请专业的勘探人员对施工现场的地质条件进行勘察，在此基础上选择施工钢管材料，并请专业人员确认钢管材料类型和质量。同时采用密封薄膜对封堵材料进行隔绝处理，以减少流水侵蚀，保证围堰良好的止水效果[5]。

3 结语

目前，我国桥梁工程项目不断增加，且水中桥梁占比较大，为水中桥的发展带来了机遇。基础及下构作为桥梁工程的关键组成部分，其施工工艺的合理、高效显得尤为重要，根据桥梁工程施工的具体情况，合理的运用锁口钢管桩围堰施工工艺，并从垂直度、变形、封口堵漏、腐蚀性等方面对围堰质量加以严格控制，以此保证桥梁工程的施工质量，进而保证桥梁工程的经济效益和社会效益。