钢板桩围堰技术在桥梁施工中的应用

张赟

（江西省天驰高速科技发展有限公司，江西南昌330103）

0 引言

在桥梁基础项目施工阶段中，钢板桩围堰技术具备施工方便、操作性强、技术成熟、成本低等特点，得到了广泛的应用。为了能够对该技术的应用情况有更为全面的了解，对该技术在桥梁工程项目建设中的应用情况进行分析，总结出科学有效的技术方案，对项目的开展有着积极作用。

1 拉森钢板桩优点与作用

根据我国目前的工艺水平，对拉森钢板桩进行分析，它有两种类型分别为冷弯钢板桩和热轧钢板桩。在桥梁工程项目建设领域中，冷弯钢板桩的使用频率远远大于热轧钢板桩，这主要是前者比后者更具有价值性。为了对拉森钢板桩的优点及作用有更全面了解，以下对其进行详细分析。

1.1 拉森钢板桩用途范围

对于拉森钢板桩而言，它具备特种性及优越性，不仅能在永久性工程项目使用，并且还能应用于码头建筑工程，还有基坑工程中。在应用的阶段中，通过该技术可以提高工程项目的建设效率与质量，还能够为工程项目的开展奠定良好基础。

1.2 拉森钢板桩优点

在桥梁工程项目施工的阶段中，拉森钢板桩最大的特点就是质量高。由于工程基坑对于承载能力及刚度的要求是非常高的，并且还需要确保工程具备一定的隔水性，在使用阶段中应用拉森钢板桩能够满足桥梁工程施工要求。另外，在该技术还具备施工方便、可操作性强等特点，所以得到了广泛的应用[1]。

2 工程概况

某大型桥梁项目的总长度为785m，整个桥梁采用（8～32m）预制简支组合箱梁形式，为铁路线路桥梁项目，设计为双线走向方式，线间隔距离为4.8m，总计设有9 个墩台。经过前期地质勘查，桥梁所处地区的地质条件为低山丘陵地貌，植被茂盛，两侧桥台极为陡峭，下部有河流经过，水面宽度为100m 左右。

3 钢板桩围堰的方案设计

3.1 方案确定

3.1.1 在现场施工前，需要在该桥梁的上游，距离左中心线15m 的位置上设计一条钢结构施工栈桥，其长度为100m，宽度为4.5m，在其和栈桥垂直的方向上设置3 个钢平台结构，并且对于该桥梁的围堰、承台、墩身等结构采用同时施工方式，提高施工效率和质量。

3.1.2 深入研究分析该桥梁项目的地理环境、自然条件、水文地质等条件，监理、设计、施工、业主等单位组织技术人员进入到现场进行全面勘察，对于该桥梁设置在水中的承台进行设计变更，各个单位确认变更方案并且会签，同时经过县级以上水利部门的审批通过，决定对于该项目承台高程进行变更，承台底部标高增加约2.7m，变更之后该项目的围堰内部区域内水深度为10.2m。

3.1.3 该桥梁项目建设工期比较短，水深比较大，地质环境复杂性高，容易诱发安全事故，为项目施工带来不利影响。经过对现场的全面深入分析，对比多种围堰施工方案，最终选择应用钢板桩围堰的结构形式，并且通过专家、技术人员的反复计算与审核，上报主管部门批复，才决定选用该方案进行项目施工[2]。

3.2 桥梁承台数据

墩承台结构根据现场施工条件和实际情况，选择合适的施工尺寸进行测量，其承台高度全部为270cm。现场施工的水位高程尺寸为42.57m，6#墩承台高程是最低的，经过变更之后调整为33.358m。在现场施工环节，封底混凝土结构厚度尺寸为1.0～1.5m。

3.3 方案设计及优化

承台周边需要预留2～3m 的工作面，5#、6#墩的周边围堰尺寸结构设计为14m×18m，平面结构的尺寸需要做好控制，并且使用钢板桩进行闭合性检测，将整个结构的尺寸进行全面管控，保证尺寸偏差范围控制在±0.5m 内。

对于6#墩进行分析，其墩承台结构具有代表性，设计的堰顶为施工水位的1m 位置上，在计算时按照围堰顶部高度为10.5m 的方案进行设计与计算，以确定施工技术参数。在现场施工时，钢板桩结构的长度为18m，入土深度为7.5m，达到技术标准的要求。从安全性角度进行计算，在钢板桩围堰深度为10.5m 的情况下，内部围檩与支撑结构安装4 道，经济性较好，也能够达到安全性标准。

4 钢板桩围堰施工

4.1 施工准备

拼接钢板桩作业之前，应该开展全面性的检查，测量、分类、编号等处理，让各个结构部分有序的处理，并且将两侧的锁口采用相同型号长度为2～3m 的短板桩进行试验检测，必须保证2～3 人拉动通过为合格标准。打拔钢板桩的主要施工设备为振动锤，这是必不可少的，在操作前进行检测，合格后才能开展施工。

4.2 围堰施工

4.2.1 打设定位桩、安装定位横梁

在现场使用安装完毕的钢板桩进行定位处理，并且需要使用工字钢焊接作业，通过工字钢进行钢板桩的定位处理，达到精度的要求。钢板桩露出水面的部分要进行警示标记，做好槽钢的固定工作，在打桩环节要确定具体的导向位置，标记好高程。

4.2.2 打入钢板桩

自河流上游侧围堰内的中间部位打入第一个钢板桩开始，两侧对称进行插打施工，在下游合龙成为整体性结构，所以确保最初打入的钢板桩位置精度合格极为关键。在完成3m 测量之后，进行1 次校正，保证其处于同一直线上。按照起吊能力确定插打的深度，通常为2～3m 即可，在全部插打结束后，逐步达到设计标高的要求。钢板桩合龙部分的施工应该设置合格的异形钢板桩形式，在现场进行测量，保证异形钢板桩的角度、尺寸完全符合要求。根据相应的切割焊接异形钢板桩的形式，确保围堰结构的密封性合格[3]。

4.2.3 钢板桩实施抽水、清淤、内撑处理，保证结构达到要求

其一，打入钢板桩之后堵漏处理，然后设置第一道围檩支撑；其二，抽水处理，水位下降3.0m，堵漏处理，然后打入第二道围檩支撑；其三，再抽水处理，水位下降3.5m，堵漏处理，并且打入第三道支撑；其四，持续抽水下降到河床下部，堵漏处理，并且打入第四道支撑；其五，抽水或者挖黏土处理，深度为1.5m，然后堵漏。

每一道围檩支撑结构在安装作业前，首先要明确标高部位，之后在内部焊接三角托架，该结构应用槽钢焊接制作，确保各个托架顶面高程处于同一平面上。然后应用吊车将工字钢吊起到托架表面，并且采用水平设置的方式，确保各个位置都与钢板桩紧密贴合，如果存在缝隙，直接填塞楔块，每3 个钢板桩和工字钢采用点焊方式连接。最后，进行钢板桩斜支撑与横向支撑的连接，确保各个部位连接紧密，缝隙使用楔块封闭处理[4]。

4.2.4 钢板桩围堰封底及堰内结构物施工

围堰内抽水工作结束后，拔出全部定位管，基底进行平整性处理，并且在表面铺设一层厚度为1.5m 的C20 混凝土材料。封底作业之前，要在底部钢板桩周边铺设编织袋或者土工布的材料，以保证钢板桩和底部混凝土结构是隔离状态，确保拔除钢板桩可以顺利进行。封底混凝土从一侧到另外一侧施工需要连续进行，且不设置施工缝。在封底结构混凝土强度达到设计方案要求的80%之后，才能进行各个支撑结构的拆除施工。然后承台立模、绑扎钢筋以及承台浇筑施工，在强度合格后，拆除该结构。最后逐步进行桥墩结构的施工，每一步都要保证符合要求。上述各个环节结束后，全面拆除围檩结构。

4.2.5 防渗与堵漏

钢板桩打入作业开始前，要在锁口的部位上涂抹一层黄油、锯末的混合物，以保证润滑性合格。在锁口存在渗漏的问题，使用棉絮或者麻绳进行嵌塞处理，外部需要包裹一层防水彩条布，确保达到堵塞的要求，在桩脚的漏水位置上，通过局部混凝土实施封底处理。

4.2.6 钢板桩拔出

应用打桩机夹住钢板桩头，持续振动1～2min，确保周边的土体结构出现松动的情况，达到液化的状态，减小桩体结构的摩擦力，然后缓慢、匀速的向上振拔处理。拔桩焊接时，要随时了解桩机的负荷情况，如果发现拔出难度大或无法拔出，应该停止拔桩处理，再振动1～2m，向下打入0.5～1.0m 的距离，然后逐步进行振拔处理，反复处理后可以拔出。

5 钢板桩围堰施工监测

该基坑项目的安全等级为一级，需要随时进行围堰检测。观测钢板桩侧向水平位移；钢板桩周边需要设置4 道边墙，间隔2m 就要布设一组观测点，每个观测点都要沿着钢板桩的竖向位置确定，每两道围檩需要设置一个观测点；间隔12h 记录一侧观测数据。

6 结语

经过本文实际桥梁案例进行钢板桩围堰施工分析，采取科学合理的应对措施，保证安全性符合要求，确保工程的质量合格，钢板桩围堰应用到10m 以下水深可以达到要求，对于类似桥梁项目施工有重要参考价值。