桥梁工程建设中的钢板桩围堰施工技术

田茂森

摘 要：为切实提高钢板桩围堰施工技术的应用水平，需对其技术要点展开分析，梳理施工流程，以推动钢板桩围堰建设工作的顺利开展。文章从钢板桩围堰施工的原理入手，主要围绕其施工工艺及技术要点展开探讨，具体包括钢板桩设计计算、钢板桩施工、内撑系统施工、内撑下放、基底封填等方面的内容，并提出几点质量控制措施，以供相关人员参考。

关键词：桥梁工程;水中承台;围堰施工;MIDAS CIVIL

在铁路网络逐步扩宽的发展背景下，加之社会需求的促进作用，桥梁工程的建设规模得以扩大，但其普遍跨越河流、峡谷等特殊地形，现场施工条件特殊，对施工技术提出较高的要求。现阶段，钢板桩围堰施工技术则颇具代表性，其在淤泥质土层等特殊的地质条件中具有可行性，形成的水中承台稳定性较佳，可达到筑安全、保质量的效果。

1 工艺原理

钢板桩围堰以钢板桩和内撑为关键组成，其中内撑一般以型钢为主要材料，圈梁中间利用型钢稳定支撑，以保证框架体系的稳定性。内撑可视为整体结构的骨架，通过与钢板桩的共同作用，有效抵御外侧水压力、土压力，减小河流水对施工的干扰。钢板桩施工完毕后，按设计图纸施工围檩，围檩施工完毕后进行堵漏抽水开挖，开挖到设计承台底标高后进行封底。封底完成后按正常承台施工流程进行承台的施工。

2 钢板桩围堰施工技术分析

2.1 钢板桩设计与计算

黄黄高铁刘元大桥位于武穴市大金镇境内，桥址区位于剥蚀丘陵地貌，跨丘坡及丘间谷地，丘坡植被发育，丘间谷地辟为水库。桥址于DK90+360～DK90+560间跨刘元水库上游，刘元水库设计标准为30年一遇。水中承台位于刘元水库中，施工期间测量4#-6#平均水深在3 m左右（计算按3 m考虑）。根据工程实际情况与相关经验，决定采用拉森钢板桩施工。从目前已经施工的钢管桩可知，钢管桩普遍入土深度在3 m左右，钢板桩入土深度按3 m考虑。

承台的围堰尺寸为7.55×12.36 m，高度为9 m。根据自然水位变化及钢围堰施工作业时段，设计施工受力结构主要按照最高水位时进行计算。竖向共三道双拼40工字钢围檩，围檩间距为1.5 m，第一道位于施工水位以下1 m。如图1钢板桩设计图。

基坑开挖至承台底以下0.5 m未浇筑封底砼时为最不利工况，此时钢围堰竖向共有三道内支撑，内支撑采用双拼40工字钢。浇筑完封底砼C25后拆除底部影响承台模板安装的内支撑。

2.2 施工准备

（1）钻孔作业完成后，移走钻机，将无须使用的钻孔平台拆除。在钢板桩的分类工作中，应做详细的检查，保证型号、数量等方面均满足设计要求，若存在偏差，则根据实际情况采取处理措施，例如数量不足时补充相应规格的材料;对于存在弯曲问题但具有修复价值的钢板桩，可以适度修整，以便投入到施工中。

（2）以设计图纸为准，提前在平台上备好材料。提前根据钢围堰尺寸按拉森Ⅳ钢板桩算好需要的钢板桩根数，以及加工后交桩。

（3）钢板桩施工中，振动锤采用DZ90履带式钢板桩自带的振动锤，其作业灵活，能够实现拔、倒运、打一体化作业。目前国内已普遍应用。

2.3 钢板桩施工

（1）经前述各项准备工作后，拼装导向圈梁，焊接固定，以免钢板桩受施工现场水流的强有力冲刷作用而出现导向梁偏位的情况。

（2）钢板桩的施工宜采取钢板桩机施工，施工灵活，

可减少垂直度偏差。

（3）对于成型的钢板桩，将其焊接在导向梁上，按顺序拼接剩余的钢板桩。

（4）待所有钢板桩均安装到位后，统一焊接在内导线框上。

（5）钢板桩与内导向框之间易形成空隙，该部分需利用木屑夹杂砂子进行堵漏，局部漏水比较严重的用土工布进行堵漏。

（6）钢板桩施工期间不可强制性锤击，否则会出现桩底翻卷的情况，加大后续拔桩作业的难度。

（7）加强对钢板桩垂直度

的检测与控制，以免因处理不及时而出现大范围的偏差。

（8）对于存在水流的施工区域，考虑到流水阻力较大的特点，可从上游开始施工，向对岸和中间两个方向推进，于下游汇聚，由此可减小流水阻力对施工所造成的干扰。

2.4 内撑体系施工

（1）内支撑体系由双拼40工字钢构成，圈梁系统的关键材料为双拼的40工字钢;沿垂直桥面的方向有序将上内撑安装到位，并配套适量的工字钢斜撑，以达到加强的效果。

（2）以图纸为准，组装下内撑圈梁，若无误则焊接在钢板桩上。

（3）将上内撑圈梁稳定安装在承重结构上，同时与下内撑圈梁稳定结合，由此形成导向梁。

（4）按特定的流程完成内支撑的安装工作，即：圈梁→支撑→斜撑。

2.5 基坑开挖与封底

基坑水抽干后进行开挖，严禁带水开挖，开挖过程中会局部渗水，采取两台22 kW的泥浆泵边抽水边开挖，始终保证基坑不被水浸泡，基坑开挖到位后，立即用C25混凝凝土封底，混凝土采取天泵浇筑。基底封底时因为是水下浇筑无法一次控制好标高，预留20 cm厚二次浇筑。基底封填凝固后，对没勾到位的钢护筒进行勾除，最后对局部封底前没挖到位的基坑进行清理，待混凝土强度到位后，将最底下影响承台施工的围檩拆除，最后补浇第一次没到位的垫层混凝凝土，确保其标高位于承台底面。

3 质量控制措施

（1）秉承“安全先行，质量第一”的原则，建立质量管理机构及制度，采取强有力的质量管理措施，确保各道工序的施工质量均可满足要求。（2）在钢板桩围堰施工前做好技术交底工作，强化员工对工程的认识，准确把控技术要点，提高施工的规范性。（3）钢板桩倾斜度需控制在0.5%以内，若在施工期间由于锁口缺乏严密性而渗水，则需及时堵塞。（4）封底混凝土浇筑施工前做好准备工作，即处理钢板桩的渗漏问题，配套2台22 kW泥浆泵，调整工艺参数，使其呈同步运行的状态。（5）钢板桩内壁处标注围檩标高，尤其第二道围檁底面高度不能低于承台顶面，以免影响后期承台施工，其次承台封底砼标高需控制好，以免后期承台厚度不够。

4 结语

通过对钢板桩围堰施工技术的分析，总结如下：

（1）钢板桩内支撑采取双拼40型钢现场根据钢围堰尺寸焊接，避免因螺栓连接现场施工误差导致的尺寸不合的现象。（2）钢板桩围堰的机械使用的设备为DZ90履带式钢板桩。在施工中，应焊接导向梁，以免在水流作用下而发生变形现象。（3）在应用钢板桩围堰施工技术时应充分考虑现场条件，合理优化施工技术，尽可能减小水流、水深等外部因素对施工的影响，营造安全的施工环境。

参考文献：

[1]谭春腾.钢板桩围堰技术在桥梁施工中的应用[J].江西建材，2020（11）：129+131.

[2]桑家亮，曹卫鹏.钢板桩围堰在桥梁施工中的应用分析[J].交通世界，2016（30）：64-65.

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