淺析小直徑鋼管樁土圍堰施工技術(shù)

■孔 麗，陳 勇

■1.江蘇捷達(dá)交通工程集團(tuán)有限公司，江蘇 淮安 223001;2.江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003

1 前言

蘇州市中環(huán)快速路園區(qū)段工程標(biāo)段六工程，是蘇州市2013年度重點(diǎn)工程，溝通婁江快速路的重要節(jié)點(diǎn)，全標(biāo)段共計(jì)橋梁12座，工期緊、任務(wù)重，橋梁結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋砼箱梁，節(jié)點(diǎn)工程WS1、SE2匝道橋梁跨越旅游航道婁江，水域面積窄且水深淺。為加快施工進(jìn)度，降低施工成本，結(jié)合施工環(huán)境，經(jīng)研究WS1匝道橋8#墩、SE2橋6、7、8#墩位于婁江采用了小鋼管樁土圍堰。

2 施工工藝及方法

2．1 施工要點(diǎn)

(1)施工前的準(zhǔn)備。鋼管樁梳理。鋼管樁在進(jìn)場(chǎng)前在倉(cāng)庫(kù)即進(jìn)行梳理，對(duì)鋼管樁的規(guī)格型號(hào)及外觀進(jìn)行檢查驗(yàn)收，去除失圓、變形及規(guī)格不符要求的鋼管樁，按照尺寸要求進(jìn)行鋼管的焊接接長(zhǎng)。技術(shù)準(zhǔn)備。熟悉圖紙掌握結(jié)構(gòu)尺寸及地質(zhì)情況。測(cè)量水域情況。

2．2 圍堰施工

(1)總體思路。用全站儀定出鋼管樁的方向和中心位置，先打內(nèi)層鋼管樁，內(nèi)層鋼管樁大于承臺(tái)輪廓1.0-2.0m，利用水上專用打樁船插打。鋼管樁施打前，測(cè)量組放樣定位，控制圍堰長(zhǎng)、短邊的鋼管樁位置，定出圍堰的角點(diǎn)及長(zhǎng)、短邊的間距。每點(diǎn)處打兩根鋼管樁，兩相鄰點(diǎn)的鋼管樁用槽鋼焊接，做為打鋼管樁的導(dǎo)向。鋼管樁由工程船直接運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。鋼管樁間距為100cm，浮吊掛錘，副勾起吊鋼管樁。插打時(shí)不能一次打到底，待鋼管樁插入河床2—4m，初步穩(wěn)定后對(duì)樁身垂直度進(jìn)行檢查，及時(shí)糾偏，并打設(shè)至設(shè)計(jì)深度，最終鋼管樁頂面要求高出水面1m。內(nèi)層鋼管樁施工完成后，開始打設(shè)外層鋼管樁，外層鋼管樁距離內(nèi)層鋼管樁按2m間距控制，施打方法同內(nèi)層鋼管樁。

在內(nèi)外層鋼管樁的外側(cè)采用【30槽鋼作為圍囹，圍囹與樁身進(jìn)行焊接，如出現(xiàn)圍囹與鋼管樁不密貼的現(xiàn)象，采用木契塞縫。填土完成后采用L5角鋼將內(nèi)外層鋼管進(jìn)行拉接。

(2)鋼管樁插打的方法。第一根鋼管樁插打。確定圍堰整體布置，先進(jìn)行輔助導(dǎo)向樁的插打施工。先根據(jù)第一根鋼管樁的位置對(duì)輔助導(dǎo)向樁進(jìn)行放樣，然后用浮吊起吊輔助導(dǎo)向樁，按放樣位置將兩根輔助導(dǎo)向樁打入地下，打入深度7m。輔助導(dǎo)向樁插打完成后設(shè)置導(dǎo)向架，導(dǎo)向架用型鋼焊制而成，高度2m。最后用履帶吊起吊第一根鋼管樁，插入導(dǎo)向架，啟動(dòng)柴油打樁錘，將其打入地下，頂面標(biāo)高控制在+2.0m，完成第一根鋼管樁的插打施工。

拆除導(dǎo)向架，拔除輔助導(dǎo)向樁。第二根鋼管樁插打。放樣后重新插打輔助導(dǎo)向樁，設(shè)置橫向?qū)驒M梁，采用與第一根鋼管樁同樣的起吊方式吊起第二根鋼管樁，在導(dǎo)向橫梁上焊接臨時(shí)導(dǎo)向卡，啟動(dòng)柴油打樁錘，將其打入地下，頂面標(biāo)高控制在+2.0m，完成第二根鋼管樁的插打施工。第二根鋼管樁施工完畢后，解除臨時(shí)導(dǎo)向卡，按第二根樁的施工方法進(jìn)行其余鋼管樁的插打施工，直至全部鋼管樁插打完畢。施工過(guò)程中要注意角樁的情況。

施打時(shí)先將鋼管樁逐根施打到穩(wěn)定深度，然后依次打到設(shè)計(jì)深度，并由上游分兩頭向下游合龍，注意檢查樁身的垂直度。鋼管樁打完后，橫向之間先用槽鋼連接連接起來(lái)，形成一個(gè)整體，然后依次用竹柵、土工布，回填土施工，依次推進(jìn)，最后用橫向槽鋼將兩根雙排方向的鋼管連接。

(3)安裝竹隔柵和土工布。將小塊竹隔柵按照圍堰尺寸在岸上采用竹簽進(jìn)行分組編排，每組不大于3m，在格柵上敷設(shè)土工布，并將其固定在竹竿上，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)沿鋼管樁內(nèi)側(cè)徐徐放下，到位后，用鐵絲將竹隔柵和土工布和鋼管樁進(jìn)行緊密連接，防止填土過(guò)程中側(cè)翻。

(4)填土。鋼管樁內(nèi)填土采用粘性土，不透水，駁船運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，抓斗船卸土，直至填至水面上1m處。填土過(guò)程中，要隨時(shí)檢查鋼管樁的垂直度，防止一次填土過(guò)高，鋼管樁外傾。

(5)抽水施工。當(dāng)圍堰堰體填土，固結(jié)后，采用大功率砂泵抽水，抽水至河床頂，向圍堰內(nèi)填土擠淤，填土從圍堰一端向另一端進(jìn)行，用粘土塊置換出淤泥，待圍堰內(nèi)粘土填筑高度大于河床底標(biāo)高后，采用挖泥船清除淤泥，繼續(xù)分層填筑粘土至圍堰頂。然后進(jìn)行樁基鉆孔施工，抽水水時(shí)設(shè)專人進(jìn)行堰體觀測(cè)，抽水速度，不宜過(guò)快，現(xiàn)堰體變形較大，立即向堰內(nèi)回水，以平衡內(nèi)外壓力差，確保人身安全。在圍堰外側(cè)設(shè)置靠船樁，在進(jìn)行圍堰填土?xí)r，不得將船與圍堰進(jìn)行聯(lián)接，且不得碰撞圍堰。填土和抽水時(shí)人員不得入堰體內(nèi)作業(yè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部大量漏水時(shí)，應(yīng)采用在外側(cè)補(bǔ)樁填土的方式進(jìn)行堵漏。

(6)安裝護(hù)欄。圍堰頂安裝鋼管護(hù)欄，豎向鋼管與鋼管樁焊接牢靠，間距1.5m，水平鋼管用扣件與豎向鋼管連接，距圍堰頂高度1.2m，掛設(shè)安全網(wǎng)及救生衣具。

(7)圍堰拆除。待鉆孔樁和承臺(tái)、駁岸施工完成后，進(jìn)行圍堰拆除。鋼管樁圍堰拆除工作與圍堰施工程序相反進(jìn)行。鋼管樁拔除先行由下游方向開始，對(duì)稱施工至上游方向，采用振動(dòng)錘配浮吊進(jìn)行施工。拆除過(guò)程必須時(shí)刻注意施工安全。拆除后利用挖泥清除填土。

3 效益分析

3．1 經(jīng)濟(jì)效益

小鋼管樁土圍堰經(jīng)測(cè)算平均樁長(zhǎng)在12m時(shí)，單價(jià)為1900元/米(含圍堰填土及拆除)，10*10m的圍堰最終成本為:76000元。如采用13m鋼板樁:租金為:1元/m.d，104根*13米*1元*60天=81120元，打拆費(fèi)用:400元/t，0.06t/m，104*13*400*0.06=5408元，圍堰填土:10*10*3*40=12000元，(還不計(jì)算大型設(shè)備租賃費(fèi)用)，共計(jì):98528元所以說(shuō)在水深合適的情況下，采用小直徑鋼管土圍堰還是比較經(jīng)濟(jì)的。社會(huì)效益。設(shè)備材料容易組織，降低了工程成本。整個(gè)施工工藝易于掌握，容易提高生產(chǎn)工人施工的熟練程度，便于施工隊(duì)伍建設(shè)，為企業(yè)帶來(lái)無(wú)形的經(jīng)濟(jì)效益。如果使用單層鋼板樁圍堰，鋼板樁剛度差，容易變形，不安全，如使用雙層，費(fèi)用將翻番，不經(jīng)濟(jì)。拆除周期短，節(jié)約工期。

4 結(jié)語(yǔ)

由上述工藝可以看出該方法施工簡(jiǎn)便、快捷且材料容易組織?？梢酝瑫r(shí)解決水中樁基和承臺(tái)的施工，不必反復(fù)投入分開解決樁基和承臺(tái)施工問(wèn)題。與其他形式圍堰相比，不必使用大型的機(jī)械設(shè)備，特別適宜水深淺，通航要求低的水中結(jié)構(gòu)物施工，且可操作性強(qiáng)、安全可靠，經(jīng)濟(jì)適用?？梢宰鳛轭愃茦蛄航Y(jié)構(gòu)物的借鑒。