鋼板樁圍堰在橋梁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

文/陳立斌 中鐵十五局集體第二工程有限公司 上海 201713

鋼板樁圍堰在橋梁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

文/陳立斌 中鐵十五局集體第二工程有限公司 上海 201713

結(jié)合潘口電站庫(kù)區(qū)大橋基礎(chǔ)施工工程，詳細(xì)介紹了鋼板樁圍堰工藝的應(yīng)用。根據(jù)研究表明，在實(shí)際應(yīng)用中需要明確鋼板樁圍堰地質(zhì)條件，根據(jù)實(shí)際需要組織施工，并且采取有效措施嚴(yán)格控制施工工藝，以保證橋梁基礎(chǔ)施工質(zhì)量。

庫(kù)區(qū)大橋；鋼板樁圍堰施工

1、前言

鋼板樁圍堰是工程建設(shè)中最常用的圍堰方式之一，優(yōu)點(diǎn)為：強(qiáng)度高便于機(jī)械插打施工、剛性好支撐效果明顯、使用范圍廣容易打入堅(jiān)硬土層；可在旱地及深水等不同環(huán)境中施工，必要時(shí)加斜支撐成為一個(gè)圍籠便可形成一個(gè)獨(dú)立的開(kāi)挖環(huán)境；防水性能好；可多次重復(fù)使用，對(duì)多循環(huán)作業(yè)顯現(xiàn)了明顯的經(jīng)濟(jì)性。

2、工程概況

潘口電站庫(kù)區(qū)大橋，因2#和3#橋墩位于庫(kù)區(qū)深水位處，設(shè)計(jì)蓄水水位355.0m，水深預(yù)計(jì)在25.0m左右，河道寬度80.0m左右，此處不考慮通航要求，為節(jié)約成本和施工方便，將橋頭兩側(cè)接線路基和預(yù)制梁場(chǎng)的挖土石方進(jìn)行筑島圍堰，在土石圍堰上進(jìn)行直徑1.8m沖孔灌注混凝土樁的施工，樁基檢驗(yàn)合格后，再進(jìn)行破樁及承臺(tái)施工。

承臺(tái)施工時(shí)蓄水水位348.0m，承臺(tái)底高程為341.4m，在水位下6.6m左右，筑島所用的材料主要以土石混合料為主，透水性極大；為確保施工人員及設(shè)備的安全，擬采用鋼板樁圍堰進(jìn)行承臺(tái)施工。

3、工藝及原理

3.1 打樁施工工藝

⑴連接電纜、連接液壓管。⑵打樁機(jī)可以停放在距離施工地點(diǎn)5m左右的位置，保證機(jī)械設(shè)備施工安全。⑶準(zhǔn)備好振動(dòng)錘，將其下降至距離地面2m左右的位置開(kāi)始安裝鋼板樁，然后將錘上鋼絲繩與樁頭兩側(cè)洞進(jìn)行連接，最后起錘。⑷當(dāng)鋼板樁距離地面1m距離時(shí)，即可暫停上升，然后開(kāi)動(dòng)液壓機(jī)，夾緊樁，將振動(dòng)錘和鋼板樁移動(dòng)至打樁位置。⑸開(kāi)動(dòng)振動(dòng)錘30s，然后停止振動(dòng)，利用振動(dòng)錘的慣性進(jìn)行打樁施工，在施工過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制振動(dòng)錘的下降速度和位置。⑹止水鋼板樁圍堰接頭處的板樁為特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)角樁。

3.2 支撐加固

為充分保證鋼板樁圍堰及圍堰內(nèi)施工人員、機(jī)械的安全，根據(jù)水壓力及土壓力計(jì)算，需進(jìn)行支撐。在鋼板樁施打好后，在內(nèi)側(cè)橫向焊接一條槽鋼作為導(dǎo)向圍棱，保證所有已打好的樁的整體性。主墩維護(hù)所有樁打好之后，對(duì)槽鋼與樁之間焊接點(diǎn)進(jìn)行加固滿焊，轉(zhuǎn)角處用槽鋼進(jìn)行加固。

4、鋼板樁圍堰施工

4.1 鋼板樁的驗(yàn)收

由于鋼板樁通常都是反復(fù)使用過(guò)的舊樁，有不同程度地變形，鋼板樁運(yùn)到場(chǎng)后，先進(jìn)行外觀驗(yàn)收，逐根檢查鋼板樁的完整性，如發(fā)現(xiàn)樁身存在裂縫、孔洞，采用鋼板進(jìn)行焊接補(bǔ)漏。對(duì)于樁身殘缺，殘跡，不整潔，銹皮，卷曲等都要作全面檢查，并采取相應(yīng)措施，以確保施工順利進(jìn)行。

4.2 鎖口檢查

鎖口檢查的目的：清除鎖口內(nèi)的雜物（如電焊瘤渣、廢充填物等），找出缺陷加以整修。鎖口檢查的方法：用一塊長(zhǎng)約2m的符合類型、規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)準(zhǔn)，將所有同型號(hào)的鋼板樁作鎖口通過(guò)檢查。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)鎖口不順直或間隙過(guò)大，要及時(shí)進(jìn)行整理，否則不能使用，避免為以后施工留下隱患。

4.3 寬度檢查

寬度檢查的目的：確保每片鋼板樁的兩側(cè)鎖口平行。同時(shí)，盡可能使鋼板樁的寬度都在同一寬度規(guī)格內(nèi)。寬度檢查的方法：用鋼尺測(cè)量每片鋼板樁的上、中、下三部分的寬度，三部分的寬度要一致，對(duì)于肉眼看到的局部變形可進(jìn)行加密測(cè)量。對(duì)尺寸偏差較大的部位調(diào)整，使其與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格接近，并作好標(biāo)識(shí)。

4.4 鎖口潤(rùn)滑及防滲措施

檢查合格的鋼板樁，為保證鋼板樁在施工中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用過(guò)程中的防滲性能，每片鋼板樁的兩側(cè)鎖口都均勻涂上黃油或混合油。

4.5 垂直度控制

保證鋼板樁的垂直度，成型后使鋼板樁墻面與圍檁緊貼，在圍堰內(nèi)開(kāi)挖抽水清淤過(guò)程中鎖口不變形撕裂，是杜絕圍堰漏水的關(guān)鍵。為保證鋼板樁的垂直度和軸線不偏位，插打鋼板樁之前須先在土石圍堰上用全站儀精確放出內(nèi)導(dǎo)向框的位置并安裝牢固，并保證導(dǎo)向框的水平，用鋼板加工定位器，在使用振動(dòng)錘插打時(shí)卡在鋼板樁側(cè)面，做好垂直度定位。

4.6 插打鋼板樁

打樁先選上游、滲水小的地方開(kāi)始，第一根邊樁的定位及垂直度是控制鋼板樁圍堰位置及后期鋼板樁施工的關(guān)鍵，施工時(shí)須從嚴(yán)控制。然后逐漸向兩邊插打，在圍堰下游進(jìn)行合龍。插打過(guò)程中鋼板樁鎖口內(nèi)設(shè)置足夠的黃油，保證鎖口順滑，避免施工時(shí)造成破壞。鋼板樁合龍要通過(guò)精確計(jì)算，確定合龍口位置，采用配樁法合龍，即根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)異型鋼板樁的角度和尺寸，加工相應(yīng)規(guī)格的鋼板樁，以確保整個(gè)圍堰的密封性。

4.7 基坑開(kāi)挖及圍檁支撐的安裝

鋼板樁按設(shè)計(jì)尺寸插打完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格后即可進(jìn)行基坑開(kāi)挖，開(kāi)挖到一定深度后采用圍檁支撐以確保鋼圍堰的穩(wěn)定，圍檁支撐必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度，在開(kāi)挖抽水清淤的過(guò)程中不變形。墩內(nèi)支撐采用雙拼I45a工字鋼，在安裝過(guò)程中，在個(gè)別不密貼處采用工字鋼或2cm厚鋼板加工成“馬凳”，加工尺寸稍大于縫隙寬度，安裝時(shí)先使用千斤頂將縫隙頂開(kāi)，對(duì)支撐和鋼板樁施加預(yù)應(yīng)力，然后再安裝到位，避免尺寸過(guò)小，鋼板樁受外部壓力向內(nèi)傾斜造成裂隙，從而導(dǎo)致漏水。

4.8 封底砼施工

基坑開(kāi)挖至規(guī)定高程后，可進(jìn)行封底砼施工，封底采用C30水下砼，厚度為0.6m，一次性封底表面并找平。封底用砼采用導(dǎo)管送料，采用水下灌注使砼自密實(shí)自流平的方法全斷面連續(xù)澆筑，澆筑間歇時(shí)間不超過(guò)30min，封底砼施工過(guò)程中，必須注意砼施工質(zhì)量控制，封底用砼坍落度控制在20～22cm為宜。封底砼強(qiáng)度達(dá)到75%后，方可進(jìn)行下道工序施工。

4.9 承臺(tái)施工、周邊回填

承臺(tái)施工工藝同普通承臺(tái)施工，承臺(tái)施工過(guò)程中，須定期觀測(cè)鋼圍檁內(nèi)支撐的變形，發(fā)現(xiàn)有較大變形時(shí)，須及時(shí)匯報(bào)至主管領(lǐng)導(dǎo)，妥善解決。承臺(tái)模板拆除完畢后，于承臺(tái)周邊回填碎石至承臺(tái)頂面標(biāo)高。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，將鋼板樁圍堰應(yīng)用于庫(kù)區(qū)大橋基礎(chǔ)施工中，止水性能較好，而且施工效率較高。在實(shí)際應(yīng)用中，鋼板樁圍堰施工要嚴(yán)格按照施工工藝及技術(shù)交底進(jìn)行，保證施工質(zhì)量及安全。

[1]黃劍飛.單雙壁組合型鋼圍堰結(jié)構(gòu)在橋梁深水基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用[D].上海交通大學(xué),2009，

[2]盧平.雙壁鋼圍堰在深水基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2009,06:259-260+264.