橋梁水中承臺施工中的鎖口鋼管樁圍堰技術

聶戰(zhàn)輝 孫鑫

中交一航局第二工程有限公司 山東青島 266000

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，基建的規(guī)模不斷擴大，橋梁施工技術也得到迅速發(fā)展。由于橋梁的基礎及下構(gòu)施工具有不可逆性，是橋梁受力的重要結(jié)構(gòu)，且是隱蔽分項，需重點把控。圍堰是提供橋梁下構(gòu)工作空間的常見措施，目前常見的圍堰按材質(zhì)可分為木板樁圍堰、木籠圍堰、鋼板樁圍堰、鎖口鋼管樁圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰等。李恒[1]對鋼板樁、鎖口鋼管樁、雙壁鋼圍堰的優(yōu)缺點進行分析，認為鎖口鋼管樁圍堰可縮短工期，降低工程成本。劉蘭天[2]對鎖扣鋼管樁圍堰及雙壁鋼圍堰的造價進行具體分析，表明鎖口鋼管樁圍堰可縮短工期近30天，減少投資近340萬元。李凡[3]對鎖口鋼管樁圍堰的施工工藝進行總結(jié)分析，證明鎖口鋼管樁圍堰在淤泥質(zhì)軟土地區(qū)可充分發(fā)揮其優(yōu)勢。司坤[4]采用有限元分析法對鎖口鋼管樁圍堰各個工況下的強度、剛度及穩(wěn)定性進行了分析研究。

目前對于鎖口鋼管樁圍堰的研究主要集中在不同圍堰形式對比分析、整體施工工藝及受力分析等方面，對鎖口圍堰施工過程的技術應用問題及應用方式卻研究較少，本文著重分析鎖口鋼管樁圍堰的技術應用問題及應用方式，以更明確地指出圍堰的施工重點，以此來確保施工質(zhì)量和安全性，提高工程的經(jīng)濟效益。

1 橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰施工技術應用問題

1.1 鋼管樁垂直度把控問題

鋼管樁是鎖口鋼管樁圍堰的主體結(jié)構(gòu)，且其搭設質(zhì)量關乎后續(xù)施工步驟的順利實施。由于鋼管樁長度較長，若僅在打設頂面設置垂直度控制措施，很難保證整根鋼管樁的垂直度。此外，鋼管樁的加工焊接質(zhì)量也會影響鋼管樁的垂直度，甚至影響后續(xù)鋼管樁合龍的順利與否。

1.2 鎖口鋼管樁圍堰變形問題

鎖口鋼管樁圍堰變形屬于不可逆問題，導致變形的主要原因是橋梁水中承臺長期承受外部水壓作用，壓力越大，壓縮值越大，進而導致不可逆變形。鎖口鋼管樁圍堰變形問題不是在瞬間出現(xiàn)和形成的，而是經(jīng)過長期積累導致的。此外，在圍堰抽水回水及潮漲潮落過程中，圍堰內(nèi)外水位差不停波動，圍堰受力復雜多變，也會導致圍堰結(jié)構(gòu)的變形。

1.3 圍堰封口、堵漏問題

鎖口鋼管樁圍堰打設的根本目的是解決水上施工的問題，創(chuàng)造無水作業(yè)條件，以滿足施工需要。因此圍堰的封口及堵漏問題的合理解決顯得尤為重要，受鋼管樁打設垂直度的影響，甚至需特制異型樁以滿足封口的需要，施工復雜且容易產(chǎn)生誤差，對后續(xù)的堵漏產(chǎn)生不利的影響。堵漏材料大體可分為水硬性材料和普通材料，水硬性材料止水效果較好但會影響鎖口鋼管樁的回收利用；而普通材料要達到較好的止水效果需采用合理的工藝工法。

1.4 存在腐蝕問題

腐蝕是橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰危害較為嚴重的問題，會腐蝕的橋梁鋼管材料主要是鋼材，鋼材腐蝕會導致很多問題，會對圍堰的整體強度及穩(wěn)定性產(chǎn)生影響；同時流水還會對封堵材料產(chǎn)生腐蝕、侵蝕作用，導致封堵效果較差?？傊?，流水對鋼材的腐蝕及對封堵材料的侵蝕都會改變鋼圍堰所創(chuàng)造的無水工作環(huán)境，進而影響整體的施工進度，需引起格外的重視。

2 橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰施工技術應用方式

為了保證橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰的施工質(zhì)量，保證橋梁的施工進度，需從鋼管樁打設垂直度、圍堰變形、圍堰封口堵漏效果及圍堰腐蝕情況等方面加以控制。

首先，鋼管樁的橫向垂直度可通過雙層圍囹兼做導向架的方法加以把控，通過加設定位擋塊以保證圍堰的縱向垂直度，同時在鋼管樁打設過程中通過水平尺及全站儀對垂直度進行復核檢測，確保鋼管樁垂直度小于5‰，為后續(xù)封口堵漏的順利進行提供保障。

其次，圍堰施工過程中實時監(jiān)測內(nèi)外水位差，并通過人工注水及抽水的方式保證內(nèi)外水位差小于限值，避免圍堰受較大的壓力作用，同時，嚴格按照計算書的要求按部施工。通過測斜儀及應變片對圍堰的變形情況進行實時監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)合理安排施工。

再次，采用紅粘土摻木屑，并酌摻棉花的方式作為圍堰的封堵材料，在填充前將上述材料攪拌均勻，入水不散為宜。填充鎖口宜連續(xù)下料，且在下料前在采用密封薄膜包裹鎖口鋼管樁內(nèi)側(cè)，采用擊實錘擊實壓密填充材料。同時在圍堰抽水過程中，實施觀測圍堰的堵漏情況，對于漏水區(qū)域采用重新?lián)魧嵔Y(jié)合磁性防水橡膠條的方式重新處理，保證圍堰止水效果良好。

最后，需要選擇科學的防腐蝕、防侵蝕方式和施工鋼管材料。在開展施工設計前，需要聘請專業(yè)的勘探人員對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進行勘察，在此基礎上選擇施工鋼管材料，并請專業(yè)人員確認鋼管材料類型和質(zhì)量。同時采用密封薄膜對封堵材料進行隔絕處理，以減少流水侵蝕，保證圍堰良好的止水效果[5]。

3 結(jié)語

目前，我國橋梁工程項目不斷增加，且水中橋梁占比較大，為水中橋的發(fā)展帶來了機遇?；A及下構(gòu)作為橋梁工程的關鍵組成部分，其施工工藝的合理、高效顯得尤為重要，根據(jù)橋梁工程施工的具體情況，合理的運用鎖口鋼管樁圍堰施工工藝，并從垂直度、變形、封口堵漏、腐蝕性等方面對圍堰質(zhì)量加以嚴格控制，以此保證橋梁工程的施工質(zhì)量，進而保證橋梁工程的經(jīng)濟效益和社會效益。