钢板桩围堰施工工艺和技术措施

1、钢板桩围堰施工工艺和技术措施1、工程概况 大桥桥梁总长 ，分上、下行两幅，桥梁总宽 ，由主桥及南北引桥组成。主桥采用78m+138m+110m+58m 四跨不等跨连续箱梁，每幅桥采用单箱双室预应力混凝土箱形结构；南引桥为2x28m 现浇箱形刚构桥，北引桥为3x30m连续箱梁桥。全桥采用双柱式桥墩，配以钻孔群桩基础。 主桥下部结构共有5个墩台，其中2号墩为水中主墩，位于分水岛以下。2号墩承台高度（按1985年国家高程基准，以下同），承台底标高，顶标高，承台埋入河床面以下，河床面标高，承台覆盖层厚。2号主墩承台位于本桥工期的关键线路上，快速去除覆盖层进行承台施工是2号墩承台施工的关键。考虑到本桥施

2、工工期紧、任务重，采用沉井施工、钢吊箱施工等常规的水中承台施工工艺无法满足施工要求，经过多次方案讨论，决定采用超长钢板桩围堰施工工艺。 2、工程地质 2号墩施工区域场区浅部岩性主要为亚砂土、亚豁土、粉细砂、中粗砂。 根据天生港水文站资料，本段历年潮汐特征值为：最低潮位，最大潮差，涨潮最大流速为/s，落潮最大流速为/s。施工期最高水位为 。 3、超深承台钢板桩施工要点 由于2号墩承台深入河床面，采用常规施工工艺都存在工期长、吸泥进度慢等缺点，为了迅速形成承台施工环境，所以采用超长钢板桩施打形成封闭围堰的施工方案。钢板桩围堰平面尺寸 x ，钢板桩长20m 。 通过其他工程钢板桩使用经验，选择日本拉

3、森式型钢板桩的效果较好。 3.2 钢板桩施打 1）钢板桩的定位。钢板桩的定位系统包括两层定位架。下层定位架在水面上处，采用I24a型钢焊接于工作平台的钢管桩上，上层定位架固定于钢管桩上，两层定位架间距4m 。 2）施打顺序。首先施打角上的钢板桩，施打完成后测量检测平面位置和垂直度，满足要求后利用锁口导向和定位导向依次施打其余钢板桩。 3）钢板桩接长。2号承台钢板桩长度20m，顶标高，底标高 。常规施工钢板桩长度模数为16m、12m、10m等，因此需要对现有模数钢板桩进行接长。钢板桩接长采用坡口对焊，“U”形内侧焊接加劲板，焊接完成后，用2m长钢板桩从焊接钢板桩一端插人、穿出到另外一端，检查锁口

4、质量。 4）钢板桩插打。将钢板桩用自航驳船运到墩位，用5Ot履带吊吊起40型振动锤斜插到钢板桩顶口，整体起吊振动锤和钢板桩，利用自重顺锁口下插，然后测量观测钢板桩垂直度和平面位置，满足要求后开启振动锤一边振动，一边插打下沉。 插打钢板桩时，第一根钢板桩必须插正、打正，以免影响后面的钢板桩。整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置；到剩下最后20片时，要先插后打；若合龙有误，用倒链或滑车组对拉，使之合龙；合龙后，再逐根打到设计深度。 钢板桩的插打详细步骤如下。 （1）在预施打的钢板桩锁口内涂黄油，并在桩的下端系两根缆风绳。 （2）安绑主副吊点，其中副吊点未焊吊

5、环，用钢丝绳捆扎时，应垫以木枋， 以防滑移和受力后吊点处锁口变形。 （3）起吊一定高度后，慢慢放松副吊点，使钢板桩接近垂直状态，并利用风缆控制正反方向。 （4）钢板桩就位下插。第一根钢板桩系沿导向木下插，是整个围堰钢板桩的基准，要反复挂线检查，使其方向垂直位置准确。其余各桩，则以插桩为准，对好锁口后，利用自重下插。当自重不能迫使其下插时，可利用滑车组进行加压。 （5）安设桩锤进行振动锤击，使钢板桩下沉到河床预定标高位置。 （6）将已插好的钢板桩点焊固定于顶层内支撑导向架（用短钢筋）。 （7）拆除悬挂外导环吊杆的挑梁。 按上述步骤逐根下插钢板桩。 5）钢板桩围堰的合龙。钢板桩围堰合龙段选在承台短

6、边侧面，在合龙时， 两侧锁口不一定会平行。为此要在钢板桩顶端使用千斤顶或复滑车组调整两侧锁口的平行，而且在合龙段采取先插合龙、再逐根施打到位，使钢板桩围堰合龙。 3.3 钢板桩加固 1）钢板桩加固措施。钢板桩围檩的支撑包括围檩及内撑，采用两层布置，两层标高分别为、。围檩采用HW500mmx300mm型钢，内撑采用 800mm x8mm钢管，上下两层，围檩固定于钢板桩内壁，钢管桩八字撑两端均用三角加劲板加固。 2)钢板桩加固原则。在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内水位或泥面的下降按“先支撑后降水或吸泥，分层支撑分层降水或吸泥”的原则进行。具体支撑顺序如下：抽水至第一层支撑处加第一层围檩及

7、内撑吸泥至第二层支撑处加第二层围檩及内撑吸泥至基坑底。 3）钢板桩围檩安装。围檩型钢安装，首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时短型钢，然后吊人围檩型钢就位。由于部分钢板桩侧面与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的钢板桩用短型钢支撑在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意钢板桩围堰四角与围檩型钢的固定。 4）钢板桩内撑安装。按照设计图纸安装内撑，对围檩型钢和内撑接头位置用三角加劲板焊接，同时加强焊缝质量检查。 3.4 吸泥施工 由于工程地质以砂层为主，现场主要采用射水吸泥。 先将钢板桩围堰内水抽干后，用2台水泵进行高压射水，同时用2 台泥浆泵吸出混合泥砂水进行吸泥施工。吸泥过程中尽量保持泥面均匀下

8、降。吸泥到每层支撑面以下lm 后，必须在安装好围擦和内撑后，方可继续吸泥施工下一层支撑。 吸泥施工至泥面标高约时，基坑开始出现涌砂，于是停止围堰内干施工吸泥，向围堰内补水至，进行水下射水吸泥，最后吸泥到设计标高 。 3.5 钢板桩防渗漏措施 钢板桩主要依靠锁口自身密实性进行防漏，但是如果锁口不密、外侧水压力过大，钢板桩围堰会出现渗漏。根据2号墩施工经验，可采取如下措施进行预防和处理。 1）施工时的预防渗漏措施。钢板桩渗漏一般出现在锁口位置，因此施工过程中重点加强对锁口的检查。施工前用同型号的短钢板桩做锁口渗漏试验，检查钢板桩锁口松紧程度，过松或过紧都可能导致钢板桩施工后渗漏；施打前在钢板桩锁口

9、内抹黄油；施打时控制好垂直度，不得强行施打，损坏锁口。 2）施工后的小渗漏处理。抽水后发现钢板桩锁口漏水，但不太严重时，可用破棉絮或勃土对渗漏位置填堵。 3）施工后的大渗漏处理。对于退潮后不渗漏但涨潮时渗漏较大时，则可用快速堵漏剂将锁口位置进行封堵；渗漏严重时，在钢板桩围堰渗漏外侧堵砂袋或散装细颗粒堵漏物（如木屑、炉渣、谷糠等）, 内侧用板条、棉絮、麻绒等在板内侧嵌塞。 4、钢板桩施工工艺的理论探讨 1）桩锤选择。根据公路施工手册：桥涵一书中公式6-5a 进行计算的结果，选用40型振拔桩锤（带液压钳）能够满足要求。 2）钢板桩结构计算。根据简明施工计算手册一书中公式4-50 计算，可知钢板桩人土深度可满足要求。 参照公路施工手册：桥涵一书中图5-46的曲线1-1 计算，可知钢板桩强度满足要求。 5、社会效益及经济效益 如果2号墩承台采用常规施工方案，参考其他类似工程，沉井施工工期约80d；钢吊箱施工工期约50d；现采用钢板桩施工，工期约35d。可见本工程采用钢板桩围堰施工工艺对缩短工期有明显效果，具有良好的社会效益。2号墩承台采用钢板桩施工，比传统施工工艺增加了措施成本，但是节约工期，降低人工、设备成本和管理成本，总的算来节约工程成本25.1万元，具有良好的经济效益。