钢板桩围堰施工方案（案例）

工程简介新建连镇铁路正线跨宁启铁路特大桥于DK241+165.777处采用32m简支梁跨越邵仙河。邵仙河水文特征实测邵仙河河面宽36m（含河滩宽度），水深2～3m左右，航道现状等外级航道。设计通航最高水位为4.33m。每年7月底至次年6月初为枯水期，在此期间施工较为有利。桥址区地表水对钢筋混凝土具无氯盐侵蚀性。桥址处河道现状如下：地震参数根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.15g，相应的地震基本烈度为七度，地震动反应谱特征周期分区为1区，场地类别为Ⅲ类，地震动反应谱特征周期值为0.45。地质概况水中墩承台位于河床内的地质情况较好，围堰钢板桩涉及的地层均为粉质粘土。自河床往下土层统计详见下表：747施工工期计划3288机械投入计划1台32台33套34台6材料投入计划1234围堰设计方案正线跨宁启铁路特大桥跨邵仙河处为32m简支梁结构，1078#、1079#墩位于邵仙河河道中。承台平面为正方形，长宽10.3m*10.3m。1078#墩承台底面标高为-5.685m，1079#墩承台底面标高为-5.384m，承台高为4.5m。两个承台底标高相差较小，围堰设计时按1078#墩标高考虑。施工时最高水位取为4.3m。由于承台底面标高位于水下，且河床地质为粉质粘土，设计采用钢板桩围堰方案。钢板桩采用日本拉森Ⅳ型锁口钢板桩。1078#墩承台钢板桩顶标高按4.8m设置，底标高为-11.17m，钢板桩总长16m。围堰设计示意图如下图。围堰施工工艺流程跨宁启铁路特大桥1078#、1079#墩位于邵仙河中，水上作业平台及围堰的搭设完毕且钻孔桩施工完成后可进行钢板桩围堰施工。施工工艺流程如下：桩基施工完毕→利用钢护筒和钻孔平台钢管桩搭设打桩平台→打设定位角桩→在角桩外围安装横向钢板桩导向定位梁→在围堰四周沿导向定位梁打设钢板桩，直至合龙→拆除打桩平台、导向定位梁→拼装第1层支撑安放至设计标高→围堰内抽水、或开挖土方至第二层围檩支撑下方50cm→安装第二层围檩支撑→重复以上过程至第三层围檩支撑下方50cm→安装第三层围檩支撑→开挖土方至封底混凝土底标高→浇筑封底砼→承台下部施工→周边回填砂砾石并在第一层承台顶部周边浇筑30cm素砼→拆除第三层支撑→承台上部及2级承台施工→回填砂砾石至2级承台顶面→墩身施工→围堰内灌水至第二层支撑底面→拆除第二层支撑→依次灌水并拆除第一层支撑→拔除钢板桩。钢板桩施工方案围檩及内支撑安装围檩及内支撑安装，各层围檩及支撑在钢板桩或钢管桩打设合拢后，边抽水、开挖边安装支撑。围檩形式及布置位置见各部位围堰设计图。1、围檩及内支撑的加工围檩及内支撑杆件以厂制和现场加工相结合的方式生产，力求做到统一标准化和通用性，安装前在工地进行整体预组装后使用。为了保证结构尺寸准确，钢围檩组件加工必须在定型样板台座上完成。2、钢板桩围堰及内支撑安装准备工作（1）方案准备根据方案选型，详细编写施工方案。方案包括施工方法及程序，材料选用及使用，技术要求及规定，结构验算及结构确定。做好施工前对各级管理人员和工班交底工作。（2）材料准备根据方案选择及验算结论，选择材料，并编写钢板桩围堰工程量表，提前采购储备材料。其他防护用具考虑根据现有情况，合理调配。（3）测量准备根据选定的围堰结构，选取放样点位置并计算放样点坐标，多人验算复核后签字存档备用。根据施工流程，对相关测量放样人员进行交底。3、水中围堰及内支撑安装工艺（1）围檩安装的特点难点a围檩是围堰结构稳定的基本保证，应保证整体性，尽量少设置接头。b围檩安装受吊装架的制约只能在吊装架下安装围檩，极不方便。（2）围檩安装基本方案a完成钢板桩合拢，围堰内抽水至顶层围檩标高以下50cm；b利用履带吊吊装围檩和支撑杆件；c首先在围堰内壁水平间距3m焊制牛腿，牛腿采用I20a型钢，牛腿顶面标高控制在围檩结构底平面，然后就位组拼围檩与内支撑杆件；d逐步抽水、挖泥；e自下而上分层安装完成围檩支撑结构；（3）后期清挖、竖向支撑安装方案a顶层钢围檩下沉到位后，将其围檩则固定在砼桩钢护筒上，开始打设钢板桩，围堰合拢后，开始抽水清挖基坑，挖至下层围檩标高以下30~50cm，开始组拼竖向支撑，安装下层围檩支撑结构。竖向支撑的设置按围堰设计图根据需要设置。b安装方法：测定竖向支撑的精确位置，安排组拼安装（可先螺栓连接），组拼完毕继续基坑开挖，直至封底设计标高。4、围檩及内支撑拆除承台施工完毕，先自下而上逐层拆除围檩及支撑，并回填砾石、海砂等进行受力置换，最后再拔出钢板桩。钢板桩长桩深水施打方案1、打桩工艺流程根据现场施工条件，可采用单独打入法及屏风打入法。单独打入法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。对于地质较好打入困难的地段可采用钻机引孔后施打，引孔一般采用回旋钻、旋挖钻。引孔深度应预留2~3m，采用震动锤缓慢打入，防止出现管涌现象。打桩工艺流程图见图7.10-2。其施工程序如下：（1）先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后安装导向横梁作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，采用导向架。图7.10-1导桩、导梁设置示意图（2）准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。（3）单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。（4）在插打过程中随时测量监控每根桩的斜度不超过2％，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，采用纠偏桩纠正倾斜度。2、钢板桩施打顺序钢板桩施工要正确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且桩墙面平直，以满足基础施工的要求。见“图7.103钢板桩施打顺序图”。下游方向打桩方向打桩下游方向打桩方向打桩方向下游方向履带吊站在钢栈桥钢栈桥下游方向履带吊站在钢栈桥钢栈桥钢栈桥步骤一：打设定位角桩钢栈桥钢栈桥钢栈桥在栈桥上钢栈桥钢栈桥钢栈桥在栈桥上履带吊站步骤三：打设临近栈桥板桩履带吊开始利用临时打桩平台施打、最后站在栈桥上施打临近栈桥侧钢板桩。钢板桩打设立面示意见“图7.10-4钢板桩打设立面示意图”3、角桩设计第一层围檩水平就位后，先施工角桩定位。围堰需要闭合，故角桩采用特殊设计钢板桩防渗堵漏措施支护结构渗漏水，容易造成基坑之后周边土体空洞、下沉，在施工中发现基坑有渗漏水情况，应及时处理。钢板桩防渗能力较好，施打钢板桩前对钢板桩槽口采取往槽内塞黄油沫掺锯木的止水施工方法。基坑抽水后，对于锁口不密而产生漏水现象时，采用湿棉絮进行塞缝。对桩缝较宽的可采取麻丝根掺黄油塞缝止水，在还可以采取用粉煤灰、锯木沫、膨胀水泥于围堰外沿桩角顺水流方向撒放的综合处理办法，以达到止水的目的。对渗水量较小，不影响施工也不影响周边环境的情况下，