大洋河特大桥钢板桩围堰施工工法.docVIP

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水中墩承台施工

钢板桩围堰施工工法

陈兆辉

中铁九局集团第二工程有限公司

前庄第三作业队

水中墩承台钢板桩围堰施工工法

一、工法概况

近年来，我国铁路事业的建设，随着国家大力投资和发展取得了巨大的成就,大跨径桥梁施工技术不断创新，水中基础的施工是关键，其备受关注的方面有:技术复杂性、工艺多样性、造价投入、安全保证等.钢板桩围堰作为水中基础施工重要的临时性结构之一，由于其本身的许多优点，在桥梁基础及下部结构施工中将呈现很好的应用前景.

钢板桩围堰主要由钢板桩和钢围笼组成，钢板桩起防水、挡土及充当水下封底混凝土模板的作用，钢板桩围堰是使用钢板桩逐根插打，钢板桩之间相互咬接，最后封闭成一个整体，可以挡住外侧的水土.钢板桩围堰有矩形、多边形、圆形等。钢板桩有直形、Z形、槽形、工字形等,可作成单层与双层围堰.在一般桥梁工程基坑施工中，浅基多用矩形及木导框，较深基坑多用圆形及型钢。钢板桩之间的连接采用锁口形式,这种锁口既能加强连接，又能防渗，还可以做适当的转动，以适应弧形围堰的需要。矩形钢板桩围堰的转角处要使用一块特制的角钢.

本工法以水中墩承台施工实践为前提，以钢板桩围堰施工技术为核心，运用科学的管理水平和先进的检验手段，综合考虑工程特点、施工环境、施工工期、安全保障、投资成本等因素，提高了施工效率,保证工程质量，降低工程造价，从而提高企业的施工能力和管理水平。

二、工法特点:

本工法与传统的套箱围堰、双壁钢围堰相比，具有以下优点：

(一）采用钢板桩和内撑型钢，材料单一标准，轻便、便于安装及施工控制等工序操作。

1、本工艺采用结构计算、分析手段,结合地质条件，根据常用的围堰支护材料(钢板桩）的特性，与传统的重力式支护体系相比，单壁钢板桩加钢支撑体系具有材料简单标准、轻便、施工简便等优点；

2、普通施工设备即可满足使用，无需大型机械吊装设备，施工程序少，周转材料方便、快速，缩短和保证了施工工期，也节约了成本。例如大吨位的沉井围堰在施工起来，不仅设备要求特殊，而且施工控制较难、工期长、工序相对也复杂。

（二）假如地质资料在实际施工操作时遇到困难时,可以先试打取得实际参数值来修正，遇孤石可改变围堰形状避开，或采取其它合理措施,从而降低了风险和投资，和传统的套箱施工相比较，钢板桩围堰施工的灵活性和机动性得到了发挥,也间接地降低风险成本,保证了工期和安全施工.

(三）在施工中，鉴于实际地质条件和施工技术考虑，可以采取用一定厚度的封底混凝土的抗渗体系，有效地解决了围堰抗渗问题，克服了围堰稳定倾覆技术难题，对环保效果更显著。

（四）和其它施工措施相比，钢板桩的回收率几乎为100%,材料周转效率大大提高，直接节约了成本。

三、适用范围：

本工法适用于水深3~15m，水流速中等的河道，桥梁基础承台下一定深度范围内地质为为砂土、粘土、砂粘土，不含大直径卵石或块石的桥梁基础工程。

四、工艺原理

水中墩承台钢板桩围堰施工以钢板桩围堰施工理论为指导，由单根钢板桩拼接而成,打入土中合拢后围堰内外水压力均等的情况下，及时封底混凝土，采用自上而下逐渐降低围堰内水位，同时逐渐完成内支撑安装，形成一个满足施工承载及挡水需要的整体受力结构，为承台施工提供一个安全的作业平台，该种结构是解决水中基础施工中的关键技术问题之一。

五、施工工艺:

（一)工艺流程：

施工准备工作→测量放样→（沟槽开挖）→插打钢板桩→钢支撑施工→基坑开挖→围堰支撑加固→封底→桩基无破损检验→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土→养生→围堰拆除。

(二）工艺步骤：

1、打桩

（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，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。

（2）桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭,避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂,对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正.

(3）准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。

（4）单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大，基础较深的地方采用相对较长的桩.

2、拔桩

施工完成后就可拔桩。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔.拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩,先活动1min～2min后，再往下锤0。5m～1.0m，然后往上振拔,如此反复可将桩拔出来。

3、钢板桩的施工中遇到的问题及处理办法：

由于河床地质结构复杂,钢板桩打拔施工中常遇到一些难题,采用如下几点办法解决：

（1）桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够,采用转角桩或弧形桩绕过障碍物.

（2）钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取