浅谈钢板桩支护围堰施工技术
摘要：钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。
本文结合工程实际，对钢板桩支护围堰施工技术谈一些看法。
关键词：钢板桩；支护；围堰；施工
钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。
钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。
常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。
本文结合工程实际，对钢板桩支护围堰施工技术谈一些看法。
一、工程概况
某大桥据水位调查，在桥位区内，水位变化不大，常水位1.4米，其主墩承台顶高程为-1.8米，承台底标高为-5.3米，考虑到河区汛期的冲刷、地下水位较高以及开挖深度较大，基坑开挖采用钢板桩围堰，钢板桩长度为15m。
围堰采用方型结构，围堰内平面尺寸分别为： 12.8m×12.8m。
二、施工技术要点
（一）施工准备
1．钢板桩的检验
对钢板桩，一般有外观检验和材质检验，以便对不符合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难，一般情况下只要求进行外观检验；包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。
检查中要注意：
（1）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；
（2）割孔、断面缺损的应予以补强；
（3）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度；
（4）对钢板桩表面残留物予以清理。
原则上要对全部钢板桩进行外观检查。
2．钢板桩吊装
装卸钢板桩采用两点吊运。
吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单根起吊。
成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。
3．插打钢板桩的导向设备
按照施工方法，一般先打定位桩，在定位桩上安置导梁，组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备，因此在施打前必须制作导向架。
4．检查振动锤
振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常。
振动锤的端电压要达到 380－420 v，而夹板牙齿不能有太多磨损。
（二）钢板桩插打
为了确保插打位置准确，第一片钢板桩是插打的关键。
插打在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，边插打边将浮吊钩缓慢下放。
这时在互相垂直的两个方向用经纬仪观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。
在整个钢板桩围堰
施打过程中，开始时插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后5片时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。
1．钢板桩的插打方法
钢板桩插打时按开始的一部分先插打，后一部分则先插合拢，后再统打的施工方法。
此方法可减小合拢误差，且施工进度较快。
2．插打顺序
若施工时有水流，可从上游开始，在下游合拢，每边由一角插至另一角。
3．导向框安装
在插打钢板桩时需采用i40a工字钢作为内外导梁、导框，制成围笼，其作用在于插打钢板桩时起导向作用。
导框分两层，下导框紧贴水面，上导框与下层导框间距为1.50m。
所有导梁工字钢要平放。
4．插打施工
插打前，应在上下层导框的内导梁上放出每块板桩的位置线。
插打时应尽量将板桩贴靠内导梁，并严格控制好桩的垂直度，尤其第一根桩要从两个相互垂直方向同时控制，确保垂直不偏。
在板桩插打前，在锁口内涂刷热的混合油膏，并将不进行插连一侧的锁口采用木楔塞紧（第一块插打的板桩需两侧全部塞紧），以免泥土或砂砾进入增加插桩阻力和降低防渗性能。
板桩插打一块或几块后，即与导框进行联系。
板桩起吊时，为防止板桩弯曲变形，可将吊点移至距桩头不大于三分之一桩长的范围内，并采用捆吊法。
5．围堰漏水处理措施
围堰内抽水时，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝，撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒；当锁扣间隙较大采取上述措施效果不明显时，可同时在围堰外侧包裹彩条布进行止水。
6．合拢保证措施
为保证板桩插打正直、顺利合拢，应及在插打过程中及时纠正偏斜，当偏斜过大不能用拉压方法调正时，应拔起重新插打，在防止与纠正无效时，可用特制异形桩进行合拢。
每块异形桩的斜度不应超过2%，如一块异形桩仍不够合拢口用时，则可以采用两块楔形桩，两块楔形桩应各有一个垂直边，其间至少应插入一块普通桩。
（三）内支撑安装及拆除
内支撑安装遵循边抽水边安装原则。
安装顺序为从上到下，两道支撑用i40a工字钢，临时内支撑用i40a工字钢。
在岸上加工材料，利用25吨吊车吊装工字钢，对位后马上进行焊接作业；同时对上下层支撑进行联结，以加强整体稳定性。
（四）钢板桩承台基坑开挖
围堰抽水后若无大的渗漏，即可进行基坑开挖作业。
因基底为
淤泥层，主要靠射水吸泥设备清理淤泥层，待接近设计承台底标高时，采用片石挤淤法，并浇筑5㎝厚的砼垫层，防止承台在灌注混凝土过程中产生不均匀沉降。
在围堰角落设置集水坑，以利于排水。
开挖的土方利用25吨吊车吊运至岸上的运输卡车上，运至指定的弃土场所；吸出的泥浆，排至指定地点。
（五）水下封底
1．施工准备
在水下开挖施工的同时进行浇筑平台的搭设，平台支承在钻孔平台管桩上。
钢板桩施工结束后，主墩围堰内土面标高为-7.3m，承台高3.5m，封底平均2.0m，承台施工时水位按2.4m考虑，封底混凝土需要承受最大水头差9.7m。
每个主墩封底混凝土方量328m3，封底混凝土方量1312m3，采用导管法水下混凝土封底的施工工艺，在实施前进行了封底混凝土设计和导管与储料斗准备等技术准备工作：2．浇筑顺序与工艺
（1）首灌阶段混凝土运输车将砼运至施工现场，用砼泵车将4立方砼泵入料斗，当料斗将满时，换下一辆砼运输车对准泵车进行下料，而后由浮吊迅速提起塞板，混凝土进入导管，泵车继续将砼泵入管内，这样施工相当于首灌达到10立方。
当测量人员报告导管埋深符合要求后，即可进行下步施工，直至达到封底标高要求。
（2）进行下一根导管封底施工，方法同上。
（3）结束阶段封底混凝土顶面标高按承台底高程，控制允许偏差±10cm。
施工时每10㎡布置一个测点，采用测绳进行测量。
标高基准点设于浇筑平台上，以严格控制封底厚度及顶面高程。
当导管下口混凝土顶面接近封底控制标高时，加大测量频率，特别是对相邻导管的交界面、护筒四周、围堰内侧等位置，根据所测结果有针对性地进行各导管混凝土灌注，力求混凝土顶面均匀平整。
当测点达到规定标高后，终止该处混凝土浇注，上拨导管冲洗收集。
（六）抽水
待封底混凝土达到强度后，即抽水至封底混凝土，密切观测钢板桩的变形，并配备好备用泵，以免万一发生问题及时向堰内回水。
及时进行堵漏工作，对于大的缝隙由潜水工下水利用棉絮塞缝；对于小的缝隙，利用煤渣、黄油、木屑的混合物在板桩外侧随水夹至漏缝处自行堵塞。
抽水至封底顶面标高后进行封底顶面冲洗、整修找平工作，并破除桩头，桩基动测合格后进行后续承台的施工工作。
（七）围堰挡水效果
基坑抽干水后，可清楚观察到围堰挡水止水效果：钢板桩围堰内表面基本没有漏水，只有少数较残旧的钢板桩由于接头不紧密导致少量漏水；基坑内也没有出现渗漏、管涌等现象。
说明钢板桩围堰是成功的。
（八）拔桩
水中墩施工结束，立即拔除钢板桩。
拔桩前向围堰内灌水，自下而上拆除内支撑，先拆除下部支撑，将水灌进一层，再拆处上部支撑。
拔桩时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，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复既可将桩拔出来。
同时观察浮吊吃水情况，逐渐加快起拔速度。
三、结语
施工实际效果表明，钢板桩围堰，具有施工进度快、安全、占用空间小等优点，同时在基底土质良好的条件下可以实现“干法施工”，不需要采取水下封底，在质量上易于保证，这对于运输繁忙、不能断航、水深相对浅、土质相对较好的工程使用较为有利，对于水深相对较深、土质相对较差（淤泥或粉质细沙等软基）时则需要采用水下混凝土封底实现。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范．北京：人民交通出版社，2000．
[2]公路工程质量检验评定标准．北京：人民交通出版社，2004．
[3]公路工程施工监理规范．北京：人民交通出版社，2006．。