能源・水利 ＬｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２ｏｌ ４，５ 圆形钢板桩围堰施工技术 徐小祥（铁道战备舟桥处轮渡段，安徽马鞍山２４３０４１） 【摘 要】本文笔者主要阐述圆形钢板桩围堰施工技术要点，总结圆形钢板桩围堰施工中遇到的问题及预防处理措施，用以提高圆形钢板桩围 堰施工的质量，更好地促进圆形钢板桩围堰施工技术的发展。 【关键词】圆形：钢板桩围堰；施工技术要点 【中图分类号】Ｕ４４５．５５＋６ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１４）０９—００７６—０３ １引言 钢板桩是一种带有锁口的型钢。其截面有槽形、直板形和 Ｚ形等几种，有各种尺寸大小和联锁形式，常见的联锁形式有 拉尔森式和拉克万纳式两种。钢板桩的优点包括：强度高，很 容易打入坚硬土层；可以在深水中施工，加斜支撑可以成为一 个围笼：具有良好的防水性能，且可多次重复使用；能够按照 需要组成多外形、尺寸的围堰。 钢板桩围堰适用于水深４ｍ以上．河床覆盖层较厚的砂类 土、碎石土和半干性粘土，风化岩层等基础工程，具有强度大、 防水性能好、打入土、砾、卵石层时穿透性能力强的优点。本文 就钢板桩围堰的施工方法及质量控制进行探讨，以期能为类 似工程的施工提供一些借鉴。 ２圆形钢板桩围堰的施工准备 在进行圆形钢板桩围堰施工前，需要做好各项施工准备 工作．主要包括以下几项工作： （１）整理铜板桩。在对新钢板桩验收时，必须检查出厂合 格证书．确保钢板桩的质量、性能、型号符合工程要求。经过整 修或者焊接的铜板桩，要使用同一类型的铜板桩做锁口试验 检查 通过了验收和检查钢板桩，需要分类、编号、登记，最后 整齐存放 （２）铜板桩锁口检查。采用一块符合类型和规格的钢板桩 作为标准．检查与此标准类型相同的钢板桩的锁口，使用从桩 头到桩尾顺序检查。 （３）检修铜桩板。在使用前，如果钢板桩发生弯曲、破损和 锁口等情况，都需要及时进行整修工作，根据钢板桩的实际情 况可以采用冷弯、热敲、焊补和柳补等多种处理形式。 （４）钢桩板的接长。重复使用的钢板桩长度如果达不到要 求．可以使用同种类型的钢板桩进行同等强度的焊接接长。焊 接时．要注意把相邻的铜板桩接长缝错开。 （５）预留吊桩孔和拔桩孔。施工过程如果需要有吊桩孔和 拔桩孔时．应该事先在铜板桩上钻好孔。为了防止拔桩时的拉 裂问题．拨桩孔应焊加劲板。 （６）组桩插打。在对铜板桩组桩插打时，需要把组桩的嵌 缝嵌塞密实，一般使用油灰和旧棉絮等嵌塞。单块桩两侧锁１２＇ 和组桩在插打前需要涂抹黄油或热的混合油膏以减少插打过 程中的摩擦力，并提高其防渗能力。 ３圆形钢板桩围堰施工要点 ３．１导框安装 安装导框前，首先要进行定位测量。如果水中导框距离岸 边或施工便桥比较远．可以使用前方交会法进行定位。导框的 安装，需要先打定位桩和搭建临时的施工平台。在工厂或者现 场分段制作的导框．在临时施工平台上组装，最后固定在定位 桩上 施工时，如果不设置定位桩，可以在插打入少量铜板桩 后再将导框固定到铜板桩上 ３．２插打和钢板桩合拢 围堰的钢板桩插打方式有三种，分别是：逐块或逐组插 打、先插合拢再打桩、一部分逐块插打，一部分先插合拢再打 桩。逐块或者逐组插打方式桩架移动的线路短，插打速度快， 但是合拢的误差大：先插合拢后再打桩桩架移动的线路长，插 打速度较慢。但是合拢误差小；第三种方式比较灵活，既可以 保证进度．又能控制合拢误差，一般的工程都采用第三种方式 插打．灵活处理。为了钢板桩插打速度，在插打时，可使用另外 一台吊机或者吊船负责吊桩工作，桩架只用作打桩用。 围堰的钢板桩插打前．在锁口内需要涂抹防水混合材料， 组拼桩时需要使用油灰、旧棉絮等材料捻塞拼接缝。 围堰的铜板桩在插打过程中．一定保持钢板桩垂直。第一 根钢板桩的插打垂直度最重要．可以从两个垂直方向控制第 一根钢板桩的垂直度，尽量保证第一根钢板桩的垂直，为后面 钢板桩的插打提供基准 圆形钢板桩围堰，插打钢板桩的次序，应从自上游开始， 经两侧到下游进行合拢。这样可以利用水流）中走一些泥砂，可 以避免围堰内淤积泥砂。减少开挖的工作量，可以保证围堰施 工的安全。 圆形铜板桩围堰在合拢的位置一般会呈现形成上窄下宽 的情况．会造成最后一根板桩插下困难。普遍的做法是将相邻 一段钢板桩墙的上端向外推．使上下宽度接近。如果需要，可 以根据实际情况做一块上窄下宽的异形钢板桩。 ３－３抽水开挖、堵漏、内支撑安装及混凝土垫层或水 下混凝土封底施工 铜板桩插打完成合拢之后．才能开始抽水开挖的相关工 作。有支撑的铜板桩围堰，在围堰合拢后，抽水开挖施工前一 般需要先做支撑，不做支撑其开挖深度要严格按设计控制．防 止围堰受力过大倾覆变形 抽水开挖根据地质和钢板桩入土深度等情况。可选用干 挖或带水开挖施工方式。干挖时，首先安装第一层内支撑．然 后边抽水开挖，边逐层安装内支撑，一般优先考虑采用挖机． 条件有限时可选用抓斗、砂浆泵及人工辅助开挖．直至水抽干 开挖到设计标高，清理整平基坑后及时采用泵车或吊机吊装 ＬＯＷ ＣＡ ＲＢｏＮ Ｗ０ＲＬＤ ２ｏｌ４，５ 能源・水利 混凝土料斗浇筑３０—５０混凝土垫层．达到设计强度后开始破 ②钢板桩插打过程中因钢板桩锁口的摩擦力而出现“带 桩”情况或锁１２＇脱离情况： ⑧钢板桩插打完成后，合拢出现困难： 桩头进行承台或涵洞基础施工。带水开挖时．因为地层透水严 重，一般为淤泥层、松散砂层等地层，铜板桩设计入土深度不 足，只有采取带水开挖方式．以减少基底管涌或隆起现象。影 响铜板桩围堰安全。根据开挖深度和堰外水土压力情况，也要 选择支撑安装程序和数量等问题．开挖深度较浅时．小于８ｍ． 围堰外水压力、土压力较小时，一般采取先安装好第一层支撑 围囹，然后带水开挖直至基底设计标高。开挖深度很深时，要 边开挖边安装上面几层，然后灌水在带水开挖。具体根据设计 计算选择，防止钢板桩在开挖过程中变形。水下开挖一般选用 空压机、渣浆泵、挖机或抓斗等设备进行开挖。开挖到设计标 ④抽水开挖过程中，钢板桩出现漏水的状况。 （２）针对施工过程中经常遇到的问题，采取的预防及处理 措施主要有以下几点： ①为了防止钢板桩插打过程中出现的不垂直倾斜的情 况，施工时，首先要清理施工现场的硬物，插打过程中如果遇 到硬物，很容易造成钢板桩的倾斜，要尽可能的避免因外界因 素造成的钢板桩倾斜；另外铜板桩施打时要确保导向装置的 上下水平与垂直，对板桩锁口进行限位，锁口限位装置要焊接 高后，测量人员多点测量基底标高．必要时潜水员配合探摸检 查基底平整度情况，合格后搭设简易混凝土封底平台．采用泵 车进行水下混凝土封底施工．封底需要连续一次性完成．混凝 土达到设计强度９０％后．才可以抽水逐层安装剩余内支撑 抽水之前，要做好各项检查工作，检查节点和缝隙．确认 无误后，才能抽水。抽水时，要控制好抽水的速度，不能过快， 同时．要随时监测钢板桩围堰的变化．防止抽水过程中出现 问题。如果钢板桩锁口漏水，可以在围堰外撒木屑、煤渣、谷 糠等堵水，或者使用板条、棉絮等物质在围堰的内侧用刮刀 楔入锁口的嵌缝内堵水。撒木屑、煤渣等细物堵漏时，要考虑 水流的方向。漏缝如果较深，可以使用袋装下放到漏缝附近 处慢慢倒撒 内支撑的设置，除了考虑受力满足要求外。还应考虑不妨 碍堰内施工，围堰直径较大时，支撑设计时为减少顶撑挠度． 一般在中间设置正方形内框架。中间内框架通过在护筒设置 承重牛腿或额外插打管桩等措施来支撑其自身重量。＇３－采用 护筒上焊接牛腿承重时，割护筒前，需要在混凝土垫层或封底 混凝土浇注完成后．采用铜管或型钢支撑在混凝土底面．上面 支撑住各道内支撑，检查安全合格后．才可以割掉护筒及其牛 腿。圆形钢板桩围堰围囹严格按设计图纸控制其加工精度．加 强接头处焊接质量卧放时，接头处上下层型要错开焊接，并用 筋板加强。内支撑自上而下设置，一边抽水开挖，一边安装。围 堰第一道内支撑围囹．一般兼做导向架．在钢板桩插打合拢 后，将手拉葫芦下放到标高位置。内支撑顶撑一般设计采用螺 旋焊钢管较多。为保证围堰安全，在所有钢板桩和围檩之间用 木块或型铜填充结实 ３．４钢板桩拔桩 在铜板桩拔桩前．首先要拆除铜板桩围堰内的支撑．支撑 要从下到上拆除，并且要陆续往围堰内灌水至高出围堰外的 水位１～１．５ｍ，使内外的水压平衡．消除板桩挤压力，并与水封 底部分混凝土脱离。在下游选择一块或者一组比较容易拔除 的钢板桩，锤击振动将其拔高１—２ｍ．然后依次把所有钢板桩 均拔高１～２ｍ．使铜板桩松动．最后分两侧从下游开始向上游 依次拔除钢板桩．对于桩尖打卷和锁口变形的桩．可以将相邻 的桩一同拔出，如果出现困难，可以选择水下切割方式。 ４施工中遇到的问题及预防处理措施 （１）圆形钢板桩围堰施工过程中经常遇到的问题，主要有 以下四种： ①钢板桩在插打的过程中出现不垂直倾斜的情况； 牢靠，避免施打时振动脱落。在施打前应对施工区域的地质情 况进行熟悉了解，遭遇较硬土质时，应使用功率较大的振拔锤 或将钢板桩底口截成一定角度，使应力集中，减小受力面，易 于入土。必要时可采用高压射水辅助减少土层摩擦力。 打桩时，为了防止桩顶被破坏，需要在桩顶安装桩帽： 打桩过程中锤击切忌过猛，造成桩尖弯卷．导致拔桩困难 ⑧使用拼接的铜板桩时，铜板桩的拼接接头不要出现在 围堰的同一断面上．相邻的桩的接头上下也要错开．至少错开 ２ｍ。钢板桩一般选择同一型号，不同类型或型号的铜板桩锁 口类型截然不同．如国产铜板桩与德国拉森钢板桩．相互组合 时锁口咬合不紧，应避免这样组合使用。还有拉森“６０”型钢板 桩锁口与拉森“４０”型铜板桩锁口有着本质的区别。拉森４Ｏ型 锁口成９０。向内收。内收尺寸较大，而“６０”型钢板桩锁口成圆 弧桩．内收尺寸较小．在“６０”型铜板桩相互咬合较拉森４０型 锁口不够紧密，在受力振动后极易脱落．因而在插打时在加强 导向限位装置的精度的同时，在将要插打的板桩上焊接止退 限位钢筋．避免受力振动后脱落 ④为了防止铜板桩在插打时因锁口摩擦力出现插打一片 带到另外一片的“带桩”情况。需要在钢板桩的锁口内使用润 滑物，减少摩擦力，避免这种情况的出现。同时遇到插打不下 时，要停下来检查分析原因，不能硬打，防止钢板桩变形或脱 离锁口。 ⑧桩的垂直度和围堰的平面尺寸是圆形钢板桩围堰最后 能够顺利合拢重要保证，因此需要严格注意这两方面。在施工 过程中。要随时监测和调整平面尺寸和垂直度．采用５Ｔ以上 倒链或卷烟机通过滑轮组调整，防止出现过大偏差．导致圆形 钢板桩围堰合拢不顺利。若经过多次调整在最后合拢口还是 出现上大下小或上小下大的喇叭口时．需要根据实测尺寸加 工一片异形桩进行调整来达到合拢目的。 ⑥圆形钢板桩围堰在使用过程中，要随时对围堰进行变 形移位、内支撑受力变形情况等监测，经常检查支撑焊缝是否 出现脱焊情况。同时在冲刷严重的河段河床要勤测堰外河床 标高，采取抛沙袋、石笼、防护桩等措施来减少降低冲刷程度， 确保围堰安全。另外还要防止围堰内的水位高于围堰外的水 位，确保围堰不因出现向外张力而变形甚至垮塌。 ５结束语 由于圆形钢板桩围堰具有强度高、整体性能好，防水性能 好、占地空间小，节省材料，施工成本较低等优点，使得圆形钢 板桩围堰在水中桥涵基础施工中得到了比较广泛的应用。但
