．第４Ｏ卷第１７期 １８４・ ２ ０ １ ４年６月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．１７ Ｊｕｎ． ２０１４ 文章编号：１００９－６８２５（２０１４ Ｊ １７－０１８４—０３ 五河定淮淮河特大桥大直径圆形钢板桩围．堰施工 薛摘峰 ２３３３００） （安徽省徐明高速公路管理有限公司，安徽五河要：针对钢板桩施工存在的问题进行了分析研究，总结了大直径钢板桩围堰施工的工艺，并且对实践中产生的问题进行了详 细分析，提出了有效的解决方案，为同类工程项目提供参考借鉴。 关键词：钢板桩，大直径圆形围堰，施工方法，质量控制 中图分类号：Ｕ４４５．５５６ １ 工程概况 根据五河定淮淮河特大桥桥位处的水文地质情况，进行了钢 板桩围堰施工方案的结构设计。依据施工进度计划，主桥２０号 承台施工周期在枯水季节，根据现场的施工条件、施工图纸及岩 土工程勘察报告，结合拉森钢板桩宽度适中、抗弯性能好、施工安 全等方面考虑，２０号主墩打设水中钢板桩围堰，围堰采用直径 ３１．３８ ｍ的圆形，总高度为２７ ｍ，其顶面控制标高为＋１７．０ ｍ，桩 底标高为一１０．０ ｍ。 钢板桩选用德国单面拉森ｓ．Ⅳ型，套型锁口，锁口内涂上润 滑黄油，两桩锁口联结转角１０。～ｌ５。，摩阻力小，防渗性较好，钢 板桩周圈咬合紧密，止水效果好。 经设计计算，围堰基坑开挖深度１６．９ ｍ，开挖尺寸为３１．３８ ｍ 直径圆形，围堰为从上而下共布置七道环形钢围檩，第１，２，３道围 檩均采用单根Ｈ型钢（７００×３００×１３×２４），支撑连杆采用Ｈ型钢 （３００×１５０×６．５ Ｘ９）；第４，５，６，７道围檩采用两根Ｈ型钢（７００× ３００×１３×２４）双拼，支撑连杆采用单根Ｈ型钢（３００×１５０×６．５×９）， 内侧环形支撑采用Ｈ型钢（３００×１５０×６．５×９）。第１道围檩的 底面与设计防洪水位平齐，第１道一第４道围檩中心距２。８ ｍ，第 ４道围檩～第５道围檩２．０ ｍ，第５道围檩一第６道围檩１．６ ｍ，第 ６道围檩～第７道围檩１．７ ｎｌ。第１道支撑距围堰顶０．３００ ｍ；第 ２道距围堰顶３．１ ｍ；第３道距围堰顶５．９ ｍ；第４道距围堰顶 ８．７ ｍ；第５道距围堰顶ｌＯ．７ ｍ；第６道距围堰顶１２．３ ｍ，第７道 距围堰顶１４．０ ｍ，布置如图１所示。完成后围堰俯视图见图２。 图１钢围堰断面图 图２完成后围堰俯视图 ２大直径钢板桩钢板施工 收稿日期：２０１４—０４一Ｏ８ 作者简介：薛峰（１９６８ ），男，高级工程师 文献标识码：Ａ ２．１ 进场检测 由于采用的新旧钢板桩种类较多，型号复杂，进场后应该对 各钢板桩进行质量的检查、尺寸记录，并做好标记与编号。 两侧锁扣的短桩必须做通过试验，避免发生型号不匹配的现 象，为便于施工，以少量人工或者简易机械能够负荷为宜。 当锁扣尺寸不符，或者桩身存在一些外形质量缺陷时，可采 用冷弯、焊补、铆补等进行割除、接长的整修方法。同时应当保证 接头的强度与其他部位相符。焊接时，用具有足够刚度的夹具夹 平，以免产生过大变形误差；焊接应遵循先对焊再焊缀板的流程。 ２．２施工放样及施打定位桩 将施工区域控制点标明并经过复核无误后，对钢栈桥进行拆 除为钢板桩施工提供空间。首先应精确定位控制坐标点，然后通 过打人定位桩进行定位，为区别各桩，可采用传统的在水面以上 部位焊接牛腿予以标志（设计时应考虑第１道围檩牛腿位置和施 工水位的关系，避免水下焊接的施工）。 ２．３导向框施工 导向框施工中，应遵循的工法如下： １）导向框架固定在定位桩上，采用刚度较大的Ｉ型钢，内外 导向之间为钢板桩的设计位置。本工程导向架的安装，先打定位 桩在桩上做第１道围檩，以第１道围檩和外围的导向架为钢板桩 进行定位。导框分段制作、组装。 ２）导向框的安装高度不能太高也不可太低，要根据各钢板桩 的高度进行优化。 ３）导向框安装后应具有足够的刚度，不能在施工中产生过大 的位移和变形。 ４）外围导向框循环利用。 ２．４ 圆形钢围堰打桩顺序选取 根据目前工艺，圆形钢围堰打桩的顺序分为三种形式，如图３ 所示。其中Ｃ）工序多了一个合龙点，ａ）与ｅ）较ｂ）有较好的控制 精度，但ａ），ｂ）都可能在回流影响下产生外移，难以合龙，因此若 流速过大，则应考虑ｅ）法。 ｌ流向 １流向 Ｉ流向 ？开始点 开始点 合龙点１ ａ） ｂ） ｃ） 图３钢板桩开始合龙位置示意图 由于ａ）法对称施工，两侧增插数大致相等，考虑本工程施工 爹 荤 背 薛 峰：五河定淮淮河特大桥大直径圆形钢板桩围堰施工 ・１８５・ 时为淮河枯水期水流缓慢，通过以上分析故采用ａ）种顺序插打。 “水刀”加工方法：在钢板桩内侧安装２根直径为２ ｃｍ的钢 ２．５首片钢板桩 管，钢板桩上部与高压水泵相连，钢板桩下部加工成三角形，桩尖 首片控制精度较高，是保障后续施工精度的关键，在工艺上， 设置高压水喷头。 可通过在导向架上设置限位，限位内尺寸稍大２ ｃｍ。插打时，钢 “水刀”引孔方法：“水刀”对槽打到设计标高，抽出“水刀”， 板桩要紧靠导向架，同时将吊钩下放。 再将要打钢板桩对槽打下。 在正交的两个方向用垂球吊线，控制钢板桩倾斜度不得超过 水刀原理如下：钢板桩下部三角形能减小桩的阻力，高压水 Ｉ％，若超出应及时纠偏。在实施结束后对钢板桩的垂度进行校 射流使土壤疏松，并带走松散的土石，使桩尖的阻力降低，并降低 验，然后以首片钢板桩为基准，采用方式ａ）向两边对称插打。 桩表面及锁口处的摩擦力，从而易于沉桩、减少桩、设备的损坏。 ２．６其他钢板桩的插打 ３．２钢板桩向打桩方向倾斜 钢板桩运至现场后应按照事先编号进行堆码，堆码层数不得 在软土中打板桩时，由于连接锁口处的阻力大于板桩周围的 大于四层，层与层之间采用垫木隔开，每层高程应小于Ｉ ｃｍ，垫木 土体阻力，形成不均衡力，使板桩向前进方向倾斜，这种倾斜要尽 中心线应在一条垂线上，误差不得超过２ ｃｍ。 早调整，可用卷扬机钢索将板桩反向拉住后再锤击，或可以改变 钢板桩运至制定位置后应将其呈垂直状态放下，插入前一块 锤击方向。当倾斜过大，为达到纠偏目的，可另外制造异形钢板 锁扣后再进行下插，为便于控制，采用风绳与人工控制的方法。 桩进行合龙，但异形钢板桩应当控制其顶、底宽度差异，不宜超过 在正交的两个方向上用锤球掉线的方式检验垂直度，其倾斜 桩长的２％。楔形钢板桩纠偏如图５所示，板桩倾斜及钢索纠偏 不得超过Ｉ％，若超出应及时纠偏，偏差过大时，可分数片进行逐 见图６。 次纠偏，避免锁口卡住。 每片钢板桩应在到位前３０ ｃｍ一５０ ｃｍ停止施工，锁扣下一片 钢板桩，依靠下一片的摩擦力带动前一片下沉，以此类推。 ２．７合龙前准备工作 合龙前，应测量邻近钢板桩底部直线距离，根据宽度计算所需 楔形板桩：：ｌ ｌ １ ｌ：：ｊ ｉ ｊ Ｌ。．Ｉ ｜ ｜ １ １ １ １ ｜ 片数，然后确定采用增加钢板桩或者向外绕圆弧的插打方案。 ２．８合龙桩的调整 图５楔形钢板桩纠偏 图６板桩倾斜及钢索纠偏 为便于合龙施工，合龙处的两片桩应保持一高一低，由于下 当多根钢板桩累计倾斜过大时，靠上述方法不能纠正，根据 端有土挤压，合龙时往往会出现“下大上小”的情况，因此在合龙 倾斜的角度制作异型桩，使桩位的倾斜大幅减小，桩位趋于垂直， 两边都差４根～６根桩的距离时，两边各打入异型桩，使合龙桩的 异型桩施工中宽度控制方法：水平尺与地平面垂直，一端靠在倾 两边接近平行时，再将合龙桩插入，打到设计标高。 斜的钢板桩上，量下端水平尺与钢板桩的水平距离，根据相似三 ３钢板桩施工难点及处理办法 角形的原理确定异型桩的宽度。如水平尺１ ｍ位置，水平尺与钢 板桩的水平距离为３（３ｍ，则２４ ｎｌ钢板桩下口为７２ ｃｍ。 ３．１ 打桩阻力过大不易贯入 这由两种原因造成：Ｉ）在坚实的砂层或砂砾层中打桩，桩的 ３．３将相邻板桩带入 阻力过大；２）钢板桩连接锁口锈蚀，变形，致使板桩不能顺利沿锁 这种现象常发生在软土中打板桩，当遇到了不明障碍物，孤 口而下。 石或板桩倾斜等情况时，板桩阻力增加，便会把相邻板桩带入。 可以按下列措施处理： 对第一种原因，需在打桩前对地质情况作详细分析，充分研 １）不是一次把板桩打到标高，留一部分在地面，待全部板桩 究贯入的可能性，在施工时可伴以高压冲水或振动法沉桩，不能 入土后 ，再把余下部分打入土中。２）把相邻板桩焊牢在围檩上。 用锤硬打。 ３）数根板桩用型钢连在一起。４）在连接锁口上涂以黄油等油脂， 第二种原因，应在打桩前对板桩逐根检查，有锈蚀或变形的 及时调整。还可在锁口内涂以油脂，以减少阻力（锁口内嵌填黄 减少阻力。板桩被带入土中后，应在其顶部焊以同类型的板桩以 油沥青混合料，材料为黄油、沥青、干锯末以及干粘土，配合比 补充不足的长度。 ２：２：２：１），并且能够起到加强锁扣防渗性能。涂油脂与不涂油脂 ４工艺总结 的贯人情况比较见图４。 圆形钢板桩围堰有以下主要特点： 锤击数 １）围堰环形内支撑设计对承台施工空间作业便利，围檩为多 Ｏ ５０ ｌｏ０ １５０ ２００ ２５０ ３００ 边形工字型钢联接组成，多边形数越多越接近于圆形，其钢板桩 １００ 受力越均匀稳定。２）施工工艺、机械组合简单。３）材料占用量 ２００ 吕 ３００ 少、缩短承台工期，减少施工平台作业面积；圆形围堰内无横纵向 ＜ ４ｏｏ 交错支撑，对承台钢筋、混凝土吊运施工无影响从而加快承台施 ５００ 工进度，缩短水下承台施工时间，降低施工成本。 ６００ ７００ 随着公路铁路中大桥建设数量逐渐增多，大型基础施工运用 钢板桩将会越来越多。五河定淮淮河特大桥采用的大直径圆形 注－Ｉ一单根板桩：Ⅱ一拼接的板桩（锁ｎ有润滑油）： Ⅲ一拼接的板桩（锁口无润滑油） 钢板桩围堰施工工艺，满足了保证下部结构实施的安全、缩短工 图４涂油脂与不涂油脂的贯入情况比较 期、提高工程质量的总体要求，该模式在其他同类工程中也具有 本工程由于在坚实的砂层打桩，桩的阻力过大，钢板桩难以 极强参考与借鉴价值。 打到设计标高，为此我项目部采用“水刀”引孔的方法，实施后效 参考文献： 果显著。 ［１］ 凌治平，易经武．基础工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２０Ｏ２． ．１８６・ 第４０卷第１７期 ２ ０ １ ４年６月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．１７ Ｊｕｎ． ２０１４ 文章编号：１００９—６８２５（２０１４）１７—０１８６—０２ 表面活性类温拌混合料施工在隧道工程中的应用 潘跃军 （山西晋城路桥建设有限公司，山西晋城０４８０００） 摘要：对表面活性温拌沥青混合料在隧道工程中的应用进行了介绍，主要阐述了温拌混合料的施工要点，并结合项目特点，指出 施工单位采用的温拌沥青技术既可提高混合料的压实性能，又能显著降低沥青混合料有害气体的排放，值得推广应用。 关键词：表面活 性类，温拌沥青混合料，施工技术 中图分类号：Ｕ４５５ 文献标识码：Ａ １ 表面活性温拌技术简介 表面活性温拌技术采用少量的表面活性添加剂、水与热沥青 ２．２．２生产配合比的确定 通过试拌确定生产配合比为：５号：４号：３号：２号：１号：矿粉＝ ５：２９：６，最佳油石比：４．９％。通过试铺确定了摊铺、碾 的拌合过程中共同作用，借助拌合的强大分散能力实现彼此交 ５：１９：２６：１织。表面活性剂富集于残留微量水和沥青的界面，三者共同作 压工艺和参数等，并验证温拌沥青混合料配合比设计，为正常路 用，暂时在胶结料内部形成较为稳定的结构性水膜。由于水膜润 段施工提供了技术依据。滑作用不受温度影响，当温度下降时，水膜润滑作用能够很大程 ２．２．３ 温拌沥青混合料施工温度控制 度抵消沥青粘度增大的作用，从而实现温拌效果。 本项目上面层采用ＳＢＳ改性沥青，基质沥青采用９０号Ａ级 道路石油沥青。温拌沥青混合料施工温度根据沥青标号、气候条 件、铺装层厚度等综合确定，见表１。 表１ 温拌ＳＢＳ改性沥青混合料的正常施工温度范围 施工工序 ＳＢＳＩ．Ｄ 备注 ２表面活性温拌沥青混合料在施工中的实际应用 ２．１ 工程概况 忻保高速公路路面及交通安全设施工程ＬＡ２合同段，本标段 起讫桩号Ｋ２１＋８００一Ｋ４８＋２２２．７３７，全长２７．０６２ ｋｍ。其中包含 ℃ ３０座桥梁和２座隧道，２０１０年６月份就具备了大面积铺筑面层的 条件，由于有的桥梁、隧道不能通行，隧道的铺筑推迟到１０月份， 而山西省忻州地区地处晋西北，当地１０月份的气温不利于铺筑 沥青加热温度 集料加热温度 出料温度 运到现场温度 １５５ １７０ １３５—１４５ １２５～１４５ １２０～１４０ １）施工时气温大于１０℃称 『 正常施工 ｌ 低温施工 …～≥１１５ 热拌沥青混合料面层，为保证工程按期完工，经多方研究决定云 中山隧道上面层铺筑采用表面活性类温拌沥青混合料施工技术。 ≥１３０ 为正常施工。２）施工时气温 为５℃～ｌ大０℃称为低温施工。 ｌ正常施工 Ｉ 低温施工 终压温度 ≥１１Ｏ ≥１２５ ≥７０ 时提高混合料的温度 风降温天气不宜施工，必要 ２．２温拌混合料的施工 ２．２．１ 表面活性温拌剂添加 开放交通温度 ≤５０ 在原沥青混合料拌合楼加装温拌剂自动添加装置。表面活 ２．２．４ 温拌沥青混合料的运输 性温拌剂添加有直投法、预混法，目前采用的是直投法。现场沥 １）当时隧道施工正值降温时节，如果混合料局部降温过快就 青混合料拌和时，温拌浓缩液与沥青质量比为５：９５，温拌添加剂 会形成结块，在摊铺机后面就会形成离析块，该处现场就会形成 在沥青开始喷洒后延时２ Ｓ开始喷入，根据喷洒量，调整喷洒设备 坑洞，所以运输过程中的保温环节是非常关键的，为了避免混合 压力，喷入时间控制在８ Ｓ～１０ Ｓ以内，喷人时间基本与沥青喷洒 料离析结块，运输混合料时不允许采用小型车量，单车运量必须 时间相同，保证在沥青喷洒结束之前完成温拌浓缩液的喷洒，在 在３０ ｔ以上。同时运料车必须做好保温措施，在车厢侧板全部覆 沥青喷洒结束后再添加矿粉。 ［２］ 梁建林．水利水电工程施工技术［Ｍ］．北京：中国水利水电 出版社，２００５． 盖保温棉，棉被上部加帆布覆盖，外罩防风防雨布。 ｌ９８７． ［４］ 史佩栋．实用桩基工程手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版 社，２０００． ［３］ 汪龙腾．水利工程Ｒ－ｒ－管理［Ｍ］．北京：水利电力出版社， Ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｕｈｅ Ｄｉｎｇｈｕａｉ Ｒｉｖｅｒ Ｂｒｉｄｇｅ ＸＵＥ Ｆｅｎｇ （Ａｎｈｕｉ Ｘｕｍｉｎｇ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｕｈｅ ２３３３００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍ— ｉｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ，ｌａｒｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｃｉｒｃｕｌｒ ｃｏｆａｆｅｒｄａｍ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ 收稿日期：２０１４—０４—０３ 作者简介：潘跃军（１９７３一），男，工程师