２０１６年９月第３期 葛洲坝集团科技 总第１１９期 海上桥梁钢板桩围堰施工的应用 周传发任洪亮 摘要：钢板桩围堰是软基、深基坑或水上桥梁承台施工中常用的一种板桩围堰形式，是带有锁 口的一种型钢，有各种尺寸规格和联锁形式，常见的有拉森钢板桩，拉克万纳钢板桩等。本文结 合佛昙湾跨海特大桥一个主墩钢板桩围堰应用的工程实例系统的说明了钢板桩围堰施工的流程和 技术措施，以供同行参考。 关键词：承台；钢板桩；跨海特大桥 １ 工程概述 佛昙湾跨海特大桥横跨佛昙港岱嵩湾，主桥承台位于水下７ｍ左右，其中１８＃、１９＃主墩及１７＃、２０＃过 渡墩均采用矩形钢板桩围堰的结构形式。现以１９＃主墩为例，１９＃主墩承台尺寸为１３．２ｍ￣１３．２ｍ￣４ｍ，左右 幅承台间距为３．３ｍ。每个承台基础为９根直径２ｍ、桩长６０ｍ的钻孔灌注桩。桩基标高参数为：桩顶一３．４２ｍ、 桩底一６３．４２ｍ。考虑施工需求，围堰与承台混凝土的距离为１．５ｍ和１．７５ｍ，故１９＃主墩围堰的平面几何尺寸 为３３．２ｍ￣１６．４ｍ。围堰设置二道支撑，标高分别为＋４．４ｍ、＋１．１ｍ，围檩采用２１４５Ａ工字钢，内斜撑采用直 径５２９ｍｍ厚８姗的钢管支撑。根据图纸设计，设置２．５ｍ厚封底混凝土。１９＃主墩钢板桩围堰的布置详见图１。 图１ １９样主墩围堰示意图 ２钢板桩围堰施工方法 ２．１钢板桩围堰施工工艺流程（见图２） 测量放样时，应根据承台的中心和设计的围 堰尺寸，在外围原钢平台钢管桩上焊接延伸出去 的型钢，通过坐标放样法，放出围堰和承台的纵 ２．２施工准备 ２．２．１钢板桩的整理 横轴线、边线及四角位置，作为施工导向架和钢 板桩的控制线，在保证钢板桩垂直度的情况下逐 钢板桩运到场后，用一块长１．５～２．０ｍ类型规 根插打。 格均相同、锁口标准的钢板桩对所有同类型的钢板 ２．２．３设置导向架 桩做锁口检查，检查合格后根据锁口套联情况，将 采用原桩基钻孔平台钢管桩做为导桩。在导桩 钢板桩分为甲、乙两组，以免钢板桩在插打和搬运 上焊接２［１０水平支撑，各水平支撑的顶标高相同。 过程中弄错顺序，并用红线标出。钢板桩两侧锁口 在水平撑上安装导梁，导梁选用边线顺直的钢 均在插打前涂满黄油以减少插打时的摩阻力。 ２．２．２钢板桩的测量定位 板桩。安装及调整导梁的轴线及内边净距，将导梁 与水平支撑临时焊接固定。 ２５ Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２０１６ ＧＥＺＨＯＵＢＡ ＧＲＯＵＰ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 图２ 钢板桩围堰施工流程图 ２．３钢板桩插打 顺序依次插打，应选择在角桩处合拢。 惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制 锁口能顺利咬合，提高止水能力。 钢板桩插打顺序：由围堰的角桩开始， 然后按 打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便 ２．３．１插打第一根边桩 （６）板桩至设计高度前４０ｃｍ时，停止振动，振 采用全站仪定出桩位中心位置，设置导向定位 动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。（７）松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以 框，第一根桩插设时需留置一定的预留量，插桩稳 定后，精确复测桩的位置与双向垂直度，不符合要 上类推至打完所有桩。（８）打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等 求时需重新插桩，直至合格为止。 ２．３．２其他钢板桩的插打 顺着事先固定好的导梁依次插打其它钢板桩， 混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰的 止水处理。 钢板桩顺前一根钢板桩的锁口插入，插桩到位后加 ２．３．４钢板桩的合拢 合拢施工时，合拢口宜设置在角桩处。在接近 塞固定，启动振动锤分次沉设至设计标高。 ２．３．３钢板桩打入施工工艺 合拢位置时（１０～１５根桩），应严格控制桩的垂直度 （１）履带吊停在离打桩点就近的钢平台，侧向 和偏位，减少偏差，应保证合拢处两根桩的锁口平 施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理 行，且应避免采用异形合拢。在插打至最后４～５根 顺油管及电缆。 装时应测量缺口的宽度，准确计算合龙桩的外径 （２）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤 （角度和尺寸），加工合适的钢板桩现场插打，插打 钢板桩时可采用向外绕圆弧的方式避免加工非标 下，锁口抹上润滑油，起锤。 （３）待钢板桩尖离开水面３０ｃｍ时，停止上升。 桩。由于水流影响或其它原因，采取上述措施仍无 合拢。 锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上 法合拢时，可以根据实际需要制作异形钢板桩进行 升锤与桩，至打桩起点。 （４）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与 ２．４钢板桩围堰的内支撑设置 ２。４．１顶层内支撑 桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。 （５）试开打桩锤３０秒左右，停止振动，利用锤 ２６ 钢板桩围堰合龙后，立即予以设置，以提高钢 ２０１６年９月第３期 板桩围堰在抽水过程中的整体受力效果。 ２．４．２ ２层内支撑 葛洲坝集团科技 总第１１９期 再中间的顺序进行浇筑，水下混凝土的灌注要求与 灌注桩基混凝土相同。施工中应加强对混凝土面的 在封底混凝土强度达￣Ｕ７５％后，围堰降水，进 上升高度和流动半径用吊线锤进行测量和检查。混 凝土面控制在设计高程的３０ｃｍ之下，等破完桩头再 行第２层围檩和内支撑设置。 ２．４．３内支撑的设置方法 用混凝土进行调平。 围堰内抽水（抽水时要随时进行堵漏）至该层内 ２．４．７围堰抽水堵漏 支撑的设计标高下５０ｃｍ处，维持围堰内的水面标 高，焊接牛腿、安装围檩进行该层内支撑的设置。 围堰抽水前其封底混凝土的强度不应低于设计 强度的７５％，同时应按方案设置圈梁和支撑，然后 （１）先在钢板桩围堰内壁按测定的标高焊接内 再破桩头进行承台施工。钢板桩围堰抽水，为确保围檩受力均匀，应将 支撑圈梁的三角支撑，三角支撑采用 ５２９×８钢管 制作，支撑顶面标高相同。 钢板桩与围檩之间缝隙用硬木楔等塞紧。用２台４— （２）起吊并水平安放由双拼工字钢焊接而成的 ６寸水泵抽水，在抽水过程中，水上部分应及时用 圈梁，并连接固定，圈梁与板桩之间的空隙可用铁 玻璃胶进行堵漏，到水下部分应及时让潜水员配合 块或硬木予以垫塞。 用土工布进行堵漏。 （３）吊车配合人工安装水平支撑，将水平支撑 ２．４．８围堰拆除 与圈梁焊接固定，以形成平面桁架结构。 ２．４．４位移和变形监测 承台护墙或首节墩身完成后，即可进行围堰支 撑拆除，采用边回水边拆除的方式进行，直至回水 在围堰施工的不同阶段，应对围堰的位移进行 至与围堰外侧水位平。支撑拆除完成后拔除钢板 跟踪监测，指导施工，预防意外事故发生。位移监 桩。测的布点可按堰外土体位移和桩顶位移两种方式对 称布置。 拔桩时，尽量使钢板桩下部与混凝土脱离，然 后再进行拔桩。先略锤击振动各拔高ｌ～２ｍ，然后 按次序将所有钢板桩均拔高ｌ～２ｍ，使其松动后， ２．４．５围堰内清淤除土 钢围堰内基础开挖，拟采用水下吸泥。采用的 再依次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大 方法是：钢板桩合拢后，用泥浆泵配合高压射水将 拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。围堰内淤泥清除，清除过程中同时用抽水机对围堰 内进行补水，保证内外水头差不大于５０ｃｍ，以保证 围堰安全，清淤时及时测量坑底标高，如达到设计 底标高，停止高压射水，再整平围堰底并清理钢板 ３ 结束语 钢板桩围堰施工具有工期短，占地空间小等优 点，特别适合应用在宽水域桥梁承台围堰施工，该 桩槽口、桩基混凝土四周的淤泥等杂物，当围堰底 部土层较差时，水下混凝土灌注前宜在堰底抛设一 层碎石或铺一层混凝土预制板，之后方可进行水下 封底施工。 施工技术在佛昙湾跨海特大桥１９＃主墩承台施工中 的实际应用，不仅提高了施工效率，降低了施工成 本，而且其安全可靠性得到了业主、监理等单位的 一致好评，为本项目其他墩台的基础施工提供了宝 ２．４．６围堰封底 贵的经验。 浇筑封底混凝土前，检查内支撑的状况，并用 红漆标出参考标高位置。采用钻孔桩施工用的导 ［作者简介］ 管，导管口宜距离底面１５ｃｍ左右，进行水下混凝土 周传发 男 中国葛洲坝集团第五工程有限公司助理 的灌注。在围堰四个角位置各安置一根导管进行灌 工程师湖北宜昌４４３００２ 注，中间区域由吊车吊装导管浇筑，使混凝土的影 任洪亮男 中国葛洲坝集团第五工程有限公司工程 响区域相互重叠，不得出现空白区域，采取先四周 师湖北宜昌４４３００２ ２７
