淺談深水墩鋼板樁圍堰施工及基坑處理

赫榮久，王洪濤

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

淺談深水墩鋼板樁圍堰施工及基坑處理

赫榮久，王洪濤

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

討論如何利用鋼板樁圍堰在深水中(水深≥5 m)進行橋墩施工，以及對在施工過程中對基坑出現的異常情況進行處理。

深水;低樁承臺;鋼板樁圍堰施工方法要點及封底處理

1 工程概況及工程重難點

1.1 工程概況

蘇丹麥洛維尼羅河大橋位于蘇丹北部，橋長411 m，橋寬20.50 m，混凝土14 129 m3。主跨為實體式敦身，上部結構為連續現澆箱梁，主跨85 m，副跨55 m，邊跨為36 mT梁。共有8個橋墩、兩個橋臺，其中2#墩～7#墩在水中。河面寬370多米，水深為3～7 m，河流流速較大，承臺為低樁承臺。根據地質鉆探資料，地質自上而下主要為(1)淤泥，1～3 m左右;(2)粉細砂，深度為3～5 m;(3)卵石，深度2～3 m。

1.2 工程重難點

承臺圍堰施工難點主要為:(1)處于深水中，水深約5 m。

(2)基坑較深，最高水位距封底混凝土底近8 m。

(3)河床及河床下持力層均為淤泥和粉細砂，承重性能差。

2 鋼板樁圍堰施工方案

2.1 圍堰方案主要有兩種

鋼套箱方案;鋼板樁圍堰方案。經比較鋼套箱方案鋼材投入多、回收率低，下沉時設備及人員投入多，工序復雜;鋼板樁圍堰方案能夠迅速展開施工、速度快、周期短，且支護材料可回收利用，經濟性較鋼套箱方案好，只是必須加強止水措施，所以選用鋼板樁圍堰方案。

鋼板樁圍堰方案在一些水深及地質較軟的地基施工中具有獨特的優勢，鋼板樁圍堰的主要形式有矩形，多邊形及圓形等，麥洛維尼羅河大橋深水基礎采用鋼板樁圍堰進行支護施工，鋼板樁采用拉森U型鋼板樁，長16 m，采用矩形鋼板樁圍堰。鋼板樁圍堰范圍16.8 m×21.6 m，比承臺周邊尺寸大1.5 m左右。鋼板樁周圈咬合緊密，有止水措施。圍堰內側四周內支撐采用雙層工字鋼分上、中兩層以圍籠形式支護，頂層采用2I36工字鋼，底層采用2I36工字鋼，中間縱向支承采用2I36工字鋼，按一定間距布置，四角采用工字鋼2I32斜撐。為增強工鋼圍籠抗彎強度，在每根工字鋼兩端用2I32型工字鋼作為斜撐加強。

2.2 鋼板樁的插打

(1)施工工藝流程

本工程施工流程為:鋼板樁打樁圍堰→鉆孔樁施工→水下混凝土封底→基坑抽水→支立承臺模板→澆注承臺混凝土。鋼板樁尺寸為:長 L=16 m，寬度 b=0.6 m，高度25 cm，厚度為2 cm。

(2)施工的準備工作

在進行鋼板樁圍堰施工作業時，必須先做好施工準備工作，主要包括復查鋼板樁，檢查振動錘及處理鋼板樁等。本工程采用DZ-90Y型振動樁錘及25 t吊車作業，為保證工程能順利進行，在打樁之前對振動錘進行了一系列作業測試，結果表明該振動捶功能正常，整理修復那些因裝卸運輸而導致磨損的變形鋼板樁，在鋼板樁拼組之前對鋼板樁進行詳細的檢查，并對鎖口破裂及表面有焊接殘瘤的鋼板樁進行處理，保證圍堰鋼板樁具有相同的鎖口，并在鎖口內涂抹適量瀝青以減少鋼板樁之間的摩損。

(3)鋼板樁的插打作業步驟、技術要點及注意事項

①技術要點

插打鋼板樁的次序宜由河流的上游至下游，先在河流上游一側的一角將鋼板樁下插，必須要確定好第一塊鋼板樁的位置，隨后以第一塊鋼板樁為坐標原點，沿垂直方向確定其余各個鋼板樁位置，在鋼板樁因障礙物或其它原因而無法順利插打時，須檢查此時鋼板樁有無變形，若有則須及時處理。在鋼板樁合攏時，必須考慮合攏處鋼板樁如何插打，一般工程中為便于鋼板樁合攏，多采用高低合攏的辦法。鋼圍堰的四個表面互相之間應保持垂直，合攏處盡量選擇在下游一側角樁附近處。

②鋼板樁的插打作業步驟

a組樁及單樁的鎖口內，涂以瀝青加強防滲性能。

b板樁下端系纜風繩兩根，駁船上25 t吊車起吊鋼板樁接近垂直狀態時，利用纜風繩控制樁的正反方向。

c鋼板樁就位下插，第一片鋼板樁沿活動導向下插是整個圍堰的基準，要反復測量檢查，使其方向垂直，位置準確，必要時可加輔助設施，控制樁在導向內的左右位置。

d下插鋼板樁到河床以下達到穩定高度，摘掉吊鉤。

e鋼板樁起吊后以人力扶持插入前一塊樁的鎖口內，動作要緩慢，防止損壞鎖口，插入后吊機下鉤，憑樁自重和錘重滑下直至不能下滑，然后開動振動錘將樁打至設計標高。

3 鋼板樁圍堰基坑處理

(1)待鋼板樁圍堰合攏之后，進行鉆孔樁施工，待鉆孔樁施工完畢后即可安裝內側橫撐，本著遵循先支撐后降水的原則，在降水之前先對鋼板樁增設內橫撐，以防止鋼板樁因水壓變化而發生變形，橫撐一般由工字鋼組成，本工程采用I36工字鋼作為橫撐材料，并設置距樁頂1 m處和5 m處，將各邊的橫撐焊接穩固，考慮到水壓力的不斷增大，在內支撐自上而下設置時，必須根據不同水位處不同的水壓力來計算支撐的數目，抽水速度不宜過快，隨時觀察圍堰的變化情況，發現圍堰滲漏處時，必須及時進行封堵、及時處理;鎖口不密的漏水處，在板樁內側用棉絮等嵌塞，外側可在水面上撒大量鋸末堵漏。

(2)澆筑兩層0.5 m厚C25封底混凝土，以確保圍堰底部不滲水。

4 圍堰封底施工

圍堰合攏后進行基底清淤，尼羅河河床底為淤泥質粘土和粉細砂，清淤方法為采用大功率排量大的砂石泵清理基礎基底，同時采用潛水泵向圍堰內注水，以保證基底清理時圍堰內外水壓平衡，清理到封底混凝土設計底標高。用50 cm厚混凝土分兩次進行封底，封底混凝土是自流平混凝土，坍落度控制為22 cm左右，在首次灌注時，必須保證其滿足計算量，由于混凝土的流動半徑較大，故本工程布設了多個澆筑點，對厚度不足的混凝土處及時進行補灌，確保了承臺基坑的平整度。

5 圍堰施工過程中的監測

在鋼板樁施工中允許誤差一般為:樁頂標高偏差±100 mm，鋼板樁垂直度偏差為1%。在施工過程中，應監測是否在允許誤差范圍內，超出時及時糾正。

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1008-3383(2013)05-0105-01

2013-02-15