鋼板樁圍堰施工方法

侯申利

【摘要】鋼板樁圍堰適用于水深4m以上，河床覆蓋層較厚的砂類土、碎石土和半干性粘土，風化巖層等基礎工程。鋼板樁圍堰有矩形、多邊形、圓形等。鋼板樁有直形、z形、槽形、工字形等，可作成單層與雙層圍堰。在一般橋梁工程基坑施工中，淺基多用矩形及木導框，較深基坑多用圓形及型鋼。因其防水性能好，多用單層圍堰。如用雙層圍堰時，在雙層圍堰的夾層中間一般填粘土，特殊情況下，在夾層下部灌注水下砼提高防滲能力，在鋼板樁圍堰的施工中，多用槽形鋼板樁。

【關鍵字】鋼板樁圍堰 施工方法

【中圖分類號】TV551.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0269-02

鋼板樁圍堰適用于水深4m以上，河床覆蓋層較厚的砂類土、碎石土和半干性粘土，風化巖層等基礎工程。鋼板樁圍堰有矩形、多邊形、圓形等。鋼板樁有直形、zN、槽形、工字形等，可作成單層與雙層圍堰。在一般橋梁工程基坑施工中，淺基多用矩形及木導框，較深基坑多用圓形及型鋼。因其防水性能好，多用單層圍堰。如用雙層圍堰時，在雙層圍堰的夾層中間一般填粘土，特殊情況下，在夾層下部灌注水下砼提高防滲能力，在鋼板樁圍堰的施工中，多用槽形鋼板樁。在施工鋼板樁圍堰時，圍堰頂面比施工期間可能出現的最高水位高出0.5m以上。圍堰內側工作面的大小，要滿足基坑頂邊緣之間要保留不小于1.0m的距離。當基礎較深，坑壁土質不良，滲水量大，邊坡（坑壁）容易坍塌，則圍堰內側坡腳至基坑頂邊緣的距離，適當增大，確保安全。同時，鋼板樁的入土深度及是否使用支撐，要通過檢算進行確定。

1、施工方法：

1.1 施工準備：將新舊鋼板樁運到工地后，詳細對其檢查、丈量、分類、編號，同時對兩側鎖口用一塊同型號長2～3m的短樁作通過試驗，以2～3人拉動通過為宜，或采用卷揚機拖拉，最大牽引力≤KN，有條件時，采用檢查小車進行（如圖1），鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎，熱敲（溫度不超過800～1000℃），焊補、鉚補、割除、接長等方法加以整修。同時接頭強度與其它斷面相等，接長焊接時，用堅固夾具夾平，以免變形，在焊接時，先對焊，再焊接加固板，對新樁或接長樁、在樁端制作吊樁孔。在采用組樁插打時，每隔4～5m設有一道夾板，夾木在板樁起吊前夾好，插打時，逐付拆除，周轉使用。組樁及單樁的鎖口內，涂以黃油混合物油膏（重量配合比為：黃油：瀝青：干鋸末：干粘土=2：2：2：1），以減少插打時的摩阻力，并加強防滲性能。

1.2 導框安裝與插打方法

在進行安裝導框時，先進行定位測量。水中導框距岸邊或已成墩（或施工便橋）較遠者，用前方交會法定位。導框的安裝，一般是先打定位樁或作臨時施工平臺。導框采用在工廠或現場分段制作，在平臺上組裝，固定在定位樁上。當不設定位樁時，直接懸掛在浮臺上，待插打入少量鋼板樁后，逐漸將導框固定到鋼板樁上。

1.3 鋼板樁的吊運插打與合攏

鋼板樁檢查合格后，由兩組平車運至碼頭，按插樁順序堆碼最多允許堆放四層，每層用墊木隔開高差不得大于10mm，上下層墊木中線要在同一垂直線上，允許誤差不得大于20mm。

安插鋼板樁使用高架索道對鋼板樁進行水平和垂直運輸，將鋼板樁運至指定位置，然后運用兩個吊鉤的吊起和放下，使鋼板樁成垂直狀態，脫出小鉤，移向安插位置，插入已就位的鋼板樁鎖口中。

起吊前，鎖口內嵌填黃油瀝青混合料。箍緊鋼板用的弧度卡箍，待插入鎖口時逐個解除。

鋼板樁逐塊（組）插打到底或全圍堰（矩形圍堰可為一邊），先插合攏后，再逐塊（組）打入，矩形圍堰一般先插上游邊，在下游合攏，圓形鋼板樁圍堰，插打順序有以下三種，如下圖：

從圖中看出，a與b較c少一個合攏點，b點累計誤差大于c，ab都可能在合攏前遭受回流影響而使樁腳外移，造成合攏困難，c受回流影響較小，在流速較大處，用c式插打。

在a式插打方式中，由兩側對稱向下游按順序加插，到下游合攏，兩側增插數大致相等，最多允許相差8組。在鋼板樁的垂直度較好時，一次將樁打到要求深度；垂直度較差時，分兩次施打，即先將所有的樁打人約一半深度后，再第二次打到要求深度。

1.4 抽水堵漏

鋼板樁插打完，即可抽水開挖。設計有支撐的圍堰，先支撐再抽水，并檢查各節點是否頂緊，板樁與導框間木楔是否敲緊，防止因抽水而出現事故。抽水速度不能過快，且要隨時觀察圍堰的變化情況。當鎖口不緊密漏水時，用棉絮等在內側嵌塞，同時在漏縫處撒大量木屑或谷糠，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，在樁腳漏水處，采用以下3種辦法，或采用砼封底等措施。

1.5 拔樁

鋼板樁拔樁前，先將圍堰內的支撐，從下到上陸續拆除，并陸續灌水至高出圍堰外水位1～1.5m，使內外水壓平衡，使板樁擠壓力消失，并與部分砼脫離（指有水下砼封底部份）。再在下游選擇一組或一塊較易拔除的鋼板樁，先略錘擊振動各拔高1～2m，然后挨次將所有鋼板樁均拔高1～2m，使其松動后，再從下游開始分兩側向上游挨次拔除，對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設備的能力，將相鄰的樁一齊拔出，必要時進行水下切割。

2、施工工藝流程

3、機械設備配置

在岸邊或淺水處，用簡易腳手架或直接用打樁機或吊機、扒桿等機械打樁，在較深水中打樁時，要根據工地使用機械及水上作業的設備要求安排。打鋼板樁時選用較輕型樁架，一般錘重宜大于樁重、錘擊能要適當。下表是復打汽錘打單根鋼板樁所需的錘擊能，用組合樁時，可按樁數加倍機械設備配置數量表。

4、質量控制

4.1 在拼接鋼板樁時，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm，斷面上的錯位不大于2mm，使用新鋼板樁時，要有其機械性能和化學成份的出廠證明文件，并詳細丈量尺寸，檢驗是否符合要求。

4.2 對組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于30mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴密。

4.3 為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且圍堰周邊的鋼板數要均分，為保證樁身垂直，于第一組鋼板樁設固定于圍堰支撐上的導向木，順導向木下插，使第一組鋼板樁樁身垂直，由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致，鎖口間隙也不完全一致，樁身仍有可能傾斜，在施工中加強測量工作，發現傾斜，及時調整，使每組鋼板樁在順圍堰周邊方向及其垂直方向的傾斜度均不大于5‰，同時為了使圍堰周邊能為鋼板樁數所均分，事先在圍堰導梁上按鋼板樁組的實際寬度畫出各組鋼板樁的位置，使寬度誤差分散，并在插樁時，據此調整鋼板樁的平面位置，使誤差不大于+15mm，當仍有困難時，將合龍口兩邊各幾組鋼板樁不插到河床，在懸掛狀態下進行調整。在無法順利合攏時，則根據合攏口的實際尺寸制造異形鋼板樁合攏如圖。但要控制異形鋼板樁上下寬度之差不超過樁長的2%。

4.4 在使用拼接接長的鋼板樁時，鋼板樁的拼接接頭不能在圍堰的同一斷面上，而且相鄰樁的接頭上下錯開至少2m，所以，在組拼鋼板樁時要預先配樁，在運輸、存放時，按插樁順利堆碼，插樁時按規定的順序吊插。

4.5 在進行鋼板樁的插打時，當鋼板樁的垂直度較好，一次將樁打到要求深度，當垂直度較差時，要分兩次進行施打，即先將所有的樁打入約一半深度后，再第二次打到要求的深度。

4.6 打樁時必須在樁頂安裝樁帽，以免樁頂破壞（如圖為三組組合樁的樁帽圖）切忌錘擊過猛，以免樁尖彎卷，造成拔樁困難。

4.7 鋼板樁圍堰在使用過程中，防止圍堰內水位高于圍堰外水位。在低水位處設置連通管，到圍堰內抽水時，再予封閉，在圍堰內抽水時，鋼板樁鎖口漏水，在圍堰外撒大量細煤渣、木屑、谷糠等細物，借漏水的吸力附于鎖口內堵水，或者在圍堰內用板條、棉絮等楔入鎖口內嵌縫，撒煤渣等物堵漏時，要考慮水流方向并盡量接近漏縫，漏縫較深時，用袋裝下放到漏縫附近處徐徐倒撒，同時當圍堰內抽水至各層支撐導梁處，逐層將導梁與鋼板樁之間的縫隙用木楔楔緊，使導梁受力均勻。

4.8 圍堰使用完畢，拔除鋼板樁時，首先將鋼板樁與導梁木板焊接物切除，然后在圍堰內灌水至高出圍堰外水位1～1.5m，平衡內外的水壓力使其與封底砼脫離，再在下游選擇一組或一塊較易拔除的鋼板樁，先略錘擊振動后拔高1～2m，然后挨次將所有鋼板均拔高1～2m，使都松動后，再從下游開始分兩側向上游挨次拔除。

5、安全措施

為確保施工中的安全，在進行鋼板樁圍堰施工時，必須將安全工作放在首位，預防為主。

5.1 對操作人員進行安全思想教育，提高安全意識，實行持證上崗制度，不經培訓或無證者，不得進行上崗操作。

5.2 用高架索道進行水平和垂直運輸時，對兩端的地垅埋設要牢固，同時對索道的起重能力進行實測，保證在運輸時，索道有足夠的承受能力。

5.3 設專人負責日常檢查和養護工作，在使用索道時設專人給信號，避免人多時亂指揮，出現安全事故。

5.4 對打樁機主塔架，設浪風繩固定，防止風大時，樁架搖晃嚴重發現意外事故。

5.5 打樁機在軌道上的輪子要經常檢查不能有懸空的，如有時應調整輪子或塞墊等辦法，使輪子壓在軌道上。

5.6 當人爬上打樁機塔架和走在臨水的導向環上時，應戴好安全帽，系好安全帶。

5.7 拔樁時要先震動1～2分鐘，再慢慢啟動卷揚機拔樁。在有松動后再邊震邊拔，防止蠻干。

5.8 對所有滑輪和鋼絲繩每天進行檢查，特別是要注意滑輪的軸和鋼絲繩摩損情況，危及安全的要及時維修、更換。

主要機械設備數量表