橋主墩承臺鋼板樁圍堰施工技術

曾懿生

(核工業華南建設工程集團公司，廣東 廣州 510000)

1 工程概況

某工程大橋由三個部分組成，即北引橋、南引橋和主航道橋，其中工程中的主航道橋采用的是C55預應力的混凝土連續箱梁，其跨徑的布置是(83+150+83) m。

而24#和25#的主墩在分離式的高樁承臺作為基礎，其承臺的尺寸是14.2 m×10.2 m×3.5 m，同時配6根直徑2.2 m鉆孔灌注樁，而在順橋向通過布置橫橋以及兩排的方式布置三排。而承臺的底標高是-2.5 m，而海底的標高是-4.88 m與-5.9 m。

在橋位處主要受到不規則的半日潮影響，即每天有兩輪的漲落潮，而根據歷史相關統計數字可知，最高潮位是+2.5 m，而最低潮位是-2.4 m，其最大的潮差是4.3 m。

2 分析鋼板樁圍堰的施工情況

結合成本和工期的對比可知，采用的是21 mSP-IVw型的鋼板樁進施工。在主墩的左右幅中，兩個承臺的設置整體式圍堰，而圍堰距的承臺邊是1.75 m，尺寸是35.42 m×13.84 m，而頂標高是+6.5 m，其底標高是-14.5 m，通過雙拼HW588型的鋼設計兩層圍凜，再結合1 m厚C25的水下混凝土而進行封底。

2.1 分析鋼板樁圍堰的施工設備運用情況

2.2 分析鋼板樁圍堰施工方法

在鋼板樁圍堰的施工過程中，將圍檁作為其中鋼板樁內導向，并且在定位卡板的作用下而作為其外導向，然后再用鋼護筒進行安裝，對于掛腿上的施工，采用的是雙層定位卡板。

(1)分析鋼板樁插打的方式

根據逐片插打的要求而逐漸進行糾偏，并采用分階段的方式進行插打。在鋼板樁過程中，運用的是三條非合龍邊插打滿足設計的標高，而在合龍邊位置則先把鋼板樁插打入土，然后保證一定的深度，防止其受到潮水的影響。然后再逐一二次復打。

(2)鋼板樁的插打次序分析

受潮水的影響，插打鋼板樁有兩個不同的流向，為了能夠更好地減少水流的阻力，可以在上下游的側面低平潮、高平潮處進行施工，此時施工側面則需要保障合龍口邊長短于另一側。

(3)施工的預防措施分析

在鋼板樁的施工過程中，主要是依靠鎖口密實的方式而有效防止其出現漏水的情況，但是在施工中存在鋼板樁質量以及插打垂直度的問題，則需要在鋼板樁圍堰處采用如下具體措施處理。

①施工措施

在施工中，通過加強對鎖口位置的檢查，并運用同型號短鋼板樁進行鎖口滲漏的試驗，而且在檢查鋼板樁的工作中，則需要控制好鎖口的松緊程度，防止其出現過松或者是過緊的情況，進而使得鋼板樁的施工后期出現滲漏的情況；因此，在施打前需要對鋼板樁鎖口位置進行嚴格地控制，但需要保障其有良好的完整性。

②施工后處理

在抽水之后，鋼板樁的鎖口漏水不嚴重的情況，則直接運用橡膠止水帶進行填堵。但是對低潮之后滲漏的情況較大，此時需要快速堵漏劑鎖口對應的位置；如果出現滲漏嚴重的情況，則可以采用散裝的細顆粒進行堵漏物(例如木屑、谷糠以及爐渣等)，并運用內側橡膠進行側嵌塞。

在鋼板樁插打后，還需要使用牛腿把對應的圍凜系統固定，然后解除施工中的懸臂掛腿，進而更好地完成轉換工作。在封底過程中，混凝土的底標高是-3.5 m，而根據河床的標高設計可知，回填粗砂到封底的底標高保持在30 cm左右，即-3.8 m。

3 分析圍堰封底的施工情況

3.1 封底混凝土的性能

在封底混凝土中，主要采用的是樁基鋼護筒進行施工，進而能夠將握裹力保持平衡鋼板浮力和上部承臺施工的荷載力量，對比分析可知，C25水下的混凝土可以在封底方面保持其厚度是1 m，而方量是490 m3。

在封底混凝土施工中，需要滿足混凝土所要求的強度，即粘聚性、緩凝時間以及流動性的基本要求，在490 m3的混凝土施工中，澆筑的預計時間是7 h。具體性能要求見表1所示。

表1 混凝土的性能指標

3.2 分析封底中混凝土的施工情況

(1)選擇封底的混凝土導管

其中導管直徑的是Φ300 mm，并運用快速接頭方式保證導管的質量。在導管使用之前，需要做好水密試驗；除此之外，在安裝導管中，就需要保障每個接頭都能夠進行檢查，進而可以固定導管底口的離圍堰底部，大約為10～15 cm。

圍堰與鋼管樁分布可以參照橋梁中的封底混凝土經驗，流動半徑為4 m，一共兩臺天泵保持對稱澆筑，14個澆筑點，進而可以保證每臺天泵可以完成7個不同的澆筑點，此時一定需要14套導管，而每根導管的長度控制在11 m左右。

(2)分析封底混凝土的施工

在圍堰封底的施工中，需要在退潮后才可以開始施工，然而封底混凝土在澆筑中則需要保證圍堰內水頭可以高于圍堰外，進而更好地減少鋼板樁中的漏水縫隙。

①分析封底混凝土的首封澆注情況

導管作用的半徑是4 m、而直徑是300 mm，首批混凝土的灌注高度設定為0.7 m，此時通過計算可知:V=h1πd2/4+Hc·πR2/3=11.8 m3，然后選用容積大料斗(12 m3)繼續支撐，其移動時是空斗，而采用的是50 t履帶。在首封中，主要采用的是拔塞法施工，即料斗內通過灑水潤濕之后，再用塞子堵下料的管口，然后再運用履帶掛住塞子，使得天泵泵送混凝土到貯料，待大料斗充滿混凝土之后拔塞，完成首封還需要澆筑混凝土一直到達到設計標高。

②分析封底混凝土的測量情況

在封底混凝土的施工中，混凝土中流動半徑的邊緣處和混凝土死角處都需要設置對應的觀測點，并在澆注混凝土中可以保持標高、原始長度以及導管離基的坑底距離，并記錄好對應混凝土上升的高度、凝土流動半徑和導管埋深信息。

③分析封底混凝土澆筑

導管正常情況下，不需要提升導管。如果在混凝土的壓力之下而難以下料，則需要控制混凝土的方量，即不能超過對應履帶吊的吊重，在每次提升高度過程中需要低于20 cm。

④分析封底混凝土的終澆情況

結合現場各測點情況而確定該點能否停止澆筑。此時就需要在測量人員可以有效對混凝土進行全面測量，其中的重點測量是護筒周邊、圍堰內側轉角以及導管作用的半徑相交處，并能夠結合設計標高而采取一定的補充澆筑，進而能夠保證封底的厚度滿足設計的要求。

(3)分析封底混凝土中的取樣和抽水情況

在混凝土的澆筑中，通過制作三組混凝土的試塊，分別在實驗室中養護3 d、5 d以及7 d，然后進行檢驗是否達到設計的強度。

在鋼板樁圍堰的封底過程中，混凝土的強度滿足對應的要求之后，則進行抽水。而在抽水中需要觀測圍堰的變形情況，如果變形過大或者突然變形的情況則需要停止抽水，進而分析原因，然后找出對應的解決方法，最后繼續施工。在抽水后，還需要對鑿除樁頭的超灌情況設計不同的角點與周圍的預留集水坑和集水槽，進而保障其澆筑為30 cm左右，從而可以在承臺的主體位置完成施工。

4 結束語

結合分析可知，在圍堰臨時結構中，橋梁中的承臺深水需要保障良好的基礎，同時這也是施工中最為重要的部分。根據某工程大橋中主墩承臺的案例進行分析，主要運用的是鋼板樁圍堰的施工技術，同時對其進行詳細分析。實踐表明在大橋主墩鋼板的施工過程中，抽水之后無滲漏的情況，而在鋼板樁圍堰的結構方面，則需要保障其穩定和可靠性，有效為承臺施工的質量提供保障，進而使得橋梁工程實現可觀經濟效益的目標。

[1] 何德.水武江大橋主墩水中承臺鋼板樁圍堰施工技術[J].城市建設理論研究:電子版，2013，(32).

[2] 張恒.黃河大橋主墩承臺鋼板樁圍堰施工[J].城市建設理論研究:電子版，2013，(21).

[3] 王愛君,陳學鋒.斜拉橋主墩承臺鋼板樁圍堰設計與施工技術[J].工業，2015，(4).