CT型鎖口鋼管樁圍堰在基礎施工中的應用

張 坤 劉世禮 張超凡

(中建交通建設集團有限公司，北京 100142)

CT型鎖口鋼管樁圍堰在基礎施工中的應用

張 坤 劉世禮 張超凡

(中建交通建設集團有限公司，北京 100142)

以朝陽溝水庫特大橋P3橋墩基礎的鎖口鋼管樁圍堰支護為分析對象，對施工過程中鎖口鋼管樁圍堰制作、插打、封堵等工序進行了技術總結，闡述了鎖口鋼管樁圍堰的施工技術要點，為類似工程的施工積累了經驗。

基礎工程，圍堰，鎖口鋼管樁，承臺

1 概述

1.1 工程概況

朝陽溝大橋(如圖1所示)橫跨登封市朝陽溝水庫，是鄭州至登封快速通道上的重點工程。該橋是目前世界上已建項目中跨度最大的波形鋼腹板PC箱梁部分斜拉橋，跨徑布置采用58 m+118 m+188 m+108 m。平面位于半徑3 900 m圓曲線上，橋面總寬35.0 m。

P2，P3主墩(下塔柱)均采用變寬度矩形雙肢實心薄壁墩，橫橋向左右兩側各設置一對，縱向雙肢中心間距4.8 m，壁厚1.6 m，橋墩橫向寬從墩底9.4 m變化至墩頂的11.25 m；墩高分別為26.5 m和30 m。承臺頂設2 m高塔座，承臺采用14.0 m×38.2 m矩形承臺，厚4.0 m，下設19根直徑2.2 m鉆孔灌注樁基礎，呈矩形排列，按嵌巖樁設計，樁長40 m。

管徑的選擇主要以近期為主，同時根據管道性質決定是否適當考慮礦山遠期發展要求。以項目為例，水源取水設施一般一次性建成，水源輸水管線管徑滿足遠期發展要求。礦區其他給排水管道管徑以近期礦山規模計算的用水量來選擇，無特殊要求時，一般再考慮1.1的生產波動系數即可。

1.2 地質資料

2 圍堰方案的選擇

5)搭設鉆孔平臺樁基施工。鉆孔平臺由貝雷梁和橋面板組成。搭設高度與兩側的輔助平臺相同，現場計算出插打鋼護筒的位置以便錯開，把貝雷梁在現場拼裝做成雙拼形式，長度要能超出兩側的鋼管樁圍堰，把鋼管樁頂部切平，兩端搭在鋼管樁上，貝雷梁下部緊挨圍囹上部。橋面板是由Ⅰ25和10 mm鋼板組成，外形尺寸做成6 m×1.5 m，在場外把加工好的橋面板用履帶吊擺放，錯開插打護筒位置。

3 鎖口鋼管樁圍堰的施工工藝

領導同意他換崗位的時候，看了看他，寬慰他說，你放心，在哪個崗位都可以進步的，行行出狀元嘛。馮一余謝過領導，就到新的崗位上去了。

3.2 工藝步驟

鎖口鋼管樁圍堰的施工工藝流程:施工準備→搭設輔助平臺→鋼管樁制作→鋼管樁運輸存放→測量控制檢查→插打鋼管樁→圍堰合龍→安裝內支撐體系→搭設作業平臺→鎖口止水→插打鋼護筒→鉆孔灌注樁→基坑清理→破樁頭→封底混凝土→承臺施工→墩身施工出水面→拆除圍堰。

6)基坑清理。朝陽溝大橋P3橋墩的施工現場情況是圍堰外水位比承臺底低1.5 m，圍堰內沉渣和水位高度比承臺底高出2 m，待樁基施工完畢后必須采取開挖措施。

鎖口鋼管樁圍堰施工現場如圖4所示。

3.1 工藝流程

當前，我國醫療事業取得了長足進步，人們生活水平和社會服務條件進一步提高。在這樣的大背景下，醫療衛生的要求也提升，各大醫院必須不斷提高服務水平與服務質量，才能滿足民眾的需求。加強內部控制是提高醫院競爭力的重要舉措，但在當前醫院財務會計內部控制的工作中依舊存在不少問題，直接對財務控制效果產生影響，因此必須得到越來越多工作人員的高度重視。

2)鎖口鋼管樁插打與合龍。a.吊裝。吊機的主鉤吊住鎖口鋼管樁上口、副鉤吊住下口，同時提升使鋼管樁懸空，然后主鉤繼續提升直至鋼管樁垂直，最后松脫副鉤。b.插打。將鋼管樁運至樁位后，按照如圖3所示的咬合方式定位，從定位架放下至鋼管樁自穩定；用振動錘進行錘擊沉樁，直至達到設計深度停止。下沉過程中要同步松放吊機的起重繩，控制錘身與樁身保持垂直狀態。c.糾偏。首根鋼管樁的沉樁深度為設計深度的1/2時，垂直度要求在0.5%L以內，否則進行處理；之后每15根～20根檢查一次，要求垂直度在1%L以內。d.合龍。鎖口鋼管樁合龍按由接近棧橋的一端到遠離棧橋的一端的順序進行。為避免異形樁合龍，當兩側相距4倍～5倍樁距時，依據實測距離，計算加工大小合適的鋼管樁。

3)鎖口止水。本橋采用鎖口內填筑摻有麻繩與黏土混合物的方式，該填堵方法比較嚴密，不容易漏水。a.原料加工。原料采用的是黏土和麻繩。先將麻繩切成小段，散開成為棉絮狀態，再用滾筒攪拌機將其與黏土拌合均勻，保證拌合物的濕度達到在手里攥壓后能成塊的要求。b.填筑堵漏。堵漏的位置是φ219 mm×8 mm與Ⅰ20陰陽交合部位，即向φ219 mm鋼管樁內填筑，邊填筑邊搗實。搗實的具體方法是用3根Φ28鋼筋焊在一起，長度為4 m～6 m，用三角架吊一個滑輪架在鋼管樁旁邊，用繩子通過滑輪來回拉放來完成搗實。

4)圍囹與內支撐。a.圍囹施工。圍堰合龍后，根據水位情況確定圍囹的水平位置，同時確定圍囹下部的標高；現場根據確定的標高在鋼管樁上標識出圍囹下部的水平位置。沿圍囹下部的水平位置，在鋼管樁上焊接牛腿，牛腿按每3 m一個進行布置作為圍囹的托架；在支撐附近將型鋼托架焊接在鋼管樁上，作為圍囹安裝的支撐。圍囹由雙Ⅰ45焊接而成，在岸上進行下料、連接后，用履帶吊吊放在支撐上，將圍囹與鋼管樁緊貼、焊接；對于不能緊貼鋼管樁的圍囹，在空隙中加小鋼板進行焊接。b.內支撐施工。測量放線，標識出內支撐的安裝位置，準確測量出每根內支撐兩端圍囹間凈距。根據凈距對內支撐鋼管進行下料，并將兩端切割成企口。用履帶吊將內支撐吊放至指定位置進行安裝，圍囹與內支撐鋼管端頭企口直接焊接牢固，圍囹頂面與內支撐鋼管間用連接鋼板焊接連接。最后安裝圍堰轉角處三角支撐。圍堰內支撐安裝如圖5所示，圍囹安裝施工現場如圖6所示。c.注意事項。內支撐鋼管進行企口切割時，為使內支撐鋼管合理受力，要保證鋼管軸線和圍囹水平中線重合。

在橋梁建設過程中，水中承臺的施工常采用圍堰將水中作業變為陸上作業。工程中常采用的有鋼板樁圍堰、單壁鋼套箱圍堰等。在諸多圍堰形式中，鎖口鋼管樁圍堰具有加工制作簡單、施工工期短、整體剛度大、密封性好、材料回收利用率高、平面布置適應性強等特點，適用于水深20 m以內、水流流速小于3 m/s，河床為砂類土、黏性土、碎(卵)石類土和風化巖等地層條件下的高樁承臺和低樁承臺。根據朝陽溝大橋的環保要求及地質狀況，需要選擇剛度大、密封性強的圍堰，綜合考慮后，P3橋墩的基礎施工選用鎖口鋼管樁圍堰[1-4]。

1)施工準備。a.輔助平臺。在承臺周圍搭設輔助平臺，其高度與棧橋相同，寬度為6 m，距離承臺邊緣1.5 m(保留鋼管樁及安裝承臺模板的空間)，用φ630 mm×10 mm的鋼管樁，鋼管樁上部用雙Ⅰ40相連，鄰跨之間用貝雷梁連接，上部鋪橋面板。b.鎖口鋼管樁的加工。鎖口鋼管樁的材質一般采用Q235A，鋼管優先選用螺旋鋼管，也可采用直縫焊接鋼管。每組鋼管樁由位于中間的一根φ630 mm×10 mm的鋼管，和分別位于兩側的φ219 mm×8 mm的鋼管和Ⅰ20鋼組成，連接均采用滿焊，各組成構件的中心在一條直線上，拐角處的鋼管樁則是將φ219 mm×8 mm與工字鋼按90°形勢焊接。鎖口鋼管樁的結構如圖2所示。鎖口管樁的加工制作可在一般鋼結構加工廠內，也可在施工工地進行。在平整的場地上制作鋼管樁加工胎架，先將鋼管對接成設計長度，把φ219 mm×8 mm的鋼管切一道10 mm切口，然后將鎖口鋼管與鋼管、工字鋼定位焊接。鎖口須對稱。對接焊縫按照Ⅱ級焊縫質量標準檢查驗收；其余的焊縫按照Ⅲ級焊縫質量標準作外觀檢查，要求飽滿、無裂紋、不漏水。鋼管樁順直、不折、不彎。朝陽溝大橋所使用的鎖口鋼管樁是源于其他工地的回收利用，價格低廉，同時也省去了加工環節，且后期可用于主梁0號塊施工中的下部托架。c.測量定位。在圍堰上下游一定距離的河岸陸地上設置控制測量點。在導向梁安裝之前，用全站儀測放出圍堰的內輪廓線；在鋼管樁插打過程中，用兩臺經緯儀前方交匯法控制鎖口鋼管樁的垂直度。d.振動錘及起吊設備選型配套。振動錘選型。為了保證施工時鎖口鋼管樁能夠打入到設計入土深度，事先要對用于沉樁的振動錘規格進行計算選擇，要求振動錘的激振力大于鋼管樁的貫入摩阻力。經計算分析，本橋選用DZ60型振動錘。起吊設備選型。根據現場的實際工況，利用棧橋和輔助平臺的優勢，本橋選用50 t的履帶吊與DZ60型振動錘配套使用。

開挖時選用長臂挖掘機開挖、運輸車配合外運的方法出碴。開挖基本完成時測量基底標高，保持基底平整。

在2018年12月15-16日，中華龍舟大賽總決賽將再次劃向碧海藍天，在充滿詩情畫意的海南陵水黎族自治縣繼續書寫龍舟歸鄉的故事，讓我們一同期待！

企業最初施行環境行為及相關決策改進就是在政府環境規制的壓力之下，使得企業管理層不得不在追求經濟效益的同時考慮到企業給社會帶來的環境污染問題，并采取一定的措施改善企業排污問題，最大程度上減少企業在環境行為方面承擔的罰款。政府實施的環境規制力度越大，重污染企業的環境行為成本越高，企業就會越傾向于將資金投入到增加綠色生產技術、使用可再生能源等一系列改善自身環境行為的經營計劃中以降低成本，而不是一味地接受高昂的罰款。

7)圍堰內封底。由于樁基施工尚未完成，對后期水庫水位高度無法預測，對圍堰內封底施工將采取兩個方案。a.若圍堰外水位低于承臺墊層底高度，抽水開挖后破除樁頭、整平基坑底，采用普通混凝土澆筑方法封底，封底混凝土厚度0.5 m左右。b.若水位上漲超過承臺底以上，在抽水無法抽干的情況下，將采用水下混凝土封底，施工方法同沉井封底，采用導管，封底混凝土的厚度在設計圖紙中為2 m。

8)堰內基礎施工。堰內承臺、墩身施工的各工序施工方法同陸上橋墩基礎施工。

9)拆除圍堰。在墩身出水面后，按照從拆除內支撐、圍囹至拔除鋼管樁的順序拆除圍堰。

種子質量包括純度、凈度、發芽率、水分等，其中種子純度是最重要，也是最容易引起生產糾紛的質量指標。我國是雜交水稻研究最早、種植面積最大的國家。在我國廣泛推廣的兩系雜交水稻由于其母本為光、溫敏核不育系，制種過程中受氣候變化影響較大，如低溫天氣，易引起不育系的育性轉換，直接影響到雜交種子純度[1]。雜交水稻純度影響著雜種優勢強弱和產量高低。種植純度不合格的雜交水稻種子不僅阻礙優良品種優良遺傳性能的充分發揮，還會導致大面積減產，給國家、種子企業和農民帶來巨大的經濟損失[2]。因此，種子純度是雜交稻種子生產經營過程中最突出、種子企業最關心的核心問題之一。

4 結語

基于施工現場地質資料、設計文件、技術、經濟等多方面的分析，朝陽溝大橋P3橋墩的基礎施工采用了鎖口鋼管樁圍堰方案，實施效果明顯，得到以下幾點結論：

1)鎖口鋼管樁圍堰改善工人的作業環境，減少工人的作業風險。2)朝陽溝大橋的鎖口鋼管樁在后期的施工過程中可用做主梁0號塊的下部托架，有效的降低了施工成本，經濟效益顯著。3)朝陽溝大橋的鎖口鋼管樁圍堰施工過程中，無管涌、滲水等現象，未對水資源產生污染，產生較大的社會效益。

[1] 周述芳,孫 飛.復雜地質條件下鎖扣鋼管樁深水圍堰施工[J].鐵道建筑技術,2012(10):66-69.

[2] 王立平.鎖扣鋼管樁圍堰施工在泰州大橋中的應用[J].建筑遺產,2013(14):177-178.

[3] 吳帶民.鎖扣鋼管樁圍堰施工[J].科技信息,2010(3):235-236.

[4] 宋 斌.大橋基坑工程中鎖口鋼管樁支護施工技術[J].城市建設理論研究,2012(34)：52-53.

The application of CT locked steel pipe pile cofferdam in foundation construction

Zhang Kun Liu Shili Zhang Chaofan

(ChinaConstructionTransportationConstructionGroupLimitedCompany,Beijing100142,China)

Taking the locked steel pipe pile cofferdam support of Chaoyanggou reservoir super bridge P3 bridge pier foundation as the analysis object, this paper made technology summary on locked steel pipe pile cofferdam production, sprigging, sealing and other process in construction process, elaborated the construction technology key points of locked steel pipe pile cofferdam, accumulated experience for similar engineering construction.

foundation engineering, cofferdam, locked steel pipe pile, pile cap

1009-6825(2017)01-0180-03

2016-10-27

張 坤(1987- )，女，工程師； 劉世禮(1964- )，男，高級工程師； 張超凡(1980- )，男，高級工程師

U443.15

A