大橋水中墩鋼板樁圍堰施工解決措施

(湖南和天工程項目管理有限公司　湖南　長沙　410000)

一、引言

某大橋距大海大堤1.8km左右。按20年一遇洪水標準設計，堤頂設防洪搶險通道，橋址處通明灣不通航。該橋于DDK16C+525a～DDK19+200之間跨越通明灣，采用1-80m有碴橋面鋼桁梁于DDK21+448～DDK21+501.6之間跨越疏港公路左轉匝道(預留)和疏港公路。線路與左轉匝道(預留)交角75°，線路與疏港公路交角70°。83#～84#墩、155#～156#墩位于海堤堤腳，為防止基礎施工導致海堤滲水，施工時先對受施工影響的海堤坡面采用水泥土攪拌樁加固，基坑開挖采用鋼板樁防護開挖，減小對海堤的擾動。施工后，對海堤邊坡進行達標加固，加固長度為上下游各100m范圍內。

二、水中墩鋼板樁圍堰施工方法

(一)鋼板樁圍堰概述

鉆孔樁施工完成后拆除鉆孔平臺，進行鋼板樁圍堰施工。84#～178#墩鋼板樁圍堰均做內支撐及導框。

鋼板樁施工順序：施工準備→施工放樣及施打定位樁→導向框安裝→施打鋼板樁→清淤→封底混凝土→排水→堵漏→鋼板樁內支撐安裝→(與上層支撐的豎向支撐安裝)→排水→堵漏如此往復直到鋼板樁內支撐完成→進行承臺、底節墩柱施工→鋼板樁圍堰拆除。

(二)鋼板樁圍堰施工方法

鉆孔樁施工完畢，拆除鉆孔平臺橋面板及貝雷梁，只保留支棧橋作為施工輔助平臺。鋼板樁圍堰施工步驟如下：

(1)安裝圈梁及內支撐。①將底層、頂層圈梁在加工區預先加工完畢，并在底層、頂層圈梁間設置設計圈梁間距長度的鋼絲繩連接。將底層、頂層圈梁捆綁在一起。②利用棧橋上履帶吊機，將兩層圈梁及內支撐，整體吊裝到位(下放時在鋼護筒和鋼管上設置導向。在鋼護筒上設置鋼牛腿，將內支撐固定于鋼牛腿。

(2)下放第二層圈梁及內支撐。先將倒鏈滑車掛于鋼護筒上后松開底層、頂層圈梁捆綁，下放第二層圈梁及內支撐。內支撐與鋼護筒臨時固定。

(3)鋼板樁施工。圈梁及內支撐安裝完成后，依次插打鋼板樁。鋼板樁打入之前應在鎖口內涂以黃油、鋸末等混合物。當鎖口不緊密漏水時，用棉絮等在內側嵌塞，外側包裹一層防水彩條布，起到防水和減小水壓力的雙重效果。鋼板樁施打過程中設置觀測點和儀器跟蹤，避免圍堰偏位。施打前，應在圍堰上下游一定距離設置全站儀觀測點，用于控制圍堰鋼板樁的施打定位。

(4)開挖及封底。現場開挖主要采用水下射水吸泥。在鋼板樁插打完成后開始用泥漿泵配合高壓射水將圍堰內的土方清除，過程中同時使用抽水機對圍堰內進行補水，需保持內外水位一致，以保證圍堰安全。吸泥時及時測量坑底標高，如達到設計底標高，停止高壓射水。吸泥過程中盡量保持泥面均勻下降。

(5)承臺施工。封底混凝土澆筑完成后進行圍堰內抽水，抽水過程中要加強鋼板樁的止水堵漏措施。抽水時同時在外側水中漏縫處撒大量木屑或谷糠和爐渣的混合物，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，在樁腳漏水處，采用局部混凝土封底等措施。若漏水嚴重，堵漏困難時，在鋼板樁外側補打木樁圍堰，木樁圍堰內側鋪設彩條布，在彩條布與鋼板樁圍堰間填筑粘土進行封堵。在鋼板樁圍堰擋水期間，定期對鋼板樁頂的位移進行觀測，監測樁頂向基坑內外的偏移量。抽水完成后將底部淤泥清理干凈，割除多余的鋼護筒。鑿除樁頭并進行樁基檢測。水下澆注的封底，施工承臺。

(三)鋼板樁圍堰施工注意事項

(1)鋼板樁圍堰的插打與連接。內支撐框架必須下放(設置)到設計位置。用固定的臨時導向架插打鋼板樁，在穩定的條件下安置樁錘。對于檢查合格的鋼板樁，為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用時防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油，其體積配合比為黃油:干膨潤土:干鋸沫=5：5：3。鋼板樁插打從上游端開始，沿兩側向下游端進行，最后在下游端閉合。插打分兩階段進行，先進行預打，形成閉合結構后，再復打到位。由于圍堰大，鋼板樁數量多，鎖口間隔累計增大，施打時，鋼板樁容易傾斜，因此，每次打插完5片，用短鋼筋頭將鋼板樁點焊固定于頂層內支撐框架上，以減少累積偏斜位移，利于鋼板樁圍堰合攏。

(2)鋼板樁圍堰支撐轉換和拆除。每層承臺澆筑完畢后，將部分鋼板樁圍堰內支撐框架轉換到承臺或承臺預埋件上，然后再進行后續承臺和墩身施工。待墩身施工完畢后，往圍堰內注水，拆除鋼板樁圍堰。鋼板樁圍堰拆除工作與圍堰施工程序應相反進行。鋼板樁拔除先行由下游方向開始，對稱施工至上游方向，采用振拔錘配履帶吊進行施工。拆除過程必須注意施工安全。

三、鋼板樁圍堰混凝土封底

封底平臺充分利用內支撐和鋼護筒作為支撐，同時兼顧封底導管布設，封底平臺主梁由工32型鋼制成，采用小型鋼將主梁連接成整體，上面鋪設木板和竹架板形成平臺。

(一)封底混凝土時的導管布設

封底混凝土厚約2m。抽水后浮力較大，所以必須保證圍堰內混凝土封底的質量。封底采用泵送混凝土法多點快速灌注，整個封底利用2排(每排2根)4根導管，導管直徑為250mm，作用半徑為3m。從下游端開始依次倒移向上游前進施工。導管頂面設置2m3的小料斗，導管使用前進行水壓、水密性試驗，試驗水壓取導管理論壓力的1.2倍。導管布置遠離鋼板樁1.0m以上，每根導管灌注到設計高程后，根據封底混凝土高程情況，轉移至較低的位置，導管底口距離混凝土頂面15～20cm，按照首批混凝土灌注要求進行導管二次封口。根據計算首盤混凝土方量，加工大型儲料斗，按水下混凝土灌注方法進行封底施工。混凝土灌注過程中應隨時測量混凝土頂面設計標高。為了防止封底時圍堰內水位高于箱外水位，可在封底平臺上安裝水泵抽水，使圍堰內外水面基本持平，封底時抽出箱內封底混凝土置換出的水量。應待封底混凝土強度≮10Mpa時，進行圍堰內抽水。

(二)封底混凝土要求

封底混凝土采用自流平、自密實混凝土，標號為C20，坍落度控制不小于22cm，初凝時間不小于12小時，7天強度不小于28天強度的90%；另外，為提高混凝土的流動性和延長混凝土的初凝時間，在混凝土拌制中可摻加粉煤灰和高效緩凝型減水劑。封底混凝土下放完后，要求導管埋深0.4～0.6m，在導管口及附近布設測點，及時測量其埋深和流動范圍。

四、結束語

通過本文的技術探討，我們發現某大橋水中墩鋼板樁圍堰施工是個復雜的工程，其中有很多需要注意的問題。文章也提出了一系列的解決措施和注意事項，希望以后工程人員能在這個問題上投入更多精力，提出更多更好解決類似問題的方案。

【參考文獻】

[1]彭柳圣.混凝土圍堰施工技術探析[J].中國高新技術企業.2010(07)

[2]蘇思念.水中深基坑施工技術[J].廣東建材.2010(01)