橋梁水中承臺施工中的鎖口鋼管樁圍堰技術(shù)

聶戰(zhàn)輝 孫鑫

中交一航局第二工程有限公司 山東青島 266000

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基建的規(guī)模不斷擴(kuò)大，橋梁施工技術(shù)也得到迅速發(fā)展。由于橋梁的基礎(chǔ)及下構(gòu)施工具有不可逆性，是橋梁受力的重要結(jié)構(gòu)，且是隱蔽分項(xiàng)，需重點(diǎn)把控。圍堰是提供橋梁下構(gòu)工作空間的常見措施，目前常見的圍堰按材質(zhì)可分為木板樁圍堰、木籠圍堰、鋼板樁圍堰、鎖口鋼管樁圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰等。李恒[1]對鋼板樁、鎖口鋼管樁、雙壁鋼圍堰的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，認(rèn)為鎖口鋼管樁圍堰可縮短工期，降低工程成本。劉蘭天[2]對鎖扣鋼管樁圍堰及雙壁鋼圍堰的造價(jià)進(jìn)行具體分析，表明鎖口鋼管樁圍堰可縮短工期近30天，減少投資近340萬元。李凡[3]對鎖口鋼管樁圍堰的施工工藝進(jìn)行總結(jié)分析，證明鎖口鋼管樁圍堰在淤泥質(zhì)軟土地區(qū)可充分發(fā)揮其優(yōu)勢。司坤[4]采用有限元分析法對鎖口鋼管樁圍堰各個(gè)工況下的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性進(jìn)行了分析研究。

目前對于鎖口鋼管樁圍堰的研究主要集中在不同圍堰形式對比分析、整體施工工藝及受力分析等方面，對鎖口圍堰施工過程的技術(shù)應(yīng)用問題及應(yīng)用方式卻研究較少，本文著重分析鎖口鋼管樁圍堰的技術(shù)應(yīng)用問題及應(yīng)用方式，以更明確地指出圍堰的施工重點(diǎn)，以此來確保施工質(zhì)量和安全性，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1 橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰施工技術(shù)應(yīng)用問題

1.1 鋼管樁垂直度把控問題

鋼管樁是鎖口鋼管樁圍堰的主體結(jié)構(gòu)，且其搭設(shè)質(zhì)量關(guān)乎后續(xù)施工步驟的順利實(shí)施。由于鋼管樁長度較長，若僅在打設(shè)頂面設(shè)置垂直度控制措施，很難保證整根鋼管樁的垂直度。此外，鋼管樁的加工焊接質(zhì)量也會影響鋼管樁的垂直度，甚至影響后續(xù)鋼管樁合龍的順利與否。

1.2 鎖口鋼管樁圍堰變形問題

鎖口鋼管樁圍堰變形屬于不可逆問題，導(dǎo)致變形的主要原因是橋梁水中承臺長期承受外部水壓作用，壓力越大，壓縮值越大，進(jìn)而導(dǎo)致不可逆變形。鎖口鋼管樁圍堰變形問題不是在瞬間出現(xiàn)和形成的，而是經(jīng)過長期積累導(dǎo)致的。此外，在圍堰抽水回水及潮漲潮落過程中，圍堰內(nèi)外水位差不停波動，圍堰受力復(fù)雜多變，也會導(dǎo)致圍堰結(jié)構(gòu)的變形。

1.3 圍堰封口、堵漏問題

鎖口鋼管樁圍堰打設(shè)的根本目的是解決水上施工的問題，創(chuàng)造無水作業(yè)條件，以滿足施工需要。因此圍堰的封口及堵漏問題的合理解決顯得尤為重要，受鋼管樁打設(shè)垂直度的影響，甚至需特制異型樁以滿足封口的需要，施工復(fù)雜且容易產(chǎn)生誤差，對后續(xù)的堵漏產(chǎn)生不利的影響。堵漏材料大體可分為水硬性材料和普通材料，水硬性材料止水效果較好但會影響鎖口鋼管樁的回收利用；而普通材料要達(dá)到較好的止水效果需采用合理的工藝工法。

1.4 存在腐蝕問題

腐蝕是橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰危害較為嚴(yán)重的問題，會腐蝕的橋梁鋼管材料主要是鋼材，鋼材腐蝕會導(dǎo)致很多問題，會對圍堰的整體強(qiáng)度及穩(wěn)定性產(chǎn)生影響；同時(shí)流水還會對封堵材料產(chǎn)生腐蝕、侵蝕作用，導(dǎo)致封堵效果較差?？傊?，流水對鋼材的腐蝕及對封堵材料的侵蝕都會改變鋼圍堰所創(chuàng)造的無水工作環(huán)境，進(jìn)而影響整體的施工進(jìn)度，需引起格外的重視。

2 橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰施工技術(shù)應(yīng)用方式

為了保證橋梁水中承臺鎖口鋼管樁圍堰的施工質(zhì)量，保證橋梁的施工進(jìn)度，需從鋼管樁打設(shè)垂直度、圍堰變形、圍堰封口堵漏效果及圍堰腐蝕情況等方面加以控制。

首先，鋼管樁的橫向垂直度可通過雙層圍囹兼做導(dǎo)向架的方法加以把控，通過加設(shè)定位擋塊以保證圍堰的縱向垂直度，同時(shí)在鋼管樁打設(shè)過程中通過水平尺及全站儀對垂直度進(jìn)行復(fù)核檢測，確保鋼管樁垂直度小于5‰，為后續(xù)封口堵漏的順利進(jìn)行提供保障。

其次，圍堰施工過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測內(nèi)外水位差，并通過人工注水及抽水的方式保證內(nèi)外水位差小于限值，避免圍堰受較大的壓力作用，同時(shí)，嚴(yán)格按照計(jì)算書的要求按部施工。通過測斜儀及應(yīng)變片對圍堰的變形情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)合理安排施工。

再次，采用紅粘土摻木屑，并酌摻棉花的方式作為圍堰的封堵材料，在填充前將上述材料攪拌均勻，入水不散為宜。填充鎖口宜連續(xù)下料，且在下料前在采用密封薄膜包裹鎖口鋼管樁內(nèi)側(cè)，采用擊實(shí)錘擊實(shí)壓密填充材料。同時(shí)在圍堰抽水過程中，實(shí)施觀測圍堰的堵漏情況，對于漏水區(qū)域采用重新?lián)魧?shí)結(jié)合磁性防水橡膠條的方式重新處理，保證圍堰止水效果良好。

最后，需要選擇科學(xué)的防腐蝕、防侵蝕方式和施工鋼管材料。在開展施工設(shè)計(jì)前，需要聘請專業(yè)的勘探人員對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，在此基礎(chǔ)上選擇施工鋼管材料，并請專業(yè)人員確認(rèn)鋼管材料類型和質(zhì)量。同時(shí)采用密封薄膜對封堵材料進(jìn)行隔絕處理，以減少流水侵蝕，保證圍堰良好的止水效果[5]。

3 結(jié)語

目前，我國橋梁工程項(xiàng)目不斷增加，且水中橋梁占比較大，為水中橋的發(fā)展帶來了機(jī)遇?；A(chǔ)及下構(gòu)作為橋梁工程的關(guān)鍵組成部分，其施工工藝的合理、高效顯得尤為重要，根據(jù)橋梁工程施工的具體情況，合理的運(yùn)用鎖口鋼管樁圍堰施工工藝，并從垂直度、變形、封口堵漏、腐蝕性等方面對圍堰質(zhì)量加以嚴(yán)格控制，以此保證橋梁工程的施工質(zhì)量，進(jìn)而保證橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。