橋梁水中墩鋼板樁圍堰施工技術(shù)

趙文月

（身份證號：1308211980****1832）

一、工程概況

河沿岸的一座大橋，地質(zhì)狀況由胸石、堅硬的碎石、微弱的碎石等組成。通過方案比較論證，30 #橋墩采用長度9米和寬度0.4米，厚度15.5毫米的拉森Ⅳ型鋼板樁，W = 2037cm3，鑒于每側(cè)預(yù)留約1 -1.5米承臺施工作業(yè)空間，最終確定樁圍堰平面尺寸14 * 18.8米.在受力分析需要加設(shè)四道內(nèi)支撐，在第一層，采用框架2I32工字鋼，第二、三、四道-執(zhí)行3I32a工字鋼，水平和傾斜支撐使用2I32工字鋼。與此同時，地面像沙礫蛋一樣松軟，直接開挖將出現(xiàn)涌砂，需進(jìn)行水下C25砼封底。

二、鋼板樁圍堰施工流程

測量放線→設(shè)置導(dǎo)向架→清洗鋼板樁→插入鋼板樁至關(guān)閉→泥漿吸入→水下混凝土密封→設(shè)置內(nèi)支撐→抽水堵漏→承臺和墩身施工→拆除內(nèi)部支持→拔除鋼板樁。

三、鋼板樁圍堰施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）護(hù)筒埋設(shè)及鉆孔平臺安裝

1.鋼板樁圍堰關(guān)閉直到設(shè)計高度，圍堰稍微焊接在一起作為一個整體防止單片樁受力過大而下沉，然后焊接鋼支架+ 3.4米標(biāo)高(＜ 90 x 90 角鋼)，然后使用10噸浮式起重機(jī)在圍堰的邊緣，在梁上的托架(2(30槽鋼，可兼作第一道支撐圍囹)，四角根據(jù)構(gòu)造要求焊接斜撐（2[30槽鋼)，焊接符合規(guī)范要求。

2.在邊梁上臨時擱放2組2H500型鋼，放在一排樁位孔兩側(cè)（測量控制），再在其上橫放角鋼制作一個1.75m×1.75m（或1.4m×1.4m）的方形導(dǎo)向架，然后邊測量邊用10T浮吊和DZ60振動錘進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)。埋設(shè)深度應(yīng)符合施工和規(guī)范要求，應(yīng)穿越砂土層進(jìn)入粘性土層，當(dāng)砂土層較厚時，至少要入土達(dá)3米，以保證鉆孔過程不漏漿為原則（若漏漿厲害可采取跟進(jìn)護(hù)筒的辦法，海港漲落潮頻繁且幅度大，漏漿現(xiàn)象很易出現(xiàn)），護(hù)筒可根據(jù)護(hù)筒數(shù)量和施工進(jìn)度要求分批或一次性進(jìn)行埋設(shè)。

在邊梁臨時放2組2 H500型鋼，把它放在一排樁位置兩邊(測量控制)，然后做一個1.75米×1.75米或1.4米×1.4米平方導(dǎo)向架鋪設(shè)橫向角鋼邊梁上，然后用10 T浮式起重機(jī)和DZ60振動錘進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)。嵌入深度應(yīng)符合施工規(guī)范要求，應(yīng)通過砂土層粘性土，當(dāng)厚砂土層，入土至少3米，為了確保不漏泥漿鉆井過程為原則(如果泥漿的襯墊可以采取跟進(jìn)措施港大范圍變動頻繁，泥漿泄漏很容易出現(xiàn))，護(hù)筒可根據(jù)保護(hù)筒數(shù)量和施工進(jìn)度一次性或局部埋設(shè)。

3.埋在圍堰中間襯墊的兩邊的插插打6根12米或15米（15#墩需15米長管樁）長Φ400管樁，頂部的鋼板樁圍堰設(shè)置6組2 I560工字鋼，確保鋼鐵表面基本水平，然后鋼以上安排根據(jù)鉆探的需要一定數(shù)量的100 x 200毫米或超過20槽鋼和木材(木鉆不少于50)，使鉆孔施工人員施工方便，混凝土澆筑施工安全。

4.測量并定位樁位，與上部鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔布置，將鉆孔產(chǎn)生的渣渣均勻排出圍堰。

5.鉆完井后，拆下平臺，安裝圍堰內(nèi)支架(平臺型鋼可作為支撐圍囹的一部分)，泵水清基封底，蓋施工。

（二）鋼板樁插打施工

浮吊停在離打樁點(diǎn)約4米的位置進(jìn)行橫向施工，便于測量人員觀察。懸掛振動錘，提升和拉直油管和電纜。放下錘頭，打開液壓孔，將樁移至樁錘上，給鎖上油，啟動錘頭。當(dāng)鋼板樁端距水面30厘米時，停止上升。將樁錘入夾緊口，啟動液壓機(jī)夾緊樁。將錘頭和樁頭抬至打樁現(xiàn)場，對準(zhǔn)樁鎖和定位樁，錘頭下落，依靠錘頭和樁身的重量從樁身到一定深度以下淤泥不能下落。試打開樁錘約30秒，停止振動，利用樁錘慣量將樁打入堅實(shí)土層，啟動振動錘下入，控制樁錘下降速度，使樁盡可能垂直。當(dāng)板樁達(dá)到設(shè)計高度前40cm時，振動停止，振動錘因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時間，使樁達(dá)到設(shè)計高度。松開液壓夾頭，錘擊第二樁，繼續(xù)施工，直至所有樁完成。

其他鋼板樁以插入鋼板樁為主。吊裝完成后，手動支撐并插入原鋼板樁的鎖緊，然后用振動錘進(jìn)行振動沉樁。鋼板樁插入樁身位置應(yīng)靠近導(dǎo)梁。插入一根或幾根后，點(diǎn)焊并將插入的鋼板樁固定在導(dǎo)梁上。在整個施工過程中，應(yīng)采用錘球控制各樁的垂直度，并及時調(diào)整。調(diào)整器有千斤頂、木楔、導(dǎo)向鏈等。在灌注樁施工過程中，應(yīng)注意“插樁正直，分散即糾，調(diào)整合攏”。

（三）圍堰監(jiān)測

1.樁頂水平位移監(jiān)測、樁身變形監(jiān)測

采用全站儀定期檢查鋼板樁頂8個均勻分布的交點(diǎn)。在樁頂位移分布管道中，采用JMCX-7000綜合測試儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。管底第一個測量點(diǎn)一般作為基準(zhǔn)點(diǎn)(即假定樁底無位移)，然后讀取50厘米的距離一次。

2.鋼板樁自身內(nèi)力監(jiān)測

安裝支架時，在內(nèi)支架端安裝JMZX-206型鋼弦應(yīng)變儀。采用JMZX-3001綜合測試儀對其進(jìn)行應(yīng)變測量，并根據(jù)鋼的本構(gòu)關(guān)系計算其支護(hù)應(yīng)力，從而計算支護(hù)軸向力。

3.腰梁、對撐應(yīng)力監(jiān)測

在每層帶梁布置力測量點(diǎn)6處，每層支撐力測量點(diǎn)2處，安裝支撐時在內(nèi)支撐端安裝JMZX-206梁柱應(yīng)變儀。采用JMZX-3001綜合測試儀對其進(jìn)行應(yīng)變測量，并根據(jù)鋼的本構(gòu)關(guān)系計算其支護(hù)應(yīng)力，從而計算支護(hù)軸向力。

4.水位監(jiān)測

采用圍堰內(nèi)外裝置，棧橋鋼管樁外圍堰外測點(diǎn)直接讀取，鋼板樁內(nèi)圍堰內(nèi)裝置直接肉眼觀察。

（四）鋼圍堰拆除

鋼板樁圍堰可在墩體施工后拆除，具有一定的強(qiáng)度。拔鋼板樁前，應(yīng)仔細(xì)研究拔鋼板樁的方法、順序和時間。計劃外打樁還會破壞鋼板樁，浪費(fèi)工程材料，增加施工成本。

四、結(jié)束語

彎橋是跨河超大型橋梁，在水中施工大體積樁是一項難點(diǎn)。鋼板樁水圍堰施工的關(guān)鍵技術(shù)操作簡單，縮短了施工周期，取得了良好的擋水、保水、止水效果。