橋梁深水區域拉森鋼板樁圍堰技術應用

晏文蘭

（宜春通達路橋建設有限公司，江西 宜春 336000）

0 引言

在橋梁工程施工中，拉森鋼板樁圍堰技術的應用主要是通過選用合適的鋼板樁材料和結構，將鋼板樁沿施工線路連續插入土層，形成一道密封的圍堰，將施工區域與水體隔離開來。拉森鋼板樁圍堰具有剛度大、密封性好、施工快速等優點，能夠有效抵抗水壓和土壓，保證施工現場的安全性與穩定性。在施工過程中，可以配合使用浮筒、泵排、抽水等設備，調控水位和土方支護，提供良好的施工環境。為更好地發揮拉森鋼板樁圍堰技術在深水區域橋梁施工中的應用效果，文章對該技術的應用要點進行分析。

1 拉森鋼板樁圍堰技術概述

拉森鋼板樁圍堰技術是一種常用的地基支護和圍護技術，用于橋梁施工中，可提供臨時或永久的水平和垂直支撐，保證工作區域的穩定性和安全性。

拉森鋼板樁是一種具有特殊幾何形狀的IV 型或Z 型鋼板，其截面形狀和尺寸需根據工程的具體需求而定，長度和尺寸可靈活設置，這些鋼板樁以高強度的鋼材制成，具有良好的抗彎、抗剪和剛度特性，能夠承受較大的水平和垂直荷載，且適用于不同工程需求和地質條件[1]。此外，拉森鋼板樁圍堰技術具有快速施工的特點，能夠大幅縮短工期，提高施工效率。

拉森鋼板樁圍堰技術的施工過程如下：在施工現場根據設計要求挖掘出一條連續的溝槽，將拉森鋼板樁依次咬合連接，沿溝槽長度安裝，形成一道連續的圍堰結構。鋼板樁之間的連接采用槽口和擋板形式，實現邊緣間的咬合，形成一個密封的結構，有效阻止土體和水的滲透。

2 拉森鋼板樁圍堰總體施工工藝

2.1 工程概況

某特大型橋梁在原有橋梁上游30m 的位置增建左線二線橋。根據施工需要，整個橋梁兩側分別設計在R-2800m 的緩和曲線上，其他設計在直線平坡上，直線段采取與原橋梁平行設置的方式。根據施工需要，橋梁直線段在施工中沿航跡線方向進行孔位設置，采用對稱設計方式，上部采用預應力混凝土連續鋼結構形式。該項目總長度為985m，13#、14#橋墩應用的是筑島圍堰形式，承臺選用鋼筋混凝土沉井圍堰施工方式。

2.2 測量定位

經過現場測量定位后即可進行定位樁插打施工。根據各項測量數據，對鋼板樁圍堰各個邊角位置進行定位，結合定位結構安裝牛腿結構，布置圍堰導向框，以滿足結構施工標準。

2.3 施工準備

在圍堰結構施工中，應用拉森IV 型鋼板樁結構開展施工作業，組裝前進行分類編號與登記，為后續施工作業奠定基礎。同時，現場施工后檢查各個結構部件的鎖口、樁身完整性，加強寬度及扭曲程度控制，避免影響施工的順利開展。

2.4 導框制作

在鋼板樁施工前，通常采用型鋼制作導框結構，并進行輔助打樁施工，以滿足現場作業要求。導框的作用是在施工過程中提供樁身定位和支撐，并確保鋼板樁準確安裝。需要根據現場情況確定導框的施工方式，一般設置一層導框的結構，在某些特殊位置可能需要設置兩層導框。導框的尺寸、數量、深度及樁長等參數需根據現場情況來確定。在導框布置環節，一般采用從內到外兩層布置的方式。導框的寬度應比板樁墻的結構寬度大5～8cm，為后續打樁施工提供基礎支撐。使用導框結構可以確保鋼板樁施工更加精確和穩定，保證施工質量和效率，同時確保樁身的垂直度和穩定性符合要求[2]。

2.5 打樁

在打樁施工環節，按照設計方案和技術標準及時糾正偏差，調整合攏段，以達到結構施工標準。導框設置結束后，及時拆除影響打樁施工的導框結構，并在上部涂抹紅漆進行標記。打樁前的1h 左右及時將鋼板樁鎖口清理干凈，通過空壓機吹凈水分，再涂抹一層防水膠，以達到連接效果。一般在第一根鋼板樁插打環節，兩側鎖口應用木楔進行封閉處理，防止泥漿、砂礫等進入鎖口影響施工效果。在插打施工中，應注意如下事項：

第一，為了提高施工速度并避免誤差，應注意采用不同的方法進行施工，可以考慮在前半部分采用插打方式，在后半部分采用插樁方法。此外，應在合龍處理完成后再次進行插打作業，以確保整個施工過程順利進行。

第二，如果現場施工中樁身長度較小且現場存在工作平臺，為提高施工速度，需應用履帶吊裝機進行插打作業。

第三，單向河流內，通常要從導框上游開始進行插打作業，兩側對稱施工，逐一向下游結構施工，逐步進行合龍處理。在施工過程中應盡量保證兩側打樁的數量相同，如果因某些因素影響數量無法一致，其差額應不超過8 根。

第四，加強垂直度控制，特別是第一塊樁，插打環節必須保證垂直度合格。為此，需要結合施工要求加強現場管理，并合理利用導框，保證打樁效果。

2.6 合龍

鋼板樁插打工作結束前，應對合攏段開展測量和檢測，確保精確性達標。通常在插打環節剩余6～10塊鋼板樁時開始進行測量。

測量完成后，如果剩余樁寬度與合攏段的剩余寬度相同，且兩側鎖口保持平行，注意將剩余的板樁打入內部，如果鎖口不平行，且差距較大，應采取必要的調整措施。若鋼板樁上部存在傾斜，可通過倒鏈張拉或千斤頂頂進方式對其進行恢復。由于水流或者其他因素造成的合龍難度加大，可在現場使用楔形板樁輔助合龍作業，其間應保證楔形板樁傾斜度不超過2%[3]。

2.7 圍堰排水封漏和內支撐安裝

圍堰合龍工作結束后，同時進行排水、內支撐設置等工作。為使現場施工更加快速、穩定、便捷，抽排水作業前需要完成第一道支撐施工。在內導梁施工過程中，設置第一道圍檁結構時，應確保水平和斜向支撐安裝完成，然后進行排水處理。另外，可以在內導梁拆除后焊接牛腿。為確保現場作業順利完成，在各結構部位的支撐及圍檁施工中，應提前將鋼絲繩懸掛在圍堰內，排水至設置支撐標高以下50cm 時，應及時進行支撐結構安裝。圍檁和內側板以焊接方式連接，加強縫隙部位控制，保證結構安裝精度合格，組合形成整體結構，應嚴格按照工藝標準進行施工，避免產生質量缺陷[4]。

在抽排水階段，應采用大功率設備，保證抽排效果合格，使內外水位差保持在合理范圍內，并進行封閉處理，以免因為滲漏影響施工效果。在現場施工中，若出現板樁施工不合格或結構嚴重損壞導致滲漏問題，需要及時采用級配性能合格的黃砂進行封堵處理，以達到密封效果。在深度較大的滲水位置，可將黃砂裝入袋子，并放置在滲漏位置，以達到封堵效果。在流水沖擊、振動等作用下，黃砂易發生脫落情況，因此應在周圍使用袋子進行穩定處理，以免出現封堵不合格的情況。

圍堰結構內抽水工作結束后，不可再進行圍檁、支撐結構部件的焊接或切割處理，否則會導致結構性能不合格，產生安全隱患。在現場施工中，除了特殊情況，不可擾動原支撐結構。如果不得不進行拆除或更換處理，需要組織專人進入現場進行全面檢查，符合拆除或更換要求后才能進行相應處理。

2.8 基槽開挖

將圍堰結構內部的水、淤泥全部抽排干凈之后，開始進行鉆孔施工作業，采用循環鉆孔作業方式。在鉆孔作業中，泥漿泵起重要作用，通常選擇22kW 的立式泥漿泵。

其一，將泥漿泵安裝到圍堰中間的位置，使用射水設備輔助清理泥漿，避免給現場施工造成不利影響。考慮到現場的具體情況，采取多種形式開展基槽結構開挖施工，如采用起重機、吊斗結合人工操作的方式。

其二，使用高壓射水，形成稀泥土的狀態，但不能沖刷板樁底部，否則會造成結構松動、損壞等問題[5]。

2.9 封底澆筑

在封底澆筑施工中，應采用C20 或C25 混凝土材料，厚度在50～80cm。進行封底澆筑施工前，需要使用紅色油漆標記板樁墻與鉆孔樁位置，使標高符合設計要求，且在承臺上游周邊開挖集水坑，插入泥漿泵完成現場抽排處理。在現場澆筑環節，利用溜槽直接傾卸材料，并一次澆筑完成整個結構。

現場澆筑完成后，應采用平板振搗器、插入振搗器等工具進行振搗處理，以確保結構達到密實度標準。由于通常設計要求樁頂要伸入承臺內5cm，因此應提前對承臺高程部位進行標記處理，確保實際施工時承臺底標高比樁頂標高低5cm。

在封底混凝土達到終凝狀態，且混凝土的強度達到設計標準要求的80%以上，方可按照設計方案拆除支撐結構。若混凝土結構的強度未達標，不可拆除支撐結構，應立即采取相應措施進行處理。

3 圍堰鋼板樁拆除

在實際施工中，承臺與水下墩身澆筑至水面并達到設計規定的強度后，一般先進行水面上一階段模板的安裝施工和固定處理，然后進行圍堰樁拆除。拆除圍堰樁時，需要對施工影響因素進行綜合分析，包括鎖口阻力、土體阻力等。在圍堰樁環節，需要根據實際情況選擇振動拔樁或靜力拔樁方式。

第一，振動拔樁，通過樁板和機械的共同振動作用，使接觸部位松動，減小阻力而拔出。

第二，靜力拔樁，應用液壓千斤頂或卷揚機將支撐部件拆除，并使用原木取代原有支撐結構，保證結構的支撐效果，承臺拆除則按照從低到高的順序完成。

為確保拆除后的結構保持適當的壓力，拆除圍堰時需要按照一定的步驟進行操作。在進行支撐部件的拆除前，要確保改變結構的圍檁與支撐件已經完成。隨后，可以開始進行內部的注水處理，直至下一拆除支撐層下部50cm 位置。在這個階段，需要暫停注水，并開始拆除支撐部件。逐層遞進地進行，按照這個方式處理每一層的支撐結構，直至全部拆除工作完成。

4 拉森鋼板樁圍堰技術施工注意事項

進行拉森鋼板樁圍堰技術施工時，需注意以下事項：

首先，施工前需要詳細了解工程設計要求和施工方案，確保準確進行拉森鋼板樁的選擇、安裝和連接等。

其次，對現場地質條件進行充分勘測和分析，確保鋼板樁類型和規格選擇準確，并合理確定樁體埋入深度。在施工過程中，需要注意鋼板樁的咬合連接，確保連接牢固，密封性好，以防止土體和水的滲透。

再次，需對鋼板樁的安裝位置、垂直度和水平度進行嚴格控制，保證圍堰結構的穩定性和平整度。挖掘溝槽和安裝鋼板樁時，應注意施工現場的排水情況，確保施工區域內的水位保持在可控范圍內。施工過程中應加強現場監測和質量控制，及時發現和解決施工中的問題，確保拉森鋼板樁圍堰的質量和安全。

最后，施工完成后，需對圍堰結構進行檢查和維護，及時處理存在的問題，確保圍堰的穩定性和使用效果。

5 結語

總之，拉森鋼板樁圍堰技術在深水區域橋梁施工中的應用有顯著優勢，能夠克服深水區域施工中水位高、水流湍急及地質條件復雜等困難，為橋梁工程提供安全、穩定的施工條件。通過合理選擇和布置鋼板樁，合理調控水位和土方支護，可以有效防止水體侵入施工區域，保證施工現場的安全性和施工的順利推進。為更好地發揮該技術的作用，需加強技術分析、優化圍堰與橋梁結構的協同設計等，以進一步提高該技術的適應性和可靠性。