橋梁工程鎖口鋼管樁圍堰施工技術

叢炳剛

山東省路橋集團有限公司 山東 濟南 250014

引言

隨著我國高速鐵路和公路建設快速發展，新建橋梁跨徑不斷增大，橋位受限，橋梁外部施工條件和地質條件復雜，施工安全風險劇增。為施工大跨徑橋梁水下承臺和橋墩，需要設置圍堰，以擋水、擋土、提供作業空間?？绾拥臉蛄核鹿こ?，地質、水文條件復雜，施工安全和施工質量控制難度大，安全和質量事故發生概率高，處理成本極高，給施工單位帶來了嚴峻挑戰。橋梁水下工程建造施工技術亟須提新型鎖口鋼管樁圍堰設計施工關鍵技術研究。

1 前期施工準備

進行工程勘測和設計，這包括對施工現場進行詳細的地質勘測，了解地層情況、地下水位等因素，以及進行橋梁工程的設計分析，確定鎖口鋼管樁圍堰的具體要求。其次，編制建設方案和施工圖紙，根據工程勘測和設計的結果，制定詳細的施工方案，包括圍堰布置、尺寸確定等，并繪制相應的施工圖紙，以便指導施工過程中的操作[1]。在前期準備階段還需要進行材料和設備的準備，包括鎖口鋼管樁和圍堰所需的材料，如鋼管、連接件、密封材料等，以及施工所需的設備和工具，如打樁機、起重機、泵站等。確保材料和設備的質量和數量符合施工要求。最后，進行人力資源的安排，根據施工規模和進度計劃，合理安排施工人員，包括項目經理、工程師、技術人員、施工人員等，確保施工團隊具備足夠的技術和經驗，能夠順利完成鎖口鋼管樁圍堰施工任務。

2 鎖口鋼管樁圍堰施工步驟

2.1 樁基施工準備

進行地面清理和平整工作。施工現場需要清除雜物、石塊等障礙物，并將地表進行平整處理，以便為后續的樁基施工提供良好的工作環境。其次，進行樁位標志和控制。根據設計要求和施工圖紙，確定鎖口鋼管樁的具體位置和間距，并在地面上進行標志和測量。通過精確的樁位控制，可以確保鋼管樁的準確定位和施工質量。接下來，進行設備的安裝和調試。根據施工方案，安裝并調試所需的設備，如打樁機、起重機、輸送機等。確保設備安裝牢固、運行正常，并進行必要的調試和測試，以保證施工過程中設備的正常運行和安全性。通過以上樁基施工準備工作，為鎖口鋼管樁圍堰的后續施工階段打下了堅實的基礎。

2.2 鎖口鋼管樁安裝

進行鋼管樁的運輸和堆放。將預先準備好的鎖口鋼管樁運輸到施工現場，并按照設計要求進行合理的堆放。確保鋼管樁在堆放過程中不受損，并便于后續的插入和鎖接操作。其次，進行鋼管樁的插入和鎖接[2]。使用適當的設備，將鋼管樁逐段插入地下，直至達到設計要求的深度。在插入過程中，要注意控制樁的位置和垂直度，確保樁的穩定性和施工質量。每段鋼管樁插入后，通過鎖口進行連接，確保樁體的整體連貫性和剛性。接下來，進行樁端修整和垂直度控制。在鎖口鋼管樁插入后，需要對樁端進行修整，使其與地面平齊并具有適當的坡度。同時，通過測量和調整，控制樁的垂直度，確保各個樁體之間的垂直度誤差在允許范圍內。通過以上鎖口鋼管樁安裝步驟，確保鋼管樁的準確插入地下，良好的鎖接在一起，并滿足設計要求的垂直度和位置控制。這為后續的圍堰施工提供了堅實的基礎，并確保樁體的穩定性和施工質量。

2.3 圍堰施工

進行圍堰板的安裝和連接。根據設計要求和施工圖紙，將預先準備好的圍堰板逐段安裝在鎖口鋼管樁之間，通過連接件進行連接。確保圍堰板與鋼管樁之間的連接緊密可靠，能夠承受水壓和土壓力。其次，進行水平支撐和固定。在圍堰板安裝完成后，需要進行水平支撐和固定工作。使用支撐桿等設備，在圍堰板的內側設置水平支撐，以保持圍堰板的穩定性和垂直度。同時，通過固定裝置將圍堰板牢固地固定在鋼管樁上，確保其不會因水壓或土壓力而移動或傾斜。接下來，進行圍堰板的密封和背填土施工。在圍堰板安裝和支撐固定完成后，進行圍堰板的密封工作，采用密封材料填充圍堰板之間的縫隙，以防止水或土的滲透。隨后進行背填土施工，將土方填充至圍堰板的外側，以增強圍堰的穩定性和承載能力。通過以上圍堰施工步驟，確保圍堰板的正確安裝和連接，圍堰的穩定性和密封性得到保證。圍堰施工的質量和穩定性對于后續的施工和排水工作至關重要，因此在施工過程中需要嚴格按照設計要求和施工規范進行操作，確保圍堰的安全可靠性。

2.4 防滲堵漏技術

在開挖過程中派專人觀察監視圍護樁接縫是否滲水、涌泥，如出現上述現象，立即組織人員處理。對僅有少量滲水的，用摻有堵漏靈的防水砂漿封堵處理。鋼管樁損壞的地方采用電焊補強，也可在圍堰的內側用刮刀將棉紗或橡膠條等塞入管樁縫隙內堵漏。施工期間在圍堰內設置一臺潛水泵，以便將漏水及時抽出。當涌水較大時，應立即停止開挖，回水返壓后采取圍堰外增加高壓旋噴樁止水。接頭有涌泥、漏水時，及時用沙袋反壓，坑內注漿。鎖口鋼管內采用黏土、麻絮（或鋸末）混合物，在鎖口鋼管中填充搗實。抽水過程中或抽水后發現個別鎖口漏水，派潛水員下水檢查漏水處位置，根據實際情況進行止水處理。抽水后如發生鎖口漏水較大或漏水處較多影響圍堰內基礎施工時，要停止抽水、讓水回灌入圍堰，重新進行止水處理，然后再抽水。為提高管樁自身抗沖刷穩定性，汛期來臨之前，在迎水面和回流處拋填防沖刷石籠，在管樁樁身內回填粗砂，增強圍堰自身穩定性，防止樁身變形。

2.5 施工質量控制

進行監測和記錄工作[3]。在施工過程中，需要進行實時監測和記錄關鍵參數，如鎖口鋼管樁的插入深度、圍堰板的水平度、圍堰板連接的緊密度等。通過使用合適的測量儀器和傳感器，對這些參數進行監測，并及時記錄數據，以便后續分析和評估施工質量。其次，進行質量檢查和驗收。在施工過程中，定期進行質量檢查，檢查鎖口鋼管樁的垂直度、連接是否牢固，圍堰板的密封性等。通過質量檢查，發現并及時糾正施工中的問題和缺陷，以確保施工質量符合設計要求。施工完成后，進行最終驗收，對鎖口鋼管樁圍堰的各項指標進行全面評估，確認施工質量是否合格。在質量控制過程中，嚴格按照相關標準和規范進行操作，確保監測和檢查的準確性和可靠性。同時，及時記錄和整理施工質量的數據和文檔，為后續的施工驗收和檔案管理提供支持。通過以上施工質量控制的措施，可以最大限度地保證鎖口鋼管樁圍堰的施工質量和安全性。合格的施工質量控制是確保工程質量的關鍵，對于保證橋梁工程的穩定性和使用壽命至關重要。

2.6 現場施工管理

進行進度和資源調配。在施工現場，需要進行合理的進度計劃，安排施工工序和任務的先后順序，并進行資源調配，包括人力、材料、設備等。確保施工進度的合理安排和資源的充分利用，以保證施工工作的順利進行。其次，進行施工記錄和報告。在施工過程中，進行詳細的施工記錄，包括施工進度、質量檢查、問題與解決方案等內容。及時記錄施工中的關鍵數據和信息，為后續的施工評估和問題追蹤提供依據。同時，根據需要，編制施工報告，將施工情況、進展和問題匯報給相關人員和管理層。接下來，處理施工問題和尋找解決方案。在施工過程中，可能會出現各種問題和挑戰，如施工難點、材料供應問題等。及時識別和分析問題，尋找合理的解決方案，并與相關人員進行溝通和協調，確保問題得到妥善處理，并不影響施工的正常進行。通過以上現場施工管理的措施，可以確保施工進度的合理安排和資源的有效利用，同時保證施工過程中的記錄和報告工作的完善和及時性。有效的現場施工管理有助于提高施工效率、降低施工風險，并確保鎖口鋼管樁圍堰施工的順利進行。

3 施工安全措施

3.1 施工現場安全管理

要確保施工人員具備必要的安全意識和技能，施工人員應接受相應的安全培訓，了解施工過程中的各類風險和防范措施，并掌握正確使用個人防護裝備的方法。要建立規范的施工現場管理制度，制定并落實施工現場的安全責任制，明確相關人員的職責和權限。確保施工現場的布置、通道設置、警示標志等符合相關安全規范，保證施工區域的安全通行。加強施工現場巡查和監督，設立專門的巡查人員或巡查小隊，定期巡查施工現場，及時發現和處理不安全因素和隱患，防止事故發生。嚴格執行施工現場的安全操作規程，要按照施工方案和設計要求進行施工，確保鎖口鋼管樁的穩定和圍堰的密閉。對于施工工具和設備，要經過檢查、維護和保養，確保其正常運行。要建立健全應急預案和事故處理機制，明確應急預案的流程和責任分工，提前準備必要的救援和應急設備，以及各類事故的應急處理方法。定期組織應急演練，提高相關人員的處置能力和協作效率。

3.2 人員安全培訓和防護

施工人員應接受必要的安全培訓，培訓內容應包括工作場所安全規范、操作規程、事故防范知識等。通過培訓，可以提高施工人員的安全意識，使其了解施工現場的風險，并掌握相應的防護措施和緊急處理方法。施工人員應佩戴適當的個人防護裝備，根據施工環境的特點和風險情況，必要的個人防護裝備應包括安全帽、防護眼鏡、耳塞或耳罩、防塵口罩、防護手套、防滑鞋等。同時，對特殊情況下的施工，如高空作業、水中作業等，還需要提供專用的防護裝備，如安全帶、救生衣等應確保施工現場的安全措施得到有效落實，例如設置合理的安全警示標識，確保施工區域的隔離和清晰可見；規范固定和搭設臨時設施，如腳手架和護欄，防止人員跌落；加強設備和機械設施的維護和保養，防止發生意外事故。組織定期或不定期的安全檢查和培訓，確保施工人員對安全措施的理解和遵守，并及時總結經驗教訓，改進安全管理措施。

3.3 設備和材料的安全使用

施工方應確保所使用的設備符合相關安全標準，并進行定期檢查和維護，確保設備的正常運行。在設備操作過程中，必須由經過培訓和授權的操作人員進行操作，確保其熟悉設備的操作方法和安全操作規程。其次，使用的材料必須符合設計要求，并經過質量檢查。在使用材料時，應注意存放和堆放的安全，避免堆放過高或過于密集，以防止材料倒塌造成傷害。對于涉及危險材料的施工，如化學藥劑等，必須遵循相應的安全操作規程，并配備必要的防護措施。

在使用大型機械設備時，應遵守相關的安全操作規范，確保操作人員和周圍人員的安全。

4 應用案例

山東省路橋集團有限公司鄭濟鐵路（山東段）工程項目部承建的長清黃河特大橋，起止里程DK38+122.67～DK43+276.67（175#～253#墩），全長5.15km，橋址位于山東省濟南市長清區境內。其中249#橋墩位于黃河主漕內，根據總體施工進度計劃安排及黃河汛期特點，主墩圍堰和基坑開挖正值汛期，在墊層施工期間經受黃河30年一遇的洪峰，最大橋位流量為5400m3/s，圍巖穩定無變形，圍堰止水效果良好，結合墩位地質特征和水文條件及現場實際情況，成功采用鎖口鋼管樁圍堰施工完成深基坑和橋梁下部結構，通過此運用與原設計雙壁鋼圍堰對比，工期縮減3個月，用鋼量減少100t，材料回收提高50%。

5 結束語

鎖口鋼管樁圍堰施工技術在橋梁工程中具有重要的應用價值。通過合理的施工方案和施工工序的安排，能夠確保鋼管樁的穩固安裝和圍堰結構的可靠性。同時，施工過程中的安全控制和質量監控措施能夠有效預防事故的發生，保障施工人員的安全。此外，環境保護措施的實施能夠減少施工對周邊環境的影響，提高工程的可持續性。因此，在橋梁工程中，鎖口鋼管樁圍堰施工技術是一項值得推廣和應用的重要技術。