新型钢板桩围堰应用与分析

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　　摘  要：文章结合玉林-湛江高速公路（廣西段）跨九洲江大桥工程钢板桩围堰施工，简单介绍新型钢板桩施工的特点及施工工艺。为施工环境与此相似的工程施工提供参考。
　　关键词：新型;钢板桩;跨江大桥
　　中图分类号：U445.55+6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）18-0172-03
　　Abstract： In view of the construction of steel sheet pile cofferdam of Yulin-Zhanjiang Expressway （Guangxi Section） across Jiuzhoujiang Bridge， this paper introduces the characteristics and construction technology of new type steel sheet pile construction. The purpose of this paper is to provide reference for the construction of projects with similar construction environment.
　　Keywords： new type; steel sheet pile; river-crossing bridge
　　1 概述
　　钢板桩围堰因其自身施工快、止水好等特点，在有水环境下的工程施工中得到广泛的应用，本文介绍新型钢板桩围堰施工，与传统的钢板桩施工相比，具有施工速度更快，止水效果更好等优点，具有一定的代表性和可推广性，通过本文的介绍可为相似的工程施工提供一定的参考。
　　2 工程概况
　　九洲江大桥位于广西自治区玉林市境内，是广西玉林-湛江高速公路工程中一座跨九洲江大桥。桥梁上部为预制箱梁，先简支后结构连续，下部结构均为：矩形盖梁、柱式墩、钻孔桩基础，单桩接柱，桩间设系梁。
　　本工程施工水域，平均江平面常水位+62.25m，深4m左右，汛期水深较深，历史最高水位+68.645，水深可达10m，地质情况由上至下依次为淤泥、含碎石粉质粘土、中砂、强风化页岩、中风化页岩。2～11#墩均处在水面下，由于水位较深，且无法采用土石回填筑岛的方法施工，故采用钢板桩围堰，本文以4#墩钢板桩围堰施工为例，对新型钢板桩围堰的施工及特点进行介绍。
　　2#-11#相关参数见表1。
　　3 施工总体思路
　　钻孔桩基础施工完成后，拆除钻孔平台，同时，进行15m长钢板桩标准节及调整节的加工、试拼装，钻孔平台拆除后，即进行钢板桩围堰施工。
　　4 主要施工工艺流程
　　4.1 总体施工流程
　　施工准备→导向架制、作安装→定位架制作、安装→打钢板桩→固定内支撑→回填土石料或封底→封缝、止水→排水→系梁施工→拔出钢板桩。
　　4.2 钢板桩围堰具体施工工艺
　　4.2.1 插打前的准备工作
　　（1）钻孔桩基础施工完成后，移走钻机，清理钻孔平台[1]，对平台进行拆除;
　　（2）对围堰范围内河底进行清理，避免在钢板桩插打位置遇到障碍物，无法打入或偏位;
　　（3）对钢板桩进行变形检查，重点检查插口和锁口部位。对于变形严重的钢板桩提前进行校正;
　　（4）振动锤检查：振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常，及时检查发电机及启动机具是否工作正常，夹板是否过度磨损等;
　　4.2.2 焊接定位架
　　定位架的焊接，需要经过精确的计算，本桥采用钢板桩标准节尺寸为3.0m×15m，调整节尺寸为1.5m×15m，与常见的拉森钢板桩等可通过片数调节尺寸不同，新型钢板桩可调整范围很小，故定位支架尺寸必须精确，若定位架尺寸过大，则会导致钢板桩无法与角桩及侧板连接成整体，若定位架尺寸过小，则定位架无法起到定位和加固围堰的作用。
　　施工时，必须有专门技术人员对定位架尺寸及位置进行细致检查，严禁发生定位架不准的现象。
　　4.2.3 插打钢板桩
　　施工时，采用50t履带吊作为起吊设备，配合120型振动锤的施工方法逐片插打。施工方法与传统钢板桩施工工艺相似，这里不再赘述，但要注意以下事项：
　　（1）第一根角桩打入时，必须位置准确，垂直。
　　（2）合拢段相邻两片钢板桩不要直接打至设计标高，应预留2-3m，以便进行适当调节，协同打入。
　　4.2.4 固定内支撑
　　钢板桩插打完成后，立即进行加固，采用方法为间距1.5m在内支撑上焊接吊点。
　　4.2.5 基坑底部处理
　　施工时，由于需向基坑内回填土石方可至系梁底标高，经计算，回填土石后基底承载力满足系梁施工要求，且不会发生地面隆起等不利状况，故围堰内部不必进行封底混凝土浇筑，只需在系梁施工前浇筑10cm垫层即可。
　　4.2.6 插口密封
　　止水效果的好坏是衡量钢板桩围堰成功与否的重要指标，本工程施工时，相邻钢板桩间采用水泥砂浆进行灌注连接，与传统钢板桩接缝处理区别较大，采用水泥砂浆对钢板桩锁口处进行密封，可以更好的达到止水效果，采用砂浆封缝，是新型钢板桩围堰的一大亮点，应注意的是插口密封施工应在基底处理之后进行。
　　具体施工方法为：
　　（1）清理连接缝
　　插打钢板桩时，插口与锁口之间的缝隙会填满淤泥等杂物，密封前须进行清理，防止发生卡灌浆管和密封不严等情况发生，清理时采用高压水冲击的方法，将相邻两钢板桩间缝隙清理干净[2]，以便进行灌浆施工。 　　（2）筛沙
　　对购进的砂子进行处理，过筛，去除砂子中夹带的碎石等杂物，防止灌注砂浆时堵塞灌浆管。
　　（3）拌浆
　　将处理过的砂子及水泥按照一定比例，投入到拌浆机中，进行充分搅拌后加入水，搅拌的砂浆要具有流动性，便于灌注。
　　（4）灌注
　　砂浆灌注前，在灌浆管上套住特制的塑料编织袋，塑料编织袋可以有效的防止砂浆凝固粘结到钢板上，便于钢板桩的拔出及清理，并且具有一定的止水效果。
　　砂浆灌注时，由吊车配合施工，其原理与水下桩基础混凝土灌注原理相似。
　　因在钢板桩接缝处灌注砂浆，使整个结构固结在一起，因此，在钢板桩施工及使用期间，严禁重物撞击钢板桩，以防造成连接砂浆破裂，降低止水效果。
　　4.2.7基坑抽水
　　待封缝砂浆達到强度后，方可进行围堰抽水，抽水时，应由专人进行检查，对渗漏及时进行封堵。设置专人观察钢板桩围堰变形情况。
　　4.2.8钢板桩拆除
　　钢板桩拆除时，首先切断内支撑与钢板桩间的连接，使用50t吊车将内支撑吊起、移除，然后使用振动锤对钢板桩施加振动力，使固结砂浆碎裂，断开相邻钢板桩间连接，最后逐片将钢板桩拔出，使用风镐对钢板桩锁口内残留砂浆进行清理。
　　5 施工应用总结
　　新型钢板桩围堰在本工程中的成功应用，达到了工程施工的预期效果，且具有一定的适用性，可为相似的工程施工提供借鉴，现结合本工程施工中的经验，总结如下：
　　5.1 新型钢板桩围堰优点
　　5.1.1 施工速度快
　　此类钢板桩因单片面积较大，且可以快速进行插打或拔出，相较常见的拉森钢板桩等，大大的减少了打桩和拔桩的次数，从而缩短施工工期，有效的减少施工成本。
　　5.1.2 止水效果好
　　此类钢板桩采用整块面板加背肋的方式，极大减少钢板桩接缝的数量，且接缝处采用水泥砂浆灌注止水，大大的提高了止水的效果。
　　5.2 新型钢板桩围堰缺点
　　5.2.1 自重大
　　整套钢板桩围堰自重较大，单位面积重量达到203kg，相比拉森Ⅳ钢板桩单位面积185kg，存在可以进行优化的空间，以达到更好的经济性与适用性的结合。
　　5.2.2 不适用于几何外形复杂的围堰施工
　　本工程应用钢板桩标准节及调整节单片面积均较大，可调节空间较小，故不适合复杂几何外形钢板桩围堰施工。
　　6 结束语
　　本工程通过使用新型钢板桩围堰，起到了良好的止水效果，同时，大大加快了施工进度，为深水系梁施工提供了良好的施工环境。
　　参考文献：
　　[1]李明莉.钢板桩围堰施工工艺浅析[J].甘肃科技，2015（15）：113-114+92.
　　[2]王建.钢板桩围堰施工技术[J].山西建筑，2015（32）：157-159.
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