钢板桩围堰在水里工程施工中的应用探索.doc

1、1钢板桩围堰在水里工程施工中的应用探索摘要：钢板桩围堰是一种单壁的矩形或圆形结构形式，内部根据水位情况设置支撑，本文实际出发论证总结了钢板桩围堰施工技术的施工工艺及经济效益。 关键词：钢板桩 围堰 技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 0 工程概况 本工程桥梁为桩基础，桩上为承台、墩柱，上部结构为四跨连续箱梁，桥宽 25 米，桥面单幅双向四车道。高架桥从 12#墩处进入海泊河，并沿河内前行，海泊河宽度约 100 米，与胶州湾相连，河底为淤泥，或淤泥质土，下层为砂质土，水深受潮汐影响，深度在 0.5 米到 5.6 米之间变化。 初步的施工方案是：先用钢管桩搭设施工平台，进行钻孔

2、灌注桩施工，在施工承台时，再拆除平台，打设钢板桩，后经过比较分析，这样就造成较大的经济上、工期上的浪费，我们调整了原来的方案，先打设工作平台以及钢板桩围堰，然后利用钢板桩围堰进行桩基及基础施工。 1 钢板桩围堰的施工组织及施工工艺 1.1 施工材料和施工设备 钢板桩采用德国拉森型，长度 12 米，钢板桩打入和拔出均采用振动锤，型号为 DZ60，激振力 360KN，振动锤和钢板桩吊装均采用 QY50 履2带式吊车。钢板桩围堰设计为矩形（见图 1） ，长 18.5m，宽 7.5m，设置2 道围囹，采用 2 片 I25 工字钢焊接成整体（见图 2） 。 打钢板桩的设备采用振动沉桩锤，工作原理是将偏心

3、转子产生的垂直振动力传给桩体，导致桩周围的土体结构因振动而发生变化并降低强度，减少桩尖阻力（细砂层除外） ，从而使桩沉入硬土层。振动打桩机具有施工速度快、噪声小、对桩破坏小、投入平台设施简单等优点，同时还可用来拔桩。 1.2 施工工艺流程（图 1） 图 1 钢板桩施工流程图 1.3 施工要点 1.3.1 施工平台打设 因施工钢板桩围堰，需要在钢板桩围堰一侧打设施工平台（见图 3） ，平台设计以钢管桩为基础，型钢和槽钢做平台面，根据履带吊的施工性能，平台长 15 米，宽 6.5 米，钢管桩采用 D377 螺旋管，共 4 排，每排4 根，钢管桩之间采用20 连接，支撑梁采用 2I25,平台面满布2

4、0。 1.3.2 定位桩及内支撑吊放 由于钢板桩围堰为规定宽度，并且为基础施工所需要，其尺寸和位置十分重要，因此应先打设钢管桩，用于控制内支撑的安装位置。定位桩采用全站仪测设并利用工字钢或槽钢来固定位置，定位钢管桩采用振3动锤打入，在施工中应进行检查，注意保持垂直度，发现偏位应及时纠正或重打，定位桩一般要打入 46 根，其中 4 根要放置在围堰四个内角位置。 定位桩安装完成后，就可以吊装内支撑，内支撑是整体的钢结构框架，在岸上加工，内支撑的型式是通过计算来确定的，同时必须对其安全性能进行检算。内支撑采用 50t 的履带吊吊装，按照定位桩确定的位置来固定支撑，内支撑的高度也是通过计算来确定的，不

5、能随意放置。 1.3.3 插打钢板桩 钢板桩使用前应将钢板桩上尤其是锁口内的泥土清理干净并涂抹润滑油，还要检查变形情况，不合适的要进行整修。钢板桩打入时，采用履带吊所挂的振动锤夹住钢板桩，移至打桩位置，先将钢板桩阳头插入已打入钢板桩的阴口内，然后靠自重缓慢压进，直到不能下沉为止，然后开动振动锤，进行振动沉桩。第一根钢板桩一定要确保垂直度满足要求。钢板桩打入深度要经过计算确定，原则是顶面高于最高潮水位 0.5米以上，钢板桩埋深不少于 5 米，我们选择的钢板桩长度为 12 米。其他钢板桩均利用上述方法依次单根打入，钢板桩施工中，最困难的是最后一根钢板桩，也就是钢板桩围堰的封闭，在施工到最后 36

6、根钢板桩时，应仔细量测剩余的长度，看能否打下整根数，否则要进行调整，调整的方法有：将该段改为折线形，可加大长度；将钢板桩用倒链拉紧，可以减少长度，如果最后仍然无法打入，就要将前面几个钢板桩拔出，调整好长度后再重新打入。钢板桩打设完成后，应将一部分钢板桩焊接在内支撑上。 41.3.4 排水、堵漏 钢板桩围堰排水后，其大部分渗水是从锁口进入，因此，在施工前应清理干净槽口，对锈蚀严重的要进行除锈，对锁口破损或钢板桩有孔洞的要进行维修或更换，锁口涂黄油。围堰堵漏我们尝试了多种方法，有锯末（掺水泥） 、棉布、棉纱、塑料薄膜、木条等，采用锯末堵漏的效果还是比较好的，根据漏水大小情况，采取一种或多种方法联合

7、堵漏，但是仍然有少量渗水，一般在围堰内安放 12 台潜水泵就可以保持围堰内基本无水。 2.钢板桩围堰的工程价值分析 从钢板桩围堰的实际使用情况来看，钢板桩围堰方案具有较突出的优点，取得了良好的使用效果。 2.1 钢板桩围堰施工速度快 由于采用振动打桩法，钢板桩的打入速度很快，正常情况下，约35 分钟就可以打入一根钢板桩，而钢板桩围堰施工一般只需要 5 天时间，拔钢板桩一般用 6 天时间，而采用钢套箱围堰，现场浮运、沉箱至少需要 1520 天才能完成，因此钢板桩围堰可以节省大量工期； 2.2 钢板桩围堰比较安全可靠 钢板桩是由国外设计并使用多年的成熟的产品，其截面强度和刚度较大，钢板桩整体强度通

8、过内支撑来加强。由于钢板桩截面统一，检算方法相对简单，因此，可以根据现场地质水文情况，来快速设计内支撑型式，检算其安全性能，并且还可根据实际观测情况，随时增强内支撑5结构，可以确保围堰的安全；钢套箱围堰是整体性的设计，涉及壳结构、空间桁架结构等，计算较为复杂，施工条件变化后，还需要重新设计，钢套箱加工完成后，其支撑为整体分布的，工程量较大。我们所施工的钢板桩围堰均未出现任何安全问题，实践证明钢板桩围堰设计是安全可靠的。 2.3 钢板桩的施工成本相对来说是比较低的 钢板桩是在工厂加工的，施工单位一般是采用租赁方式，因而减少了大量的资金投入。钢板桩自身抗弯模量和刚度比较大，其需要增加的支撑结构相对较少，并且支撑还可以周转使用。钢板桩采用履带吊和振动锤配合来施工，投入设备少，同时还用于其他钢管桩、支架等项目的施工，设备的利用率较高，由于这种施工工艺相对较为简易，单个构件体积和重量小，所需施工人员较少，一般只需要 10 人左右就能满足施工，因而施工的费用还是比较低的。 3 结论 钢板桩围堰不仅有利于加快施工工期，还有利于降低施工成本，是一种安全、快捷、环保、造价低的一种施工方法，今后应大力进行推广，让它发挥更大的经济和社会效益。 参考文献： 1 林屹. 浅谈钢板桩围堰设计与施工 J. 哈尔滨铁道科技, 2003,(03)