劉理漢

(1.廣西路建工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530001；2.南寧市筑路技術(shù)與筑路材料工程技術(shù)研究中心，廣西 南寧 530001)

0 引言

鋼板樁圍堰技術(shù)應(yīng)用于橋梁工程中，具備范圍廣和作用效果明顯的優(yōu)勢，對于水下封底、施打、選材等質(zhì)量的控制起到促進(jìn)的效果。因此，為保證技術(shù)得以準(zhǔn)確應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)就其準(zhǔn)備工作、具體施工環(huán)節(jié)以及后續(xù)養(yǎng)護(hù)等設(shè)定對應(yīng)的技術(shù)管控方案，并充分考量在雨季等自然環(huán)境中的不良因素，保證相關(guān)措施能準(zhǔn)確適用于具體工程施工當(dāng)中，為鋼板樁圍堰技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)設(shè)良好的自然環(huán)境和外部空間。

1 鋼板樁圍堰技術(shù)的簡述

作為一種能夠利用其形態(tài)特征差異性構(gòu)建不同結(jié)構(gòu)類型的帶鎖口的型鋼結(jié)構(gòu)，鋼板樁能夠作用于各類橋梁的建設(shè)過程，具備穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性，并且由于其由型鋼組成，因此具備良好的防水性能，對于提升橋梁建設(shè)的質(zhì)量能起到積極的促進(jìn)作用。就目前廣泛應(yīng)用的鋼板樁圍堰技術(shù)來看，由于截面的不同，可分為槽形和直板形兩種結(jié)構(gòu)類型，并將拉克萬納式和拉爾森型(如圖1所示)作用至具體的橋梁工程中，發(fā)揮出應(yīng)有的提升橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)固特性的功能。鋼板樁可按照設(shè)計(jì)的要求以及運(yùn)行的需求自行組合，使得在橋梁穩(wěn)定性保障方面有突出優(yōu)勢?，F(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的是沉井式圍堰，其擁有單壁封閉型的結(jié)構(gòu)特征，利用縱橫支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)建圍堰內(nèi)部，可形成圍籠，使操作過程更為快捷。應(yīng)用鋼板樁圍堰的過程中要確定航道和水域條件，使其所作用的高度超過最高水位的0.5 m，保證形成圓形結(jié)構(gòu)，從而確保應(yīng)用的高效性。

圖1 拉爾森型鋼板樁結(jié)構(gòu)示意圖(mm)

2 鋼板樁圍堰技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

2.1 施工流程

就鋼板樁圍堰施工流程而言，要確保所設(shè)定的流程滿足水下施工的具體要求，理順整體施工步驟。首先需要建設(shè)施工鋼棧橋平臺，保證在平臺上能夠準(zhǔn)確完成鋼板樁和鉆孔樁的設(shè)置工作，在以上操作完畢后澆筑水下混凝土結(jié)構(gòu)，并將周圍的水抽出，使裝配模板應(yīng)用于施工過程，保證澆筑的應(yīng)用質(zhì)量與效果。結(jié)合該區(qū)域內(nèi)的水下環(huán)境以及地質(zhì)條件特點(diǎn)，選用鋼板樁圍堰的結(jié)構(gòu)模式[1]。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)鋼板樁的材質(zhì)、單根長度、平面面積等給出具體的方案，結(jié)合不同工程的相關(guān)要求，選擇對應(yīng)的材質(zhì)、長度、面積等。設(shè)置兩道支撐結(jié)構(gòu)為內(nèi)側(cè)提供支持，使內(nèi)部樁體的穩(wěn)定性得以提升，并確定混凝土封底圍堰的厚度，將其控制在符合標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)[2]。

2.3 施工準(zhǔn)備階段

做好施工準(zhǔn)備，是提升鋼板樁圍堰作用效果的必要條件，因此要檢查好振動(dòng)錘和鋼板樁結(jié)構(gòu)。結(jié)合具體的工程情況，選用合同規(guī)定的振動(dòng)錘型號和履帶吊車參數(shù)輔助施工過程，例如選擇DC-60Y型和50 t的吊車完成輔助作業(yè)。在施工準(zhǔn)備過程中還應(yīng)當(dāng)符合質(zhì)量以及效率的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)和要求，管控振動(dòng)錘等多種部件在使用過程中應(yīng)切實(shí)符合各項(xiàng)指標(biāo)以及性能標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求[3]。由于在打樁的環(huán)節(jié)，鋼板樁下部遭受到擠壓作用，擠壓力較大，會出現(xiàn)鎖口縫隙增大的情況，容易造成上側(cè)部位的傾斜。因此在具體施工作業(yè)前，需要準(zhǔn)備三片鋼板樁以及能夠檢測垂直度的儀器，確定其垂直度誤差管控在0.5%的范圍內(nèi)，從而在具體施工中能提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固程度。設(shè)定監(jiān)管機(jī)制，要求施工隊(duì)伍或單位嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)完成項(xiàng)目建設(shè)，并將尺寸偏差的標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到具體施工作業(yè)中，從而滿足預(yù)期目標(biāo)的設(shè)定。

2.4 安裝內(nèi)側(cè)橫撐階段

部分施工作業(yè)在最終竣工驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)合龍施工效果出現(xiàn)偏差，造成此結(jié)果的原因是并未履行先支撐后降水的原則，在內(nèi)部有積水的情況下便開展合龍施工。因此，為保證施工質(zhì)量的提升，需要先做好內(nèi)側(cè)橫撐安裝工作，在確保內(nèi)部無積水的前提下，完成以上作業(yè)，設(shè)置符合設(shè)計(jì)內(nèi)容的支撐結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)水壓下降和結(jié)構(gòu)變形的問題。確定好高出水位的部分，設(shè)置內(nèi)側(cè)橫撐的具體位置，選用合乎支撐圍堰規(guī)則的鋼管作用于具體結(jié)構(gòu)設(shè)置施工當(dāng)中，保證圍堰部位與高出水位部分的指標(biāo)維持在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)[4]。

2.5 混凝土封底階段

封底前要進(jìn)行深水清基的作業(yè)。開展控制深水清基工作過程中要重視在轉(zhuǎn)角處設(shè)定定型角樁，若在此空間內(nèi)不具備設(shè)置的條件，應(yīng)當(dāng)確定實(shí)際尺寸，利用焊接兩根鋼板樁的方式完成整體結(jié)構(gòu)的設(shè)定，并開展施打工作，完成角樁處合龍作業(yè)。由于在橋梁建設(shè)施工過程中，可能其圍堰施工的空間相對較為窄小，河床多為泥沙組織[5]，因此要考慮到實(shí)際地質(zhì)情況，選用泵吸反循環(huán)的工藝，運(yùn)用泥漿船的輔助作用，將吸入的泥沙轉(zhuǎn)移到其他位置，不能直接排入水道中。在吸泥過程中確定開挖深度，利用側(cè)錘，保證在開展混凝土封底的過程中以及承臺標(biāo)高等作業(yè)中充分符合設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)據(jù)要求。有些深水清基部位，其泥沙呈現(xiàn)出流塑狀的特點(diǎn)，可選用挖機(jī)設(shè)備。對于粉質(zhì)黏土來講，僅通過析出的方法無法達(dá)到施工要求，應(yīng)當(dāng)配備高壓水槍，利用噴水的方式完成攪拌土體和沖刷土體的作業(yè)，從而使得粉質(zhì)黏土轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉軤钅酀{，使其便于被吸入。

橋梁工程中對鋼板樁進(jìn)行封底處理是直接影響總體質(zhì)量的要素，因此在完成打擊作業(yè)后，需就鋼板樁封底處理過程予以充分的重視，設(shè)定好對應(yīng)的封底流程，確定橋梁高度以及尺寸，精準(zhǔn)檢測其對應(yīng)的參數(shù)，提升局部清理清潔度，維持橋梁表層結(jié)構(gòu)的潔凈程度。而在清理作業(yè)完畢后，檢測基底結(jié)構(gòu)，對應(yīng)具體的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求，在得出合格的結(jié)論后，才可進(jìn)入到封底施工的階段。在具體封底過程中要確定好施工要求，并準(zhǔn)確落實(shí)于具體建設(shè)環(huán)節(jié)?；炷练獾走^程需要使材料配備完備并提升灌注施工的重視程度，確定好施工圖紙中所對應(yīng)的各類部件以及材料規(guī)格和參數(shù)，使灌注中的導(dǎo)管能夠發(fā)揮其作用。為保證封底施工的精準(zhǔn)程度，要確定好各個(gè)結(jié)構(gòu)及其外部條件的基本特征，形成尺寸報(bào)告，引入大數(shù)據(jù)計(jì)算等多樣化的新型處理技術(shù)，避免出現(xiàn)偏差過大的情況。同時(shí)選擇相對較為精準(zhǔn)的測量儀器設(shè)備，在符合相關(guān)要求的前提下，就所使用的材料以及具體尺寸給出相應(yīng)的測量結(jié)果。聯(lián)系材料供應(yīng)商，簽訂穩(wěn)定輸送材料的合同，避免出現(xiàn)在封底施工中斷料的問題。施工管理人員準(zhǔn)確落實(shí)人員以及設(shè)備配置的相關(guān)政策，采用科學(xué)的辦法，完成澆筑工作，確保理順澆筑順序，維持轉(zhuǎn)換狀態(tài)[6]。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)使混凝土封底工作在氣候以及外部狀態(tài)較為符合其作業(yè)要求的情況下開展，控制坍落度，對在施工中沒能達(dá)標(biāo)的具體結(jié)構(gòu)加以處理，從而切實(shí)滿足工程要求以及質(zhì)量監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 圍堰檢測過程

在圍堰檢測過程中，需要就承臺結(jié)構(gòu)設(shè)置的完備性以及周圍情況等予以動(dòng)態(tài)化監(jiān)管。若存在問題，需要專職安全人員借助相應(yīng)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)提升安全等級的目標(biāo)，并就其中需要整改的部分設(shè)定對應(yīng)的施工方案。

2.7 鋼板樁拔除過程

拔除樁體的工作要在墩身施工作業(yè)完畢以后開展，選用可行的施工辦法，例如振動(dòng)法等作用于土質(zhì)松軟的條件下，對于拔除效率的提升起到積極作用。具體操作方式如下：拆除內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)后，采用自上而下的原則對原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，在保證上部支撐結(jié)構(gòu)得以準(zhǔn)確拆除完畢后，才可進(jìn)入到下部拆除的作業(yè)[7]。具體操作環(huán)節(jié)可能會出現(xiàn)拔除較為困難的情況，因此，要提高振動(dòng)力，加強(qiáng)適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)效果，從而保證拆除的完整性。而在鋼板樁拔除作業(yè)結(jié)束以后，涂抹油脂，使得墩身外側(cè)能夠有效養(yǎng)護(hù)，防止開裂。由此可見，在鋼板樁拔除的過程中，要與實(shí)際安裝過程所采用的方向和次序相反，多次錘打后降低黏土的附著力，并在整個(gè)過程中設(shè)定專門人員清除所產(chǎn)生的雜質(zhì)，從而保證整個(gè)施工環(huán)境的潔凈。

3 鋼板樁圍堰技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用問題及解決方案

3.1 傾斜

傾斜現(xiàn)象是鋼板樁圍堰基礎(chǔ)應(yīng)用中插打作業(yè)過程中常見的普遍性問題。整體樁基易發(fā)生傾斜的情況，這與自身扭曲相關(guān)，而整個(gè)導(dǎo)向裝置處在異常工作的環(huán)境下，也容易帶來鋼板樁變形的問題。而解決和處理傾斜問題的方法是需要選用較為合理的鋼板樁結(jié)構(gòu)，提升其基本質(zhì)量，對接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選用適合的鋼板樁。在整個(gè)施工過程，若發(fā)現(xiàn)鋼板樁存有輕微變形的狀況，需要采取整治措施，將各項(xiàng)指標(biāo)調(diào)整到設(shè)計(jì)要求后，才可投入到施工現(xiàn)場中，并做好鋼板樁鎖口的清潔工作。監(jiān)理人員應(yīng)當(dāng)考察鎖口部位是否存有雜物以及缺陷等，結(jié)合具體的監(jiān)管報(bào)告內(nèi)容，設(shè)定修正辦法。由此可見，監(jiān)管工作對于鋼板樁傾斜問題的控制起著重要作用，可保證科學(xué)矯正手段準(zhǔn)確應(yīng)用于傾斜現(xiàn)象的處理過程。除了以上方式外，還要降低鎖扣摩阻力，完善插打前的準(zhǔn)備工作，涂抹潤滑油。若發(fā)現(xiàn)鎖口出現(xiàn)不適配的情況，需要在下部設(shè)置鐵器，從而保證下沉效果，防止出現(xiàn)泥沙堵塞的問題。在具體的運(yùn)輸過程中很容易出現(xiàn)碰撞的情況，因此要按照實(shí)際情況設(shè)置運(yùn)輸作業(yè)流程。結(jié)合實(shí)際條件靈活調(diào)節(jié)導(dǎo)向裝置，使其能夠在垂直方向上與板樁有力銜接，采用限位的辦法，并輔助焊接的方式穩(wěn)定鎖口限位，防止振幅過大，出現(xiàn)掉落等問題。

3.2 無法合龍

合龍問題直接關(guān)系鋼板樁圍堰施工的質(zhì)量，因此要就合龍問題予以分析，并提出無法合龍問題的解決方案。

(1)要確定好插打的順序，按照由兩側(cè)向中間推進(jìn)的辦法完善合龍作業(yè)，從而有效作用于后續(xù)插打環(huán)節(jié)中，靈活調(diào)節(jié)合龍的效果與狀態(tài)。

(2)動(dòng)態(tài)監(jiān)管鋼板樁實(shí)際情況，如果在施工過程中出現(xiàn)向合龍口傾斜的情況，需要在上端位置輔以千斤頂作業(yè)使其張拉，從而保證其始終處于垂直的狀態(tài)下。

(3)若在即將合龍的作業(yè)中出現(xiàn)問題，應(yīng)當(dāng)管控樁底與河床之間的位置關(guān)系，采用懸掛作業(yè)的辦法，并配以潛水員等作業(yè)，調(diào)整深入到河水中的部分。

3.3 漏水

造成漏水問題的原因是現(xiàn)場船只碰撞和板樁插打不到位，因此出現(xiàn)鎖口處漏水的情況，使得鎖口變形。為解決這一問題需要在樁外側(cè)撒入一定量的煤渣，即便是沉降至漏水處，也會起到堵塞的作用，從而避免出現(xiàn)圍堰漏水的問題。

3.4 管涌

造成管涌現(xiàn)象發(fā)生的原因是水壓差，解決這一問題的辦法是在飽和土中置入鋼板樁。應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注粉砂土環(huán)境，由于這種環(huán)境下極易出現(xiàn)管涌問題，因此要全面掌控施工現(xiàn)場的土質(zhì)特點(diǎn)以及地質(zhì)條件特征，準(zhǔn)確計(jì)算板樁入土的最終深度，將其管控在可抑制管涌問題發(fā)生的條件下。除了以上操作外，還要提升封底混凝土施工的效率和效能，防止出現(xiàn)混凝土夾層的情況，而這種情況也容易導(dǎo)致管涌。

3.5 隆起

隆起現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是：在大量地下水的作用下，使得軟弱土層無法承受。柱結(jié)構(gòu)和基坑地面上的其他結(jié)構(gòu)造成重力過大，最終所形成的結(jié)構(gòu)壓力大于基坑地面的最大承受能力，地基的平衡狀態(tài)被打破，造成隆起的問題。因此，要準(zhǔn)確計(jì)算出基坑地面以及地基所具備的承載能力，可采取提升地基強(qiáng)度，加固地基間結(jié)構(gòu)的辦法，使得隆起現(xiàn)象得以管控。

4 確保鋼板樁圍堰技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的辦法

為切實(shí)履行安全作業(yè)以及質(zhì)量穩(wěn)定提升的原則，應(yīng)當(dāng)對質(zhì)量控制及其提升方案予以細(xì)化。在質(zhì)量管控過程中，部分人員對安全養(yǎng)護(hù)作業(yè)內(nèi)容重視程度不高，因此要提升其對于安全問題的重視程度，確定施工以及操作人員具備專業(yè)知識和安全技術(shù)水平后方可允許其進(jìn)入施工現(xiàn)場。同時(shí)構(gòu)建安全管理辦法，嚴(yán)格檢查鋼板樁材料。而對于水下作業(yè)的操作人員要嚴(yán)格設(shè)定防護(hù)措施以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入現(xiàn)場后需佩戴救生衣、安全帽、安全帶等多種安全措施。在操作平臺周圍設(shè)置防護(hù)欄桿、專用爬梯，可用于人員上下作業(yè)的連接。在相關(guān)內(nèi)容的指導(dǎo)下，不僅要避免意外發(fā)生，還要按照國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對施工過程中的具體環(huán)節(jié)加以完善，如夜間施工需具有足夠的照明設(shè)備等，由此提高質(zhì)量管控的效能。

5 結(jié)語

綜上所述，在橋梁施工中應(yīng)用鋼板樁圍堰技術(shù)能夠有效提升其質(zhì)量并控制成本，因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中要就其應(yīng)用流程特點(diǎn)及其所適用的環(huán)境加以深化應(yīng)用，從而保證此項(xiàng)技術(shù)可穩(wěn)定落實(shí)。