黎欣興、程銳

（江西省交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，江西南昌330000）

0 引言

隨著我國橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)項(xiàng)目越來越多。橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)作為橋梁建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量關(guān)乎整個(gè)橋梁工程的穩(wěn)定性。故而，在橋梁項(xiàng)目建設(shè)中需要對基礎(chǔ)工程給予高度重視，應(yīng)用科學(xué)的技術(shù)提升項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。鋼板樁圍堰技術(shù)作為一種常見的基礎(chǔ)施工技術(shù)，具備操作性強(qiáng)、施工方便等特點(diǎn)，在橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。因此，對鋼板樁圍堰技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，掌握更為全面的技術(shù)措施，對橋梁事業(yè)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

1 鋼板樁圍堰施工技術(shù)概述

鋼板樁圍堰是目前應(yīng)用較為普遍的一種橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，為板樁圍堰結(jié)構(gòu)。鋼板樁的表面設(shè)計(jì)為有鎖口結(jié)構(gòu)的型鋼，主要的結(jié)構(gòu)形式是直板型鋼板樁與槽型鋼板樁，制作為聯(lián)鎖的結(jié)構(gòu)形式，從而形成鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)。按照不同工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方案的要求，鋼板樁被制作成為多種外形的圍堰結(jié)構(gòu)形式。

目前橋梁項(xiàng)目中的鋼板樁圍堰，主要采用的是沉井式圍堰結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部安裝有縱、橫向支撐結(jié)構(gòu)，形成圍籠的形式，可以實(shí)現(xiàn)單壁封閉，各支撐結(jié)構(gòu)可保證其強(qiáng)度性能符合要求。在橋梁基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，首先應(yīng)該確保鋼板樁的圍堰高度超出最高水位約50cm，還要結(jié)合水域深度、降水量大小等因素，確定最佳的圍堰結(jié)構(gòu)形式。

此外，如果施工現(xiàn)場存在航道，應(yīng)綜合分析其對圍堰和整體施工可能產(chǎn)生的干擾和影響。一般來說，需要分析、了解水流壓力特性，將鋼板樁的圍堰制作成圓形效果更好，以確保尺寸、規(guī)格都符合橋梁工程的施工要求。與其他樁體形式對比，鋼板樁具有如下優(yōu)勢：強(qiáng)度性能高、質(zhì)量小，有較高的防水性能，成本較低，現(xiàn)場施工操作方便，工期短，綜合效益較高；耐久性好。長期使用不會(huì)變形、損壞，使用壽命一般可達(dá)到50～70年，互換性良好，循環(huán)利用價(jià)值非常高；不占用過多的河道面積，雨季施工也不會(huì)對河道產(chǎn)生過大影響[1]。

2 工程概況

2.1 橋址概況

某大型橋梁項(xiàng)目跨越河道，設(shè)計(jì)為連續(xù)鋼構(gòu)形式。河道上游有重要的水利樞紐設(shè)施，而且該橋梁位置的水流相對較緩，兩側(cè)都是砂礫型河岸，植物生長比較旺盛，河道兩側(cè)有鄉(xiāng)道分布，道面寬度在3m左右。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在該項(xiàng)目的樁基設(shè)計(jì)中，25#墩被設(shè)計(jì)為鋼構(gòu)主墩結(jié)構(gòu)，根據(jù)端承嵌巖樁的設(shè)計(jì)要求，墩體為20 根直徑φ2.2m 的鉆孔樁，承臺(tái)結(jié)構(gòu)高度為27.5m，厚度尺寸為5m，25#墩體上底部位標(biāo)高為49.976m，水位為61.5m，墩位河床面標(biāo)高為55m。

2.3 通航情況

根據(jù)對現(xiàn)場的勘察和了解，可以確定，河道通航等級為內(nèi)河III 級。其上游位置上的水利設(shè)置已經(jīng)完全投入運(yùn)行，使得河道通航狀況得到明顯提升。但是，總體通航量較少，航行的船舶以沙船、漁船、小船等為主。

3 鋼板樁圍堰在橋梁施工中的應(yīng)用

在鋼板樁圍堰技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，考慮到橋梁基礎(chǔ)的特殊性，需要做好施工準(zhǔn)備工作，并對施工材料工

藝進(jìn)行分析，嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)。

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

3.1.1 放樣定位

鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的上游、下游都要布置測量點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求對單樁的位置進(jìn)行確定，還需要明確鎖扣鋼板樁的插打位置，應(yīng)用全站儀進(jìn)行內(nèi)輪廓線的控制，并設(shè)置導(dǎo)向梁結(jié)構(gòu)，以達(dá)到施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。插打施工環(huán)節(jié)，需要應(yīng)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀，同時(shí)做好鎖口鋼管垂直度的監(jiān)測與控制工作，確保該結(jié)構(gòu)達(dá)到工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

此外，考慮到放樣測量的準(zhǔn)確性，測量環(huán)節(jié)還需要做好測量數(shù)據(jù)的核對工作，對不一致的參數(shù)進(jìn)行二次測量，如此才能提升工程質(zhì)量。

3.1.2 施工準(zhǔn)備

開始施工前，工程師和相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行交底工作，了解設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證項(xiàng)目施工方案具備可行性。橋梁深水基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工前，技術(shù)人員和管理部門必須進(jìn)行安全方面的交底工作，并將交底文件留存使用。同時(shí)，還要結(jié)合實(shí)際，建立完善的安全管理責(zé)任制度，明確安全操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，確?，F(xiàn)場工作處于管理范圍內(nèi)。鋼板樁圍堰施工前，應(yīng)做好內(nèi)河區(qū)域的全面清理工作，防止插打過程中觸碰到障礙物而出現(xiàn)彎曲、變形，鋼板樁的裝卸環(huán)節(jié)也要防止發(fā)生這些問題[2]。插打作業(yè)開始前，應(yīng)做好鋼板樁的全面檢查，如發(fā)生變形要及時(shí)處理，避免影響總體的工程質(zhì)量，同時(shí)還要做好鎖扣潤滑的處理工作，讓鎖扣發(fā)揮出應(yīng)有的作用，避免施工后發(fā)生滲漏，從而提高運(yùn)行效果。

3.2 鋼板樁插打

在鋼板樁的插打環(huán)節(jié)，要應(yīng)用80t 履帶聯(lián)合振動(dòng)錘進(jìn)行施工。在進(jìn)行圓形鋼板樁插打時(shí)，應(yīng)該從圍堰上游中心開始，逐步向兩側(cè)進(jìn)行插打作業(yè)，并在下游位置逐步重合形成整體結(jié)構(gòu)。如果使用矩形鋼板樁，則要從上游一角開始進(jìn)行，直到下游合龍形成整體。按照以上的插打施工順序，可以防止出現(xiàn)泥沙淤積的問題（也能夠利用水流帶走部分泥沙），從而減少基坑的開挖作業(yè)量，縮短項(xiàng)目施工工期。插打工作開始前，應(yīng)在導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)上標(biāo)注好鋼板樁的施工位置，以中間的那一片鋼板樁為基準(zhǔn)點(diǎn)，將兩側(cè)焊接角鋼作為導(dǎo)向裝置，確保其不會(huì)移動(dòng)，以基準(zhǔn)點(diǎn)鋼板樁作為質(zhì)量控制的要點(diǎn)，確保其垂直、穩(wěn)定。然后進(jìn)行第二片鋼板樁的位置標(biāo)注，并開展插打施工，結(jié)束后即可對另一側(cè)對稱位置上的鋼板樁進(jìn)行插打施工。插打環(huán)節(jié)，一般采用人工聯(lián)合機(jī)械的方式進(jìn)行，通過鎖扣連接鋼板樁，應(yīng)確保連接部位達(dá)到平緩性要求，不會(huì)出現(xiàn)鎖扣損壞的情況，避免對圍堰的防水效果產(chǎn)生影響。插打施工作業(yè)階段，好需要做好垂直度的控制工作，一般在插打3～5 片鋼板樁后，就要進(jìn)行垂直度檢測，防止發(fā)生嚴(yán)重傾斜的情況，影響總體施工質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)鋼板樁偏移超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍，就應(yīng)立即進(jìn)行糾正

處理。

3.3 鋼板樁圍堰合龍

鋼板樁圍堰合龍環(huán)節(jié)尤為重要。通常會(huì)將合龍口設(shè)定在下游1/3 處，此時(shí)應(yīng)將兩片鋼板樁設(shè)置為一高一低的狀態(tài)，確保合龍插打施工質(zhì)量符合要求。合龍作業(yè)前，應(yīng)做好鋼板樁合龍外徑的計(jì)算和控制，仔細(xì)檢查缺口位置的尺寸，做好計(jì)算、測量、分析，并使用尺寸合格的鋼管樁，然后再將其運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行插打作業(yè)。如果鋼板樁圍堰合龍環(huán)節(jié)存在上小下大的情況，則需要使用機(jī)械將兩側(cè)缺口位置拉開，精確計(jì)算尺寸后再次合龍。合龍成功后，進(jìn)行鎖扣止水的操作，一般選擇使用石灰、石膏、鋸末等材料進(jìn)行封堵處理，以確保其符合施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求[3]。

3.4 鋼板樁圍堰封底

在鋼板樁圍堰封底施工環(huán)節(jié)，灌注樁導(dǎo)管的數(shù)量及之間的間隔，要根據(jù)圍堰結(jié)構(gòu)的半徑、底面積進(jìn)行確定。

同時(shí)，還要對標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格控制，技術(shù)人員應(yīng)做好現(xiàn)場技術(shù)參數(shù)的測量和記錄工作，確保誤差處于合理范圍內(nèi)，不會(huì)存在誤差超標(biāo)的情況[4]。此外，封底施工前，還要做好澆筑結(jié)構(gòu)厚度的計(jì)算和控制，使其達(dá)到均勻性要求，不會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中的問題。而且，在鋼板樁圍堰封底作業(yè)過程中，還應(yīng)確?；炷凉?yīng)充足，及時(shí)進(jìn)行澆筑工序的轉(zhuǎn)換，合理使用現(xiàn)場施工機(jī)械設(shè)備，以縮短澆筑時(shí)間，不會(huì)對后續(xù)施工帶來任何負(fù)面影響。

3.5 圍堰的拆除施工

鋼板樁圍堰的拆除環(huán)節(jié)，應(yīng)確保整個(gè)橋梁的承臺(tái)結(jié)構(gòu)已全部完成施工。拔出鋼板樁時(shí)，應(yīng)使用打樁機(jī)先夾住鋼板樁的頭部位置，然后振動(dòng)60～120s，當(dāng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)土體松動(dòng)后，緩慢拔出鋼板樁結(jié)構(gòu)。如果存在較大阻力導(dǎo)致拔出不順利，則需要先進(jìn)行錘擊處理，然后再逐步向上拔，如此反復(fù)操作2～3 次后，就能夠一次性將其拔出了。鋼管樁拔出后，要做好清洗工作，一旦發(fā)現(xiàn)破損，要立即修補(bǔ)，并在樁體表面涂刷一層油漆，避免其生銹或被腐蝕，同時(shí)還要在運(yùn)輸過程中做好防護(hù)，以免對其造成嚴(yán)重?fù)p壞[5]。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 搭設(shè)鋼板樁圍堰輔助平臺(tái)

通常在該平臺(tái)上安裝插打鋼板樁施工導(dǎo)向架的結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)向支撐以及支撐圈梁，從上游轉(zhuǎn)角開始計(jì)算，應(yīng)用50t 履帶機(jī)聯(lián)合DZ120 型振動(dòng)錘打入鋼板樁，直到合龍成圍堰的結(jié)構(gòu)。而后，使用抓斗以及射水吸泥機(jī)聯(lián)合作業(yè)的方式開展基坑開挖施工，并進(jìn)行封底混凝土的澆筑施工。

4.2 鋼板樁插打施工及其質(zhì)量控制

插打鋼板樁前應(yīng)該做好下述準(zhǔn)備工作：

4.2.1 對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底，讓全部施工人員充分了解鋼板樁圍堰施工方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并按要求逐一開展現(xiàn)場施工。

4.2.2 搭設(shè)圍堰輔助平臺(tái)，給現(xiàn)場圍堰施工提供基礎(chǔ)。

4.2.3 做好河床清理工作。對圍堰施工范圍內(nèi)的河床展開清理，防止在插打環(huán)節(jié)遇到障礙物而影響工程的正常施工。

4.2.4 鋼板樁的變形檢測。在鋼板樁的運(yùn)輸、裝卸等環(huán)節(jié)極易發(fā)生損傷，給結(jié)構(gòu)性能帶來不利影響，所以在正式開始插打前，應(yīng)做好樁體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢查。如果發(fā)現(xiàn)鋼板樁的變形較為嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)校正。同時(shí)，還要進(jìn)行鎖口檢查，一般需要使用長度為2m 且型號相同、規(guī)格相同的鋼板樁作為標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁，然后從樁尾開始進(jìn)行鎖口的通過性檢查，符合要求后才能進(jìn)行施工，如果不合格，要及時(shí)糾正，以達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.5 在規(guī)定位置涂抹黃油等潤滑油脂，一般在鎖口間易摩擦的部位進(jìn)行涂抹，防止發(fā)生圍堰滲漏問題，提高結(jié)構(gòu)的總體運(yùn)行效果和質(zhì)量。

4.3 鋼板樁圍堰插打

鋼板樁插打施工主要使用50t 履帶吊裝起重機(jī)，應(yīng)用導(dǎo)向架聯(lián)合DZ120 型振動(dòng)錘下沉逐一插打。插打作業(yè)前，需要在該位置上布置限位裝置，該裝置一般應(yīng)用型鋼加肋板的形式制作，尺寸需要超過鋼板樁的外表面1cm。插打作業(yè)階段，樁背應(yīng)緊靠導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)，在插打的同時(shí)還應(yīng)將吊鉤逐步下放，此時(shí)應(yīng)在相互垂直的兩個(gè)方向應(yīng)用經(jīng)緯儀或全站儀進(jìn)行監(jiān)測，以達(dá)到插正、插直的標(biāo)準(zhǔn)要求。插打過程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證施工工藝和質(zhì)量合格，不會(huì)對工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。在封底混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)要求后，就可以進(jìn)行圍堰內(nèi)的抽水處理工作，抽干后要先做好清底整形施工，再進(jìn)行承臺(tái)模板安裝以及鋼筋綁扎作業(yè)，使其達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.4 鋼板樁變形及滲漏觀測

鋼板樁合龍施工結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)在頂部封口的支撐、轉(zhuǎn)角等位置布置應(yīng)變觀測點(diǎn)，應(yīng)用全站儀根據(jù)坐標(biāo)觀測的方式，對鋼板樁與支撐結(jié)構(gòu)位移變形量參數(shù)進(jìn)行每日觀測，運(yùn)用電橋針對鋼板樁圍檁結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)變觀測，同時(shí)應(yīng)每日分析、了解鋼板樁及周圍圍檁結(jié)構(gòu)位移應(yīng)變的發(fā)展變化，以了解鋼圍堰的受力安全情況，確保施工的安全性。此外還要制定切實(shí)可行的應(yīng)急處理措施，超前預(yù)報(bào)可能存在的問題。

4.5 鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施

插打工作開始前，應(yīng)對鋼板樁的直線度、齒槽等相應(yīng)尺寸進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)損壞或變形，應(yīng)及時(shí)修復(fù)，然后再投入使用。插打環(huán)節(jié)要確保齒槽對正位置的精確性、咬合密實(shí)度符合標(biāo)準(zhǔn)。為了避免插打環(huán)節(jié)出現(xiàn)齒槽鎖口摩擦或滲漏問題，應(yīng)及時(shí)在齒槽內(nèi)部涂抹一層黃油混合物油膏。如果開挖施工過程中發(fā)生滲漏，應(yīng)對漏水的縫隙進(jìn)行清理，并將乳化瀝青經(jīng)過浸泡處理之后進(jìn)行縫隙填充，確保滲漏位置被徹底封堵，如有必要，還可通過遇水膨脹密封劑進(jìn)行壓注封堵施工。

抽水作業(yè)環(huán)節(jié)，如果鋼板樁咬合接縫處發(fā)生漏水，應(yīng)在漏水位置外部拋撒干黏土與鋸末的混合料，利用水壓差形成的吸力，將填充物吸入漏水位置上完成封閉。如果漏水較為嚴(yán)重，還應(yīng)該在漏水位置內(nèi)部拋填黏性混合物，并加入部分塑料薄膜，以保證鋼板樁的性能合格，工程的質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)問題，符合交通運(yùn)行要求。

5 結(jié)語

綜上所述，鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)施工可以大幅提升工程的質(zhì)量和效率，簡化橋梁樁基的施工工序，還能避免對周邊環(huán)境的影響，對我國橋梁事業(yè)的發(fā)展有積極作用。在具體的施工環(huán)節(jié)，需要做好鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管控，保證其基礎(chǔ)質(zhì)量合格，從而提升橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量水平，符合橋梁的運(yùn)行要求。此外，還應(yīng)重視鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的降水處理工作，做好鋼板樁的尺寸偏差控制，防止對開挖造成不良影響，提升圍堰結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平，為橋梁項(xiàng)目的正常施工提供基礎(chǔ)，也為我國交通事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。