黎欣興、程銳

（江西省交通投資集團有限責任公司，江西南昌330000）

0 引言

隨著我國橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展，橋梁建設項目越來越多。橋梁基礎工程建設作為橋梁建設中的關鍵環(huán)節(jié)，其質量關乎整個橋梁工程的穩(wěn)定性。故而，在橋梁項目建設中需要對基礎工程給予高度重視，應用科學的技術提升項目的建設質量。鋼板樁圍堰技術作為一種常見的基礎施工技術，具備操作性強、施工方便等特點，在橋梁建設中得到了廣泛應用。因此，對鋼板樁圍堰技術的應用要點進行詳細分析，掌握更為全面的技術措施，對橋梁事業(yè)發(fā)展有著積極的促進作用。

1 鋼板樁圍堰施工技術概述

鋼板樁圍堰是目前應用較為普遍的一種橋梁基礎結構施工技術，為板樁圍堰結構。鋼板樁的表面設計為有鎖口結構的型鋼，主要的結構形式是直板型鋼板樁與槽型鋼板樁，制作為聯(lián)鎖的結構形式，從而形成鋼板樁圍堰結構。按照不同工程的技術標準和設計方案的要求，鋼板樁被制作成為多種外形的圍堰結構形式。

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

此外，如果施工現(xiàn)場存在航道，應綜合分析其對圍堰和整體施工可能產生的干擾和影響。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：強度性能高、質量小，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。長期使用不會變形、損壞，使用壽命一般可達到50～70年，互換性良好，循環(huán)利用價值非常高；不占用過多的河道面積，雨季施工也不會對河道產生過大影響[1]。

2 工程概況

2.1 橋址概況

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

2.2 結構設計

在該項目的樁基設計中，25#墩被設計為鋼構主墩結構，根據端承嵌巖樁的設計要求，墩體為20 根直徑φ2.2m 的鉆孔樁，承臺結構高度為27.5m，厚度尺寸為5m，25#墩體上底部位標高為49.976m，水位為61.5m，墩位河床面標高為55m。

2.3 通航情況

根據對現(xiàn)場的勘察和了解，可以確定，河道通航等級為內河III 級。其上游位置上的水利設置已經完全投入運行，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用

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

藝進行分析，嚴格按照工藝標準進行作業(yè)。

3.1 施工前的準備工作

3.1.1 放樣定位

鋼板樁圍堰結構的上游、下游都要布置測量點，根據設計標準要求對單樁的位置進行確定，還需要明確鎖扣鋼板樁的插打位置，應用全站儀進行內輪廓線的控制，并設置導向梁結構，以達到施工質量標準要求。插打施工環(huán)節(jié)，需要應用兩臺經緯儀，同時做好鎖口鋼管垂直度的監(jiān)測與控制工作，確保該結構達到工程的質量標準要求。

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

3.1.2 施工準備

開始施工前，工程師和相關技術人員應進行交底工作，了解設計方案和技術標準的要求，保證項目施工方案具備可行性。橋梁深水基礎結構施工前，技術人員和管理部門必須進行安全方面的交底工作，并將交底文件留存使用。同時，還要結合實際，建立完善的安全管理責任制度，明確安全操作規(guī)程和標準，確?，F(xiàn)場工作處于管理范圍內。鋼板樁圍堰施工前，應做好內河區(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，應做好鋼板樁的全面檢查，如發(fā)生變形要及時處理，避免影響總體的工程質量，同時還要做好鎖扣潤滑的處理工作，讓鎖扣發(fā)揮出應有的作用，避免施工后發(fā)生滲漏，從而提高運行效果。

3.2 鋼板樁插打

在鋼板樁的插打環(huán)節(jié)，要應用80t 履帶聯(lián)合振動錘進行施工。在進行圓形鋼板樁插打時，應該從圍堰上游中心開始，逐步向兩側進行插打作業(yè)，并在下游位置逐步重合形成整體結構。如果使用矩形鋼板樁，則要從上游一角開始進行，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，縮短項目施工工期。插打工作開始前，應在導梁結構上標注好鋼板樁的施工位置，以中間的那一片鋼板樁為基準點，將兩側焊接角鋼作為導向裝置，確保其不會移動，以基準點鋼板樁作為質量控制的要點，確保其垂直、穩(wěn)定。然后進行第二片鋼板樁的位置標注，并開展插打施工，結束后即可對另一側對稱位置上的鋼板樁進行插打施工。插打環(huán)節(jié)，一般采用人工聯(lián)合機械的方式進行，通過鎖扣連接鋼板樁，應確保連接部位達到平緩性要求，不會出現(xiàn)鎖扣損壞的情況，避免對圍堰的防水效果產生影響。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，就要進行垂直度檢測，防止發(fā)生嚴重傾斜的情況，影響總體施工質量。如果發(fā)現(xiàn)鋼板樁偏移超出設計標準范圍，就應立即進行糾正

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

3.4 鋼板樁圍堰封底

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

同時，還要對標高進行嚴格控制，技術人員應做好現(xiàn)場技術參數(shù)的測量和記錄工作，確保誤差處于合理范圍內，不會存在誤差超標的情況[4]。此外，封底施工前，還要做好澆筑結構厚度的計算和控制，使其達到均勻性要求，不會發(fā)生應力集中的問題。而且，在鋼板樁圍堰封底作業(yè)過程中，還應確?；炷凉渥悖皶r進行澆筑工序的轉換，合理使用現(xiàn)場施工機械設備，以縮短澆筑時間，不會對后續(xù)施工帶來任何負面影響。

3.5 圍堰的拆除施工

鋼板樁圍堰的拆除環(huán)節(jié)，應確保整個橋梁的承臺結構已全部完成施工。拔出鋼板樁時，應使用打樁機先夾住鋼板樁的頭部位置，然后振動60～120s，當基礎結構土體松動后，緩慢拔出鋼板樁結構。如果存在較大阻力導致拔出不順利，則需要先進行錘擊處理，然后再逐步向上拔，如此反復操作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，并在樁體表面涂刷一層油漆，避免其生銹或被腐蝕，同時還要在運輸過程中做好防護，以免對其造成嚴重損壞[5]。

4 施工質量控制

4.1 搭設鋼板樁圍堰輔助平臺

通常在該平臺上安裝插打鋼板樁施工導向架的結構，包括導向支撐以及支撐圈梁，從上游轉角開始計算，應用50t 履帶機聯(lián)合DZ120 型振動錘打入鋼板樁，直到合龍成圍堰的結構。而后，使用抓斗以及射水吸泥機聯(lián)合作業(yè)的方式開展基坑開挖施工，并進行封底混凝土的澆筑施工。

4.2 鋼板樁插打施工及其質量控制

插打鋼板樁前應該做好下述準備工作：

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

4.2.2 搭設圍堰輔助平臺，給現(xiàn)場圍堰施工提供基礎。

4.2.3 做好河床清理工作。對圍堰施工范圍內的河床展開清理，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。在鋼板樁的運輸、裝卸等環(huán)節(jié)極易發(fā)生損傷，給結構性能帶來不利影響，所以在正式開始插打前，應做好樁體結構的質量檢查。如果發(fā)現(xiàn)鋼板樁的變形較為嚴重，應及時校正。同時，還要進行鎖口檢查，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準，應用卷揚機拉動標準鋼板樁，然后從樁尾開始進行鎖口的通過性檢查，符合要求后才能進行施工，如果不合格，要及時糾正，以達到運行標準。

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行涂抹，防止發(fā)生圍堰滲漏問題，提高結構的總體運行效果和質量。

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，應用導向架聯(lián)合DZ120 型振動錘下沉逐一插打。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，樁背應緊靠導向架結構，在插打的同時還應將吊鉤逐步下放，此時應在相互垂直的兩個方向應用經緯儀或全站儀進行監(jiān)測，以達到插正、插直的標準要求。插打過程應嚴格按照設計方案和技術標準，保證施工工藝和質量合格，不會對工程質量產生影響。在封底混凝土結構強度達到工程標準要求后，就可以進行圍堰內的抽水處理工作，抽干后要先做好清底整形施工，再進行承臺模板安裝以及鋼筋綁扎作業(yè)，使其達到工程的標準要求。

4.4 鋼板樁變形及滲漏觀測

鋼板樁合龍施工結束后，應及時在頂部封口的支撐、轉角等位置布置應變觀測點，應用全站儀根據坐標觀測的方式，對鋼板樁與支撐結構位移變形量參數(shù)進行每日觀測，運用電橋針對鋼板樁圍檁結構進行應變觀測，同時應每日分析、了解鋼板樁及周圍圍檁結構位移應變的發(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。此外還要制定切實可行的應急處理措施，超前預報可能存在的問題。

4.5 鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施

插打工作開始前，應對鋼板樁的直線度、齒槽等相應尺寸進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)損壞或變形，應及時修復，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、咬合密實度符合標準。為了避免插打環(huán)節(jié)出現(xiàn)齒槽鎖口摩擦或滲漏問題，應及時在齒槽內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，應對漏水的縫隙進行清理，并將乳化瀝青經過浸泡處理之后進行縫隙填充，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。如果漏水較為嚴重，還應該在漏水位置內部拋填黏性混合物，并加入部分塑料薄膜，以保證鋼板樁的性能合格，工程的質量不會出現(xiàn)問題，符合交通運行要求。

5 結語

綜上所述，鋼板樁圍堰結構施工可以大幅提升工程的質量和效率，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構的質量管控，保證其基礎質量合格，從而提升橋梁基礎結構質量水平，符合橋梁的運行要求。此外，還應重視鋼板樁圍堰結構的降水處理工作，做好鋼板樁的尺寸偏差控制，防止對開挖造成不良影響，提升圍堰結構的質量水平，為橋梁項目的正常施工提供基礎，也為我國交通事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。