浅谈钢板桩围堰施工技术

目前在桥梁施工领域，深水基础或不稳定地层下的深基坑开挖多采用钢板桩围堰进行支护。本文结合工程实例，简述拉森钢板桩在斑马湖项目马家河桥承台基坑防护工程中的应用。

一、工程概况

马家河桥桥梁工程西起望府东路道路桩号K0+67.362，东至道路桩号K0+127.162，为连接马家河两岸东西向的三跨桥梁，马家河桥中心桩号K0+97.262，为三跨（13.9+30+13.9)m钢筋混凝土拱桥，桥梁全长59.8m，桥梁宽度：21.48m。其中1、2号桥墩承台为300cm厚的C30混凝土，平面尺寸为1200cm×2050cm；0、3号桥台承台也为300cm厚的C30混凝土，平面尺寸为725cm×2148cm。

二、 钢板桩围堰施工

根据现场施工条件、地质勘察报告及承台尺寸等情况，选用拉森—Ⅳ型钢板桩(12m)。0#、1#承台钢板桩围堰尺寸为：51.35m×24m，2#、3#承台钢板桩围堰尺寸为：30.85m×24m。钢板桩长度为12m。钢板桩围堰内安装一道工字钢内支撑，封底混凝土厚度为20cm，标号为C20，堰内满铺，并用油毛毡或于钢板桩上涂刷沥青与钢板桩隔离便于拆拔。 1、工艺流程

钢板桩施工工艺流程如下图：

钢板桩施工工艺框图

2、施工准备

钢板桩运到工地后,须进行检查、分类、编号及登记,钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的采用冷弯、补焊、割除、接长等方法整修。桩两侧锁口均在插打前涂以黄油,减少插打时的摩

承台施工 拔除钢板桩 垫层(封底混凝土)施工 插打定位桩 挂装导向框及内导向设施 打钢板桩 施工准备 打桩平台就位 阻力,增加防渗能力。平整作业范围内施工场地后，测量队放样钢板桩围堰平面位置。在钢板桩围堰内四周分别用振动锤打设φ300mm定位钢管桩。 3、 安装导向框

在钢板桩的插打过程中，为保证沉桩轴线位置的正确和钢板桩的垂直度，需要设置一道有一定刚度的、坚固的导向设备。一般可分为内外两种，外围檩只起导向作用。根据工程实际情况，马家河桥承台的钢板桩围堰采用在定位桩上安装一道内支撑围檩做为导向框的方法对钢板桩的插打进行控制。在定位桩上焊接支撑牛腿，在支撑牛腿上安装一道内支撑围檩作为钢板桩插打的导向框。内支撑围檩采用I40a工字钢焊接而成。在安装时须根据测量放样位置保证内支围檩安装精度便于下一步钢板桩插打施工。 4、 钢板桩的插打

先用吊车将钢板桩吊起竖直放入插入地面的钢管内,然后用振动锤夹住钢板桩上口,再起吊开始插打。插打应遵守“插桩正直，分散即纠，调整合龙”的原则，从一角向另一角插打。在粗圆砾土地层施打钢板桩遇到以下问题，通过改进施工工艺得以克服。

（1） 钢板桩插打垂直度偏差较大。 首根钢板桩插打应从两个相互垂直的方向同时控制，且应紧靠导向框边缘徐徐下降，等插入河床后，用卡具限制钢板桩的侧向和外向偏移，卡具与导向框点焊临时固定。下一根钢板桩插打前，根据该根钢板桩的位置确定卡具的位置并与导向框点焊临时固定。插打时，钢板桩一侧锁口穿入前一块已插打到位的钢板桩，另一侧锁口穿过卡具锁口。钢板桩从锁口缓缓插入至钢板桩底端接触地面后开启振动锤开始插打。打桩过程中反复测量钢板垂直度和平面位置及时作出调整，保证钢板桩垂直度和平面位置准确。钢板桩插打到位后挪动卡具开始插打下一根钢板桩。

（2） 粗圆砾土地层钢板桩难以插打到位。针对这一问题采取反复插打的方法解决。插打过程中遇到钢板桩下沉困难，可以缓缓拔起钢板桩1m左右再继续施打。这样反复几次后，钢板桩已基本可以插打到位。

（3） 围堰合龙问题。开始的一部分钢板桩逐块插打,后一部分则先插合拢后再打,每边由一角插至另一角。如遇合龙困难，可根据现场角部两临近钢板桩距离和倾斜情况特制角桩，确保围堰顺利合龙。

5、基坑开挖及封底混凝土浇筑

钢板桩合龙后焊接内支撑。内支撑围檩及钢管焊接完成后即开始抽水开挖。开挖采用长臂挖掘机开挖。基坑开挖至距承台底设计标高0.3m处。部分边角长臂挖掘机无法开挖，可以用人工配合小型机械开挖。开挖完成后用高压水枪对钢板桩内侧和桩基桩身周边进行清理，确保封底混凝土能与钢板桩和桩基黏结牢固。挖至距承台底设计标高0.3m时停止机械作业，改由人工清底，抽水，清理底部，凿除多余桩头，浇筑混凝土垫层，封底混凝土厚度为20cm，标号为C20，堰内满铺。 6、 抽水堵漏

一般封底完成三天混凝土达到强后即可开始抽水。因锁口不密的漏水在抽水发现后以板条、棉絮等在板桩内侧嵌塞。在集水井内放置抽水泵抽水保证承台施工便捷。

7、 变形监测

钢板桩围堰在使用过程中应对钢板桩的变形进行监测，防止变形过大影响施工安全。变形监测采用在内支撑与封底混凝土之间钢板桩受弯矩最大处做监测点的方法进行。围堰每边均布3个监测点。监测点用短钢筋与钢板桩焊接固定，便于支放监测仪器。每天早晚各测一次变形，做好记录。早期钢板桩变形呈均匀分布，后变形逐渐趋近于零，整个围堰处于稳定状态。若发现钢板桩变形不均匀或突然变形较大，则应立即查找原因，采取加固措施。 8、钢板桩的拔除

待承台施工出地面以后即可考虑拔除钢板桩。拔桩前先回填基坑并逐层拆除内支撑。拔桩时可先用振动锤将钢板桩锁口振活以减小土的粘附力。对较难拔除的钢板桩可先用振动锤下沉100～300mm，再逐步提升拔除。

三、钢板桩施工遇到的问题及处理措施

由于河床地质结构复杂,钢板桩打拔施工中常遇到一些难题,常采用的解决办法如下：

(1)障碍物。桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够,采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

(2)偏斜。钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜,采取的纠偏措施是:在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.0m~2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石被振碎或使其发生位移,让钢板桩的位置得到纠正,减少钢板桩的倾斜度。

(3)异形桩纠正。钢板桩沿轴线倾斜度较大时,采用异形桩来纠正,异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩,异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工;倾斜度较小时也可以用卷扬机将桩反向拉住再锤击。

(4)带入现象。在基础较软处,有时发生施工当时将邻桩带入现象,采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起,并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。