水中钢板桩围堰施工方案

水中钢板桩围堰施工方案

一、背景资料

Q1%=4659m/s，H1%=5.004m，V1%=2.20m/s。该河道为

Ⅲ级通航河道，线路法线与水流夹角为9.8°。通航净高为12m，净宽为120m，桥址处最高通航水位为4.744m。该桥墩位于河

道中央，墩位处水深超过9m，桩径为2.3m，每个墩12根桩，桩间距为4.6m，桩长为65.5m。承台尺寸为

12.90m×17.5m×(5m+3m加台)。地质资料从上至下依次为淤泥

质粉砂(9.553m)、淤泥质黏土(7.7m)、粗砂(6.2m)、全风化岩

带(32.7m)、强风化岩带(6.0m)、弱分化岩带(10.3m)。

二、施工方案

1、方案比选备选方案主要有两种：钢套箱方案和钢板桩

围堰方案。经比较，钢套箱方案钢材投入多、回收率低，下沉时设备及人员投入多，工序复杂；钢板桩围堰方案能够迅速展开施工，速度快，周期短，且支护材料可回收利用，经济性较钢套箱方案好，只是必须加强止水措施，因此选择了钢板桩围堰方案。

2、总体方案是采用钢板桩围堰进行支护施工，拉森IV

型钢板桩长18m，围堰范围为15.9m×20.5m，比承台周边尺寸大1.5m。钢板桩周圈咬合紧密，有止水措施。围堰内侧四周

圈采用双层工钢分上、中、下三层以围檩形式支护，顶层采用

2I40工字钢，底下两层采用2I50工字钢，中间纵向支承采用

外径300mm壁厚10mm圆钢管，按一定间距布置，四角采用

工字钢2I30斜撑。为增强工钢围檩抗弯强度，在每根钢管两

端用2I30型工钢作为斜撑加强。承台底面位于河床以上，围

堰基底先用片石回填50cm，然后回填砂找平，基底采用C30

混凝土封底，封底厚度为50cm。抽水采用4台大功率抽水机，分层抽水，分层支护，周圈50cm以内设汇水渠、积水坑。承

台施工分三次浇筑，钢板桩围堰内支撑同样分三次拆除。钢板桩施工采用一艘25t浮吊实施插打及拔除。

三、设计计算土的物理参数

1、根据钢板桩允许抵抗弯矩，计算板桩悬臂部分的最大

允许跨度。

2、计算板桩墙上水土压力强度等于零的点离挖土面距离y，在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的主动土压力

与水压力之和，即：

在将钢板桩运到工地后，必须对其进行检查、丈量、分类、编号，并进行通过试验。如果锁口通不过或桩身有缺陷，可以采用冷弯、热敲、焊补、铆补、割除、接长等方法进行整修。接头强度必须与其它断面相等，并且在焊接时要使用坚固夹具夹平，以免变形。在插打钢板桩之前，还需检查振动锤，确保其功能正常且功率达到40KW以上。

在插打钢板桩之前，需要设置定位桩和定位横梁作为第一层支承，并严格遵照设定的标高布置。定位横梁采用2I40工

字钢，并与定位钢管相连接，同时设有斜撑和纵向φ300内支

承钢管。在安装时，还需加焊钢板作为支承面，并设有加劲块连接钢管与横梁。

插打钢板桩施工时，需要加强测量工作，确保桩身垂直且围堰周边的钢板数均分。在插打过程中，可先插一根打一根，最后再逐根打到设计深度。如果合拢有误，可使用倒链或滑车组对拉，但不要过猛以防止合拢段缝隙过大。在插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。如果需要拼接钢板桩，必须保证两端钢板桩对正并且焊接面平整且焊缝有足够厚度。

在钢板桩围堰抽水和安装内支承时，需要交替进行，同时要充分采取止水措施，以防大量漏水。

首先，在第一次抽水后，水面要降到第一层支承底下4米以下，然后才能安装第二层内支承。在安装第二层内支承之前，需要在钢板桩内壁焊接三角托架，托架采用槽钢，并且安装托架时一定要采取措施保证顶面位于同一水平面上。然后，安装

2I50工字钢内支承横梁及斜撑，最后安装纵向钢管支撑，安

装方式与第一层内支承相同。

安装完成第二层内支承后，进行第二次抽水，接着进行第三层支护，最后进行第三次抽水，第三次抽水要全部将钢板桩围堰内的水抽干。

在钢板桩围堰内抽水过程中，要加强钢板桩的止水堵漏措施。抽水完成后，将露出承台底面部分的钢护筒全部切割拆除。

封底时，先在围堰内基底抛填约30~50cm厚片石，然后

回填一定量河砂找平基底面至承台底面下50cm，然后基底干

封50cm厚C30砼。封底前，在底部钢板桩四周用编织袋或土

工布将钢板桩与封砼隔离，以便将来钢板桩顺利拔除。封底后，

标高不能高于承台底设计标高，封底砼顶面保证基本平整。封底砼采用泵送，按一般砼施工进行。封底时由一边向另一边推进，但保证连续、不间断、不留接缝、一次性完成。

内支承拆除与拔桩水中大体积混凝土承台根据实际情况计划分三次浇筑，最底下5m分两次浇筑，顶上加台部分另再进

行性一次浇筑。内支承依次分三次拆除。第一层承台浇筑完成后，在承台与钢板桩间回填沙，然后拆除底层内支承；第二层承台浇筑完成后，在承台与钢板桩间回填沙，然后拆除第二层内支承；最后一层承台施工全部完成后，拆除底层内支承，最后拔除钢板桩。

在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的

错位不大于2mm。使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学

成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上

下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。