水中桩基施工 (2)

水中桩基础施工

水中修筑桩基础显然比旱地上施工要复杂困难得多，尤其是在深水急流的大河中修筑桩基础。为了适应水中施工的环境，必然要增添浮运沉桩及有关的设备和采用水中施工的特殊方法。

常用的浮运沉桩设备是将桩架安设在驳船或浮箱组合的浮体上，或使用专用的打桩船，有时配合使用定位船、吊船等，在组合的船组中备有混凝土工厂、水泵、空气压缩机、动力设备、龙门吊或履带吊车及塔架等施工机具设备。所用设备可根据采用的施工方法和施工条件选择确定。

因地制宜的水中桩基础施工方法有多种，就常用的基本方法分浅水和深水施工简要介绍如下。

1.浅水中桩基础施工

对于位于浅水或临近河岸的桩基，其施工方法类同于浅水浅基础常采用的围堰修筑法，即先筑围堰，后沉基桩的方法。对围堰所用材料和形式，以及各种围堰应注意的要求，与浅基础施工一节所述相同，在此不作赘述。围堰筑好后，便可抽水挖基坑或水中吸泥挖坑再抽水，然后作基桩施工。临近河岸的基础若场地有足够大时，桩基础施工如同在旱地施工一样；河中桩基础施工，一般可借围堰支撑或用万能杆件拼制或打临时桩搭设脚手架，将桩架或龙门架与导向架设置在堰顶和脚手架平台上进行基桩施工。

在浅水中建桥，常在桥位旁设置施工临时便桥。在这种情况下，可利用便桥和相应搭设的脚手架，把桩架或龙门架与导向架安置在便桥和脚手架上，利用便桥进行围堰和基桩施工，这样在整个桩基础施工中可不必动用浮运打桩设备，同时也是解决料具、人员运输自勺好办法。设置临时施工便桥应在整个建桥施

工方案中考虑，根据施工场地的水文地质、工程地质、施工条件和经济效益来确定。一般在水深不大(3～4m)、流速不大、不通航(或保留部分河道通航)，便桥临时桩施工不困难的河道上，可考虑采用建横跨全河的便桥，或靠两岸段的便桥方案。

2.深水中桩基础施工

在宽大的江河深水中施工桩基础时，常采用笼架围堰和吊箱等施工方法，现简介如下。

1）围堰法

在深水中的低桩承台桩基础或承台墩身有相当长度需在水下施工时，常采用围笼(围囹)修筑钢板桩围堰进行桩基础施工(围堰应具有的基本要求，围笼结构等可参阅前面围堰部分有关内容)。

钢板桩围堰桩基础施工的方法与步骤如下(其中有关钢板桩围堰施工部分已在前面较详细介绍)。

(1)在导向船上拼制围笼，拖运至墩位，将围笼下沉、接高、沉至设计标高，用锚船(定位船)或抛锚定位；

(2)在围笼内插打定位桩(可以是基础的基桩也可以是临时桩或护筒)，并将围笼固定在定位桩上；退出导向船；

(3)在围笼上搭设工作平台，安置钻机或打桩设备；

(4)沿围笼插打钢板桩，组成防水围堰；

(5)完成全部基桩的施工(钻孔灌注桩或打入桩)；

(6)用吸泥机吸泥，开挖基坑；

(7)基坑经检验后，灌注水下混凝土封底；

(8)待封底混凝土达到规定强度后，抽水，修筑承台和墩身直至出水面；

(9)拆除围笼，拔除钢板桩。

在施工中也有采用先完成全部基桩施工后，再进行钢板桩围堰的施工步骤。是先筑围堰还是先打基桩，应根据现场水文、地质条件、施工条件，航运情况和所选择的基桩类型等情况而确定。

2)吊箱法和套箱法

在深水中修筑高桩承台桩基时，由于承台位置较高不需座落到河底，一般采用吊箱方法修筑桩基础，或在已完成的基桩上安置套箱的方法修筑高桩承台。

(1)吊箱法

吊箱是悬吊在水中的箱形

围堰，基桩施工时用作导向定

位，基桩完成后封底抽水，灌

注混凝土承台。

吊箱一般由围笼、底盘、

侧面围堰板等部分组成。吊箱围笼平面尺寸与承台相应，分层拼装，最下一节将埋入封底混凝土内，以上部分可拆除周转使用；顶部设有起吊的横梁和工作平台，并留有导向孔。底盘用槽钢作纵、横梁，梁上铺以木板作封底混凝土的底板，并留有导向孔(大于桩径50mm)以控制桩位。侧面围堰板由钢板形成，整块吊装。

吊箱法的施工方法与步骤如下：

①在岸上或岸边驳船1上拼制吊箱围堰，浮运至墩位，吊箱2下沉至设计标高(图a)；

②插打围堰外定位桩3，并固定吊箱围堰于定位桩上(图C))；

③基桩5施工(图b)，c)，4为送桩)

④填塞底板缝隙，灌注水下混凝土；

⑤抽水，将桩顶钢筋伸入承台，铺设承台钢筋，灌注承台及墩身混凝土；

⑧拆除吊箱围堰连接螺栓外框，吊出围笼。

(2)套箱法

这种方法是针对先用打桩船(或其他方法)完成了全部基桩施工后，修建高桩承台基础的水中承台的一种方法。

套箱可预制成与承台尺寸相应的钢套箱或钢筋混凝土套箱，箱底板按基桩平面位置留有桩孔。基桩施工完成后，吊放套箱围堰，将基桩顶端套入套箱围堰内(基桩顶端伸入套箱的长度按基桩与承台的构造要求确定)，并将套箱固定在定位桩(可直接用基础的基桩)上，然后浇注水下混凝土封底，待达到规定强度后即可抽水，继而施工承台和墩身结构。

施工中应注意：水中直接打桩及浮运箱形围堰吊装的正确定位，一般均采用交汇法控制，在大河中有时还需搭临时观测平台；在吊箱中插打基桩，由于桩的自由长度大应细心把握吊沉方位；在浇灌水下混凝土前应将底桩缝隙堵塞好。

3)沉井结合法

在深水中施工桩基础，当水底河床基岩裸露或卵石、漂石土层钢板围堰无法插打时，或在水深—流急的河道上为使钻孔灌注桩在静水中施工时，还可以

采用浮运钢筋混土沉井或薄壁沉井(有关沉井的内容见下节)作桩基施工时的挡

水挡土结构(相当于围堰)和沉井顶设作工作平台。沉井既可作为桩基础的施工设施，又可作为桩基础的一部分即承台。薄壁沉井多用于钻孔灌注桩的施工，除能保持在静水状态施工外，可将几个桩孔一起圈在沉井内代替单个安设护筒并可周转重复使用。

工程质量问题是百年大计，为确保桩基工程的质量，应对桩基进行必要的检测，验证能否满足设计要求，保证桩基的正常使用。桩基工程为地下稳蔽工程，当桩基建成之后在某些方面就难以检测。为控制和检验桩基的质量，从桩基施工一开始就应按工序严格监测，推行全面的质量管理(TQC)，每道工序均应检验，及时发现和解决问题，并认真做好施工和检测记录，以备最后综合对桩基质量作出评价。

桩的类型和施工方法不同，所需检验的内容和侧重点也有不同，但纵观桩基质量检验，通常均涉及到下述三方面内容：

1.桩的几何受力条件检验

桩的几何受力条件主要是指有关桩位的平面布置、桩身倾斜度、桩顶和桩底标高等，检测这些内容是否满足设计要求，是否在容许误差的范围之内。例如桩的中心位置误差不宜超过50mm，桩身的倾斜度应不大于1／100等，以使桩在符合设计要求的受力条件下工作。

2.桩身质量的检验

桩身质量的检验是指对桩的尺寸、构造及其完整性进行检测，验证桩的制作或成桩的质量。