拉森钢板桩围堰施工工艺

拉森钢板桩围堰施工工艺

摘要：本文采用拉森钢板桩围堰进行承台施工的技术特点、工艺原理,结合现场施工经验，对拉森钢板桩施工技术在承台施工中的工艺流程进行了分析和总结，并结合工程应用分析了该技术的效益。

关键字：承台施工；拉森钢板桩围堰；围檩；封底混凝土

1、前言

75省道温岭段温岭一标金清港大桥27#、28#墩位于金清港主航道上，该墩位设计水位为4-7m，承台高度为3.5m，承台平面尺寸为13.6×13.6m。河床地质情况为：上表层为淤泥质黏土和粉质黏土，但主要以粉质黏土为主。承台施工时，在水深、水流速度、河床覆盖层等各种施工条件确定后，选择了两种适应该承台施工的围堰类型（双壁钢套箱围堰、钢板桩围堰），经过论证：①、双壁钢套箱围堰具备结构稳定、安全性能高等优点，但是围堰的加工、运输、下沉等工序繁琐，施工所用材料和机械设备较多。导致出现施工成本高、周期长等缺点。②、钢板桩围堰具备施工过程操作简单、施工所用材料和机械设备少，具有高强度、轻型、施工效率高、占地少等独特的优点，但是止水效果欠佳是其缺点。最终决定采用拉森钢板桩围堰，最后通过确定钢板桩的强度、刚度和入土深度保证承台顺利施工。

2、工艺特点

2.1该围堰施工工艺简单，插打和拆除时约束条件少，施工工期短、且可多次重复使用；2.2该围堰施工投入的机械设备少，焊接拼装作业量少，大大提高了施工效率；2.3 施工时对相邻部位栈桥等构造物结构影响小，施工安全易于控制；2.4 施工中，不需水下作业，打拔桩容易，回收率高，可大大降低成本。

3、工艺原理

3.1钢板桩围堰施工原理

3.1.1钢板桩围堰平面为矩形，采用拉森Ⅳ型钢板桩，套型锁口，锁口内涂上润滑黄，两桩锁口联结转角10°～15°，摩阻力小，防渗性较好，四个转角位置采用焊接的T形钢板桩；围堰内围檩选用488H 型截面与C25钢筋砼0.5*0.5m截面，围檩内支撑及角撑选用工地现有的φ530mm钢管桩、488H型钢、I45b工字钢及C25钢筋砼支撑梁0.8*0.5m截面，共设三层；其中第二层围檩及支撑只是在抽水过程中使用，第三层钢筋砼（C25）围檩及支撑施工完毕砼强度达到设计的80%后，即可拆除第二层围檩及支撑。

3.1.2钢板桩的施打采用履带吊车，配合液压高频振动锤进行打入，承台施工完成后拔除；内撑梁分别安放在设计标高位置处，焊接在钢板桩的牛腿上，内撑梁外缘两端与钢板桩相撑住，以加大围堰抵抗土侧压力及水压力的能力。

3.1.3承台混凝土一次性浇筑成形，在承台第一次混凝土浇筑完

成，强度满足要求后拆除侧模板，然后向围堰内注水，围堰内注水高度至顶层支撑梁底，拆除钢板桩围堰内支撑，拔除钢板桩。

4、施工要点

4.1 钢板桩检验

1.用于基坑临时支护的钢板桩，主要进行外观检验，包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等，新钢板桩必须符合了同厂质量标准，重复使用的钢板桩应符合表一的检验标准要求，否则在打设前应予以矫正。

2.锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。

3.为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。

4.钢板桩的其它检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。

5.锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯沫＝5：5：3。

4.2钢板桩施工

打桩牢固后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。为了确保钢板桩插正及位置准确，在导向架上设了一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩靠紧导向架，一边插打，履带吊一边缓慢下沟，并在互相垂直的2个方向用经纬仪观测，发现偏位，用履带吊调整，直到钢板桩达到设计标高。

4.3 围堰抽水与支撑

钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度。

由于水深较浅，根据设计，每个钢围堰内设三层围檩及支撑，其中在承台顶部50㎝处设一层水平围檩及支撑，先抽水至第二道支撑处，安装第二道围檩及支撑，再继续抽水至河床底，抽水至河床面，安装第三层围檩及支撑。第三道围檩及支撑安装好后，待混凝土强度达到80%后，将第二道围檩及支撑拆除，以利承台施工。

顶层第一道围檩及支撑采用角撑与纵横对撑结合的方案。导梁采用2I40b工字钢，形成闭合框架，围檩与钢板桩进行焊接。四角各设4道2[28槽钢角撑，角撑与围檩焊接牢固。在围堰中心线处设十字2[28槽钢对撑，对撑与围檩焊接牢固。

第二道围檩及支撑，其中围檩与第一道相同，内支撑采取在每

个护筒与围檩之间焊接2[28槽钢支撑，每侧共三道。第三层钢筋砼（C25）围檩及支撑。

钢板桩打入河床，内撑构件及其接点焊接必须按设计图要求精心加工，确保焊接质量。斜撑接点连接必须牢固，严格检查，严密观测。

4.4混凝土封底

基坑抽水和清淤后，检查基坑内渗水量及钢板桩变形情况，对基坑抛石至设计高程后，若情况正常就可进行C25混凝土封底，封底厚度为30cm。施工中应注意基底应向积水坑倾斜，以保证基坑渗水能流到集水坑内，并且由集水坑对角位置想集水坑推进，保证砼浇筑过程连续、不间断、不留接缝、一次性完成。另外，为避免封底砼与钢板桩连接，应在接触面部位使用彩条布或塑料薄膜隔离。

5 结语

金清港大桥27#、28#墩经过工区多次方案比选及召开内外部专家讨论后最终采用拉森钢板桩围堰方案进行承台围堰施工，该施工方案于2011年7月到2012年3月初从钢板桩围堰到承台钢筋绑架，较为顺利的完成各工序施工。承台采用钢板桩围堰施工，有效解决水下及富水超软地质下钢板桩围堰稳定及开挖超深等难题，保证了深基坑钢板桩围堰维护结构的安全与稳定，又快又好的完成了承台施工，具有良好的经济及社会效益。