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摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，结合某桥梁工程项目，围绕钢板桩围堰施工技术进行分析。首先阐述钢板桩围堰基本形式，然后从工艺流程、施工准备、内支撑、深水清基控制、混凝土封底、抽水控制与围堰监测等方面论述其工艺要点，最后针对打桩与围堰施工期间存在的问题提出解决措施，以期为相关工程项目提供参考。
关键词：桥梁工程；钢板桩围堰施工；方法；要点
引言
目前，桥梁工程建设数量及规模不断扩张，社会对桥梁施工质量的标准要求也随之提高。在水中桥梁工程施工中，钢板桩围堰施工占据着关键地位。只有进一步明确钢板桩围堰施工要点，才能保证整体工程施工质量。且施工安全管理也直接决定了工程质量，为此，采取切实可行的施工安全管理措施显得尤为重要。
1工程简介
大冶水库特大桥中心里程为DK79+720.0，全长1482.8m，桥梁位于直线上，孔跨布置为45×32m预制箱梁架设，桥梁为设计行车速度350km/h，桥面铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道。其中7～27号墩在水库中，8～26号墩在水中（按施工水位计算）。涉水钻孔桩182根（6～64.5m），涉水承台19个，涉水桥墩19个（实体墩7个，墩高18～25m，空心墩12个，墩高25.5～29.5m）。
2桥梁工程钢板桩围堰施工方法及要点
2.1设计施工方案优化
本桥8~26号墩位于大冶水库区域，目前处于枯水期，根据现场实际情况结合设计勘探资料对设计施工方案进行了优化：（1）8~9、25~26号直接开挖施工，目前8、25号墩已完成承台施工；（2）10~11、22~24号墩处水位较浅，采用筑岛方式填筑后，开始桩基施工，承台施工时根据实际开挖情况设置钢板桩围堰；（3）12-21号墩段水位在1~6米，考虑施工期内水库蓄水，在拆除钻孔平台后后，采用钢板桩围堰施工。
2.2高桩承台施工方案比选
大冶水库特大桥15、16号墩原设计为钢吊箱施工，经我项目多次与设计沟通，并组织专家会审，优化设计采用钢板桩围堰施工，提出如下几个施工方案：①、方案一：在钢板桩插打完成后，在钢板桩内外两侧同时回填砂土，然后进行水下封底混凝土至承台底标高。优点：可保持内外土压平衡。缺点：对环境污染大，且围堰外侧填土难度大，填筑量大。②、方案二：在钢板桩插打完成后，采用水下混凝土封底，在承台底部增加一道内支撑，然后采用钢管支架搭设承台底模。优点：操作简单，环境污染小，不受填土压力影响。缺点：承台施工完成后，底模及支架无法拆除，费用较大。③、方案三：在钢板桩插打完成后，采用水下混凝土封底，填充砂石至封底混凝土底（且填砂过程中，同时抽除围堰内水，保持围堰内与湖面水位位置不变，确保内外水压力平衡），然后再进行混凝土封底至承台底标高。优点：操作简单，环境污染小，费用较低。当围堰内抽水至水面下1m位置后，安装完成第一道内支撑，开始往围堰内填砂，且填砂过程中，继续抽水，保持水面位置不变（即在围堰外水面下1m位置），填砂厚度是2.6m，此时钢板桩围堰承受内、外水压及砂土的主动土压力作用。按1m宽钢板桩承受水压力考虑，围堰外承受的最大水压力是133.5kN/m，围堰内承受的最大水压力是123.5kN/m，土压力为17.1kN/m²（水土分算）。此工况下钢板桩的变形是28.2mm，最大弯矩是125.6kNm＜[M]＝567.5kNm，满足受力要求。④、方案四：把高墩承台（15#、16#）承台底降至河床顶，墩身加长，且相应重量加大，经与设计沟通，需在此承台各加桩两根，均为30m左右。结合15#、16#桩基地质，岩溶丰富，串连岩洞居多，且均为（0-2）半填充溶洞及岩溶破碎带，桩基施工困难，钻进时间较长，施工成本较大，不经济，又耽误工期。根据以上方案进行比选，最终采用方案三进行钢板桩围堰的施工。
2.3钢板桩围堰施工及监测
常规施工顺序为：先安装导向框，然后插打钢板桩至设计标高，清底，进行水下混凝土封底施工，围堰内逐步抽水，安装围檩，安装内支撑，进行墩台施工。
1.施工准备
（1）进场钢板桩进行锁口通过试验，以2-3 人拉动为宜，也可用卷扬机拖拉，其拖拉力不大于5KN，锁口通不过的钢板桩需修整后方可使用。
（2）锁口内涂抹黄油或混合防水材料。
（3）将柱尖处插打前进方向的凹槽底口用钢楔封闭，避免泥土挤入。
2.安装导向框
导向框采用I20工字钢加工制作，根据围堰定位，在围堰内侧安装导向框，用全站仪控制导向框的位置，确保钢板桩围堰位置准确。
3.钢板桩插打与合龙
钢板桩插打采用两流水段作业方式，从上游侧一角开始，沿长短边方向向两侧插打，最后在短边下游侧合龙。
将第一根钢板桩用夹具夹紧吊起立直，从两个相互垂直方向测量其垂直度，满足垂直度要求后锤击下沉，每下沉一段高度后对其垂直度进行复测，利用吊车对钢板桩垂直度及时进行纠偏。若偏差太大，拔出重打。
以第一块钢板桩为基准，向两侧对称插打钢板桩，将钢板桩垂直吊起对准第一块钢板桩的锁口，采用人工扶正，使钢板桩靠自重沿第一块钢板桩锁口下滑一段距离，趋于稳定后，方可加以锤击下沉。
在插打钢板桩过程中，应做到“插桩正直、分散偏差、有偏即纠、调整合龙”的要点，在剩余最后5片钢板桩时，应采用“先插后打”法施工，若合龙有偏差，则采用倒链或滑车组对拉使之合龙，合龙后再逐根捶打至设计标高。
钢板桩采用震动打桩机插打至灰岩持力层或在河床覆盖层内不再下沉为止。
4.深水清基控制及封底混凝土
施工转角处较为特殊，需设置定型角桩，若不具备设置角桩的条件，需以实际尺寸为基准，选取2根钢板桩通过焊接的方式形成整体结构并施打。必要时，可在角桩处合龙。考虑到本项目围堰施工空间较为狭窄且河床为泥沙，从实际地质环境出发，采用泵吸反循环法最为合适，应在泥浆船的辅助下将产生的泥沙转移到指定地点，不可直接排入水道。吸泥时，必须使用测锤控制好开挖深度，以便后续围堰封底及确保承台标高达到设计要求。如果是流塑状淤泥且深度不大，可采用挖机等大型设备。如存在大量粉质黏土，由于不具备吸出条件，可通过高压水枪辅助射水的方式加以处理，通过土体冲刷、搅拌等工艺，获得具有流动性的泥浆，随后再利用泥浆泵将其吸出。随后采用导管法浇筑封底C25水下混凝土。
4.钢围檩安装与拆除
钢板桩插打完成后（注意钢板桩尽量都插打到灰岩层内），且封底混凝土强度达到100%后，逐步抽取围堰内的水，开始安装牛腿、围檩、钢支撑，依次按此方法抽水至施工水位至桩顶4.6m、7.5m处安装第二、三道围檩及支撑。内支撑及围檩安装好，并抽完围堰内的水，接下来逐级浇筑承台、墩身，并同时逐级拆除内支撑及围檩结构。围堰内的水抽完后，首先进行承台施工，待承台施工完成后，在承台周边填土并浇筑部分混凝土，然后开始拆除第三道内支撑结构，进行部分墩身施工，待部分墩身施工完成后，往围堰内注水，再拆除第二道内支撑，再浇筑部分墩身混凝土，再往围堰内注水，最后拆除第一道内支撑，并施工最后一部分水面下墩身。根据施工步骤中的各个不同的受力工况，分别对围堰及内支撑结构进行受力检算。
5.钢板桩位移观测点的设置
在钢板桩顶面设置位移观测点，位移观测点间距不大于5m。在降水之前，观测频次为1次/24h。降水过程中及降水后观测频次不少于4次/24h。在封底混凝土及围檩安装完成后，对钢板桩垂直度进行测量，作为后续施工中变形观测的基准数据。变形观测频次不少于4次/24h。
钢板桩顶最大水平位移按6‰h且不大于50mm控制，钢板桩深最大水平位移按8‰h且不大于80mm控制，若位移量超限，则启用备用钢支撑。
2.5拔除钢板桩
为满足周转，节约成本，当完成墩身高度超过栈桥面高度后，就开始拆除钢板桩。钢围檩拆除顺序与安装顺序是刚好相反的，在拆除过程中，预先使钢围堰和支撑结构解体，之后按照解体结构的规格，使用起吊机逐一运离施工现场。三道围堰全部拆除完毕后，向围堰内抽水，待围堰内水位高出河床水位约1米左右时，利用水压差使围堰下口脱离封底砼，便于拔桩。在拔桩时，使用打拔桩机夹住钢板桩头部持续振动1分钟—2分钟，使钢板桩周围土体松动，减小固化土体同钢板桩的摩擦阻力。在此过程中，一旦出现拔桩困难的情况，切忌使用蛮力强制拔除，需将钢板桩送回一段距离后，在原位反复活动，达到松动土体的目的。
结语
本桥梁工程主要采用钢板桩围堰施工技术，确保了承台水下结构物施工的顺利进行。施工结果表明，桥梁工程钢围堰拼装升降平台结构简单，拼装简便，还能有效解决施工场地有限的情况下底节钢围堰拼装难题，在确保钢围堰施工质量和进度的同时，实现支护施工成本的优化，为深水桥梁基础施工提供全新思路。
参考文献：
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