郄垒才 殷志勇
铁道战备舟桥处，山东 德州 253000
摘要：介绍水中钢板桩支护的施工工艺，指出钢板桩支护在安装过程中的质量控制措施，对常见的施工质量问题进行分析，提出相应的解决方法。
关键词：钢板桩支护 质量控制 常见问题
1项目工程简介
轨道交通 1 号线为轨道交通南北向骨干线，线路全长 30.517km，其中地下线长 0.086km，地面线及高架线长 30.431km，共设车站 25 座，全部为高架车站，其中换乘站 3 座，分别为北京路站（与 2 号线换乘）、弋江站站（与 3 号线换乘）、白马山站（与 R2 线换乘）。全线平均站间距 1.248km，最大站间距 2.300km，位于衡山路站与龙山路站区间，最小站间距0.780km，位于赭山路站与赭山公园站区间。
轨道交通1 号线设联络线 2 处，在北京路站设与 2 号线的联络线，在弋江站站预留与规划 3 号线的联络线。
2现场概况
2.1轨道交通 1 号线一期港湾路站～赭山路站工程北起港湾路与银湖北路交叉口东侧的港湾路站，沿银湖路中向南，经过裕安路后，于银湖桥东侧跨银湖后转向路中行走，直至赭山路与银湖南路交叉口北侧的赭山路站；线路全长7622m，共有6个车站，全部为高架区间和高架车站。其中跨越银湖、保兴河，上跨淮南铁路、芜合高速芜湖长江大桥，上跨改建轮南线、下穿在建商合杭长江大桥。
2.2水文地质特征
裕安路站至武夷山路站区间段位于芜湖市银湖北路上，在银湖大桥北桥头转入银湖大桥东侧，跨越银湖后再转入银湖北路行走，勘察期间测得银湖水面标高5．8m，水深0.9～2.2。桥址区主要为长江中下游冲积平原，地形较平坦开阔，按地形形态及成因属长江二级阶地。地层由新至老主要为第四系全新统（Q4），第四系上更新统（Q3），三叠系上统（T3）。
2.3基坑基本情况
14#～17#墩位于银湖上，地势平坦，原水面标高+5.8m，承台尺寸4.8×4.8×1.6，底标高+2.08m；基坑深度3.72m；采用钢板桩型号为拉森Ⅳ型，桩长12m，钢板桩围堰平面尺寸为矩形7.8×7.8m，比承台尺寸每侧加宽1.5m。钢板桩顶标高为+6.8m；钢板桩桩底标高为-5.2m；钢板桩锚固长度7.68m。钢板桩支护结构内设置一道围囹支撑，内支撑由围囹、角撑组成，采用HW400×400×13×21的H型钢作为围檩，21mm的钢板作为角撑。
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14-17#钢板桩基坑支护平面布置图
3施工方案及工艺
3.1总体思路
水中基坑承台开挖采用钢板桩支护，近端使用机械手进行插打钢板桩，在栈桥上机械手够不到的地方使用履带吊作为吊装设备，配合液压振动锤插打钢板桩，长臂挖掘机开挖，自卸汽车运输出渣，承台钢筋连接采用焊接和直螺纹连接，定型大块刚模板。
3.2施工工艺及流程
钢板桩采用逐片插打逐渐纠偏直至合拢，插打时能用机械手便使用机械手插打，或者利用履带吊附带钢丝绳吊起后，液压振动捶夹板夹住钢板桩到位，按要求沿承台四周每边按照设计外放宽度要求,振动锤边振动边插打。为了确保插打位置准确，第一片钢板桩要从两个互相垂直的方向同时控制，确保其垂直度在1%内，然后以此为基础向两边插打。考虑到水位高的因素，转角处使用特制角桩插打，整个承台钢板桩形成一个整体，达到安全止水的最佳效果。
施工流程：施工准备→测量定位→打钢板桩→钢板桩内支撑→基坑开挖→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→承台周边基坑回填→钢板桩围堰拆除。
4施工质量控制措施
4.1检查机械
机械手、履带吊、振动锤是打拔钢板桩的关键设备，要确保机械各部位性能良好，安全正常使用，尤其是振动锤，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常。振动锤的端电压要达到 380－420 V，而夹板牙齿不能有太多磨损。
4.2钢板桩的处理
同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用；剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；
在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。
4.3施工过程质量
4.3.1插打质量控制
第一片钢板桩是插打的关键，根据该墩实际情况，宜选在靠湖侧中心施打第一根钢板桩，并且插打前要在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大0.5cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，在互相垂直的两个方向用经纬仪或吊锤观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。
在插打过程中，钢板桩下端有土挤压，钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大，上端总会产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜。因此，每打四五根钢板桩就要用垂球吊线，将钢板桩的倾斜度控制在1％以内，超过限定的倾斜度应予纠偏（一次性纠偏不能太多，以免锁口卡住，影响下一片钢板桩的插打）。当钢板桩偏移太多时，只能采用多次纠偏的方法逐步减少偏移量，若因土质太硬纠编困难时，可采用走四滑轮组纠偏。
4.3.2安装内支撑质量控制
内支撑的设置安装，除了考虑受力外，还应考虑不妨碍堰内施工。内支撑自上而下设置，一边抽水，一边安装，根据水压力和土压力计算决定支撑数量。
在加内支撑前，需要在钢板桩上焊接牛腿，用以支撑的边梁。为保证围堰安全，在所有钢板桩和围檩之间用木块填充结实。
围堰内用抽水机排水，抽水机排水量应大于围堰内渗水量的1.5－2.0倍（抽完后留1－2台备用）。在抽水时，可发现有明显的渗漏，可在渗漏的围堰外侧放锯末，随水流由外向内流入，锯末流人钢板桩缝隙内，起到堵漏的作用，也可在围堰的内侧用刮刀将干海带或棉纱插进钢板桩的缝隙内。
在完成以上工作后，可进行清基、水中承台和水上墩柱的施工。
采用水下吸泥至封底混凝土底的方法进行施工。
5常见问题及解决方法
5.1钢板桩施打一定深度后无法继续打入
原因分析：遇上较大的块石或其它不明障碍物
解决方法：将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下施打，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；如上述方法失效时采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
5.2带桩现象
原因分析：钢板桩所处位置地基松软
解决方法：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济减少阻力。
5.3钢板桩沿轴线产生倾斜
原因分析：施打时，未对桩身竖直度进行及时检测；钢板桩施打挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同发生偏斜；钢板桩成组施打时，钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致导致桩身倾斜
解决方法：倾斜度较小时可以用倒链葫芦将桩反向拉住再施打，经过多片钢板桩的逐步纠偏消除倾斜；事先在围堰导梁上按钢板桩组的实际宽度画出各组钢板桩的位置，使宽度误差分散，并在插桩时，据此调整钢板桩的平面位置；倾斜度较大通过上述处理措施失效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。
5.4围堰不能正常合拢
原因分析：由于客观原因或施工不严谨造成实际围堰尺寸与设计尺寸产生误差；钢板桩施打过程中监测措施不到位导致倾斜误差累计较大且未采取异型桩纠偏措施
解决方法：根据合拢口的实际尺寸制造异形钢板桩合拢如图。但要控制异形钢板桩上下宽度之差不超过桩长的2%内；在小型钢板桩围堰或施工要求不高时也可进行简单的包桩处理。
5.5围堰漏水
原因分析：通常是由于锁扣破坏间隙增大或未采取得当的止水措施引起。
解决方法:围堰内抽水时，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝，撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒；当锁扣间隙较大采取上述措施效果不明显时，可同时在围堰外侧包裹彩条布进行止水。
6结束语
在芜湖市轨道交通1号线跨银湖水中墩基坑支护的安装过程中，施工初期，曾发生了带桩现象、钢板桩沿轴线倾斜、围堰不能正常合拢等质量问题，经过分析，采用了上述对应措施，使问题得到解决，取得了较好的效果。
参考文献
1《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)；
2《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)；
3《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2012)；