建筑技术开发 道路桥梁 Ｒｏａｄｓ ａｎｄ Ｂｒｉｄｇｅｓ 第４４卷第１９期 ２０１７年１０月 Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 钢板桩围堰在桥梁施工中的应用分析 王明宝 （中铁十四局集团海外分公司，济南２５００００） ［摘 要］钢板桩围堰施工和传统的围堰方式相比较，具有较多的优势，不仅操作简单，耐久性强，可使用时间长，资金投 入量小，因此在现阶段的桥梁￣ｅ＿ｚ－中得到了极为广泛的应用。结合斐济共和国斯丁森桥的钢板围堰施工实例，介绍围堰施工的 主要措施及关键点及施工注意事项，描述了钢板围堰技术如何应用与桥梁施工中。 ［关键词］钢板围堰；桥梁施工；质量控制 ［中图分类号］Ｕ４４５．５５６ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００１－５２３Ｘ（２０１７）１９＿Ｊｏ０９３＿０２ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｅｅｌ Ｓｈｅｅｔ Ｐｉｌｅ Ｃｏｆｆｅｒｄａｍ ｉｎ Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｗａｎｇ Ｍｉｎｇ—ｂａｏ ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ，ｈａｖｅ ｍｏｒｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｎｏｔ ｏｎ１ｖ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆｓｉｍｐｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｓｔｒｏｎｇ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ，ｌｏｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｃａｐｉｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｉｓ ｓｍａｌｌ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｇｅ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ｈｅ Ｓｔｉｔｎｇｏｎ Ｂｒｉｄｇｅ，Ｆｉｊｉ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｍａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ａｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｈｅ ｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｈｏｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｃｏｆｆｅｒｄａｍ；ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ １工程概况 斐济共和国斯丁森桥项目位于斐济首都苏瓦半岛东侧南 北向主要道路Ｆｌｅｔｃｈｅｒ路上，临近出海口，中心里程为ＳＫ０＋ ｌ１９．５５０，桥跨布置为３ｍ×２２．５ｍ，采用预制装配式预应力混 凝土桥梁。下部结构为双柱式桥墩，坐板式承台。基础为桩 基础。 ２施工方案的总体设计 根据工地现场的实际情况、施工组织设计的总体工期安 排，结合我单位技术装备水平和现有设备、人员情况，斯丁 森桥拟采用如下施工方案。１，２号墩的水中钻孔灌注桩采用搭 ２测量定位 设水中固定平台施工方案，平台与岸边通过栈桥连接，最后 ３．类似于陆上钻孔作业。１，２号墩水下承台、墩柱（身）采用钢 将围堰的四边距离承台距离设定为１．５ｍ，在钢导向外部 板桩围堰施工方案。桥的１，２号墩各打设一个水中钢板桩围堰， 安装，做好详细的固定，进行垂直角度的插入操作。如将５０ｔ 钢板桩围堰尺寸定为：单个主墩为１０ｍ×１３ｍ。钢板桩选用德 的履带式起重机用于配合实际施工工作，保证起重机性能良 国拉森Ⅲ型，１，２号墩均采用长度为１２ｍ的钢板桩。因为根据 好，保证钢板桩插入方位精度，实现钢板桩的打入。 ２．１首桩定位控制 此桥的水深、水文、地质等相关情况和施工企业多年进行水 ３．中施工的经验，对各类施工方案进行综合比选后认为：采用 施工中垂直度的确定应该通过全站仪和吊重锤来确定， 当插入过程中垂直度控制不准确时，可以通过重新插入的方 钢板桩围堰施工方案。 式来实现，保证前后的偏差不大于１％。 ３钢板桩围堰施工主要措施 ２．２钢板桩施工操作 水下承台、墩柱（身）采用钢板桩围堰施工方案。围堰 ３．（１）将钢板桩完整的输送到施工地点，由项目部质检员 尺寸定为：单个主墩为１０ｍ×１３ｍ，钢板桩选用德国拉森Ⅲ型， １，２号墩均采用长度为１２ｍ的钢板桩。工艺流程如下：施工准 负责检查，并做好测量及验收，合理编号，首先进行振动锤 备一测量放线一清理钢板桩一设置导桩框架一插打定位钢板 的检查，然后再插打钢板桩。在钢平台上设置５０ｔ的履带式起 桩一插打钢板桩一水下清淤一水下混凝土封底一抽水一设置 重机，从侧向进行施工，保证测量人员可实时准确的观察。 内支撑一堵漏一承台和墩身施工一拆除内支撑一拔除钢板桩。 （２）钢板桩的计算长度约为１２ｍ，当桩的端部与水面间 ３．１施工准备 保持３０ｃｍ的距离且不再上升时，实现锤的下降，带桩处于 在完成桥墩桩基础的钻孔灌注施工后，将钻孔设备移走， 夹口位置时，打开液压设备，将桩夹紧。将锤下降使其到打 以便将钻孔操作平台彻底拆除。把托座安装并焊接到钢护筒 桩地点时，对钢板桩进行插打，将黄油或润滑脂涂抹在锁中，上，将其用于钢板桩的工作平台及导向设备。对钢板桩分类时， 避免在操作中产生摩擦阻力，加强围堰的防渗能力。在进行 （１）钢板桩的分类中，要做好检查与维护，当出现材料 质量不满足要求的情况，要及时处理，在对钢板桩进行切割、 焊接及修正等操作时，要保证钢板桩不发生形状的改变，保 证结构的安全性以及稳定性。 （２）支撑系统材料加工。为保证施工进度，需要提前１５ｄ 加工好材料，并在对钢板桩进行加固的过程中保持锁扣状态 良好，外部具有良好的光洁度，不允许存在凸凹不平的现象， 削切整齐。 （３）在机械设备的投入方面须提前做好设备的专业性评 估与检测，以保证施工的顺畅进行，保证电压在３８０￣４２０Ｖ间。 要全面检查、合理统筹与协调，当发现材料质量不满足实际 钢板的插打之前，保证第一块位置整体合理，待插好后，再 需要及标准或者规范时，应及时返回或调换，替换的材料须 插一块深度较大的，以保证系统的稳定性，避免系统发生下沉。 是材料规格相同的，不允许存在明显对施工产生影响的差异。 钢板桩的高度误差数值不大于１０ｃｍ。 （３）在钢板桩附近需要对两层支架进行插打，每次间隔 的距离约为４０ｃｍ，保证系统的稳定性及安全性。施工开始前 收稿日期：２０ｌ７＿Ｊ０７－１７ 要做好检测，发现倾斜时及时进行调整和控制，实现插桩高 作者简介：王明宝（１９７３一），男，山东安丘人，工程师，主要研究 度的调整，保证垂直高度满足要求。 方向为工程施工。 ・９３・ 第４４卷第１９期 ２０１７年ｌ０月 道路桥梁 Ｒｏａｄｓ ａｎｄ Ｂｒｉｄｇｅｓ 建筑技术开发 Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅ￣ ３．２．３合龙段施工 钢板桩围堰从上游方向开始向下游方向合龙，钢板桩围 堰在合龙时，两侧锁口很难保证在一条直线上。此时采取的 措施为：在钢板桩合龙而剩下几组还未插打时，提前考虑合 龙情况，可将围堰短边的钢板桩全部插入导梁内，然后再逐 次打设钢板桩。 ３．２．４贴止水及堵漏处理 由专业的人员采用专用磁吸式止水条合理安排操作开展 之前的准备工作。 ３．２．５围堰内清淤 钢围堰内基础开挖，因块状及生活垃圾和淤泥混杂在一 象时有发生，故须及时处理和解决好这类问题，以实现施工 过程稳定性，保证施工质量和水平。钢板桩围堰是一类极为 重要的工作内容，漏水的处理方法如下。 （１）在钢板桩运送到现场时，经过专门的技术人员和检 查人员对板件进行专业、细致、严格的审查，保证外观完整， 无破损，形状改变现象。 （２）依据施工现场的实际状况进行调整和处理，当质量 不满足要求或不合格时，重新选取材料。 （３）将黄油等一类润滑脂涂抹在钢板的接口位置，其组 成可以为确定比例的黄油、木屑、滑石粉等，防止出现漏水 现象。通过垂直的方式进行钢板桩的插打施工，不允许发生 起，采用清淤船、掏渣筒清淤。采用的方法是：钢板桩合龙后， 用清淤船进行水下开挖，挖渣斗清不到的角落，用掏渣筒清理， 并配潜水员水下操作，清淤至承台底下２ｍ处，采用Ｃ２５混凝 土进行水下封底。 ３．２．６围堰封底 按设计要求进行封底混凝土浇筑。采用内径３００ｒａｍ的导 管，进行水下混凝土的灌注，潜水员配合混凝土面找平。混 凝土采用汽车泵输送，人工按照事前制订的浇筑路线，起重 机配合，移动导管，进行灌注。混凝土浇筑完毕，潜水员找 平标高。等待混凝土达到设计强度的９０％以上后，再进行内 支撑的施工。围堰内封底混凝土浇筑完毕，围堰内支撑设置完， 抽干水后，方可进行桩头的破除、检测。桩检合格后，找平 承台地面，即可进行承台墩柱的施工。 ３．２．７围堰拆除 在墩柱施工完成后，将钢板桩围堰进行拆除，先将最底 层内支撑拆除后再向钢板桩围堰内进行抽水，直到水面距上 面１道内支撑０．５ｍ左右时，然后进行拆除，以此类推，直至 将内支撑全部拆除。内支撑拆除后再将钢板桩拔出，拔出顺 序与插入顺序刚好相反。 ４质量控制以及保证 ４．１质量控制注意事项 （１）在进行钢板桩焊接时，要将上部和下部做好内部的 施工焊接，保证端部的空隙不大于２ｍｍ，还要检查断面状况， 不允许存在较大误差，通常不大于２ｍｍ。当使用新型钢板桩 则要进行细致的检查，并做好测量工作，待检查确定合格后， 出具相应合格证，保证检查通过。 （２）拼凑钢板桩时，应保证两个端面的协调一致，且具 有良好的平整性，前端及后端存在着较小的误差数字，通常 不大于２ｍｌＴｌ，同时保证前端与后端相一致，可将具有极好防 水性的物质涂敷在其面层，使其处于密封的状态中。 （３）保证钢板桩合龙顺利，就需要保证确定的垂直度， 沿着管桩的方向插入，在此过程中，如果发现垂直度不足产 生倾斜，应及时进行设备的更换或再次进行插入，保证插入 的垂直度，不允许倾斜度数值大于２．５‰。 （４）进行锁口检查，找出并修整锁口缺陷，对锁口内的 电焊瘤渣、废充填物等杂物进行清除，这就是检查锁口的目的。 钢板桩的锁口图如图１所示。 口 图１钢板桩锁口连接 ４．２钢板桩围堰防漏水处理 钢板桩的接口并不是处于一个相对密封的状态，漏水现 ・９４・ 倾斜等现象，如果出现倾斜的状况，需将其重新插入。 ４．３封底混凝土施工 水下封底的混凝土厚度约为２ｍ，下料应用集料斗，导管 选择内径尺寸为３００ｍｍ的无缝钢管。在混凝土浇筑即将完成 时，混凝土的标高通过全断面测量对全部测点进行检测，如 果满足设计标准，则表明用于封底的混凝土施工完成。 ５钢板桩围堰拆除 在完成承台墩柱的施工后，将临时设施拆除，避免钢板 桩的摩擦阻力增加。在进行围檩的拆卸时，要将其采用钢丝 绳及单轨起重机吊住，保证不同吊点的平衡性。施工人员通 过气割设备来对设备进行切除，保证操作的合理性，在将钢 板桩拔下时，先采用振动锤夹住钢板桩进行持续振动１－２ｍｉｎ， 使钢板桩与周围接触物松动脱离，然后再继续向上方拔起。 ６钢围堰在桥梁施工中的优势 桥梁水中墩施工应用常规筑岛围岩施工具有一些弊端， 如一次性资金投入量大，工期长，安全隐患多，环保型较差。 为解决上述问题，现阶段采用钢板围岩来取代传统施工办法， 具有下列优势： （１）强度高，密度小，具有极好的防水性； （２）可使用的年限长，具有不小于５０年的使用寿命； （３）可互换性强，可重复使用次数大于２０次； （４）操作简单，施工时间短，资金投入量小，安全可靠性高； （５）具有极好的环保性，实现土地资源的合理保护，所 占用的河道范围较小，不妨碍排洪工作的进行。 ７钢板桩围堰在桥梁施工中应用的发展趋势 围堰一般设置在水深较深的位置，所以侧壁所需要承受 的压力数值较高，在施工中肯定存在着一定的风险，为保证 钢板的运行安全，满足信息化施工的要求，实现动态性的运 行和管控，必须在施工的过程中做好钢板桩桩身形状改变量 的监测，同时对支撑轴力、水位进行全面监测。合理计算出 预警的数值，在进行检测的全程，一旦数值达到预警值，须 马上停止工程建设，设计人员和在现场进行监理的人员、施 工单位共同查明原因，进而提出相应的解决办法。 ８结束语 综上所述，钢板围堰施工是一类相对简单的施工技术， 具有较多的优势，被广泛地应用于大量的桥梁建设中，技术 人员需要结合施工技术优势及桥梁工程的实际特点开展工作， 保证桥梁质量满足施工要求，在质量合格的同时，具有较长 的使用寿命，以及较好的社会效益。 参考文献 ［１］王靓．汲水特大桥２３＃水中墩钢板桩围堰施工技术总结ｆＪ１．黑龙江 交通科技，２０１１（３）：９５—９６． 【２】刘冲乾．单层钢板桩围堰在滑将河特大桥水中墩施工中的应用［Ｊ］． 陕西水利，２０１０（１）：７７＿７８． ［３】付书锋．跨海大桥钢吊箱围堰设计与施工【Ｊ］．国防交通工程与技术， ２０１６（１）：１０５－１０７． ［４］４刘成钢，茹启江，陈琳，等．海域深水区高桩承台钢吊箱围堰施工 技术Ⅲ．建筑技术，２０１６，４７（６）：５３３—５３６．
