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【摘 要】钢板桩围堰施工技术的应用日益广泛，发挥着越来越重要的作用。在实际施工中，钢板桩围堰施工技术是非常复杂和繁琐的，其对于施工质量也有着很大的影响。本文主要对新建临沂至临沭铁路工程南古沭河特大桥墩钢板桩围堰施工技术进行了分析研究。
【关键词】桥梁；墩钢板桩；围堰技术
一、工程简介
新建临沂至临沭铁路工程南古沭河特大桥全桥孔跨布置形式：35-32m单线简支T梁；墩台及基础形式：单线T型桥台，均采用单线圆端型实体桥墩，钻孔灌注桩基础。该桥跨临沭县沭河，中心里程DK10+331.85，斜交角度95°00′，河宽约468米，水流自北向南，百年一遇水流为1.27m/s，水深一般11∽17米，最深21.5米，水位变化幅度2.0～3.0米，相应枯水期水位为50.7m。13～27#墩属水中墩共计15个，根据承台入水的深度，14-25#墩承台及水面以下墩身采用双壁钢套箱围堰施工工艺，13#、26#、27#墩承台及水面以下墩身采用拉森IV型钢板桩围堰施工工艺。
主要技术标准：
13-27#墩钻孔桩直径为1.25m，采用C40混凝土，承台采用C45混凝土，墩身采用C35混凝土。14-25#墩承台及水下墩身施工采用双壁钢套箱围堰施工工艺，套箱侧壁宽1.5m，封底砼采用标号C30，双壁钢套箱围堰为承台及水下墩身施工提供无水作业环境，同时兼作承台模板，为保证承台设计尺寸及平面位置，设计钢围堰内净尺寸比承台外轮廓每边大30cm。13#、26#、27#墩承台及水下墩身施工采用拉森IV型钢板桩围堰施工工艺，封底砼采用标号C30。钢板桩围堰为承台及水下墩身施工提供无水作业环境，为保证承台模板施工空间，设计钢板桩围堰内净尺寸比设计承台每边大1.25m。
二、钢板桩围堰施工的施工技术
根据现场水深及设计承台底标高，13#、26#及27#水中墩采用钢板桩围堰施工工艺。
钢板桩在工厂内加工制作，运到工地后，进行检查、分类、编号及登记，并对锁口进行检查：用一块长1.5～2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩作锁口通过检查，检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作通过锁口检查。凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均进行整修，按具体情况分别用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃）、焊补、铆补、割除、接长等。本围堰采用钢板桩长度为18m，钢板桩长度不够时，采用12m+6m焊接，焊接时先对焊或将接口补焊合缝，再焊加固板，焊接必须牢固；相邻钢板桩接长缝注意错开。组桩及单块桩两侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏，以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。
1、钢板桩围堰施工工艺
拆除钻孔平台→测量放线→设置导桩框架→清理及焊接钢板桩→插打钢板桩→安装顶层内支撑→挖泥至设计标高→浇筑封底混凝土→封底混凝土达到设计强度的90%后继续抽水设置内支撑→堵漏→清基、割钢护筒、凿桩头→承台和墩身施工→震动拔除钢板桩。
2、钢板桩围堰施工方法
钻孔平台使用浮吊及履带吊进行拆除，拆除完成后测量人员配合施工人员在钢护筒靠围堰侧焊定位钢筋头并挂线，作为钢板桩围堰内边线，比承台尺寸每边外扩1.25m。钢板桩从上游角桩开始打入第一片钢板桩，然后逐步顺导线向两边插打，在下游角桩合拢，如下图1所示意：
最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。首先逐根将钢板桩插打到进入稳定的深度，钢板桩合龙通过精确计算，确定合龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。
围堰合龙后抽水，设置内支撑体系，由围檩及内撑组成，围檩采用双拼I40a工字钢，内支撑为双拼I25a工字钢，施工时先在围堰四周设置围檩，再加设内撑，顶层内支撑设置在标高50.42m处。
首层内支撑设置完成后用吸砂泵配合抓斗清除围堰内多余砂土至设计封底混凝土底标高，测量人员复测标高后即可开始浇筑水下封底混凝土。封底混凝土采用标号C30混凝土，浇筑过程同钢套箱围堰封底混凝土浇筑相同。
砼浇筑完毕并达到设计强度的90%后，再抽水并向下继续设置围堰内支撑，方法同首层内支撑。抽水过程中，为确保内支撑受力均匀，应将钢板桩与内支撑之间缝隙用硬木楔等塞紧。
抽水过程中围堰出现漏水情况，应及时用过筛炉渣、木屑、粘土（按比例1：1：1）拌合物进行堵漏，漏缝较深时，将炉渣拌合物装入袋内，到水下适当深度处倒炉渣堵漏。
抽水完成后，割除多余钢护筒，使用浮吊吊出并运送至钢结构加工场地整修备存。凿除桩头并进行检桩，合格后绑扎承台钢筋，支立承台模板浇筑承台，墩身施工完毕后，承台及墩身同陆上施工。注水拆除围堰内支撑体系，方法与安装时相反，内支撑拆除完毕后使用浮吊吊起震动锤依次拔除钢板桩。
三、钢板桩围堰施工工艺的工程价值分析
从钢板桩围堰施工工艺的实际使用情况来看，钢板桩围堰方案具有较突出的优点，取得了良好的使用效果。
1、钢板桩围堰施工工艺的速度快
由于采用振动打桩法，钢板桩的打入速度很快，正常情况下，约每 3～5 分钟就可以打入一根钢板桩，而钢板桩围堰施工一般只需要5 天时间，拔钢板桩一般需要 6 天时间，相对于现场浮沉、沉箱至少需要 15～20 天才能完成的钢套箱围堰，钢板桩围堰法大大节省了施工时间，有效的提高了施工效率。
2、钢板桩围堰比较安全可靠
钢板桩是由国外设计的并已经使用多年的成熟的产品，它的截面强度和刚度都比较大，整体强度通过内支撑来加强。由于钢板桩的截面统一，检算方法比较简单，因此，可以根据现场地质水文情况，来快速设计内支撑形式，检算其安全性能，并且还可根据实际观测情况，随时增强内支撑结构，从而可以确保钢板桩围堰施工的安全。而钢套箱围堰是整体性的设计，涉及壳结构、空间桁架结构等，计算较为复杂，施工条件变化后，还需要重新设计，极其不方便，并且工程量也比较大。实践证明钢板桩围堰设计是安全可靠的。 3、钢板桩施工成本相对较低
钢板桩围堰施工单位一般是采用租赁方式，在工厂进行加工的，这就减少了大量的资金投入。并且钢板桩自身抗弯模量和刚度都比较大，并且支撑还可以周转使用，这就使得其需要增加的支撑结构相对较少。钢板桩采用履带吊和振动锤配合来施工，投入的施工设备比较少，同时这些设备还能用于其他钢管桩、支架等项目的施工，从而大大提高了设备的利用率。由于钢板桩围堰施工工艺相对较为简易，单个构件体积和重量小，所需施工人员较少，一般只需要 10 人左右就能满足施工，因而施工的费用比较低。
四、保证质量的相关措施
在保证钢板桩的质量上要注意的问题非常多，首先，要在打桩过程中进行重视，在打桩的时候不要使用过大的力气进行敲击，而且在施工过程中一定要进行桩帽的安装，这样能够避免在敲击过程中出现桩顶被敲坏的情况。在进行钢板桩插打过程中，对其垂直度通常不能进行确定，因此，在施工过程中对垂直度进行检测是非常必要的，一旦出现垂直度较差的情况，要进行修正，进行二次施工。同时，在首次施工的时候在打进的深度上也有一定的要求，在敲打过程中只要敲到一半的深度就好，然后进行垂直度的检测，这样在进行检测的时候，一旦出现问题，对桩体的拔出也是非常方便的。在进行第二次施工的时候，在深度方面也要进行控制，垂直度检测的结果是非常好的情况下，可以进行继续敲定。在围堰的过程中，也会出现一定的意外，非常容易出现围堰外面的水位低于里面水位的情况，为了更好的使两者之间形成平衡关系，要对围堰内的水进行抽出，在抽出以后要对其进行封闭。在进行抽水的过程也非常容易出现漏水的情况，因此，在进行抽水的时候，也要借助细小物质的力量，将钢板桩出现漏水的部位进行封堵。
结束语
钢板桩围堰不仅有利于加快施工工期，还有利于降低施工成本，是一种安全、快捷、环保、造价低的一种施工方法，今后应大力进行推广，让它发挥更大的经济和社会效益。钢板桩围堰的可多次重复使用，体现了可持续发展的原则，有利于更好的节约资源，并且钢板桩围堰的适应范围广泛，为此成为广大工程师施工时的常用对象，从而取得了巨大的发展
空间。
参考文献：
[1]郭若杨.水利工程中钢板桩围堰施工工艺[J].科技创新与应用. 2013（2）.
[2]林屹.浅谈钢板桩围堰设计与施工[J].哈尔滨铁道科技，2003（3）.
[3]陈伟.单层钢板桩深水围堰施工技术及其应用[J].民营科技，2013（2）.
【关键词】桥梁；墩钢板桩；围堰技术
一、工程简介
新建临沂至临沭铁路工程南古沭河特大桥全桥孔跨布置形式：35-32m单线简支T梁；墩台及基础形式：单线T型桥台，均采用单线圆端型实体桥墩，钻孔灌注桩基础。该桥跨临沭县沭河，中心里程DK10+331.85，斜交角度95°00′，河宽约468米，水流自北向南，百年一遇水流为1.27m/s，水深一般11∽17米，最深21.5米，水位变化幅度2.0～3.0米，相应枯水期水位为50.7m。13～27#墩属水中墩共计15个，根据承台入水的深度，14-25#墩承台及水面以下墩身采用双壁钢套箱围堰施工工艺，13#、26#、27#墩承台及水面以下墩身采用拉森IV型钢板桩围堰施工工艺。
主要技术标准：
13-27#墩钻孔桩直径为1.25m，采用C40混凝土，承台采用C45混凝土，墩身采用C35混凝土。14-25#墩承台及水下墩身施工采用双壁钢套箱围堰施工工艺，套箱侧壁宽1.5m，封底砼采用标号C30，双壁钢套箱围堰为承台及水下墩身施工提供无水作业环境，同时兼作承台模板，为保证承台设计尺寸及平面位置，设计钢围堰内净尺寸比承台外轮廓每边大30cm。13#、26#、27#墩承台及水下墩身施工采用拉森IV型钢板桩围堰施工工艺，封底砼采用标号C30。钢板桩围堰为承台及水下墩身施工提供无水作业环境，为保证承台模板施工空间，设计钢板桩围堰内净尺寸比设计承台每边大1.25m。
二、钢板桩围堰施工的施工技术
根据现场水深及设计承台底标高，13#、26#及27#水中墩采用钢板桩围堰施工工艺。
钢板桩在工厂内加工制作，运到工地后，进行检查、分类、编号及登记，并对锁口进行检查：用一块长1.5～2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩作锁口通过检查，检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作通过锁口检查。凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均进行整修，按具体情况分别用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃）、焊补、铆补、割除、接长等。本围堰采用钢板桩长度为18m，钢板桩长度不够时，采用12m+6m焊接，焊接时先对焊或将接口补焊合缝，再焊加固板，焊接必须牢固；相邻钢板桩接长缝注意错开。组桩及单块桩两侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏，以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。
1、钢板桩围堰施工工艺
拆除钻孔平台→测量放线→设置导桩框架→清理及焊接钢板桩→插打钢板桩→安装顶层内支撑→挖泥至设计标高→浇筑封底混凝土→封底混凝土达到设计强度的90%后继续抽水设置内支撑→堵漏→清基、割钢护筒、凿桩头→承台和墩身施工→震动拔除钢板桩。
2、钢板桩围堰施工方法
钻孔平台使用浮吊及履带吊进行拆除，拆除完成后测量人员配合施工人员在钢护筒靠围堰侧焊定位钢筋头并挂线，作为钢板桩围堰内边线，比承台尺寸每边外扩1.25m。钢板桩从上游角桩开始打入第一片钢板桩，然后逐步顺导线向两边插打，在下游角桩合拢，如下图1所示意：
最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。首先逐根将钢板桩插打到进入稳定的深度，钢板桩合龙通过精确计算，确定合龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。
围堰合龙后抽水，设置内支撑体系，由围檩及内撑组成，围檩采用双拼I40a工字钢，内支撑为双拼I25a工字钢，施工时先在围堰四周设置围檩，再加设内撑，顶层内支撑设置在标高50.42m处。
首层内支撑设置完成后用吸砂泵配合抓斗清除围堰内多余砂土至设计封底混凝土底标高，测量人员复测标高后即可开始浇筑水下封底混凝土。封底混凝土采用标号C30混凝土，浇筑过程同钢套箱围堰封底混凝土浇筑相同。
砼浇筑完毕并达到设计强度的90%后，再抽水并向下继续设置围堰内支撑，方法同首层内支撑。抽水过程中，为确保内支撑受力均匀，应将钢板桩与内支撑之间缝隙用硬木楔等塞紧。
抽水过程中围堰出现漏水情况，应及时用过筛炉渣、木屑、粘土（按比例1：1：1）拌合物进行堵漏，漏缝较深时，将炉渣拌合物装入袋内，到水下适当深度处倒炉渣堵漏。
抽水完成后，割除多余钢护筒，使用浮吊吊出并运送至钢结构加工场地整修备存。凿除桩头并进行检桩，合格后绑扎承台钢筋，支立承台模板浇筑承台，墩身施工完毕后，承台及墩身同陆上施工。注水拆除围堰内支撑体系，方法与安装时相反，内支撑拆除完毕后使用浮吊吊起震动锤依次拔除钢板桩。
三、钢板桩围堰施工工艺的工程价值分析
从钢板桩围堰施工工艺的实际使用情况来看，钢板桩围堰方案具有较突出的优点，取得了良好的使用效果。
1、钢板桩围堰施工工艺的速度快
由于采用振动打桩法，钢板桩的打入速度很快，正常情况下，约每 3～5 分钟就可以打入一根钢板桩，而钢板桩围堰施工一般只需要5 天时间，拔钢板桩一般需要 6 天时间，相对于现场浮沉、沉箱至少需要 15～20 天才能完成的钢套箱围堰，钢板桩围堰法大大节省了施工时间，有效的提高了施工效率。
2、钢板桩围堰比较安全可靠
钢板桩是由国外设计的并已经使用多年的成熟的产品，它的截面强度和刚度都比较大，整体强度通过内支撑来加强。由于钢板桩的截面统一，检算方法比较简单，因此，可以根据现场地质水文情况，来快速设计内支撑形式，检算其安全性能，并且还可根据实际观测情况，随时增强内支撑结构，从而可以确保钢板桩围堰施工的安全。而钢套箱围堰是整体性的设计，涉及壳结构、空间桁架结构等，计算较为复杂，施工条件变化后，还需要重新设计，极其不方便，并且工程量也比较大。实践证明钢板桩围堰设计是安全可靠的。 3、钢板桩施工成本相对较低
钢板桩围堰施工单位一般是采用租赁方式，在工厂进行加工的，这就减少了大量的资金投入。并且钢板桩自身抗弯模量和刚度都比较大，并且支撑还可以周转使用，这就使得其需要增加的支撑结构相对较少。钢板桩采用履带吊和振动锤配合来施工，投入的施工设备比较少，同时这些设备还能用于其他钢管桩、支架等项目的施工，从而大大提高了设备的利用率。由于钢板桩围堰施工工艺相对较为简易，单个构件体积和重量小，所需施工人员较少，一般只需要 10 人左右就能满足施工，因而施工的费用比较低。
四、保证质量的相关措施
在保证钢板桩的质量上要注意的问题非常多，首先，要在打桩过程中进行重视，在打桩的时候不要使用过大的力气进行敲击，而且在施工过程中一定要进行桩帽的安装，这样能够避免在敲击过程中出现桩顶被敲坏的情况。在进行钢板桩插打过程中，对其垂直度通常不能进行确定，因此，在施工过程中对垂直度进行检测是非常必要的，一旦出现垂直度较差的情况，要进行修正，进行二次施工。同时，在首次施工的时候在打进的深度上也有一定的要求，在敲打过程中只要敲到一半的深度就好，然后进行垂直度的检测，这样在进行检测的时候，一旦出现问题，对桩体的拔出也是非常方便的。在进行第二次施工的时候，在深度方面也要进行控制，垂直度检测的结果是非常好的情况下，可以进行继续敲定。在围堰的过程中，也会出现一定的意外，非常容易出现围堰外面的水位低于里面水位的情况，为了更好的使两者之间形成平衡关系，要对围堰内的水进行抽出，在抽出以后要对其进行封闭。在进行抽水的过程也非常容易出现漏水的情况，因此，在进行抽水的时候，也要借助细小物质的力量，将钢板桩出现漏水的部位进行封堵。
结束语
钢板桩围堰不仅有利于加快施工工期，还有利于降低施工成本，是一种安全、快捷、环保、造价低的一种施工方法，今后应大力进行推广，让它发挥更大的经济和社会效益。钢板桩围堰的可多次重复使用，体现了可持续发展的原则，有利于更好的节约资源，并且钢板桩围堰的适应范围广泛，为此成为广大工程师施工时的常用对象，从而取得了巨大的发展
空间。
参考文献：
[1]郭若杨.水利工程中钢板桩围堰施工工艺[J].科技创新与应用. 2013（2）.
[2]林屹.浅谈钢板桩围堰设计与施工[J].哈尔滨铁道科技，2003（3）.
[3]陈伟.单层钢板桩深水围堰施工技术及其应用[J].民营科技，2013（2）.