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摘要：钢板桩围堰施工安全、快捷、效果良好，现从围堰的选择，围堰的结构形式及围堰的主要施工方法等方面，介绍某项目主墩承台围堰施工。
关键词：钢板桩 围堰 施工方法
1 工程概况
主墩承台位于什家子河河道中心，距两侧堤岸约76m，承台设计尺寸为（20.8×20.8×5.0）m，承台顶标高为+157.85.0m，顶面距河床面约为0.25m，承台施工期为河道枯水期，河床面少量积水。
2 工程自然条件
2.1 地质情况 经钻探揭露，场地地层主要为第四系人工填土、第四系冲积层、洪积层。按土的物理力学性质，共分为7层，现自上而下分述如下：
第①层：填土（Q4me），黄褐色，松散，稍湿，主要由细砂及少量粘性土组成，层厚0.8～1.9m，平均厚度1.14m，该层只分布在河两侧的河岸上。
第①1层：填土（Q4me），青灰色，密实，饱和，主要由人工堆填的块石组成，含少量的粘性土，块石最大粒径300mm，层厚0.6～0.8m，平均厚度0.7m，該层仅分布在河道中间。
第②层：粗砂（Q4al），黄褐色，松散，稍湿～饱和，级配较好，冲积成因，主要矿物成份为石英、长石，含少量粘性土，含量在1%左右，层厚1～2.7m，平均厚度2.11m，标准贯入试验平均击数N=5.8击，中～高压缩性土。
第③层：细砂（Q4al），黄褐色，松散，稍湿，级配较好，主要矿物成份为石英、长石，层厚1.9～4.9m，平均厚度3.15m，局部夹粗砂薄层，层厚约为0.3m。其中Q4～Q6号孔表层有厚0.4m左右的填土，标准贯入试验平均击数N=6.3击，中～高压缩性土。
第④层：粗砂（Q4al），黄褐色，松散，饱和，级配较好，层厚1.2～3.5m，平均厚度1.96m，局部夹淤泥质粉质粘土薄层，层厚约为0.3m，标准贯入试验平均击数N=7.7击，中压缩性土。
2.2 水文情况 勘察经钻探揭露地下水主要为第四系（Q4）孔隙潜水，补给来源主要为大气降水及地表河流补给，以地下径流和地表蒸发为主要排泄方式。勘察期间测得的该场地稳定水位埋深为0.2～3.9m，稳定水位标高156.53～158.23m，水位年变幅1～3m。
3 钢板桩围堰设计
结合现场地质、水位、工程结构自身特点及以往类似工况的施工经验，为确保施工总体进度与施工安全，保证承台施工安全及质量，拟采用拉森板桩式围堰作为主墩承台施工围护结构。
3.1 围堰形式介绍 钢板桩围堰采用拉森Ⅳ型钢板桩，单根长度为12m，围堰平面尺寸为23.2×23.2m，共设置一道内支撑。围檩圈梁采用双拼HM588×300型钢，支撑采用Φ630mm钢管。
围堰顶高程为+158.85m，围堰底高程为+146.85m，承台底高程为+152.85m，围堰封底采用100cm厚C25封底混凝土。具体布置见图3-1。
根据施工流程分析，承台钻孔灌注桩施工完毕后，整平场地，精确测量定位出围堰轴线位置，用履带吊机完成拉森板桩的插打施工，形成封闭围堰后，开始进行内部支撑安装、封底、降水以及结构施工等工序。具体施工步骤如下：①钻孔桩施工完成后，平整围堰范围内施工场地，并测量精确定位出围堰中轴线位置；②依次插打钢板桩至合龙；③合龙后，安装围堰内支撑；④内支撑安装完成后，围堰内水下挖泥、清底至+151.85m；⑤搭设封底平台、布置封底砼导管，水下浇筑封底砼；⑥封底砼达到强度后，围堰内抽水至+152.85m；⑦清除封底砼表面淤泥，凿除桩头，桩基检测后进行承台施工；⑧承台施工完成后，在承台与钢板桩之间回填碎砖；⑨最后拆除内支撑，拔除钢板桩。
3.2 钢板桩选型 根据水中承台尺寸及水位深度，围堰用钢板桩为日本产SP-400型，即拉森Ⅳ型高强度钢板桩，单根宽度40cm。截面参数见表3.1、表3.2，截面图见图3-2。
3.3 插打设备 钢板桩插打设备为美国ICE公司的28C-350E液压振动锤，锤宽30cm，设备自带动力，由振动锤和动力站两大部分组成，最大可提供116t的击震力和71t的拔桩拉力，见图3-3。
28C-350E液压振动锤宽度仅为30cm，在施工时无须送桩设备就可以插打任何一根钢板桩。这就为钢板桩的插打工作提供了极大的效率。
①若前一根钢板桩无法插打到位，可以继续后续钢板桩的插打，避免了普通振动锤在前根钢板桩无法插打后，在插打后续钢板桩时，振动锤与未打入钢板桩相碰的想象。②按常规施工是将钢板桩逐一插打到位，但施工中也往往存在最后钢板桩难以合龙，再用倒链等调整时比较困难等问题。而在利用28C-350E液压振动锤施工时，可以先让钢板桩在自重及较小击振力下入土下沉后，继续插放下一根，即使最后存在合拢误差，也易于调整。待钢板桩全部合龙后再逐一插打至设计标高。
4 围堰施工方法
4.1 拉森板桩施工
4.1.1 材料准备。①拉森板桩整理。拉森板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的拉森板桩作标准，将所有同型号的拉森板桩作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准拉森板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。②拉森板桩的其它检查。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。③锁口润滑及防渗措施。对于检查合格的拉森板桩，为保证拉森板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加拉森板桩在使用时防渗性能。每根板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干锯沫=5：3。
4.1.2 其他材料。①钢围堰所需的原材料进场均要经过检验，必须具有有效地合格证明。在加工区根据需要对原材料进行现场加工的，如工字钢拼接、角撑制作等，操作工艺及质量必须满足设计及规范要求。②机械设备及人员准备。投入振拨锤一台配合履带吊进行施工，电焊机及专业焊工，机械设备进场进行检修，保证工作性能良好，履带吊司机及操作手经过培训并持证上岗。③现场准备。整理灌注桩施工现场，准备进行钢围堰施工。设置专门的材料存放及加工场地，原材料及半成品妥善保存，避免锈蚀或破坏。 4.1.3 拉森板桩施工。①拉森板桩的运输。对于处理好的拉森板桩，在堆放和运输中，要避免碰撞，防止弯曲变形。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。②拉森板桩的起吊。a将拉森板桩整齐排列在易于起吊的位置；b利用起吊孔起吊钢板桩时，使用气割等在钢板桩轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔，再使用钩环结结实实的联结；c在下端部系好适当的绳索以防止左右摆動。
③拉森板桩的起插控制。第一根拉森板桩以导梁为定位、垂直插（此项工作应反复仔细校正拉森板桩位，确保垂直）至设计标高。
④钢板桩插打。整个施工过程中，要用锤球控制每片桩的垂直度，并及时调整；在钢板桩的插打时注意钢板桩的拼接缝不能在围堰的同一断面上，应上下交替错开。
4.1.4 围堰合龙。①合龙点选择。根据施工布置及工期，在最后插打的1侧围堰中段设置一个合龙口，板桩根数约为3～5根。②合龙准备。为控制合龙口处钢板桩垂直度，在距合龙口两侧还剩10余根钢板桩时便严格控制钢板桩的倾斜度。③确定合龙钢板桩尺寸。合龙桩的宽度确定。根据合龙口的形状确定合龙桩的尺寸，其具体方法是：测量合龙口的宽度，12 h后再复测一次。④插打合龙钢板桩。插打合龙桩时，使与相邻桩套好锁口的合龙桩自由落入，并将振动锤垂直降落，使其重量全部压在合龙桩上，开启振动锤，随着桩进入土体的深度增加，阻力逐渐增大，此时控制器电流表的电流值亦增大。⑤合龙施工质量评价。合龙钢板桩施打时间与一般钢板桩插打时间基本一致；在打桩过程中，合龙钢板桩的锁口与相邻桩的锁口连结完好，未发现锁口破坏现象；合龙钢板桩打入后，其相邻两根桩的倾斜度仍保持在0.2%以内，与合龙前倾斜度一致。
4.2 围檩及支撑安装 拉森板桩插打施工完后，进行围檩型钢安装，安装时首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时短型钢，然后吊围檩型钢就位。由于部分拉森板桩侧面与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的拉森板桩用短型钢支撑在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意拉森板桩围堰四角与围檩型钢的固定。
5 结束语
钢板桩围堰施工方案在该桥得到了顺利实施；钢板桩围堰虽是最常用的一种板桩围堰形式，但钢板桩围堰具有强度高，容易插打，定位准确，防水性能好，施工方便，可按需组成各自外形的围堰，因此得到了广泛应用。
参考文献：
[1]《朝阳燕都大桥钢板桩围堰施工方案》.
[2]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）.
[3]刘跃武.拉森钢板桩围堰在海河春意桥水中墩施工中的应用[J].桥梁建设，2012（12）.
关键词：钢板桩 围堰 施工方法
1 工程概况
主墩承台位于什家子河河道中心，距两侧堤岸约76m，承台设计尺寸为（20.8×20.8×5.0）m，承台顶标高为+157.85.0m，顶面距河床面约为0.25m，承台施工期为河道枯水期，河床面少量积水。
2 工程自然条件
2.1 地质情况 经钻探揭露，场地地层主要为第四系人工填土、第四系冲积层、洪积层。按土的物理力学性质，共分为7层，现自上而下分述如下：
第①层：填土（Q4me），黄褐色，松散，稍湿，主要由细砂及少量粘性土组成，层厚0.8～1.9m，平均厚度1.14m，该层只分布在河两侧的河岸上。
第①1层：填土（Q4me），青灰色，密实，饱和，主要由人工堆填的块石组成，含少量的粘性土，块石最大粒径300mm，层厚0.6～0.8m，平均厚度0.7m，該层仅分布在河道中间。
第②层：粗砂（Q4al），黄褐色，松散，稍湿～饱和，级配较好，冲积成因，主要矿物成份为石英、长石，含少量粘性土，含量在1%左右，层厚1～2.7m，平均厚度2.11m，标准贯入试验平均击数N=5.8击，中～高压缩性土。
第③层：细砂（Q4al），黄褐色，松散，稍湿，级配较好，主要矿物成份为石英、长石，层厚1.9～4.9m，平均厚度3.15m，局部夹粗砂薄层，层厚约为0.3m。其中Q4～Q6号孔表层有厚0.4m左右的填土，标准贯入试验平均击数N=6.3击，中～高压缩性土。
第④层：粗砂（Q4al），黄褐色，松散，饱和，级配较好，层厚1.2～3.5m，平均厚度1.96m，局部夹淤泥质粉质粘土薄层，层厚约为0.3m，标准贯入试验平均击数N=7.7击，中压缩性土。
2.2 水文情况 勘察经钻探揭露地下水主要为第四系（Q4）孔隙潜水，补给来源主要为大气降水及地表河流补给，以地下径流和地表蒸发为主要排泄方式。勘察期间测得的该场地稳定水位埋深为0.2～3.9m，稳定水位标高156.53～158.23m，水位年变幅1～3m。
3 钢板桩围堰设计
结合现场地质、水位、工程结构自身特点及以往类似工况的施工经验，为确保施工总体进度与施工安全，保证承台施工安全及质量，拟采用拉森板桩式围堰作为主墩承台施工围护结构。
3.1 围堰形式介绍 钢板桩围堰采用拉森Ⅳ型钢板桩，单根长度为12m，围堰平面尺寸为23.2×23.2m，共设置一道内支撑。围檩圈梁采用双拼HM588×300型钢，支撑采用Φ630mm钢管。
围堰顶高程为+158.85m，围堰底高程为+146.85m，承台底高程为+152.85m，围堰封底采用100cm厚C25封底混凝土。具体布置见图3-1。
根据施工流程分析，承台钻孔灌注桩施工完毕后，整平场地，精确测量定位出围堰轴线位置，用履带吊机完成拉森板桩的插打施工，形成封闭围堰后，开始进行内部支撑安装、封底、降水以及结构施工等工序。具体施工步骤如下：①钻孔桩施工完成后，平整围堰范围内施工场地，并测量精确定位出围堰中轴线位置；②依次插打钢板桩至合龙；③合龙后，安装围堰内支撑；④内支撑安装完成后，围堰内水下挖泥、清底至+151.85m；⑤搭设封底平台、布置封底砼导管，水下浇筑封底砼；⑥封底砼达到强度后，围堰内抽水至+152.85m；⑦清除封底砼表面淤泥，凿除桩头，桩基检测后进行承台施工；⑧承台施工完成后，在承台与钢板桩之间回填碎砖；⑨最后拆除内支撑，拔除钢板桩。
3.2 钢板桩选型 根据水中承台尺寸及水位深度，围堰用钢板桩为日本产SP-400型，即拉森Ⅳ型高强度钢板桩，单根宽度40cm。截面参数见表3.1、表3.2，截面图见图3-2。
3.3 插打设备 钢板桩插打设备为美国ICE公司的28C-350E液压振动锤，锤宽30cm，设备自带动力，由振动锤和动力站两大部分组成，最大可提供116t的击震力和71t的拔桩拉力，见图3-3。
28C-350E液压振动锤宽度仅为30cm，在施工时无须送桩设备就可以插打任何一根钢板桩。这就为钢板桩的插打工作提供了极大的效率。
①若前一根钢板桩无法插打到位，可以继续后续钢板桩的插打，避免了普通振动锤在前根钢板桩无法插打后，在插打后续钢板桩时，振动锤与未打入钢板桩相碰的想象。②按常规施工是将钢板桩逐一插打到位，但施工中也往往存在最后钢板桩难以合龙，再用倒链等调整时比较困难等问题。而在利用28C-350E液压振动锤施工时，可以先让钢板桩在自重及较小击振力下入土下沉后，继续插放下一根，即使最后存在合拢误差，也易于调整。待钢板桩全部合龙后再逐一插打至设计标高。
4 围堰施工方法
4.1 拉森板桩施工
4.1.1 材料准备。①拉森板桩整理。拉森板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的拉森板桩作标准，将所有同型号的拉森板桩作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准拉森板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。②拉森板桩的其它检查。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。③锁口润滑及防渗措施。对于检查合格的拉森板桩，为保证拉森板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加拉森板桩在使用时防渗性能。每根板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干锯沫=5：3。
4.1.2 其他材料。①钢围堰所需的原材料进场均要经过检验，必须具有有效地合格证明。在加工区根据需要对原材料进行现场加工的，如工字钢拼接、角撑制作等，操作工艺及质量必须满足设计及规范要求。②机械设备及人员准备。投入振拨锤一台配合履带吊进行施工，电焊机及专业焊工，机械设备进场进行检修，保证工作性能良好，履带吊司机及操作手经过培训并持证上岗。③现场准备。整理灌注桩施工现场，准备进行钢围堰施工。设置专门的材料存放及加工场地，原材料及半成品妥善保存，避免锈蚀或破坏。 4.1.3 拉森板桩施工。①拉森板桩的运输。对于处理好的拉森板桩，在堆放和运输中，要避免碰撞，防止弯曲变形。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。②拉森板桩的起吊。a将拉森板桩整齐排列在易于起吊的位置；b利用起吊孔起吊钢板桩时，使用气割等在钢板桩轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔，再使用钩环结结实实的联结；c在下端部系好适当的绳索以防止左右摆動。
③拉森板桩的起插控制。第一根拉森板桩以导梁为定位、垂直插（此项工作应反复仔细校正拉森板桩位，确保垂直）至设计标高。
④钢板桩插打。整个施工过程中，要用锤球控制每片桩的垂直度，并及时调整；在钢板桩的插打时注意钢板桩的拼接缝不能在围堰的同一断面上，应上下交替错开。
4.1.4 围堰合龙。①合龙点选择。根据施工布置及工期，在最后插打的1侧围堰中段设置一个合龙口，板桩根数约为3～5根。②合龙准备。为控制合龙口处钢板桩垂直度，在距合龙口两侧还剩10余根钢板桩时便严格控制钢板桩的倾斜度。③确定合龙钢板桩尺寸。合龙桩的宽度确定。根据合龙口的形状确定合龙桩的尺寸，其具体方法是：测量合龙口的宽度，12 h后再复测一次。④插打合龙钢板桩。插打合龙桩时，使与相邻桩套好锁口的合龙桩自由落入，并将振动锤垂直降落，使其重量全部压在合龙桩上，开启振动锤，随着桩进入土体的深度增加，阻力逐渐增大，此时控制器电流表的电流值亦增大。⑤合龙施工质量评价。合龙钢板桩施打时间与一般钢板桩插打时间基本一致；在打桩过程中，合龙钢板桩的锁口与相邻桩的锁口连结完好，未发现锁口破坏现象；合龙钢板桩打入后，其相邻两根桩的倾斜度仍保持在0.2%以内，与合龙前倾斜度一致。
4.2 围檩及支撑安装 拉森板桩插打施工完后，进行围檩型钢安装，安装时首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时短型钢，然后吊围檩型钢就位。由于部分拉森板桩侧面与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的拉森板桩用短型钢支撑在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意拉森板桩围堰四角与围檩型钢的固定。
5 结束语
钢板桩围堰施工方案在该桥得到了顺利实施；钢板桩围堰虽是最常用的一种板桩围堰形式，但钢板桩围堰具有强度高，容易插打，定位准确，防水性能好，施工方便，可按需组成各自外形的围堰，因此得到了广泛应用。
参考文献：
[1]《朝阳燕都大桥钢板桩围堰施工方案》.
[2]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）.
[3]刘跃武.拉森钢板桩围堰在海河春意桥水中墩施工中的应用[J].桥梁建设，2012（12）.