崔宁祥

【摘 要】在工程建设尤其是大型桥梁工程承台基础施工过程中，钢板桩防护作为一种具有技术可行、安全可靠、性价比高、工期要求短等优点，在工程施工过程中经常采用，本文结合具体大桥工程案例，针对钢板桩防护技术在工程建设中的具体施工方案进行探讨。

【关键词】钢板桩防护;混凝土封底;防排水;安全防护

一、工程概况

苏州寒山大桥主桥主墩承台位于京杭大运河两侧河床边，处于大桥两边的河岸浅滩，承台结构尺寸为16m×16m×4m，承台底标高为-6m，处于地面9m以下。该承台处地质为淤泥及淤泥质亚粘土，承台埋置较深，本工程采用钢板桩施工，具体施工及管理过程如下：

二、施工方案

（一）方案比选

对本大桥的施工图纸的深入研究分析，借鉴此类以往工程施工经验，对符合本大桥承台基础的方案进行比选，主要有二种方案，分别为：钢套箱下沉方案、钢板桩防护方案。项目部组织专家综合分析论证比选，其中钢套箱下沉方案用钢量较大、重复利用率较低，钢套箱下沉作业时人员机械使用量大，施工工序复杂、交叉作业多，技术难度大，工期较长;钢板防护方案具有工期短、施工速度快、技术可行，钢板桩插打施工后可多数拔出再利用，综合比较分析，最终选用钢板防护方案。

（二）整体方案

大桥主墩承台施工采用拉森型钢板桩防护，钢板桩各周边咬合严实，四周围檩采用从下往上二层纵横布置，中央使用钢管支护，按照等间距井字设置，为加强围檩支护强度，在钢管两端及中间用I26型工钢做斜撑。挖土采用挖掘机和吊机，人工配合，分层分段开挖，垫层混凝土封底采用C30，封底厚50cm，周圈四周设集水井、排水沟。

三、施工准备

（一）测量控制是钢板桩防护施工最基础的工作之一，是其从图纸到施工的关键一步。因此，要准确做好对承台基础的基准点、基准线、台低标高、台顶标高、观测、控制网系统复核、复测等工作。

（二）施工前必须进行钢板桩防护技术交底。开工前项目部总工向施工负责人进行关于钢板桩防护书面技术交底工作，其后各层交底至作业班组，交底必须书面签字并归档。

（三）钢板桩首先进行招标，首选公司供应名录中的供货商，通过招标选定中标人供应合格钢板桩，对钢板桩的搬运、储存建立系统台账。并对相关板桩材料进行标识，明确记录材料的来源、性能和需求施工计划。对每批次的钢板桩均要进行强度、刚度、抗弯等必要的检测，对于检验不合格的钢板桩坚决予以退货处理。

（四）由于钢板桩防护施工的特殊性，同时各参建人员技术水平、责任心和能力参差不齐，在施工前必须进行全员的钢板桩防护施工技术培训，使项目部各层施工人员工作态度、业务能力有一个大的改变，使工程能顺利实施。

四、具体施工

1.沿承台四周开挖深度至3米后，按照外线向四周打钢板桩，深度根据设计确定，插打中遇到孤石等特殊地质，需要进行现场论证，并根据插打方案进行施工，不可强行使用重锤击打，造成钢板桩弯曲变形。

2.首层基础施工至顶标高3米位置时进行钢板桩加固，采用一根的45型钢，中部位置使用直径50cm钢管壁厚9mm予以横向支撑，按照纵横向布置，同时为保证整体稳定性，四周两端增加斜支撑，所有支撑结构布置均满足荷载计算，且不干扰施工作业。

3.第二层基础施工施工至桩顶6米处，采用型钢予以支护，以三根平行的45型钢，按照荷载计算进行横撑加固，保证四周土体的整体稳定性。

4.基础开挖至设计标高以上30cm后，由人工开挖至设计标高，随后基础进行混凝土垫层封底，采用C30混凝土，厚度为50cm。待垫层混凝土达到要求采用水泥砂浆抹平，钢板桩与垫层混凝土相交处，采用隔离层油毡布置。

5.基础混凝土按两次前后浇筑，首层浇筑为垫层混凝土浇筑终凝且强度满足要求后，先将第二层的支护拆除，拆除完绑扎基础钢筋，按要求预埋管线。隨后安装模板进行首层混凝土的浇筑，浇筑深度为3米。第二层混凝土按规定条件养护达到强度要求后，在周边回填土并进行夯压密实。继续拆除二层周边的支撑体系，按第一层相同工序绑扎钢筋预埋管道，验收合格后进行第二层混凝土的浇筑。

五、安全防护

1.为减轻靠内侧施工机械荷载产生的主动土压力对钢板桩承压的影响，在距内侧钢板桩外围2.5m处打入一排9m长的预制管桩，以增强土体的抗滑力。

2.在底坑承台施工作业期间，需有专人负责坑底及四周的变形位移检测，监测要有文字记录，如发现数据出现较大异常波动，立即上报项目部技术负责人，予以及时分析处理。

3.基础施工时，设专职指挥人员，现场人员和机械听从指挥人员的统一指挥，对于交叉作业，一旦出现危险因素，应立即停止作业，待危险解除后，再继续施工。施工作业人员下坑前按要求佩戴安全帽，夜间施工必须佩有夜光标识带。对于防止出现险情时作业人员能快速离开坑底紧急逃生，要求基础四面各设置四个以上的爬梯。

六、特殊问题的处理

1.由于本工程基础深度较大，坑边土层重力荷载大、含水量大、粘度较小，极易发生底部冒水隆起现象，经采购得知市场的钢板桩主要为12米类型，对此的应对方案为平整场地先清除表面2米范围内的淤泥土及有机杂质土，减轻周围土的荷载，增强钢板桩的稳定性，顶部土层清除后，板桩插入土层，实际深度低于理论深度，但钢板桩不能加长。

解决的方案：基坑降低2m后，打入钢板桩，边开挖边支护，地基分两次进行封底施工，封底采用强度C30混凝土，并参加干燥剂和速凝剂，使封底混凝土能迅速硬化，起到支撑作用，同时防止地下水涌入，并使封底混凝土和钢板桩有效结合，抵抗外力荷载对坑底的扰动。

2.承台基础施工过程中会出现土层失稳的现象，失稳后有可能会出现开挖地基鼓包隆起，对此的解决方案：有失稳情况发生预兆时，提前备好木桩，一旦发生失稳隆起现象，迅速在钢板桩内部沿四周打入木桩，使地基稳定性得以提升，同时可以采取注入水泥浆等措施提升整体稳定性和凝结力，保证施工的顺利进行。

3.施工过程中，6#墩基底出现泉眼，涌水夹带大量河沙，河沙沉积阻塞汇水渠。

处理方法：砂层有地下水渗出，应考虑排水措施及设备。开挖过程中对汇水渠加强清理，增设积水坑、水泵，加强排水;混凝土封底时，预埋钢管将水直接引入积水坑并排出，避免涌水对封底混凝土冲刷，封底混凝土终凝后，用木塞将预埋钢管塞死，将泉眼封住。局部地方漏水，用木塞及棉絮塞实，并用速凝砂浆封堵。

4.6#墩基坑开挖至6m深时，因临河一侧土压力较小，而背河一侧为原鱼塘浅滩区，地质为流态淤泥，土压力较大，两侧压力不均衡，基坑出现整体向岛外滑移现象，偏移达20cm。

处理方法：及时组织人材机，最快时间向临河一侧打入30根9m长预制管桩，加强临河一侧抵抗力，同时，用挖掘机清除背河一侧堆土至钢板桩顶2m以下，以减轻外侧土压力，防止基坑近一步滑移。基坑内变形以钢支撑进行加固，具体方法有：补加斜撑、连接缀板，开焊处进行补焊等，以保证其稳定性。经过以上处理，阻止了基坑的滑移。

5.在6#基坑承台钢筋施工过程中因支护钢管上下交错，承台钢筋及墩身预埋筋受到干扰，影响施工。吸取这一教训，在后期7#基坑施工过程中，对钢板桩支护的间距进行必要的分配，将钢板桩的支护形式也予以调整，由上下改为左右平行，施工的干扰得以解决，大大提升了施工过程的进度，使人员和机械的利用率大幅度提高。同时也保障了现场的施工环境和施工安全。

七、结束语

承台钢板桩防护施工，是承台基础施工中几种主要方式之一，本文以苏州寒山大桥主墩施工为例，结合工程实际情况，对施工过程中的得失进行总结，希望对以后同类施工有所借鉴。

【参考文献】

[1]杜炜.钢板桩围堰在水中无筑岛桥台施工中的应用[J].技术与市场杂志，2011

[2]程晓刚.深基坑钢板桩支护施工技术[J].《安徽建筑》 2010

[3]王新丰.深水钢板桩围堰设计分析[J].工程建设与分析，2012