李兴

摘要：花莞高速公路增江特大桥29#、30#墩位于增江中，水中墩基础采用钢板桩围堰施工，本文主要介绍了钢板桩围堰的施工顺序、围囹和支撑系统的安装、钢板桩打设，围堰基坑水下开挖和封底、钢板桩的拆除等的具体流程和方法，总结了水中墩钢板桩施工的注意事项，为今后桥梁水中墩施工奠定了基础。

关键词：特大桥、水中墩;钢板桩围堰;施工技术

中图分类号：U445.556

文献标识码：A

文章编号：1674—3024（2019）06—0050—02

水中墩钢板桩围堰施工技术是现如今桥梁施工中十分常见的一种技术，更多是用于比较特殊的深水区，例如砂性土和粘性土等。钢板桩本身在桥梁施工中有较大的强度，防水性能极佳，比较适合用于10—30m水深的基础围堰工程。与此同时，水中墩钢板桩围堰工程施工比较复杂，其中包括一些细节，施工人员必须要对施工之前准备工作、钢板桩组装以及导梁加工等加以重视，高质量的完成水中墩钢板桩围堰施工。但是实际桥梁施工中，关于水中墩钢板桩围堰施工技术的应用，还没有发挥出其最佳效果，导致面临质量以及安全性等方面的问题，这对于今后桥梁的使用会带来极大的影响，必须要进一步分析水中墩钢板桩围堰施工技术，提高工程施工质量。

1 工程概况

花都至东莞高速公路增江特大桥主桥采用（75+125+75）预应力混凝土连续刚构，跨越增江水道。增江常水位标高为5.2m，水深约4m，桥址处水面宽约257m，增江为V级航道，通航净宽80m，净高8m。桥址地质从上到下依次为粗砂层、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、强风化含砾砂岩。

本桥29#、30#墩采用空心薄壁墩，左幅29#墩高17.29m、右幅29#墩高17.58m，左幅30#墩高为17.38m，右幅30#墩高为17.68m，承台面高程都为0.86m;承台平面尺寸为15.1x9.5m，高度为4m;基础采用2.2m直径的钻孔桩，每墩左右幅各布6根。

2 钢板桩围堰总体设计

本桥29#、30#墩为水中墩施工，承台施工采用拉森IV型钢板桩围堰。钢板桩围堰设置三道围囹和支撑系统，由上至下第一至第二道支撑系统的围囹及内撑采用双拼工字钢，间距为3.5m，竖向连接及斜撑采用I30a工字钢;第三道支撑系统的围囹及斜撑采用双拼H582x300x12x17mm型钢，横撑都采用φ529δ9mm钢管。详见下图1—2。

3 钢板桩围堰施工技术方案

3.1 钢板桩施工顺序

樁基施工完毕→承台位置河床开挖至第三层内撑底标高处→利用钻孔平台在河道中搭设用于整体拼装内撑系统的平台→依次组拼第1～3层内撑系统、并利用精轧螺纹钢筋下放系统逐层整体下放内撑系统→利用内撑系统作为导向沿内撑打设钢板桩→围堰内开挖至封底底面标高→水下浇筑封底混凝土→封底混凝土达到强度后围堰抽干水→浇筑完第一层承台砼2.5m→承台与钢板桩之间灌砂2.2m，砂面上浇筑30em厚C30砼→拆除第三道内撑→第二层承台及第一节墩身施工→围堰内灌水至第二层围檩底部（+2.860m）位置→拆除第二层围檁→后续墩身施工至出水面→拆除顶层围檩→拆除钢板桩。

3.2 钢板桩施工工艺流程

3.2.1 钢板桩围囹及支撑系统安装

桩基施工完毕→承台位置河床开挖至第三层内撑底标高处→利用钻孔平台在河道中搭设用于整体拼装内撑系统的平台→依次组拼第1～3层内撑系统、并利用精轧螺纹钢筋下放系统逐层整体下放内撑系统。如图3。

3.2.2 钢板桩打入施工

增江特大桥29#、30#水中墩围堰使用拉森IV型钢板桩，单位重量是76.1kg/m，结合工程地质情况可以确定钢板桩长度，即1800cm。利用先前已安装的内撑系统作为导向沿内撑打设钢板桩，钢板桩施打采用履带吊配DZ60振动锤进行打设桩施工。

根据现场施工条件，采用单独打人法。此法是从一角开始逐块插打，插打次序为从上游开始，在下游合拢，每边由一角插至另一角。每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。桩机行走路线短，施工方便，打设速度快。施打流程如下图4所示：

3.2.3 水下开挖与浇筑封底砼

因为工程地质主要是粗砂层、粉质粘土，钢板桩打设完成后，围堰封底前，用吸泥机配合抓斗清除围堰内多余土至设计标高。挖出土方利用汽车运输至土方存放场地。坑内小型挖机开挖时应专人指挥，防止挖机触碰内支撑。开挖至设计标高后，进行基础面清理工作，清理表面泥渣，并大致整平基础面。期间安排专人对基底高程进行测量，确保开挖标高。

封底砼的标号为C30，采用水下砼灌注工艺，导管采用φ300mm钢导管，封底砼厚为1.3m，砼坍落度控制在180n200mm，导管底口距离底面约20心30em，由基坑四角向基坑中心灌注封底砼。灌注过程中随时用测绳检测砼顶面高程，保证砼顶面不超过设计标高。为防止灌注水下砼时堰内水位上升对围堰受力不利，根据现场砼灌注情况及时将围堰内水抽出保持围堰内外压力平衡。

封底时吊车及天泵配合导管浇筑封底混凝土，砼在拌合站集中拌制，砼运送到现场后，先检测砼塌落度、和易性等满足要求后，封底砼采用泵送一次性连续浇注完成。首批砼灌注时，先用储料斗储存不少于3m3的砼，然后浇注首批砼，首批砼浇注后，导管埋深应不小于0.6m。在每个导管处封底砼的浇注顺序：砼的浇注应先四周后中间、先低处，后高处的原则灌注，并保证封底砼的表面大致平整。

4 钢板桩围堰拆除技术方案

4.1 水中承台施工

主墩承台分两次浇注，第一次浇筑高度2.5m，第二次浇筑承台高度1.5m。在两次砼浇筑结合面作拉毛处理，以保证两层砼结合的整体性。

承台砼施工工艺流程如下：

围堰内抽水→浇筑混凝土垫层→割除钢护筒→破除桩头砼→钢筋绑扎→冷却水管安装→支立模板→墩身预埋钢筋安设→墩身施工预埋件安装→浇注砼→砼养护。

4.2 钢板桩围囹及支撑拆除

第一层承台施工完毕，拆除模板，待强度达到20MPa以上时，承台与钢板桩间隙填砂厚2.2m，然后浇筑30cm厚圈梁，圈梁与承台、钢板桩间填塞木板，间隙宽度20mm。然后拆除底部第3层围囹、内支撑，进行受力转换。

第二层承台施工完成后，承台与钢板桩间隙填砂厚1.5m与承台顶面平齐，然后施工墩身，考虑到第2层围囹及支撑的标高，第一节墩身浇筑高度2.2m，完成后待墩身砼强度75%后，向围堰中注水至墩身顶面以上30cm位置，然后拆除底部第2层围囹、内支撑，进行受力转换。

第二节墩身施工，考虑到第1层围囹及支撑的标高，第二节墩身浇筑高度3.5m，完成后待墩身砼强度75%后，向围堰中注水至墩身顶面以上30em位置，然后拆除上面第1层围囹、内支撑，进行受力转换，按从下游到上游的顺序依次拔出钢板桩。

5 钢板桩围堰施工注意事项

（1） 钢围堰的围囹和支撑是钢板桩打设的导向，围囹安装是否垂直、平整直接影响到钢板桩打设能否顺利完成。

（2） 钢板桩打设时应使相邻的钢板桩拼接缝相互错开，不得出现在围堰的同一断面上。

（3） 钢围堰的围囹和支撑的安装和拆除要严格按照方案顺序进行，承台、墩身施工中遇到和围囹、支撑冲突的不得随意拆除支撑，需要拆除必须经验算加固后才能拆除。

（4） 在施工承台、墩身时对钢板桩围囹和支撑拆除过程中，应对钢板桩的变形、支撑系统的变形进行加大监测频率。

6 结束语

综上所述，水中墩钢板桩围堰施工技术在增江特大桥工程中应用，采用了围堰内撑先制作成型然后使用吊架下放后打设钢板桩的施工工艺，在整个施工过程中钢板桩围堰结构稳定可靠，没有发生过严重漏水现象，事实证明，该种钢板桩围堰水中墩基坑支护施工方法，从现场实践看安全性高以及和施工速度快、支护材料能周转使用也降低了施工成本，对以后同类项目的施工具有一定的参考价值。

参考文献：

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