1、深水基礎(chǔ)封底混凝土單壁鋼板樁圍堰施工工藝本文結(jié)合工程實際，主要闡述單壁鋼板樁圍堰的施工工藝和方 法。2工藝原理單壁鋼板樁圍堰為承臺及水下墩部分施工的防水圍堰，是由單 根鋼板樁拼式而成，打入土中形成承載及擋水結(jié)構(gòu)。由于其整體剛 度較少，受力時變結(jié)構(gòu)形較大，而且鋼板樁縫之間漏水和水流繞過 樁尖滲入堰內(nèi)，可能會引起承臺施工的抗浮和圍堰內(nèi)部土體的滲透 變形等問題。針對不同的巖、土層類別、鋼板樁類型號、內(nèi)支撐體 系及鋼板樁滲水自愈機理、受力機理研究，得到了鋼板樁的受力過 程、強度及支撐體系安全系數(shù)的合理取值；通過設(shè)置封底混凝土， 利用鋼板樁打入地層以內(nèi)，令其作為灌注封底混凝土的模板和封底 混凝土共同起防

2、水作用，使水上作業(yè)變?yōu)闊o水作業(yè)，由此解決了深 水基礎(chǔ)封底混凝土單壁鋼板樁圍堰設(shè)計、施工中關(guān)鍵技術(shù)問題。3工藝特點3.1 “單壁鋼板樁+鋼支撐”的結(jié)構(gòu)體系，采用標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量輕 的鋼構(gòu)件組成，無需大型的水上起重及插打設(shè)備，便于安裝及施工 控制，降低了施工難度；鋼支撐采用“角撐+對撐”結(jié)合，為承臺 施工預(yù)留了很大的空間，方便了施工。3.2通過設(shè)置封底混凝土有效地解決了圍堰抗?jié)B、抗浮托等技 術(shù)難題，環(huán)保效益顯著。3.3從上至下分層加支撐一分層抽水的“逆作法”施工工序，工序簡明，便于施工管理。3.4鋼板樁100%的回收率，提高了材料周轉(zhuǎn)率；減少了用鋼量 及封底混凝土數(shù)量，節(jié)約了成本；便于施工，縮短工期。3

3、.5圍堰施工的一般要求1、堰頂高度：宜高出施工期間可能出現(xiàn)的最高水位（包括浪高） 50cm70cm,用于防御地下水的圍堰宜高出水位或地面20cm40cm；2、圍堰外形：應(yīng)考慮圍堰期間客流斷面被壓縮后，流速增大引 起水流對圍堰、河床的集中沖刷及對航道、倒流、農(nóng)用排灌等的影 響；3、圍堰面積：應(yīng)能滿足基礎(chǔ)施工的需要；4、圍堰斷面：應(yīng)能滿足堰身強度和穩(wěn)定（防止滑動、傾覆）的 要求。4適用范圍在水深不超過15m、具有一定厚度弱水層的條件下的水深基礎(chǔ)施 工都可以采用單壁鋼板樁圍堰且由于此種圍堰的支護(hù)結(jié)構(gòu)為柔性 體系，更適合在朝汐性河流或地下水位變化的地基條件下的基礎(chǔ)施 工，并通過計算分析采取封底的形式，

4、可進(jìn)一步提高鋼板樁圍堰的 穩(wěn)定性、安全性。5施工工藝流程及操作要點堰，以橋梁縱軸線為中心搭設(shè)6m寬 車行棧橋與河岸相連。墩柱施工在承臺完成并回填基坑后拆除墩柱軸線位置支撐開始。墩柱模板考慮每節(jié)長度為3m，因此圍堰支撐在水位以下的每層 高度考慮為3m左右。每層支撐拆除前將圍堰內(nèi)灌水至擬拆除層支 撐以下50cm高位置，以保證圍堰內(nèi)外的壓力平衡。根據(jù)地質(zhì)資料，承臺底標(biāo)高在粉砂層內(nèi)，考慮基坑開挖加深并 澆注120cm厚c20水下混凝土封底。根據(jù)地質(zhì)、水文條件、河床高程以及承臺設(shè)計高程情況，經(jīng)過 對水中承臺施工的幾種常用施工方法進(jìn)行比選，認(rèn)為該承臺因需要 進(jìn)行基坑開挖采用套箱施工方法難以實現(xiàn)，然后進(jìn)行沉

5、井和鋼板樁 圍堰方法的比較：沉井方案雖然可行，但不環(huán)保，制作下放周期太 長，無法滿足工期要求；鋼板樁加支撐支護(hù)的圍堰方案（以下簡稱 鋼板樁圍堰），在施工方便性、節(jié)省工期等方面具有較大的優(yōu)勢， 亦能做到安全可靠。因此選用鋼板樁圍堰方案。6.3圍堰設(shè)計及施工工藝6.3.1圍堰設(shè)計1、圍堰材料考慮鋼板樁長度較長，選用截面剛度較大的拉森iii型鋼板樁。2、圍堰邊線由于左右幅承臺不在一條直線上，鋼板樁沿單個承臺布置，圍 堰邊距離承臺輪廓線最小距離為120cm。3、標(biāo)高根據(jù)潮汐表，鋼板樁圍堰頂標(biāo)高設(shè)為+4m，高出最高潮水位 80cm ；鋼板樁長度為18m，底標(biāo)高一14m。4、支撐由于承臺高度不大，僅為4m

6、,為節(jié)約工期起見，縮短承臺基坑 開挖后的暴露時間，承臺混凝土施工考慮一次完成。圍堰內(nèi)土方開挖共設(shè)置三層內(nèi)支撐。由于19#、20#墩承臺標(biāo) 高不一致，支撐標(biāo)高也有差別。其中19#墩第一層支撐設(shè)在圍堰鋼 板樁頂標(biāo)高以下100cm標(biāo)高+ 3m位置，第三層支撐設(shè)在承臺面標(biāo)高 以上60cm即標(biāo)高一1.7m位置，第二層支撐設(shè)在標(biāo)高+ 1.0m位置； 20#墩第一層支撐設(shè)在圍堰鋼板樁頂標(biāo)高以下100cm標(biāo)高+ 3m位 置，第三層支撐設(shè)在承臺面標(biāo)高以上60cm即標(biāo)高一3.0m位置，第 二層支撐設(shè)在標(biāo)高+0.0m位置；為結(jié)合使用鉆孔灌注樁平臺材料，支撐采用直徑600mm，壁厚 8mm的鋼管；為保證鋼管支撐的穩(wěn)定

7、性，三層鋼管間用【16槽鋼做 剪刀撐連接。內(nèi)支撐平面之間使用i36工字鋼作為系桿連接，另外， 在圍堰轉(zhuǎn)角位置每層圍檁設(shè)與圍囹材料一致的工字鋼斜支撐，支撐 與鋼板樁直線邊的角度為1： 1。圍堰內(nèi)降水時邊抽水邊支頂，抽水到支撐標(biāo)高位置做好支撐后 才開始繼續(xù)抽水直先在樁基護(hù)筒上如圖焊接鋼板牛腿，在牛腿上架設(shè)i36工字鋼 做支撐梁，然后按照圍堰設(shè)計邊線放樣，架設(shè)間距為40cm的兩根 i36工字鋼分別作為內(nèi)外導(dǎo)向桿，中間預(yù)留鋼板樁施工軌道。即完 成鋼板樁的定位及導(dǎo)向系統(tǒng)。鋼板樁的施打如圖施打始點位置開 始，順著軌道施打，在兩端合攏點合攏。當(dāng)鋼板樁施打到支撐梁位 置時，要調(diào)整支撐梁位置，在已施打鋼板樁位置

8、處加焊聯(lián)系桿，使內(nèi)外導(dǎo)向桿連接牢固，鋼板樁插打時，單樁逐根打入法施打鋼板樁，先行插打單根鋼 板樁，待全部合攏以后再進(jìn)行加接鋼板樁，相鄰的鋼板樁的焊接借 口不宜在同一斷面，相錯1米左右。鋼板樁圍堰施打時，委派專門 人員跟蹤，記錄每根鋼板樁的入土深度，確保鋼板樁都能達(dá)到預(yù)定 設(shè)計底標(biāo)高。在圍堰轉(zhuǎn)角位置，將一條鋼板樁豎向剖成2條，并按照圍堰轉(zhuǎn)角 的角度900重新等強度焊接后使用；圍囹在該位置分別將長邊和短 邊的材料切割成450角度后焊接。6.3.2.4水下吹砂及、抓斗船挖泥采用水下吹砂挖泥結(jié)合抓斗船，將砂層底面降低到封底混凝土 的底面，由潛水工在封底混凝土高度范圍內(nèi)的鋼板樁表面人工布置 瀝青油毛氈用

9、于隔離鋼板樁與封底混凝土，同時將封底混凝土范圍 護(hù)筒壁上泥沙要清理干凈，使封底混凝土與護(hù)筒結(jié)合緊密。6.3.2.5澆注水下封底混凝土6.3.2.5.1工作準(zhǔn)備1、設(shè)備配置（1）混凝土供應(yīng)系統(tǒng)水下混凝土質(zhì)量及灌注順利與否，很大程度取決于混凝土的供 應(yīng)量。根據(jù)20#墩右幅承臺鋼板樁圍堰的面積計算，該圍堰封底混 凝土的灌注方量大約為：17.6*10.6*1.2=223（m3），封底混凝土供 應(yīng)由南岸1臺150m3/h攪拌站完成，6臺10m3混凝土運輸車運送至圍堰邊，用1臺37m混凝土汽封底混凝土施工圖每根導(dǎo)管長約12.5m，利用吊機控制以便在封底過程中控制導(dǎo)管 移動位置，并在導(dǎo)管底節(jié)焊接兩個卡環(huán)，灌

10、注時穿上細(xì)鋼絲繩，便 于準(zhǔn)確調(diào)整導(dǎo)管口位置及拖動導(dǎo)管控制位移。砼灌注前將灌注用導(dǎo) 管準(zhǔn)確測量并做好標(biāo)記以便控制標(biāo)高。6.3.2.6抽水、支撐及圍囹的安裝待封底混凝土澆注完畢后3天即可進(jìn)行抽水，抽水速度不能過 快，且要隨時觀察圍堰的變化情況。當(dāng)鎖口不緊密漏水時，用棉絮 等在內(nèi)側(cè)嵌塞，同時在漏縫處撒大量木屑或谷糠，使其由水夾帶至 漏水處自行堵塞。圍囹安裝前先在鋼板樁上設(shè)計標(biāo)高位置焊三角形支撐牛腿，圍 囹每組2條點焊在牛腿上，注意每組圍囹材料的焊縫接口位置錯開。 圍囹安裝完成后，開始安裝支撐及拉桿。6.3.2.7鋼板樁的拆除鋼板樁支撐的拆除隨墩身施工的進(jìn)度逐層進(jìn)行，在已施工墩柱 混凝土標(biāo)高高出最高水

11、位后，可以將鋼板樁圍堰全部拔除。鋼板樁的拆除前，先將圍堰內(nèi)的支撐，從下到上陸續(xù)拆除，并 陸續(xù)灌水至高出圍堰外水位11.5m，使內(nèi)外水壓平衡，使板樁擠 壓力消失，并與部分砼脫離（指有水下砼封底部份）。再在下游選擇 一組或一塊較易拔除的鋼板樁，先略錘擊振動各拔高12m，然后挨 次將所有鋼板樁均拔高12m，使其松動后，再從下游開始分兩側(cè)向 上游挨次拔除，對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設(shè)備的能 力，將相鄰的樁一齊拔出，必要時進(jìn)行水下切割。7結(jié)論圍堰是深水基礎(chǔ)施工最重要的臨時性結(jié)構(gòu)，是保證橋梁基礎(chǔ)及 下部構(gòu)造施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于圍堰工程量大，圍堰結(jié)構(gòu)和工藝的 合理選擇，是基礎(chǔ)工程節(jié)省投資、縮短工期和保證安全最重要的因 素之一。此施工工藝是在對國內(nèi)外圍堰進(jìn)一步調(diào)研的基礎(chǔ)上，米用先進(jìn) 的結(jié)構(gòu)分析手段，結(jié)合常用的圍堰支護(hù)材料一鋼板的特性，將傳統(tǒng) 的重力式支護(hù)體系改變?yōu)閱伪阢~板樁+鋼支護(hù)體系；通過對鋼板樁 接縫及圍堰土