浅谈拉森钢板桩围堰施工的优点与施工技术.pdf

浅谈拉森钢板桩围堰施工的优点与施工技术姚瑶【摘 要】拉森钢板桩施工方法简单、快捷、防水止渗的效果比较好，并且整体的稳定性能比较强，能够有效解决路桥工程中地质条件复杂、施工难度比较大以及工期比较紧的工程项目。本文结合工程实例，简述了拉森钢板桩围堰施工的优点以及工程概况，对拉森钢板桩围堰施工技术以及拉森钢板桩围堰施工的问题与处理方法进行了论述分析。【关键词】拉森钢板桩；围堰施工；优点；施工技术；问题；处理方法一、拉森钢板桩围堰施工的优点拉森钢板桩围堰施工的优点主要包括：（1）施工质量可靠、安全系数高。采用拉森钢板桩施工的围堰由于支撑体系坚固，在水体长期流动冲刷的情况下，堰体可以做到不变形、不流头。既保证了围堰的质量不受环境变化的影响，也确保围堰内部施工作业的安全、更保护了湖泊河床的生态。（1）绿色环保、节省工期。传统的放坡回填土围堰施工由于放坡（按以往施工经验两边放坡镇1/3 ）占据围堰内有效使用面积，导致修筑围堰的回填土量大，污染环境，增加了修筑和拆除围堰的难度。而拉森钢板桩围堰采用环保的钢板桩垂直挡土，回填土量和占湖面积小，缩短了修筑和拆除的围堰的工期，保证了对湖泊最小程度的污染，减小了对湖床生态平衡的破坏，并保护节约了土地资源。（3）经济效益显著。通过拉森钢板桩做垂直挡墙进行回填土做围堰，减少了土方回填量（根据经验减少约2/3 的回填土方），拉森钢板桩可周转使用（使用次数50次），打桩工艺简单，操作方便，机械化程度高，并且修筑的围堰不变形、不垮塌、拆除方便，减少了建造、维护和清除围堰的成本。二、某桥梁工程概况某大桥 27#，28#墩均位于主航道之上，该墩位设计水位为4-7m，承台高度为3.5m，承台平面尺寸为13.6m X 13.6m。河床地质情况为：上表层为淤泥质私土和粉质私土，但主要以粉质私土为主。承台施工时，在水深、水流速度、河床覆盖层等各种施工条件确定后，最终决定采用拉森钢板桩围堰，最后通过确定钢板桩的强度、刚度和入土深度保证承台顺利施工。三、拉森钢板桩围堰施工技术的分析1、钢板桩围堰施工原理。（1）钢板桩围堰平面为矩形，采用拉森IV 型钢板桩，套型锁口，锁口内涂上润滑黄，两桩锁口联结转角10-15，摩阻力小，防渗性较好，四个转角位置采用焊接的T 形钢板桩；围堰内围模选用488H型截面与 C25钢筋砼 0.5mX0.5 m 截面，围模内支撑及角撑选用工地现有的530mm 钢管桩、 488H型钢、 I45b 工字钢及 C25钢筋砼支撑梁 0.8m X 0.5m 截面，共设三层；其中第二层围模及支撑只是在抽水过程中使用，第三层钢筋砼（C25 ）围檩及支撑施工完毕砼强度达到设计的80% 后，即可拆除第二层围模及支撑。（2）钢板桩的施打采用履带吊车，配合液压高频振动锤进行打入，承台施工完成后拔除；内撑梁分别安放在设计标高位置处，焊接在钢板桩的牛腿上，内撑梁外缘两端与钢板桩相撑住，以加大围堰抵抗土侧压力及水压力的能力。（3）承台混凝土一次性浇筑成形，在承台第一次混凝土浇筑完成，强度满足要求后拆除侧模板，然后向围堰内注水，围堰内注水高度至顶层支撑梁底，拆除钢板桩围堰内支撑，拔除钢板桩。2、施工要点。（ 1）钢板桩施工。打桩牢固后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。为确保钢板桩插正及位置准确，在导向架上设一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm ，插打时钢板桩靠紧导向架，一边插打，履带吊一边缓慢下沟，并在互相垂直的2 个方向用经纬仪观测，发现偏位，用履带吊调整，直到钢板桩达到设计标高。（2）钢板桩检验。第一，用于基坑临时支护的钢板桩，主要进行外观检验，包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度和锁口形状等，新钢板桩必须符合同厂质量标准，重复使用的钢板桩应符合相应的检验标准要求，否则在打设前应予以矫正；第二，锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查；第三，为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查，对于超出偏差的钢板桩应尽量不用；第四，钢板桩的其它检查，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；第五，锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯沫=5：5：30。（3）围堰抽水与支撑。钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度。由于水深较浅，根据设计，每个钢围堰内设三层围模及支撑，其中在承台顶部 50cm处设一层水平围模及支撑，先抽水至第二道支撑处，安装第二道围模及支撑，再继续抽水至河床底，抽水至河床面，安装第三层围模及支撑。第三道围模及支撑安装好后，待混凝土强度达到80% 后，将第二道围模及支撑拆除，以利承台施工。顶层第一道围模及支撑采用角撑与纵横对撑结合的方案。导梁采用 2I40b 工字钢，形成闭合框架，围模与钢板桩进行焊接。第二道围模及支撑，其中围模与第一道相同。第三层钢筋砼（C25 ）围模及支撑。钢板桩打入河床，内撑构件及其接点焊接必须按设计图要求精心加工，确保焊接质量。（4）混凝土封底。基坑抽水和清淤后，检查基坑内渗水量及钢板桩变形情况，对基坑抛石至设计高程后，若情况正常就可进行C25混凝土封底，封底厚度为30cm 。施工中应注意基底应向积水坑倾斜，以保证基坑渗水能流到集水坑内，并且由集水坑对角位置向集水坑推进，保证砼浇筑过程连续、不间断、不留接縫、一次性完成。四、拉森钢板桩围堰施工的问题与处理方法钢板桩打拔施工中遇到的问题，一般采用以下解决办法：第一，障碍物：插桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，会导致钢板桩打入深度不够，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。第二，偏斜：钢板桩在杂填土地段挤进过程中由于受到石块等侧向挤压作用力大小不同而容易发生偏斜，采取的纠偏措施是：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.0-2.0 m ，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振砼或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。第三，渗漏和流砂：桩体在使用前要调整和检查锁口的尺寸，由于使用时间长了后难免会变形，所以导致锁口部位封闭不好，对于内围堰使用时间长的工程，建议对围堰土体进行改良，可以使用灰土回填或者设置粉喷桩比水帷幕，起到防水的作用。第四，带入现象：在基础土体较软处，有时发生施工当时将邻桩带入的现象，采用的措施是：将己经施工完成的数根桩连接在一起，并且在施打桩的连接锁口上涂以润滑油等润滑剂减少阻力。结束语拉森钢板桩围堰是路桥墩台基坑施工作业中常用的支护途径之一，该支护方式具备作业周期短、操作简易、成本投入小的诸多优点。当前拉森钢板桩作为一种新型的建筑材料已被广泛运用于桥梁深水基础围堰工程。参考文献：1 杨炳勋等 . 拉森钢板桩围堰在海河特大桥施工中的应用J.国防交通工程与技术， 2009（4）2 李冬生 . 承台深基坑钢板桩支护方案研究与探讨J.才智， 2012（01）3 杨正广 . 拉森钢板桩围堰设计与施工技术探讨J. 城市建设理论研究， 2012（06）- 全文完 -