钢板桩围堰施工技术浅论

1、工程概况

汕头大围木材厂泵站是建在防洪堤防段上的堤身式泵站。地基土自上而下分别为人工堆积（Q4S）、第四系海陆交互相沉积（Q4mc）和第四系河流冲积相沉积（Q3al）的填土、淤泥、含贝壳砂淤泥、淤泥质砂、泥质砂、（淤泥质、花斑、砂质）粘土等构成。该泵站为2级建筑物，施工围堰为4级，混凝土、浆砌石、钢板桩围堰导流标准为10～5年一遇洪（潮）水，本工程泵站枯水期施工期间需拆除原有堤防，堤外钢板桩围堰是堤防的组成部分，因此堤外围堰失事后影响较大，因此取导流标准上限值，采用10年一遇洪（潮）水，相应堤外设计水位为2.75m。

2、采用钢板桩围堰施工的原因分析

钢板桩的施工具有独特的优点，主要包括以下几方面：（1）施工方法简便，不需要庞大施工设备；（2）施工速度快，可大幅缩短工期，加快进度，节约成本；（3）互换性、止水性好，满足技术需求；（4）通过改变钢板桩的断面形状和长度，能使其适应不同地质、深度、支护结构的要求同时使整个维护结构更加经济合理；（5）基坑施工占地面积小，污染小，有环保特性；（6）耐久性好，可循环利用。木材厂泵站处于河流左岸，流域狭窄，围堰施工所提供的用地面积非常小，河流流速快，加上任务重、工期紧等因素的影响，经过多方讨论研究最终采用钢板桩围堰施工，确保工程顺利进展。

3、施工方法 3.1施工参数

根据木材厂泵站工程设计要求，本围堰属枯水期围堰，围堰主要由中粗砂、粘土、钢板桩组成。主要分为5个施工区，其中2、3、5区是钢板桩内填充物，围堰顶宽7米，施工期间围堰顶部荷载不大于20Kpa.拟采用15米和20米拉森Ⅳ型钢板桩围堰。本次工程桩设计为拉森IV型钢板桩作为支护钢板桩，桩长15米和20米，宽0.4米，每米重为76.1kg。支撑用工字钢和350型导钢管，拉结用Q345工字钢和钢筋。

3.2施工准备

（1）对于进场的设备认真积极进行安装调试。将钢板桩运到工地后，详细对其检查，丈量，分类，编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩作通过试验，锁口通不过或桩身有弯曲，扭曲，死弯等缺陷，采用冷弯，焊补，割除，接长等方法加以整修。

（2）施工前先应计算好本围堰共需多少材料，应备好足够的砂、石、粘土。同时做好堆料场的保护工作，防止台风、下雨对料场的影响，现场备好防水彩条布等。

（3）施工前应维护修整好两条施工便道，已便于材料能过直接运往施工区施工。

（4）放线定位

施工前，由测量人员依据设计图纸以及甲方提供的有效控制点在现场监理的见证下进行复测，合格后再施放出钢板桩的定位轴线。

3.3钢板桩围堰施工 （1）施放钢板桩定位轴线

场地整理满足施工条件后，开始施放钢板桩施工定位轴线，定位轴线要求用白灰撒线，并且位置准确，线路顺直，计算好拐弯控制点用桩量。做好定位15米和20米搭接位置。

（2）填筑钢板桩围堰施工平台

根据设计要求，填筑高程初定为1.0m高程，根据施工时实际水位值加0.5超高确定，填筑砂并铺碎石，保证可干地施工。

（3）打桩工艺 a：吊桩及桩就位

吊桩时，按安全技术规程操作，吊臂下严禁站人，同时吊装铰链上的穿销要穿插稳妥牢固，防止桩从铰链中脱落。桩机就位，再将桩吊起后桩周对准桩位白石灰轴线标记，将桩插入桩位。插桩后，调整桩机液压悬臂角度使桩身保持垂直。

b：打桩

打入初期，采用低速打入，以防遇地面障碍物造成钢板桩倾斜和偏移，遇硬土层，适当加大打桩力，穿过硬土层后降低打桩力。在此过程中，随时注意垂直

度的变化。在安装导框时，先进行定位测量，在平板船上作临时施工平台，导框采用现场的钢板桩制作， 固定在定位桩上， 在钢板桩上设置定位卡盘， 限制钢板桩的平面位置。钢板桩施打前，由长臂钩机将施打部位抛石清除。将钢板桩运至指定位置，然后用船上平台支架上的两个吊钩吊起，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩，用液压钳夹住钢板桩移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。钢板桩在淤泥质地段挤进过程中，受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔 1.0～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次， 可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。插打从上游开始，在下游进行合拢。在露出水面段的合拢处将两根合拢钢板桩焊接 1m 的焊缝后， 再把两根钢板桩拔起至底部，然后随焊随打，一直到设计标高处。

c：支撑与降水

在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内水位的下降按\"先支撑后降水，分层支撑分层降水\"的原则进行，结合本基坑工程的特点，共分四层支撑.基坑支撑的顺序如下：第一层围笼→进行第一层支撑→抽水至第二层支撑处→加入第二层围笼→进行第二层支撑→抽水至第三层支撑处→加入第三层围笼→进 行第三层支撑→抽水至第四层支撑处→加入第四层围笼→进行第四层支撑→抽水至基坑底。围堰第一次抽水较为关键，需配置足量的水泵进行强降水，从实际抽水过程中可知漏水情况，围堰钢板桩锁口咬合是否紧密， 漏水处可用细砂拌和木屑从锁口外侧抛洒，靠水压差产生的水的自吸力即可堵漏。漏水较大处可先用棉絮等物品进行填塞，然后重复上步工作反复多次后即可堵漏。

（4）施工方式

施工过程中，钢板桩拟定采用一横一丁的方式进行施工，以保证钢板桩支护有足够的刚度。

（5）支撑的拆除

该泵站工程施工过程中，如需要对支撑的受力杆件进行拆除时，必须提前对钢板桩支撑的连梁选择好新的支撑点并重新支撑完毕后，方可拆除影响施工的支撑杆件。严禁随意拆除支撑体系的主要受力杆件。泵站工程施工完毕后，需将泵站工程与围堰之间的空间进行开挖，方可拆除支撑。

（6）拔桩

当第二道支撑（距桩顶0.6米）拆除后，可进行拔桩工作，根据该工程的特殊性，由于第一道支撑（距桩顶4米）埋深于土中，固第一道支撑的拆除需用钩机将填土挖除后才能拆除，由于施工两地的限制，拔钢板桩在一定长度距离后，要停止拔桩，立即将前面的第一道支撑挖出，再进行下步的拔桩工作。拔桩时，需有专人监护，以保障对泵站工程的成品保护和施工人员的安全。拔出的钢板桩要及时运出施工现场。

4、实施效果及市场前景

采用钢板桩围堰施工技术解决了实际施工过程中的一大堆难题，汕头大围木材厂泵站围堰工程通过采用钢板桩的施工方法，施工过程顺利，大大加快了施工进度，缩短了工期，为后续主体结构工程施工创造了良好的条件。目前，采用钢板桩施工的方法已经不断的在汕头大围其他堤段推广应用，包括基坑支护、泵站、水闸、堤防围堰等。该施工方法的推广与应用使得工程顺利进展，获得良好的实施效果。我国在未来必将成为一个钢板桩消费的大国。一方面由于国家在工程建设中的大力投资以及城镇化发展的建设。另一方面由于我国在工程领域内对环保、节约用地、抵御自然灾害方面的意识的加强，必然会对一些环保、节约、高效的一些工程产品产生巨大的需求。因此我们有理由相信，钢板桩施工技术在未来一定会有更加广阔的市场。