南通路桥工程有限公司江苏南通226008
摘要：在原来钢板桩围堰施工工艺的基础上技术创新而成，它主要是通过优化钢板桩的施工工序，并制作专用的高压射水引孔插打钢板桩围堰。这一方法的出现弥补了钢板桩围堰不适用于超厚砂卵石地质的情况，为营造建筑物深水基础施工所需的环境以及缩短工期拓宽了新思路和新途径。
关键词：钢板桩；围堰；高压射水引孔；环境
内支撑系统主要分为围囹、内撑和连系梁。钢板桩围堰的内支撑系统施工主要采取分层拼装焊接整体下放的施工工艺，顺序为：导梁施工→围囹施工→内撑施工→连系梁施工→托梁施工→整体下放。1导梁施工，导梁主要由上下牛腿和导梁组成，采用型钢制作。根据护筒的垂直度和牛腿上下支点的距离h设计上下牛腿的长度确保导梁的垂直度。导梁制作好后用汽车吊整体下吊就位，临时搁置在预先焊好的三角板上再焊接固定在护筒上。在钢护筒上焊接牛腿，用汽车吊将下好料的围囹放置在牛腿上，将相邻围囹先用三角钢板固定再焊接牢固。先在围囹上放线，确定内支撑撑点的位置，并焊撑脚然后汽车吊起吊内撑与撑脚焊接固定。围囹、内撑施工完后，焊接联系梁，增强内撑的整体性，并为后期内支撑系统整体下放创造好条件。托梁是为了支撑上层内支撑系统而在下层围囹上加焊的型钢柱，托梁的意义重大，保证了钢板桩围堰的成功实现。
内支撑系统采用履带吊或汽车吊配合龙门吊起吊整体下放，下放时应有专人指挥，注意整体平衡和速度缓慢，底层内支撑系统搁置在导梁下牛腿上，其他层内支撑搁置在托梁上。
钢板桩插打采用履带吊在墩位处平台上作为起吊设备，配合振动锤逐片插打的施工方法，插打时须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。难以插打到设计标高时，先采用特制的高压射水引孔桩在桩位处引孔，然后再插打到钢板桩到位。高压射水引孔桩采用同样型号的钢板桩制作，钢板桩槽内焊两根钢管，分别通高压水和高压空气，随着板桩下沉，将桩端下的密实卵石层冲松散，小粒径砂石随高压水气混合物上浮到河床，形成孔洞，从而使钢板桩的锚固深度能达到设计的要求。钢板桩插打的次序从上游正中间开始，由中间向两侧进行，在下游角部处合拢。为了保证围堰的顺利合拢，先按钢板桩宽度在围囹上画出每根钢板桩的边线，然后在边线位置处焊特制的F形卡具，钢板桩沿着F形卡具的凹槽插打进入河床，保证钢板桩位置的准确。
钢板桩插打垂直度的控制主要从两方面控制。1）第一片钢板桩垂直控制：插打前应在围囹上画出每根钢板桩的边线，在边线位置处焊特制的F形卡具，钢板桩顺着F形卡具的凹槽着陆河床，用锤球进行观测，钢板桩垂直度满足要求方可继续锤击下沉，在插打过程中进行过程测量和控制，如垂直度不能满足要求应拔出重打。2）其后钢板桩垂直度控制：其后的钢板桩一侧沿插打到位的锁口，另一侧沿焊在围囹上的F形卡具插到到设计标高。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。钢板桩合拢后即可组织对围堰底部进行吸泥，吸泥采用专制的吸泥机，吸泥机主要由一台或两台空压机（根据水深和河床密实程度定）、一台水泵和吸泥管组成，吸泥管的直径应大于卵石可能的最大粒径，吸出的砂卵石由运渣船运走。
吸泥时应根据以下事项：（1）吸泥顺序：利用龙门吊吊起吸泥管，采取分层从一角顺时针或逆时针螺旋行进吸泥，在中间结束，层数应根据围堰开挖深度，河床的密实程度和吸泥机功率确定。（2）吸泥布点：吸泥点位间距应进行试吸并通过测绳测量确定。（3）围堰内外水压维持稳定：为了保证围堰的安全，吸泥过程中不断向围堰内补水，维持内外水压平衡。（4）基地平整度：基地平整度应进行测量并通过碎石找平。（5）基底超吸：为了防止封底混凝土顶面超过设计标高给承台施工带来麻烦对基底超吸100~200mm。围堰封底采用汽车泵配合龙门吊起吊集料斗进行移动水下混凝土灌注。在灌封底混凝土前，要派潜水人员对附着在钢护筒外壁、桩基外侧、钢板桩围堰内壁的泥浆及杂物清理干净，人工将钢板桩围堰底部进行平整，对基底进行抚平，并在基底堆码一层厚度为10cm的碎石；同时，在灌注前要精确探明基底各部位的标高，封底应先灌注低洼处的封底混凝土，以免因高处导管内混凝土往低处流淌造成导管底口脱空或埋入的厚度过薄，致使导管底口进水，发生质量事故。封底时应根据以下事项：导管选用300mm的钢制导管，管底口距基底面100mm～200mm，导管使用前作水压、水密试验，合格后使用。试验的水压按导管超压力的1.5倍取值。导管布置应根据围堰的尺寸、混凝土的塌落度和流动半径进行导管的布置。1）首批封底混凝土关系到封底能否成功，混凝土储料斗容量依据首批灌注时能把导管底口埋入混凝土堆高按1.0m而定。2）灌注围堰水下封底混凝土的速度不宜小于0.25m/h。3）测锤及振捣器，测锤采用钢板焊制成平底空心封闭的锥体，其相对密度为1.5～2，或采用混凝土制作，使用尼龙绳悬吊。利用测锤实时进行封底混凝土浇筑标高的测量。备用1到2台混凝土插入式振捣器，在漏斗颈混凝土卡住时，及时利用插入式振捣器进行疏通。4）围堰内外水压维持平衡，备配2台每小时排量不小于为30m3/h的抽水泵，抽水龙头必须与封底混凝土表面保持2～3m的安全距离。5）补料，导管封口完成后，按规定的时间进行及时补料，同一导管两次灌入混凝土的时间间隔控制在45min以内。混凝土灌注顺利时，一般不随便提升导管，即使需要提管，每次提升的高度都严格控制在20～30cm。提升导管采用龙门吊，由专人统一指挥，用慢钩完成。6）标高测量，灌注过程中，根据灌注量，每隔一定时间测一次标高，用以指导导管下料，使混凝土均匀上升。混凝土浇筑临近结束时，全面测出混凝土面标高，根据测量结果，对混凝土面标高偏低的测点附近的导管增加灌注量，直至所测结果满足要求。当所有测点的标高满足控制要求后，结束封底混凝土灌注。围堰抽水清基，封底砼达到设计强度后即可进行抽水，抽水时应控制抽水速度，时刻监测围堰的变形情况。在抽水工程中应观测围堰漏水情况，采取合适的堵漏措施，利用漏水处水压差降产生吸力的原理，在漏水处钢板桩上迅速溜下干细砂或锯木屑、粉煤灰（煤碴）、棉絮等填充物，在吸力的作用下，填充物会被吸入接缝的漏水处，将漏水通道堵塞，有效的减少漏水。抽水完毕后，在周边砌筑截水沟和集水坑，在中间形成干作业环境，对围堰基地进行清理找平。
围堰拆除，钢板桩拔除方法：先用振动锤夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。围堰拆除顺序为：1）钢板桩围堰拆除时，先向钢板桩与承台间填筑砂土混合物，并在承台上部浇注砼冠梁；2）待冠梁砼达到强度后，拆除承台上一道内支撑；3）向围堰内注水至上一道支撑下1m标高，拆除内支撑直至第一道；4）内支撑全部拆除后，依次拔出钢板桩。
参考文献：
[1]杜荣军.建筑施工安全手册[M]，北京：中国建筑工业出版社，2007．
[2]中华人民共和国行业标准.工程结构可靠性设计统一标准（GB50513-2008）