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钢板桩围堰在筑岛承台施工中的应用
时维允
（中铁二十局集团第二工程有限公司 北京 100142）
【摘 要】 在多个承台位于地下水位以下施工的环境中，正确的选择施工支护方案是关键，本文以工程实例为背景系统总结了钢板桩施工的方法，对同类施工具有一定的借鉴作用。
【关键词】 拉森式Ⅳ型钢板桩 施工工艺 注意事项
1 工程概况
1.1 地理位置
呼兰河呼口特大桥位于黑龙江省哈尔滨市呼兰区境内全长1888.16m共计46个墩台。桥址所经地带海拔114.78m～120.51m，处于松嫩平原呼兰河下游，为平原微丘区地带，该河段属于平原河道的漫滩地及一级阶地，地势平坦。河道十分弯曲，河底表层大多为细、中粗砂，下层为砾石,钢板桩施工位于回填土地段。
1.2 气候特征
桥址区气候四季分明，雨量充沛，干湿季节明显，第四系地下水丰富，冬季漫长寒冷干燥，夏季短暂温热多雨，春季多风，秋季凉爽。每年十月末开始结冻，至翌年三月中旬开始融化，六月初化透，最大冻结深度1.98m。
2 施工方案的确定
方案一 对河道中主体工程采用搭设钢栈桥至各墩台处，钢平台加钢板桩或钢套箱施工桩基和承台。
方案二 对于水深小于3m的采用筑岛施工，筑岛后，先施工桩基，在开挖承台前进行拉森式Ⅳ型钢板桩支挡围护，进行承台开挖、墩身施工。
方案对比：方案一搭设钢栈桥、钢套箱施工时间长，消耗材料多，占用资金大，受施工场地限制，施工不方便，施工工期长；
方案二土方填筑施工快，前期投入相对较小，桩基施工完毕后，钢板桩施工基本不受施工场地限制，施工工艺相对成熟，能够平行作业，钢板桩可重复周转使用。将会大大缩短下部结构的施工工期。
方案选择：施工现场的实际情况是承台较低，主要为回填土、淤泥质粘土和细砂为主，比较适合钢板桩施工，根据项目工期的总体要求，结合实际需要，决定采用钢板桩围堰施工。
3 施工工艺
基坑开挖采用拉森式Ⅳ型钢板桩支挡围护，在钢板桩中间间隔2～3m设置一道围凛，同时设置横撑和斜撑，确保钢板桩不出现失稳现象。钢板桩的围凛和和支撑采用双层H型现场焊接。顶部悬挑0.8m；中间设置三道围凛和斜撑，围凛间距为2.4m；每道围凛采用两根H350型钢叠加。高度0.7m；最下端围凛矩基坑底部3.8m，在河床中锚固6.5m，施工工艺流程图见图1。
3.1施工准备
施工准备
⑴材料及机具
钢板桩采用国产拉森式（U型），鞍IV型。钢板桩长度依据开挖深度及入土深度调整。采用SY360C-8履带吊配合振动锤配合作业。
⑵作业平台
首先依据实施性施工组织设计方案，进行筑岛施工，施工完桩基后，然后平整场地。根据履带吊车作业面积修整作业平台。平台范围内土体要相对密实。有利于施工作业。
⑶测量定位
依据桩间位置基坑开挖后所需要的工作面积。按照此尺寸通过全站仪放线定位。
3.2打入钢板桩
⒈定位桩
根据施工放样，打入两根钢板桩，并在两根定位桩上，固定方向架。定位桩入土深度要足够，以保证定位桩及方向架的稳定。
⒉打桩
依据方向架进行打桩施工，下沉方法为振动法下沉。打桩的施工要点：
3.2.1．施打前，钢板桩的锁口应用防水材料填缝，以防漏水。
3.2.2．施打顺序为：
由上游分两头向下游合拢。施打时应先将钢板桩逐根或逐组施打到稳定深度，然后依次施打至设计深度。在垂直度有保证的条件下，也可一次打到设计深度。
3.2.3．接长的钢板桩，其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开。
3.2.4．同一围堰内使用不同类型的钢板桩时，应将两种不同类型的钢板桩的各半块拼焊成一块异形钢板桩以便连结。
3.2.5．施打过程中，应随时检查其位置是否正确，桩身是否垂直，不符合要求时应立即纠正或拔起重新施打。
施工准备
测量放线
开挖沟槽
水泵排水
有水挖沟槽
施打定位桩
施打钢板桩
做内支撑围凛
检查垂直度
开挖施工承台及墩身
拆除内支撑拔除钢板桩
图1 钢板桩施工工艺流程图

4 钢板桩打设的公差标准如下表所示(表1)
表1 钢板桩打设公差标准
项目
允许公差
板桩轴线偏差
土10mm
桩顶标高
土10cm
板桩垂直度
0.1％
5人员机具配备
5.1机具设备
序号
机械设备名称
型号
数量（台）
备注
1
挖掘机
SY360C-8
3台
配套使用
2
振动锤
45式
3台
3
钢板桩
拉森式
3400T
共14套
4
电焊机
35KVA
9台

5
切割机

6套

6
全站仪
尼康
1台

7
水准仪
DSZ2
3台

5.2人员配置
序号
人员
人数
备注
1
现场管理人员
6
负责现场协调
2
安全员
3

3
电焊工
20

4
杂工
9

6 施工要求
5.1 打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。
5.2 打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。
5.3 在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
5.4 钢板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。
因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。
总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0．5-3．0米。
6 结束语
钢板桩围堰在呼口特大桥项目的大量成功使用，为桥梁下部施工节省了时间，加快施工进度，节约了成本，这套成熟的施工工艺，施工方便简单，施工质量优良，安全可靠，取得了良好的社会效益和经济效益。

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