解决拉森钢板桩围堰漏水问题

目前，桥梁工程水中墩台施工的常用方法有钢板桩围堰和钢套箱围堰两种。钢套箱围堰具有可靠的整体性和良好的防水性，适用于水深较深、地质条件较差的桥梁工程墩台施工。钢套箱围堰钢材投入多、回收率低，下沉时设备及人员投入多，工序复杂。钢板桩围堰方案能够迅速展开施工，速度快，周期短，且支护材料可回收利用，经济性较好，只是必须加强止水措施。本文以天津市宁河县光明路蓟运河大桥工程钢板桩围堰施工为例，采用日常生活中常见的防水彩条布和细干砂或锯末拌合湿砂的方法成功解决钢板桩围堰漏水问题。

标签：拉森钢板桩围堰；漏水；防水彩条布；锯末拌合湿砂

一、工程简介

天津市宁河县光明路蓟运河大桥主体结构为空间扭转索面独塔钢箱梁斜拉桥，工程全长241.54米，桥面宽度45.5米，行车道设置为双向6车道。主墩布置在蓟运河河中心，主桥采用两跨方式跨越蓟运河，跨径布置为2×118m，主跨全长236m。

1#主墩承台采用顺水流方向为弧形承台，尺寸为21.25×36.25m，承台厚4m。主墩承台采用钢板桩围堰施工方案，钢板桩长度根据施工需要设计为18m，型号为拉森Ⅳ型钢板桩，其中河床以上高度为9.4m，河床以下入土深度为8.6m。整体钢板桩围堰的平面尺寸为38.4m×24.8m，内部自上而下设置四层围囹支撑加劲，抵抗施工过程中水压引起的钢板桩变形及受力。蓟运河大桥钢板桩围堰施工，采用公司原有旧拉森钢板桩，每片钢板桩长度为12米，根据受力计算所需钢板桩长度为18m。因此，在施工前需用原12米长的钢板桩接长，接长时注意保证每根钢板桩只有一道接缝。在钢板桩围堰工程中，如果使用的旧钢板桩矫正修理或检修不彻底，锁口处咬合不好，转角处理不好，或者是打桩不注意两块板桩的锁口插对不严密，不符合要求，就很容易出现渗漏现象。

二、鋼板桩围堰施工要点

1、进场钢板桩整修和检查

拉森钢板桩运到工地后，需进行整修和检查。清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正，对于超出偏差的拉森板桩应尽量不用。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。

2、拉森板桩接长

对检查合格的拉森钢板桩进行接长，接长时注意保证每根钢板桩只有一道接缝。先搭设拼装台座，将待接端头进行坡口处理，为了减小焊接变形，施焊前必须用压板将钢板桩定位，用坚固夹具夹平，保证两根钢板桩腹板在同一水平面并固定在牢固台座上。焊接时，先对焊磨平，再焊接加固板。钢板桩接长焊接完成后，用一块长约2m的钢板桩分别从两侧锁口穿过，检查锁口是否在同一直线及锁口内是否存在焊渣等障碍物。

接长后为保证拉森板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加拉森板桩在使用时防渗性能。每根板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干锯末=5：3。围囹及内支撑需现场加工，如工字钢拼接、角撑制作等，制作工艺及质量必须满足规范要求。

3、插打钢板桩

插打钢板桩过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。用汽车吊吊起钢板桩，利用履带吊配合振动锤插打钢板桩。第一根边桩的定位及双向垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键，施工时须严格控制。在钢板桩打入的时候互相垂直的两个方向用经纬仪观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。插打从上游开始，在下游一个角合拢。转角应用特殊形式的转角桩；在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止钢板桩位移等手段保证施工质量。

4、钢板桩合拢

钢板桩合拢技术是钢板桩围堰施工过程中的关键，合龙成功与否决定了围堰的施工质量。首先选择合拢口，一般在最后插打的一侧围堰中段设置一个合拢口，板桩根数约为3-5根。为控制合拢口处钢板桩垂直度，在距合拢口两侧还剩10余根钢板桩时便严格控制钢板桩的倾斜度。为了使合拢钢板桩能顺利与相邻桩的锁口相互咬合，插打前应使合拢桩两侧桩高度不同，高差控制在100-200 mm，这样合拢钢板桩的锁口可较方便地先与高桩套好，再套低桩的锁口。插打合拢桩时，使与相邻桩套好锁口的合拢桩自由落入，并将振动锤垂直降落，使其重量全部压在合拢桩上，开启振动锤，反复插打，将桩打至预定高程。合拢质量评价的标准如下：合拢钢板桩施打时间与一般钢板桩插打时间基本一致在打桩过程中，合拢钢板桩的锁口与相邻桩的锁口连结完好，未发现锁口破坏现象；合拢钢板桩打入后，其相邻两根桩的倾斜度仍保持在0.2%以内，与合拢前倾斜度一致。

三、解决钢围堰漏水问题

1、查找钢围堰漏水原因

导致钢围堰漏水的原因大致有以下几个主要方面：

1）钢板桩在运输、装卸过程中出现撞伤、弯扭及锁口变形；2）桩身残缺、变形严重；3）钢板桩锁口接缝变形大；4）钢板桩前期使用时的吊装孔在本次使用时未焊补；5）钢板桩接长焊接质量差、存在焊接变形；6）钢板桩合拢质量不好；7）封底混凝土与钢板桩结合不严；8）封底混凝土强度不满足设计要求。

通过查阅进场材料验收单、吊装前焊接质量验收记录、施工日志、合拢质量检查记录、封底混凝土强度报告等，确定导致钢围堰漏水的主要原因是采用的旧钢板桩，由于周转使用的次数较多，导致钢板桩锁扣接缝变形较大，锁扣咬合不严密。

2、制定漏水解决对策

针对钢板桩锁扣接缝变形较大、锁扣咬合不严密导致漏水的问题，我们采取多种措施相结合的方式进行人工堵漏。

对策一：在钢板桩周围外侧包裹一层防水彩条布，依靠水压力黏贴紧钢板桩，达到阻水目的。

对策二：在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时，根据实践经验，采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂或锯末拌合湿砂的方法，借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的。

对策三：对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。

图1. 沿钢板桩的接缝下溜锯末与湿砂拌合物

四、结论

总之，要想保证钢板桩围堰施工的顺利进行，避免漏水问题的发生，就要做到如下几点：

1、合理设计钢板桩围堰的结构形式，确保施工质量和结构受力安全。

2、尽量选用新的钢板桩材料，新钢板桩锁口咬合较好，能很大程度上减小漏水问题的发生。

3、使用旧钢板桩时，需先进行缺陷检查，对于超出偏差的拉森板桩应尽量不用。

4、对拉森板桩进行接长时，应确保焊接质量满足规范要求；使用前应检查锁口是否在同一直线上。

5、插打钢板桩过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。

6、钢板桩合拢的成功与否决定了围堰的施工质量，应严格控制钢板桩的倾斜度。

7、选用日常生活中常用的防水彩条布、细干砂、锯末拌合湿砂，多种措施相结合可以有效解决钢围堰漏水问题。

参考文献：

[1] 《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011

[2] 《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2004

[3] 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 JTJ 025-86

[4] 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB 50205-2001

[5] 《城市桥梁工程质量检验标准》 DB29-51-2003