钢板桩围堰施工工艺及要点

高良涧船闸扩容工程上下游临时围堰堰体为L型上游长约125米、下游长约140米，设计采用宽750钢板桩，临水面桩长24米，入土深度约17米（临水面钢板桩抬高2米），内侧桩长12米入土深度约5米，围护采用750钢板桩坝体复合围护，坝体采用封闭钢板桩（二头与原护岸连接形成封闭），内外打设二道钢板桩，相距宽度为8米，中间用一排Ф60间距为3m钢拉杆加固，钢板桩外侧用25#槽钢做围囹梁，中间回填袋装粘土形成坝体。上游设计施工水位为+13.33米，下游设计水位为+8.33米。 

上游临时围堰钢板桩断面图

下游临时围堰钢板桩断面图

二、工程的特点及难点

本工程为洪泽湖内扩建船闸工程的施工围堰工程。围堰作为上游防洪圈的第一道防线，不仅对主体工程施工进度和质量都有着重要的影响，对洪泽湖防汛工作也起到至关重要的作用。

2.1、工程的特点

1、施工作业面位于洪泽湖内，钢板桩长度超长（24米），投入机械设备多，现场加工构件较多。

2、施工止水要求很高，并且位移的控制也应满足设计要求。

3、本工程施工周期较长，部分钢板桩须二期施工。

2.2、本工程的难点

1、平台搭设、水上、临时堤坝上打、拔超长钢板桩，水上按装钢拉杆对施工人员技术及安全要求较高；

2、由于本工程位于洪泽湖内并靠近船闸导航墙堤坝，上下游围堰水位较深施工较困难，围堰工作面较大，同时施工不能影响通航。

三、施工准备

1、在施工前先落实钢板桩厂家确认工作，进行现场考察，保证材料能满足设计要求；

2、开工前先修筑一条临时便道，满足重量车能够行走，保证材料能运至施工现场；

3、由于上下闸首围堰处存在混凝土护坡，采用凿岩船和挖泥船设备进行挖除，确保清除到位。

4、将新钢板桩运到工地后，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，以2~3人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800~1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，再焊接加固板，对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。

在采用组桩插打时，每隔4~5m设有一道夹板，夹木在板桩起吊前夹好，插打时，逐付拆除，周转使用。

组桩及单桩的锁口内，涂以黄油混合物油膏（重量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干粘土=2：2：2：1），以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。

5、上下闸首临时围堰施工搭设施工平台，选用80T履带吊机，扒杆高33m，（锤重10吨，钢板桩2.7吨，总重约13吨）吊距、吊高、吊重均可满足打钢板桩的施工要求，根据工程地质报告资料，故选用120KW型振动锤沉桩可顺利进行。

四、钢板桩围堰施工工艺及要点

4、1沉桩用导桩、导梁

导框安装与插打方法： 在进行安装导框时，先进行定位测量。水中导框距岸边较远者，用前方交会法定位。导框的安装，一般是先打定位桩或作临时施工平台。导框采用在工厂或现场分段制作，在平台上组装，固定在定位桩上。当不设定位桩时，直接悬挂在浮台上，待插打入少量钢板桩后，逐渐将导框固定到钢板桩上。 

水域导桩采用400*400H型钢，长度12000mm，陆域导桩采用400*400H型钢，长度6000mm，每对导桩净距约0.58m，导梁拟采用400*400H型钢，L=9000mm，临时支撑拟采用L75*75*8或[12，L=800-900，导桩桩顶标高可略低于钢板桩顶高，临时支撑焊接在导桩翼缘，以架立导梁，在临时支撑上测量放出围堰四边的轴线，导梁立放在导桩内侧，与导桩背靠背焊接，顶标高基本与导桩平，水上外侧导桩可焊接三角架，铺设施工脚手板，以供打桩时操作人员行走，协助对榫插口。施工打导桩时，纵向位置需严格认真控制，如偏差过大，可采用临时牵拉办法予以纠正，焊接导梁时要认真复核导梁位置，导梁焊好后可拆除临时支撑。导桩、导梁可周转使用。

4.2打桩顺序

先从一侧岸边第一根桩顺向打桩，二排桩同时依次向前施工。钢围檩按设计要求布置连接牢固。

4.3钢拉杆制作

严格按施工图和有关规范进行钢拉杆加工，并按设计要求对拉杆进行防腐处理，用方便袋抱好拉杆端头丝口，防止丝口损坏。

4.4打桩施工

钢板桩检查合格后，由汽车运至现场，按插桩顺序堆码，每层用垫木隔开高差不得大于10mm，上下层垫木中线要在同一垂直线上，允许误差不得大于20mm。

将钢板桩运至指定位置，然后运用两个吊钩的吊起和放下，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩，移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。

在预施打的钢板桩锁口内嵌填黄油沥青混合料。箍紧钢板用的弧度卡箍，待插入锁口时逐个解除。并在桩的下端系两根缆风绳。

安绑主副吊点，其中副吊点末焊吊环，用钢丝绳捆扎时，应垫以木枋，以防滑移和受力后吊点处锁口变形。

起吊一定高度后，慢慢放松副吊点，使钢板桩慢慢接近垂直状态，并利用风缆控制正反方向。

钢板桩就位下插，第一根钢板桩是整个围堰的基准，需二台经纬仪交会控制定位，保证桩自身垂直及平面位置准确。振动沉桩过程中测量仪器亦需认真控制，以便随时纠正调整沉桩位置，如偏差过大，需拔起重新沉桩。其余各桩，则以插桩为准，对好锁口后，利用自重下插。当自重不能迫使其下插时，可对其进行加压。

安设桩锤进行振动锤击，使钢板桩下沉到河床预定的标高位置。后继沉桩可不用仪器测量控制，按导梁位置来控制钢板桩桩位，但需经常用仪器校验，或拉尺校验。如出现偏差需及时纠正调整。钢板桩入土深度及标高按图纸与设计施工，钢板桩打好后，钢板桩内侧拉杆加固紧跟施工，拉杆长度在4.5 m，内侧拉杆加工好后在钢板桩上割洞，安装穿插螺丝铆紧，内侧拉杆具体数量按照设计承载能力施工。应遵循边抽水、边填土、边架立支撑的原则，满足钢板桩不因填土而使之变形。

4.5抽水堵漏

钢板桩上设置位移观测点，钢板桩插打完，先回填土方然后方可抽水开挖。抽水速度不能过快，且要随时观察围堰的变化情况。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，同时在漏缝处撒大量木屑或谷糠，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，采用砼封底等措施。

五、质量控制要点

1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，钢板桩要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。

钢板桩接长和异型钢板桩制作允许偏差

3、拼组前清除锁口残渣，涂抹润滑油脂，拼组时钢板桩顶端齐平，高差不超过5mm，成组钢板桩的锁扣要用电焊固定。

4、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向木，顺导向木下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰，同时为了使围堰周边能为钢板桩数所均分，事先在围堰导梁上按钢板桩组的实际宽度画出各组钢板桩的位置，使宽度误差分散，并在插桩时，据此调整钢板桩的平面位置，使误差不大于±15mm，当仍有困难时，将合龙口两边各几组钢板桩不插到河床，在悬挂状态下进行调整。在无法顺利合拢时，则根据合拢口的实际尺寸制造异形钢板桩合拢。但要控制异形钢板桩上下宽度之差不超过桩长的2%。

5、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，相邻钢板桩接头间距大于5m,所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。

6、在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。

7、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖变卷，造成拔桩困难。

8、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用。

9、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩。

10、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤。

11、钢板桩围堰在使用过程中，防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管，到围堰内抽水时，再予封闭，在围堰内抽水时，钢板桩锁口漏水，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝，撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒。

12、认真布设测量基线及高程控制点，认真计算桩位（包括导桩）控制点，导梁架设时认真测量检查，直至调整准确。

13、打桩过程中经纬仪需认真控制桩位及桩的垂直度，避免出现脱榫，咬口变形，倾斜等不正常现象。

六、打板桩时常见的问题和对策

1、打桩阻力过大不易贯入。

这是由两种原因造成：一是在坚实的砂层或砂砾层中打桩，桩的阻力过大；二是钢板桩连接锁口锈蚀、变形，致使板桩不能顺利沿锁口而下。对第一种原因，需在打桩前对地质情况作详细分析，充分研究贯入的可能性，在施工时可伴以高压冲水及振动法沉桩。第二种原因，应在打桩前对板桩逐根检查，有锈或变形的，及时调整。还可在锁口内涂以油脂，以减少阻力。

2、板桩向行进方向倾斜

通常情况是在软土中打板桩时，由于连接锁口处的阻力大于板桩周围的土体阻力，形成一个不均衡力，使板桩向前进方向倾斜。这种倾斜要尽早调整，方法可用卷扬机和钢索将板桩反向拉住后再沉桩。当倾斜过大，靠上述方法不能纠正时，可使用特制的锲形板桩(斜桩)，达到纠偏的目的。

3、相邻板桩带入

这种现象常发生在软土中打板桩，当遇到了不明障碍物、孤石或板桩倾斜等情况时，板桩阻力增加，便会把相邻板桩带入，可以按下列措施处理：

（1）不是一次把板桩打到标高，留一部分在地面，待全部板桩入土后，用屏风法把余下部分打入土中。

（2）把相邻板桩焊牢在围囹上。

（3）数根板桩用型钢连在一起。

（4）在连接锁口上涂以黄油脂，减少阻力。

（5）运用特殊塞子，防止土砂进入连接锁口。

板桩被带入土中后，应在其顶部焊以同类型的板桩以补充不足的长度。