1 前言
近年来，我国公路事业的建设，随着国家大力投资和发展取得了巨大的成就，大跨径桥梁施工技术不断创新，水中基础的施工是关键，其备受关注的方面有：技术复杂性、工艺多样性、造价投入、安全保证等。钢板桩围堰作为水中基础施工重要的临时性结构之一，由于其本身的许多优点，在桥梁基础及下部结构施工中将呈现很好的应用前景。
钢板桩围堰主要由钢板桩和钢围檩组成，钢板桩起防水、挡土及充当水下封底混凝土模板的作用，钢板桩围堰是使用钢板桩逐根插打，钢板桩之间相互咬接，最后封闭成一个整体，可以挡住外侧的水土。钢板桩之间的连接采用锁口形式，这种锁口既能加强连接，又能防渗，还可以做适当的转动，以适应弧形围堰的需要。钢板桩适用范围一般为3-12m，本工程对钢板桩施工工艺流程进行了改进，采用水下支撑的方式，使钢板桩围堰在12-18m也可以进行了应用。
本工法以深水水中墩承台施工实践为前提，以钢板桩围堰水下支撑施工技术为核心，运用科
学的管理水平和先进的检验手段，综合考虑工程特点、施工环境、施工工期、安全保障、投资成本等因素，提高了施工效率，保证工程质量，降低工程造价，从而提高企业的施工能力和管理水平。
炼焦配煤2 工法特点：
本工法与传统的套箱围堰、双壁钢围堰相比，具有以下优点：
2.1采用钢板桩和内撑型钢，材料单一标准，轻便、便于安装及施工控制等工序操作。
（1）本工艺采用结构计算、分析手段，结合地质条件，根据常用的围堰支护材料（钢板桩）的特性，与传统的重力式支护体系相比，单壁钢板桩加钢支撑体系具有材料简单标准、轻便、施工简便等优点；
（三联件2）普通施工设备即可满足使用，无需大型机械吊装设备，施工程序少，周转材料方便、快速，缩短和保证了施工工期，也节约了成本。例如大吨位的沉井围堰在施工起来，不仅设备要求特殊，而且施工控制较难、工期长、工序相对也复杂。
2.2假如地质资料在实际施工操作时遇到困难时，可以先试打取得实际参数值来修正，遇孤石可改变围堰形状避开，或采取其它合理措施，从而降低了风险和投资，和传统的套箱施工相比较，钢板桩围堰施工的灵活性和机动性得到了发挥，也间接地降低风险成本，保证了工期和安全施工。
3 适用范围
本工法适用于水深12景区拍照～18m，水流速中等的河道，桥梁基础承台下一定深度范围内地质为砂土、粘土、砂粘土，不含大直径卵石或块石的桥梁基础工程。
4 工艺原理
深水钢板桩围堰水下安装支撑工法，主要原理是利用先水下安装支撑，在抽水的过程中相比于常规工艺的顺作法能够有效缩短钢板桩内侧支撑间距，进而减小钢板桩的弯矩和变形值。在相同水文地质条件、相同材料情况下深水围堰水下安装支撑与抽水后安装支撑两种工艺钢板桩的弯矩分析对比如下（以官渡黄河大桥124#墩深水钢板桩围堰工程为例）：
图4.1-1水下加撑上述工况钢板桩弯矩值 图4.1-2 常规工艺下钢板桩弯矩值
通过对比可以看出，对于深水围堰采用先水下加撑，再进行围堰抽水，可比常规工艺抽水后支撑弯矩值大大减小，更有利于结构安全与稳定。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程：
施工准备工作→测量放样→第二、三层围堰支撑下放，第一层围檩安装→插打钢板桩→水下吸泥→水下封底→抽水及第二、三层围堰加固→抽水→桩基无破损检验→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土→养生→围堰拆除。
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5.2 工艺步骤：
5.2.1水下支撑施工
（1）在钢护筒上焊接临时牛腿作为组装围檩的临时支撑；
（2）在钢护筒顶放置双拼HN700*300型钢，作为围檩下放时的吊架。型钢与围檩之间用首ø32的精轧螺纹钢作为吊杆，共设置12采集重构个吊点。
围檩下放千斤顶布设
（3）在钢护筒上用HN700*300型钢焊接形成托架，第三层围檩直接放在拖架上。
（4）第三道围檩随托架进行下放，托架及围檩下放以钢护筒作为导向，下放时采用千斤顶同时下放；
（5）第二层围檩与第三层围檩之间采用钢管支撑连接在一起，同样采用千斤顶进行下放。
（6）第一层围檩在水面上，在钢护筒上焊接临时牛腿作为围檩的托架；第一层围檩同样作为钢板桩施工的导向架。
托架及围檩下放导向装置
图5.2-2 准备下放的围檩及上面的钢管支撑
5.2.2打桩
（1）利用做好的三层围檩作为导向架进行插打钢板桩。
（2）桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。
（3）准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。
（4）单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大，基础较深的地方采用相对较长的桩。
5.2.3拔桩
施工完成后就可拔桩。先用打拔桩机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，应停止拔桩，先活动1min～2min后，再往下锤0.5m～
1.0m，然后往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
5.2.4钢板桩的施工中遇到的问题及处理办法：
由于河床地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，采用如下几点办法解决 ：
（1）桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
（2）钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块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l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石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。
（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄或宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。
（4）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把
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相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。
5.2.5围堰抽水与清淤：
钢板桩完成后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度，并在围堰顶端设置一道安全支撑，当抽水达到预定的深度后，应及时加支撑防护。
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