大直径圆形钢板桩围堰施工技术--施工技术（4）

                                                                                             大直径圆形钢板桩围堰施工技术

                                  李仁民1刘伟2陈晓凤1

                                 (1.东南大学岩土工程研究所 ;2.中交三公局第二工程有限公司)

摘要:水中承台施工目前多采用双臂钢围堰、锁口钢套箱、双排钢板桩围堰和钢板桩围堰等方案，上述方案整体性好,刚度大,抗变形能力强,但造价较高。钢板桩围堰由于施工周期短、综合成本低等特点,越来越多的深水基础开始采用。钢板桩刚度小，变形大，一般深围堰均采用多道内支撑，挖土不方便,工期长,造价高。徐明高速淮河特大桥 20# 承台为直径 26.0m 的圆形承台,采用圆形钢板桩围堰,直径31.64m,桩长27m，布设了7道H型钢围檩,没有设置水平对撑。本文结合该实例介绍了钢板桩的打拔、围囹安装、钢板桩锁口漏水处理、硬粘土层湿挖、封底混凝土浇筑等大直径圆形钢板桩围堰施工成套技术。

关键词:圆形围堰 钢板桩 无内支撑 H型钢围檩 施工技术

4 施工技术

3.4基坑开挖及围檩内支撑安装

板桩合拢第一层围檩固结后,第二、三层围檩安装,采取分层抽水分层安装方法施工。进入土层后采用挖掘机配合吊斗对承台范围内土体进行分层开挖，开挖至+8.0m处安装第四层围檩并固结开挖至+6.0m处，安装第五层围檩并固结，开挖至+4.4m处安装第六层围檩并固结,第六层围檩在粘土层上面，由干挖法施工至粘土层上面在理论上和经验上是可以的。第七层围檩的施工要根据现场渗水量确定是水下开挖还是干挖。从前面的计算来看,干开挖在理论上是成立的。做为应急措施，若围堰内渗水量过大则改为水下开挖方式(估计在第六层围檩安装之后)施工,先往围堰内注水至围堰外面水位，然后采用高压水枪配合泥浆泵清除围堰内土体至封底混凝土标高，灌注水下封底混凝土。

硬粘土层的湿挖方式:当开挖至标高为7.5m处时，由于地质为粘土层,土质较硬且含砂砾石，部分已形成沉积岩。水下开挖难度大，高压水枪难以把粘土液化，本项目采用了“水刀”的方式进行切碎，然后再用抓斗进行抓土。具体做法如下:

(1)由于粘土层厚度为3m,下为砂层,利用振动锤把钢管打到粘土层下方，然后再把钢管拔出来，钢管内的粘土随钢管一并带出，形成一个孔。把吸泥泵放进孔内，抽空粘土下方的砂层，使粘土与砂土分开,制孔间距为1米见方,呈梅花形布置。

(2)制作水刀,水刀所用材料为工字钢或钢板桩。就是在钢板桩两侧布置2个高压水枪。如下图所示:

(3)用振动锤夹住水刀往下振，如同切豆腐一样，一块块切把粘土切下来。由于粘土层下方是空的,水刀切粘土时亦变得非常容易。

图4“水刀”示意图

由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度会有一定影响，型钢安装后与钢板桩之间有一定的间隙。为防止围堰的变形，要求将型钢与钢板桩之间的间隙较大的采用C50细石早强混凝土填充，较小间隙填塞钢片。当围堰内淤泥开挖至设计标高后，应观察基底开挖质量，如欠挖或超挖较多时,应采取相应措施加以处理。对欠挖处进行补挖,超挖过多处利用碎石回填,确保封底混凝土的厚度满足要求。

最后，潜水工潜入水底,用高压水枪将桩头四周及钢板桩四周淤泥冲洗干净,以保证封底砼与护筒、钢板桩接触严密，减小缝隙渗水量。