一、介紹

鋼板樁圍堰是最常用的一種板樁圍堰。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。常見的有拉爾森式，拉克萬納式等。

其優(yōu)點(diǎn)為：強(qiáng)度高，容易打入堅(jiān)硬土層；可在深水中施工，必要時(shí)加斜支撐成為一個(gè)圍籠。防水性能好；能按需要組成各種外形的圍堰，并可多次重復(fù)使用，因此，它的用途廣泛。 在橋梁施工中常用于沉井頂?shù)膰?，它的用途廣泛。管柱基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)及明挖基礎(chǔ)的圍堰等。這些圍堰多采用單壁封閉式，圍堰內(nèi)有縱橫向支撐，必要時(shí)加斜支撐成為一個(gè)圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎(chǔ)，曾使用鋼板樁圓形圍堰，其直徑21.9米，鋼板樁長36米，有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。待水下混凝土封底達(dá)到強(qiáng)度要求后，抽水筑承臺及墩身，抽水設(shè)計(jì)深度達(dá)20米。 在水工建筑中，一般施工面積很大，則常用以做成構(gòu)體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構(gòu)成，每個(gè)單體又由許多鋼板樁組成，單體中間用土填實(shí)。圍堰所圍護(hù)的范圍很大，不能用支撐支持堰壁，因此每個(gè)單體都能獨(dú)自抵抗傾覆、滑動(dòng)和防止聯(lián)鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。

二、施工方案

（一）施工準(zhǔn)備

將鋼板樁運(yùn)到工地后，詳細(xì)對其檢查、丈量、分類、編號，同時(shí)對兩側(cè)鎖口用一塊同型號長2~3m的短樁作通過試驗(yàn)，以2~3人拉動(dòng)通過為宜。 鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎，熱敲（溫度不超過800~1000℃），焊補(bǔ)、鉚補(bǔ)、割除、接長等方法加以整修。同時(shí)接頭強(qiáng)度與其它斷面相等，接長焊接時(shí)，用堅(jiān)固夾具夾平，以免變形，在焊接時(shí)，先對焊，再焊接加固板，對新樁或接長樁、在樁端制作吊樁孔。

（二）施工流程

開始→測量放線→插打定位鋼板樁→插打鋼板樁→圍堰合攏→基坑吸沙→設(shè)置第一層內(nèi)支撐→基坑吸沙→設(shè)置第二層內(nèi)支撐→吸沙到設(shè)計(jì)標(biāo)高→混凝土封底→等混凝土封底強(qiáng)度合格→抽水堵漏→破樁頭→檢樁→系梁和立柱施工→拆除內(nèi)支撐→回填沙土→拔除鋼板樁。

1、插打鋼板樁前的準(zhǔn)備工作

（1）確定所用的機(jī)械設(shè)備

（2）鉆孔樁完成后，移走鉆機(jī)，清理鉆孔平臺，鉆孔平臺留作鋼板樁圍堰的工作平臺。

（3）鋼板樁變形檢查：鋼板樁在插打前有必須對其進(jìn)行外形檢查。對變形嚴(yán)重的鋼板樁進(jìn)行校正并做鎖口通過檢查。鎖口檢查方法：用一塊長約2米的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)準(zhǔn)，采用卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查，對于檢查通過的投入使用，不合格的再進(jìn)行校正或淘汰不用。

2、插打鋼板樁

沉、拔樁機(jī)械選用DZ60型振動(dòng)沉樁機(jī)，圍檁、支撐、板樁吊裝采用50t履帶吊。板樁圍堰施工采用導(dǎo)框?qū)颉⒅鸶蛉氲氖┕し椒ā?/p>

1) 導(dǎo)框安裝

鋼板樁打入前，先行插打定位樁，然后進(jìn)行導(dǎo)框的安裝。在安裝導(dǎo)框時(shí)，先進(jìn)行定位測量。水中導(dǎo)框距岸邊或已成墩（或施工便橋）較遠(yuǎn)者，用前方交會法定位。導(dǎo)框采用在現(xiàn)場分段制作，在平臺上組裝，固定在定位樁上。

2）安裝工字鋼導(dǎo)梁

在水平撐上安裝導(dǎo)梁，導(dǎo)梁選用邊線順直的工字鋼。安裝及調(diào)整導(dǎo)梁的軸線及內(nèi)邊凈距，將導(dǎo)梁與水平支撐臨時(shí)焊接固定。為了確保每一片鋼板樁插打準(zhǔn)確，第一片鋼板樁是插打的關(guān)鍵，第一片鋼板樁位置選擇一般在圍堰的一側(cè)開始進(jìn)行插打。插打時(shí)，鋼板樁樁背緊靠導(dǎo)梁架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時(shí)在相互垂直的兩個(gè)方向用鉛錘進(jìn)行觀測，以確保鋼板樁插正、插直。

3）插打角樁

雙向垂直度是控制鋼板樁圍堰位置及后期鋼板樁施工的關(guān)鍵，施工時(shí)須嚴(yán)格控制。精確測設(shè)第一根角樁的方位，以此指揮打樁履帶吊車的移位，定位后，打樁錘的錘心必須與鋼板樁的中心重合，起吊鋼板樁呈垂直狀態(tài)下，完成插樁；第一根樁插設(shè)時(shí)需留置一定的預(yù)留量，不要完全打入，插樁穩(wěn)定后，精確復(fù)測樁的位置與雙向垂直度，不符合要求時(shí)需重新插樁，直至合格為止。

4）其它鋼板樁的插打

順著事先固定好的導(dǎo)梁依次插打其它鋼板樁，鋼板樁順著前一根鋼板樁的鎖口插入，啟動(dòng)振動(dòng)錘分次打入至設(shè)計(jì)標(biāo)高。鋼板樁吊起后用人工扶持順著前一塊的鎖口下插，當(dāng)下插困難時(shí)，可在鋼板樁鎖口處摸少許黃油，以減少摩擦。也可采用強(qiáng)迫插樁法，即樁吊起插入鎖口后快速放松樁繩，借樁自重急下插入。鋼板樁沉設(shè)時(shí)，采用全站儀跟蹤測量，或用鉛錘吊線的方法進(jìn)行測量，隨時(shí)檢查鋼板樁的偏位情況，當(dāng)鋼板樁發(fā)生偏斜時(shí)及時(shí)用倒鏈校正，以利于及時(shí)糾偏，當(dāng)偏斜過大不能用拉擠的方法調(diào)整時(shí)，應(yīng)拔起重插。

5）通過檢測，確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準(zhǔn)，再向兩邊對稱插打每一根鋼板樁到設(shè)計(jì)位置。整個(gè)施工過程中，要用鉛錘始終控制每片樁的垂直度，及時(shí)調(diào)整。

6）每一片鋼板樁先利用自重下插，當(dāng)自重不能下插時(shí)，才進(jìn)行加壓。

7）鋼板樁插打至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即與導(dǎo)向架進(jìn)行焊接并固定位置。

8）插打過程中，須遵守“插樁正直，偏斜即糾，調(diào)整合攏”的施工要點(diǎn)。

9）鋼板樁插打過程中，可能遇到另外的問題有共連、扭轉(zhuǎn)及水平伸長等，在此將相應(yīng)的預(yù)防措施及處理方法列舉如下表：

3、鋼板樁內(nèi)支撐

鋼板樁圍堰擬設(shè)2道水平內(nèi)支撐，見圖3-3所示。圍堰支護(hù)沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，水平方向緊貼周邊鋼板樁，在橫向支撐點(diǎn)上設(shè)置腰梁，腰梁其它支撐桿件均采用I14工字鋼。

4、抽水堵漏

鋼板樁插打完后，即可抽水開挖。先支撐再抽水，并檢查各節(jié)點(diǎn)是否頂緊， 板樁與內(nèi)支撐間木楔是否敲緊，防止因抽水而出現(xiàn)事故。抽水速度不能過快，且要隨時(shí)觀察圍堰的變化情況。當(dāng)鎖口不緊密漏水時(shí)，用棉絮等在內(nèi)側(cè)嵌塞，同時(shí)在漏縫處撒大量木屑或谷糠，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，必要時(shí)可外部堵漏。較深處的滲漏，可將煤渣等沉送到漏水處堵漏。在樁腳漏水處，采用砼封底等措施。

5、挖基坑、硬化基層

在水抽干后，即可人工挖泥沙，或不抽水采用高壓水槍配合泥漿泵吸泥沙至設(shè)計(jì)標(biāo)高，之后回填混渣，采用C20混凝土硬化基底后進(jìn)行承臺施工。

6、拔除鋼板樁

鋼板樁拔樁前，在退潮后漲潮前先將圍堰內(nèi)的支撐，從上到下陸續(xù)拆除，并陸續(xù)灌水至高出圍堰外水位1～1.5m，使內(nèi)外水壓平衡，使板樁擠壓力消失，并與部分砼脫離(指有水下砼封底部份)。再在下游選擇一組或一塊較易拔除的鋼板樁，先用振動(dòng)錘輕振樁體，使土層與樁身之間產(chǎn)生松動(dòng)，再提升卷揚(yáng)機(jī)拔出板樁，再從下游開始分兩側(cè)向上游挨次拔除，對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設(shè)備的能力，將相鄰的樁一齊拔出，必要時(shí)進(jìn)行水下切割。

（三）基坑排水

水泵抽水能力應(yīng)為滲水量的1.5～2倍，匯水坑設(shè)在承臺外側(cè)。準(zhǔn)備采用2臺流量40m3/h的柴油浮箱式抽水機(jī)抽水。

（四）質(zhì)量控制

1、在拼接鋼板樁時(shí)，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm，斷面上的錯(cuò)位不大于2mm，使用新鋼板樁時(shí)，要有其機(jī)械性能和化學(xué)成份的出廠證明文件，并詳細(xì)丈量尺寸，檢驗(yàn)是否符合要求。

2、對組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于30mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴(yán)密。

3、為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且圍堰周邊的鋼板數(shù)要均分，為保證樁身垂直，于第一組鋼板樁設(shè)固定于圍堰支撐上的導(dǎo)向木，順導(dǎo)向木下插，使第一組鋼板樁樁身垂直，由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致，鎖口間隙也不完全一致，樁身仍有可能傾斜，在施工中加強(qiáng)測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時(shí)調(diào)整，使每組鋼板樁在順圍堰周邊方向及其垂直方向的傾斜度均不大于5‰，同時(shí)為了使圍堰周邊能為鋼板樁數(shù)所均分，事先在圍堰導(dǎo)梁上按鋼板樁組的實(shí)際寬度畫出各組鋼板樁的位置，使寬度誤差分散，并在插樁時(shí)，據(jù)此調(diào)整鋼板樁的平面位置，使誤差不大于±15mm，當(dāng)仍有困難時(shí)，將合龍口兩邊各幾組鋼板樁不插到河床，在懸掛狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)整。在無法順利合攏時(shí)，則根據(jù)合攏口的實(shí)際尺寸制造異形鋼板樁合攏如圖。但要控制異形鋼板樁上下寬度之差不超過樁長的2%。

4、在使用拼接接長的鋼板樁時(shí)，鋼板樁的拼接接頭不能在圍堰的同一斷面上，而且相鄰樁的接頭上下錯(cuò)開至少2m，所以，在組拼鋼板樁時(shí)要預(yù)先配樁，在運(yùn)輸、存放時(shí)，按插樁順利堆碼，插樁時(shí)按規(guī)定的順序吊插。

5、在進(jìn)行鋼板樁的插打時(shí)，當(dāng)鋼板樁的垂直度較好，一次將樁打到要求深度，當(dāng)垂直度較差時(shí)，要分兩次進(jìn)行施打，即先將所有的樁打入約一半深度后，再第二次打到要求的深度。

6、鋼板樁圍堰在使用過程中，防止圍堰內(nèi)水位高于圍堰外水位。在低水位處設(shè)置連通管，到圍堰內(nèi)抽水時(shí)，再予封閉，在圍堰內(nèi)抽水時(shí)，鋼板樁鎖口漏水，在圍堰外撒大量細(xì)煤渣、木屑、谷糠等細(xì)物，借漏水的吸力附于鎖口內(nèi)堵水，或者在圍堰內(nèi)用板條、棉絮等楔入鎖口內(nèi)嵌縫，撒煤渣等物堵漏時(shí)，要考慮水流方向并盡量接近漏縫，漏縫較深時(shí)，用袋裝下放到漏縫附近處徐徐倒撒，同時(shí)當(dāng)圍堰內(nèi)抽水至各層支撐導(dǎo)梁處，逐層將導(dǎo)梁與鋼板樁之間的縫隙用木楔楔緊，使導(dǎo)梁受力均勻。