李文锋
（中交三航局，上海，200940）
【摘 要】近年来，随着中国内基础设施的完善以及工程的快速发展，钢板桩的使用也在不断的增加，特别是高速铁路的快速发展，给钢板桩的应用提供了更加广泛的平台。在施工过程中经常会遇到跨越大型河流、水域的情况，因此桥梁水中墩施工是其中的重要环节。
【关键词】高速铁路；桥梁；水中墩；钢板桩
1．实例工程概况
新建连盐铁路站前四标，新沂河特大桥，起始里程为DK119+849.28～DK129+ 808.47，全长9959.19m。线路于DK128+ 387.86～DK128+657.46（246#～253#墩）处采用（40+5×56+40）m连续梁跨新沂河南偏泓，南偏泓与新沂河特大桥正交，河道水面宽度230米，水面高程1.89米，水深3m，其中250#～252#墩为水中墩，250#～252#墩承台底标高为-4.486，基坑开挖深度为6.466m。
2．水中墩钢板桩施工方案的选择
水中墩桩基础基础施工以搭设钢平台施工为主，采取整体埋设钢护筒的形式，利用正循环钻实行钻孔施工作业。当完成钻孔桩施工之后，在承台外扩1 m的位置插入钢板桩，以此作为围堰，完成承台施工。通过人工配合长臂挖掘机的方法，清理承台基坑中的土方，高压射水与吸泥机结合完成吸泥作业。
2.1钢板桩在施工中的应用
2.1.1施工准备阶段
钢板桩检查：钢板桩进场前需要检查，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。
钢板桩在插打前必须经过检查整修，在加工场地设置专用检查平台，用电动绞车牵引3m长标准钢板桩进行垂直度和锁口吻合检查，凡牵引阻力大于5KN的钢板桩均进行外形校正和锁口整修，凡周转使用的钢板桩必须经校正后再使用。
组拼钢板桩：首先在板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号、规格、数量的钢板桩。
2.1.2钢板桩的选材
本工程中钢板桩根据施工方案要求，采用18m钢板桩，顶面高出水面1m，第一道围檩距离第二道围檩2.5m，第二道围檩距离承台底面3.5m。根据现场实际情况此承台设置,2道围檩和1道临时支撑，根据现场实际情况第一道围檩与钢板桩顶距离为1m，第2道围檩与第1道围檩距离2.5m，临时支撑距离承台底部30cm，封底60cm厚C20混凝土浇筑后拆除临时支撑。由于此基坑尺寸位于河道中，淤泥层较厚，采用16m长SPⅥ钢板桩，围檩采用400*400H型钢，横撑及斜撑采用609钢管，斜撑与围檩间采用400H型钢连接。
2.1.3钢板桩的插打施工
在插打钢板桩之前，需要在导向框架中标明各个钢板桩的具体位置。在中间一片的钢板桩位置，以两侧的焊角钢作为导向，保障钢板桩不会发生移位问题；中间的一片钢板桩作为两侧钢板桩的依托与保障，应保持垂直性。
当吊起钢板桩之后，需要靠人工将其插入前一个钢板桩的锁口中，注意动作平缓，避免对锁口造成损坏；如果插入过程较为困难，可利用滑车组进行强迫插桩，注意控制拉力；让插入一定深度之后，即可采取锤击方法。在整个插打过程中，由于钢板桩的锁口之间距离比较大，而钢板桩的下端受到土挤压力，上端则处于自由状态，可能造成钢板桩的倾斜，那么每打入3～5根钢板桩之后，就要利用直尺进行垂直度的测量，合理控制钢板桩的倾斜度。
2.1.4基坑开挖、围檩、支撑
围檩支撑包括围檩、斜撑、托架等。
在基坑抽水（土方开挖）过程中同时进行内支撑的安装，内支撑自上至下设置，边抽水（挖土），边安装，以防止水压力、土压力过大影响基坑内的施工安全。
围檩安装在托架牛腿上，托架用[16a槽钢加工，竖向每3m设置一道，焊接在钢板桩上。
安装钢板桩插打完成后，进行基坑的开挖，基坑开挖采用挖机和人工相结合开挖，基坑开挖至钢板桩以下1ｍ时，进行内支撑的安装，先施作由角钢组成的三脚架，把三脚架焊接在钢板桩上，固定焊牢围图Ｈ型钢，再进行钢管的支撑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要注意的是Ｈ型钢与钢板桩的连接，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较差，Ｈ型钢安装后与钢板桩之间有部分间隙，为防止围堰的变形，要求将Ｈ型钢与钢板桩之间的间隙全部用楔型钢材焊接支撑连接。
2.1.5 钢板桩的监测
（1）监测点选定要求：
①监测点布置应最大程度反映监测对象的实际状态及其变化趋势，并能满足监控要求。
②监测点布置不妨碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。
③监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。
（2）监测基准点、监测点的布设
根据《建筑基坑工程监测技术规范技术规程》（GB50497-2009），基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点。监测点水平间距不宜大于20m，每边监测点数目不宜少于3个。
2.2 钢板桩应用控制要点
2.2.1锁口处理
相对于传统的热轧拉森型钢板桩，国产冷弯钢板桩在锁口制作工艺上存在不足，造成相邻钢板桩连接时咬合不够严密，止水效果不佳。结合本工程所使用的国产钢板桩的实际情况，现场使用了几种材料的混合填料，使其具有更好的黏性，吸附在钢板桩锁口上，在完成相邻板桩的插打以后，保证锁口内的填充物基本饱满，加强桩间防渗。填充物的材料和体积配合比为:黄油∶干膨润土∶干锯沫=5∶5∶3。
2.2.2沉桩控制
1）合理选择沉桩设备国产冷弯钢板桩制作时，其设计的腹板高度较大，用来加大钢板桩的整体刚度。但其宽度也较大，不像拉森板桩一般只设计为400mm。带来的问题是在沉桩时，桩顶部位容易弯曲和撕裂。因此不能采用大吨位的锤击设备，而是优先选用振动沉桩设备，减小冲击力，通过多频的小振幅锤击进行沉桩。
2）定位和导向系统的设置进行长度较大的钢板桩施工时，容易发生钢板桩沿锁口扭曲现象，造成钢板桩连续墙体不在同一直线上，影响整体受力，国产钢板桩因为宽度更大，更容易产生上述现象，因此必须设置导向和定位装置。
2.2.3异形桩加工
围堰工程迎水面长度达到近12m，采用单宽600mm的国产冷弯钢板桩，需要施打104根。由于国产钢板桩在锁口制作方面存在不足，相邻钢板桩之间的自由度相对较大，在振动设备的作用下，每施打一段距离，就会出现钢板桩的顶端向前进方向倾斜的现象，施工中要尽量操持振动设备的夹具作用在靠近已经施打的钢板桩一侧。
对于已经出现的钢板桩倾斜现象，当倾斜度＞2%时，可以通过现场加工异形桩来调整纠正，将1根钢板桩从腹板中间截为2段，然后再与已经加工好的大小头钢板焊接，组成1个上下宽度不一的异形钢板桩，用以纠正施工中的偏差。
3．结语
随着我国铁路工程项目的全面开展，钢板桩在水中墩施工过程的应用日益广泛，同时也对工程的进度、安全、质量等提出了更高的要求。本工程采取水中墩钢板桩施工技术方案，确保了施工过程井井有条，实现了安全、有序、可控的目标，为今后的同类工程提供了重要的参考资料。
参考文献:
[1]《建筑基坑工程监测技术规范技术规程》（GB50497-2009）.
[2]同济大学.钢板桩施工指南手册.2010(09).
论文作者:李文锋
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿
论文发表时间:2016/1/28
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