摘要：钢板桩围堰适合在水位较深的河涌、粘性土、砂土、淤泥等软基上使用，且具有施工进度快、占地空间小、施工简便、工序简单、对周围环境影响较小、现场整洁等优点。
关键词：钢板桩；施工；方案
引言
莞深高速公路石碣互通立交位于东莞北部的石碣镇，石碣镇位于东江中下游冲积平原，水网密集，主要河流有东江南支流，属平原型河流，河底平坦，流速较缓慢。沟渠曲直多弯，水位变化小。
一、工程概况
本工程所在地地质情况：从上往下依次为人工填土层、冲积土层和古新统全、强风化泥质粉砂岩。
二、围堰方案
原设计河道两侧设计墙高2.5 m重力式挡土墙，挡土墙底未有换填处理，放坡开挖，无施工支护措施。河道拓宽处挡土墙长44 m，路基填方处挡土墙长23 m，两处挡土墙的高度为2.5 m，底宽1.65 m，顶宽0.6 m。
由于河道拓宽处挡土墙内侧距离现有的匝道较近，最近距离仅约1.2m，两处挡土墙外侧均为河道，为了确保匝道路基的稳定和施工安全，根据岩土工程勘察报告和现场施工条件，经业主、设计、监理、施工四方研究决定，将挡土墙调整为高4.8 m，底宽2.76 m，顶宽1 m，由于挡土墙基础下的淤泥较深，为保证挡土墙的稳定性，在挡土墙基础下采用抛填高度1 m的片石和回填约20 cm碎石垫层，并用C20混凝土对碎石垫层进行包封。挡土墙施工高度较高（约6 m），属于深基坑作业，为保证施工安全，在河道拓宽处挡土墙两侧增加12 m钢板支撑后再施工，河道填方处挡土墙两侧增加9m钢板支撑后再施工。考虑到匝道侧钢板桩拔出时振动较大，为了确保匝道行车安全和路基稳定，匝道侧钢板桩不予拔出作为永久支护。
三、施工工艺技术
1、挡墙钢板桩施工流程：
钢板桩准备→测量放线→钢板桩插打→基坑开挖1m→做第一道支撑→继续开挖基底→做第二道支撑→抛石挤淤→基础碎石垫层→挡墙模板安装→挡墙砼浇筑→模板拆除（砼养生）→支撑拆除→挡墙回填→钢板桩拔除（匝道侧除外）
2、钢板桩施工注意事项
2.1.钢板桩选材
业主、设计、监理、施工四方根据岩土工程勘察报告和现场施工条件情况，并结合施工方法和钢板桩的性能等方面决定选用抗弯性能较好，宽度、长度适中的12m和9m拉森Ⅳ型钢板桩进行施工。
（1）钢板桩的检验
外观检验项目包括：长度、宽度、高度、厚度、平直度、表面缺陷、锈蚀、端头矩形比、锁口形状等。
有以下情况应予以处理：钢板桩变形，应予以矫正；钢板桩若锈蚀严重，应对其强度、钢度进行验算，达不到使用要求应报废处理；有影响钢板桩施工的焊接件应割除；有缺损的，应予以补强；锁口处有杂物，应清理干净。
（2）吊运和装卸
钢板桩吊运方式有两种：单根起吊和成捆起吊。单根吊运时，应该选择专用的吊具进行吊运；成捆起吊时，通常采用钢索捆扎。吊运时应注意：专人指挥打桩机起吊；一次起吊，根数不宜过多，注意保护好端头和锁口；起吊时，吊机悬臂下方严禁站人。
（3）堆放
钢板桩堆放的地点，应选择宽敞、平坦、坚固便于运输的场地上且就近打桩施工现场。堆放时应注意：首先应考虑方便施工，如堆放的位置、方向、顺序；堆放时应按型号、规格、长度分类，并设置标牌说明；分层堆放时，高度控制在2 米以内。
2.2.钢板桩施工
（1）打桩
本项目钢板桩施工拟投入1 台打拔桩机。打拔桩机为挖掘机加振动锤改装而成，振动锤为日产NPK－HP－7SXB 型，激振力200kN。打拔桩机使用时间根据所需钢板桩施工段落由现场实际需要确定。
钢板桩都检查整修合格后，开始施打作业，测量人员经过测量定出围堰的轴线和周边地下管线和构筑物的位置，间隔1m设置导向桩，然后在导向桩上挂红线作为导线，施工员利用导向桩和导线控制围堰的轴线指挥打桩机进行施工作业。专人指挥打桩机起吊，钢板桩吊起后，人工扶正就位，开始施打。
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在钢板桩施打作业过程中，测量员全程跟踪，注意观测围堰轴线偏移、钢板桩的垂直度和桩顶高程。如发现钢板桩偏离围堰轴线，应该及时指出，立即调整；当钢板桩倾斜过大时，应该拔起重打，保证垂直度在允许范围内；桩顶高程尽可能控制在同一高度。
（2）开挖及支护
由于基础开挖的土量不大，采用一台挖掘机开挖与人工配合的方式。开挖时按从上到下分层分段进行，开挖弃土由自卸式装载车转运至指定弃土点减轻基坑边坡静载，避免对支护结构造成挤压与破坏。当开挖至基底以上30cm时，停止挖机作业，采用人工开挖至基底，严禁超挖。
基坑比较长，采取分段开挖方式推进，开挖一段，支撑一段，浇筑一段。开挖过程中，按监测方案对基坑及周围环境进行监测，若出现渗水或雨水，要及时排走，确保基坑安全；若出现异常情况立即停止开挖，查清原因并采取有效措施后方可继续开挖。
土方开挖至桩顶以下1米处时，为保持钢板桩围护结构的稳定，应及时做第一道围檩支护使其连接成一整体，当开挖到基底时，做第二道围檩支护，围檩采用H型钢（350×350×12×19），支护采用Ф300×10钢管支撑。围檩底部与钢板桩之间焊接牛腿，间距1.5m布置。
（3）地基处理
按设计要求采用抛填1米深的片石进行基底处理。
（4）拔桩
拔桩作业时，要保护作业范围内的管线等，同时注意观察已施工的挡土墙结构、邻近建筑物、地面的位移沉降等情况。
采用振动锤先振动，破坏板桩与周围土体间的粘结力，再往下锤将锁口振活以减小与土的粘结，然后再向上边振边拔，当桩拔至比基础底板略高时，暂停往上拔，用振动锤振动几分钟让土孔填实，最后继续向上边振边拔，直至钢板桩拔离地面。当钢板桩拔除后产生的桩孔，应采取措施及时回填以减少对邻近建筑物等的影响。
（5）钢板桩施工过程中常见的问题及防治措施：
a.沉桩遇阻现象
①原因：钢板桩变形，如桩体挠曲、腹向弯、桩体扭曲、桩体截面局部变形、锁口变形等。防治措施：利用各种矫正工具将变形钢板桩矫正即可；
②原因：碰到障碍物，如大块的岩石。防治措施：绕过障碍物，如采用弧形桩、转角桩等；
③原因：锁口有障碍物，如焊接件、锈蚀、砂石等。防治措施：割除焊接件，用砂轮磨平，清除锈蚀、砂石，涂上黄油。
b.沉桩发生倾斜现象
原因：沉桩过程中钢板桩受到石块等侧向挤压。
防治措施：将偏斜钢板桩往上拔起一小段，再往下锤进，反复上下振拔数次，使大的块石发生位移或振碎，使钢板桩垂直度得以调整。
c.发生将邻桩带入现象
原因：钢板桩倾斜弯曲，增加锁口阻力、基础较软等。
防治措施：把相邻共连的数根桩焊接在一起，并在准备打入的钢板桩锁口上抹涂黄油以减少阻力。
四、总结
本钢板桩围堰施工位于莞深高速石碣互通立交之中，两边是狭长的匝道，与城市快速路和市政路相连，交通量大，交通管制困难，中间是窄长河涌，可用于施工的空间非常狭小。整个项目的工期210天，钢板桩支护工期只有41天，工期非常紧。实际施工表明，钢板桩围堰适合在水位较深的河涌、粘性土、砂土、淤泥等软基上使用，且具有施工进度快、占地空间小、施工简便、工序简单、对周围环境影响较小、现场整洁等优点。在施工中全部利用现有的钢板桩材料，合理利用现有资源，大大节省了资金的投入。事实证明了，四方选择钢板桩围堰的决定非常合理。
参考依据：
[1]《莞深高速石碣互通立交北行出口收费站改造工程》施工图纸
[2]《钢板桩支护在桥梁深基坑施工中的应用》作者：宋志洪
[3]《浅谈钢板桩围堰的施工方法》作者：周翰章
[4]《钢板桩围堰施工方法及处理措施》作者：余龙
[5]《拉森钢板桩在黄浦江围堰中的应用》作者：魏富华等
[6]《宝钢热扎厂某基坑工程钢板桩支护工法的研究》作者：周叙伦
[7]《拉森钢板桩在黄浦江围堰中的应用》作者：魏富华等
论文作者:邓银亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
标签：钢板论文; 挡土墙论文; 围堰论文; 匝道论文; 作业论文; 基坑论文; 河道论文; 《基层建设》2018年第9期论文;