浅谈水利临时工程中拉森钢板桩施工方法

浅谈水利临时工程中拉森钢板桩施工方法 卞炳玉 丁晓春

江苏恒基路桥股份有限公司

摘要：伴随着我国水利工程建设的快速发展，目前在内河航道中的桥梁、挡墙在施工时都需要做临时围堰，创造干地的施工条件。而现在临时围堰通常采用拉森钢板桩施工，这得益于拉森钢板本身重量轻、易施工、止水效果好。所以本文主要以拉森钢板桩施工方法和常见问题处理两方面论述，希望可以给大家带来一些帮助。
关键词：水利工程；拉森钢板桩；问题处理
引言：
这里以河道防汛应急工程及大型桥梁工程施工为例，针对其中河道中桥墩施工与河道护岸重叠区域采用拉森钢板桩三面施工的方法，确保桥墩和护岸施工的安全稳定性。
1.拉森钢板桩施工方法
1.1准备工作
拉森钢板桩运至施工现场场后，用一块长1.5～2m类型规格均相同、采用相同型号砼厂家生产的钢板拉森桩进行锁口的对比，并进行钢板桩试装，若发现钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均需要修整。钢板桩的准备工作完成以后，根据钢板桩长度确定钢板桩重量，采确定采用汽车吊型号，用汽车吊将钢板桩卸至指定施工场地内，并按钢板桩打顺序堆码。考虑安全风险钢板桩堆码层数最多不可超过四层，每层用硬质垫木或10#工字钢进行搁置，垫木高差不得大于10cm，上、下层支垫材料中线应在同一垂直线上，允许偏差不得大于2cm。
1.2测量放样
清理河道驳岸的工作面，用全站仪放出桥墩的位置，依据桥墩位置确定出围堰四个角的位置；同时对处于护岸位置一侧采用红油漆划线标记。
1.3定位桩施工
为保证钢板桩插打位置的准确，需设置定位桩，首先用GPS放出定位桩的四角位置。定位桩通常采用钢管桩，而根据地质情况的不同，钢管桩施工时还需要控制贯入深度，以确保钢管桩入土后的稳定。
施打前先进行导向架的制作，并在现场拼装导向架，根据原放样定位点依次插打钢管桩，并将内侧导梁、外侧导梁焊接在钢管桩上面，用以导向；导向梁必须具有一定竖向和侧向刚度，保证施打时不变形，正确导向。在插打钢板桩时，在导向架上设置钢板桩定位卡槽夹具，卡槽夹具采用槽钢制作。
导梁安装时注意以下几点：
①采用GPS、全站仪、水平仪等仪器控制和调整导向梁的位置；
②导梁的高度比设计钢板桩顶标高低0.3m，要控制钢板桩的人土深度和提高施工功效；

③根据钢板桩长度及打设深度制作导梁，导梁需有足够强度及刚度，避免随着钢板桩的打入而产生下沉和变形；
④导梁位置严格按钢板桩打设位置进行控制，避免钢板桩打设过程中于导梁打设位置交叉，影响钢板桩打设。
1.4钢板桩施工
1.4.1钢板桩插打施工
施工时选择临水面一侧先开始打设钢板桩。施打第一根边桩时，要控制好它的位置及双向垂直度，为后续施工奠定良好的基础，施工时须严格控制其平面位置及顶部标高。
①用全站仪测定第一根边桩的平面位置，启动打桩机械，钢板桩打设机械就位后，进行第一根桩的定位完成后打桩，施打时，打桩锤的中心与钢板桩的中心必须在一条直线上。钢板桩起吊后先进行试打，之后在打设过程中不断调整钢板桩的垂直度，最后将钢板桩打至设计标高。打桩稳定后，再次复测钢板桩的平面位置、双向垂直度以及顶面高程，如误差较大则必须重新打桩，直至合格为止。
②第一根桩插桩稳定后，间隔一小段时间再次启动振动锤，对第一根慢慢再打入一些深度，并跟踪复核钢板桩打设中的垂直度，当钢板桩桩入土深度未达到要求时，但继续施打后贯入度达到5cm～10cm，停止锤击，将钢板桩多余部分割除。
③沿定位桩依次插打其它钢板桩，钢板桩顺前一块的锁口下插，直至钢板桩全部打完。

④拉森桩插打时过程中，用全站仪进行检测，随时检查钢板桩的偏位情况，当钢板桩发生偏斜时及时校正，及时纠偏，当钢板桩位置及钢板桩竖直度偏斜过大不可采用挤拉的方法进行调整纠偏时，应拔起重插。
1.4.2钢板桩与驳岸边处理
①桥墩与护岸相交的位置，这部分钢板桩无法打入土层的；为了解决这个问题，护岸部不采用钢板桩打入，但又有止水需要，改用一块宽的钢板插入；但护岸前口是斜面，钢板需要进行加工处理，这样钢板入土深度才能达到使用要求。
②钢板插入在钢板桩外侧面，钢板与围檩相平的位置采用焊接处理，焊接缝要求饱满，无漏焊的情况。
③考虑到护岸的存在，施工的钢板桩无法合拢；故需要在钢板桩围堰两侧较短的范围内采用土方填筑，填筑采用一次填出水面，后用挖机按逐层回填夯实，直至回填至设计高程；在回填土临水面边缘采用草袋围堰，草袋填塞要求密实、稳固、能够有很好的防河水冲刷能力，防止后背填土流失。
1.4.3围檩的安装
①钢板桩打桩结束后，先拆除导向梁，然后用打桩机将定位桩拔除。
②定位桩拔除后，将钢板桩围堰内净尺寸采用仪器进行测量。按实际尺寸在场地上将单根围檩H型钢制作成形，需保证型钢焊接质量，将斜撑钢管按实际长度进行焊接加工，钢桶与钢板桩连接位置设置加劲板将其焊接于钢板桩基钢桶之上。在钢板桩上测量、标出围檩设计底标高，焊接牛腿托架，将围檩吊放至槽钢牛腿托架上并进行焊接，而后将围檩在交角处施焊固结；斜支撑的设置除了考虑围堰整体受力外，还应考虑不阻碍钢板桩围堰基坑内施工。在护岸岸上设置3根钢板桩，并用钢管与临水面钢板桩支撑，形成支撑面，加固临水面的钢板桩的受力。

1.4.4开挖破除驳岸
先将钢板桩内的河水用水泵抽干，然后将围堰内的淤泥层清理干净，清理时挖掘机的斗齿尽量不要靠近拉森桩，避免对拉森桩的破坏。
护岸拆除：考虑到护岸为钢筋混凝土结构和细石砼灌砌块石，拆除需要采用破碎机，从驳岸顶部向下先拆除至基底，然后在用人工向下拆除20㎝，修整考虑到拆除块石的方量较大，必须及时装车运走，不得在基坑周边2m范围内堆放。驳岸剩下的墙体及基础，对桥墩结构物施工影响较小，不考虑拆除。拆除时尽量不要超拆，并密切关注护岸剩余墙体是否有裂缝、变形情况，如有裂缝、变形需要及时修复施工，以保证护岸结构整体的稳定性。
1.4.5围堰内回填
待围堰内的拆除物全部清理干净后，对围堰内采用土方填筑。
①土方填筑前先将基坑内的积水，用水泵排除干净，并清理表面浮泥。
②采用土方填筑，填筑按20㎝一层逐层夯实，直至填筑到设计标高。
③挖机夯实时需要注意基坑内的钢板支撑，挖机斗齿尽量不要碰到钢板桩。
1.4.6钢板桩围堰的拆除
承台施工完成后采用汽吊配合振动锤将钢板桩逐片拔出。拔出钢板桩应注意的事项：

①拔出钢板桩的起点和顺序：对封闭式钢板桩围堰，拔桩起点应离开角桩6根以上。根据沉桩时的现场实际情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法；
②钢板桩振打与振拔：拔桩时可先用振动锤钢板桩时间振松以减小粘附，然后边振边拔；

③对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，单次振动12min，拔桩前用拔桩机卡头卡紧桩头，使起拔线与桩中心线重合；

④拔桩开始略送吊钩，当振动机振1~1.5min后，随振动锤振幅采用设备起拔，并缓慢提升，钢板桩提升到可以直接拉起时停振。钢板桩同时拔出较多时，用落锤进行振松，拔出的钢板桩堆放整齐。拔桩过程中，需及时检查拔桩机尾部翘起情况，防止倾覆；
⑤钢板桩逐根试拔，对易拔桩先拔。起拔时用落锤向下振动使钢板桩锁口松动后再逐根拔起。

1.4.7清除施工遗留物

施工结束后，采用长臂挖掘机对河道进行清理，并装车运走；待河道清理干净后，通知航道管理部门验收；验收合格后方可拆除施工临时安全维护设施。

2、施工中注意事项和常见问题处理

2.1倾斜桩的处理
钢板桩施工时因两侧锁扣下沉阻力不同，施工过程中会引起钢板桩向施工前方倾斜的趋势。施打钢板桩时应向后倾斜1-5%，过程中用手拉葫芦将钢板桩向后拉进。当钢板桩出现倾斜现象时，应制作上小下大的纠偏桩进行插打纠偏后方可正常后续施工。
2.2沉桩应注意以下几点
①导桩、导架施工是整个施工目的的基础，所有的导向桩及导向架必须要有足够的强度和刚度，另外需保证导向桩与导向架焊接需牢靠，施工时必须确保其材料及施工过程中加固质量。
②钢板桩沉桩过程中，相邻沉好的钢板桩可能会发生溜桩，必须在相邻桩上焊接加长钢筋，以备溜桩，如发生立即停止沉桩。
2.3钢板桩防渗漏措施

①施工时的预防渗漏措施。钢板桩渗漏一般出现在锁口位置，因此施工过程中重点加强对锁口的检查，对锁口损坏的钢板桩进行更换，对过松或过紧都可能导致钢板桩施工后渗漏；施打前在钢板桩锁口内抹粘性较大黄油；施打时控制好钢板桩的垂直度，如沉桩困难不得强行施打，以免导致损坏锁口。
②入土部分钢板桩在开挖时发生渗漏，钢板桩内侧锁扣处用棉絮、麻绒等在板内侧嵌塞或在外侧利用外侧水压采用防水布进行封堵。
③钢板桩支护转角处采用角桩，角桩施工时确保角桩加工质量，并检查焊缝宽度及厚度确保焊缝满足要求，以此保证角桩不会因拼接质量不过关导致漏水现象。
3.结束语
综上所述，拉森钢板桩在水利临时工程中应用还是比较广泛的。但是拉森钢板桩在插打时，因插打不当极易造成钢板桩无法下沉，围堰出现漏水或水止不住的情况，造成整个围堰的失稳，所以拉森钢板桩施工时需要作业人员认真细致。