浅谈双壁拉森钢板桩围堰施工

浅谈双壁拉森钢板桩围堰施工何友良上海城建市政工程（集团）有限公司摘要：近年来，双壁拉森钢板桩围堰在城市越江隧道项目建设中应用越来越广泛。笔者以其参与过的项目为例，介绍该型围堰的施工流程及工艺，供大家参考。关键词：双壁；拉森钢板桩；围堰；施工1前言某越江隧道项目采用明挖法施工，江中段最大水深5.6m。围堰采用双壁拉森钢板桩，分三段两期施工，一期施工两岸滩涂及水中部分区域，二期施工其余水中区域。钢板桩规格为拉森Ⅵ型，最大长度27m。钢板桩外侧设有充泥管袋护坡，内侧充填中粗砂，并在钢板桩上部设置上下两道钢拉杆。2施工流程根据图纸设计意图，该工程钢板桩围堰施工流程如下：①清淤，②拉森钢板桩插打施工，③内侧填芯砂和拉杆交错施工，④外侧充泥管袋施工，⑤护面施工。该工程两岸滩涂标高在-0.5~+3.0之间，低洼部分为现状鱼塘，对鱼塘进行回填后，可具备良好的条件按照上述工艺施工。河道浅滩段打桩船无法靠近，需要修建临时施工便道，变水为陆进行施工作业。河道深水段需要挖泥船、打桩船、运砂船、吹砂船配合作业。如此，才可按照设计意图进行施工作业。然该项目合同约定工期仅14个月，浅滩及深水段按照上述施工工艺，必然需要进行大量的投入，非常的不经济，如果投入少，施工周期必然很长。显然，上述施工工序不能满足施工单位的要求。选择一种既满足设计质量要求，又满足工程进度要求，还能降低施工成本的方案成为技术人员急需解决的问题。地勘报告显示该段江底存在较厚的粉细沙和中粗砂层。一期围堰施工期间，河道过水断面宽度从原来的900m缩减到231m，为保证河道过水能力，根据防洪防汛方案，需要将上下游500m范围内河床疏浚至-4.0m~-5.5m，疏浚物中将有很大一部分为中粗砂，可以作为充泥管袋充填料及围堰填芯砂使用。另为保证施工期间全天侯连续出土，本工程拟在河道两岸各设置临时码头一座，通过海上抛泥的方式进行土方外运。而该江下游河床较高，为保证运泥船航行，亦需要对航道及码头进行疏浚，上述疏浚物亦可以为本工程提供相当部分的砂源。鉴于上述情况，经参建各方反复协商、讨论后，拟采取以下施工流程：①充泥管袋施工；②拉森钢板桩插打施工；③拉杆和内侧填芯砂交错施工；④护面施工。如此，河道及航道疏浚所用的黄砂可以充分利用到围堰施工中，不但解决了充泥管袋用砂问题，还减少了疏浚物外运工作量，减少的工程部分清淤的费用。按照上述施工流程施工，充泥管袋土围堰完成后，围堰顶部承载力可以满足大型机械设备行走要求，全线钢板桩均变为陆上施工，便于人员及机械设备组织，可大大的缩短施工工期，减少施工成本。充填作业：该工程充填作业方式有两种。一是利用铰吸船在围堰附近采砂，通过铰吸船上的软管，直接将砂运送至储砂区，再通过泥浆泵吹填到充泥管袋内。另一种方式是吸砂船在距围堰较远的指定的采砂区（疏浚范围内）进行采砂，利用驳船将吸取的砂运至围堰附近的吹砂船旁，接着由吹砂船将砂吹至充泥管袋内，吹砂完成后，驳船再返航至吸砂船，以此循环生产作业。充填作业过程需要注意以下几点：①及时调整输送管口的方向，减少袋体因受力不均而导致变形移位。②注意对屏浆压力的控制，应控制在0.2MPa~0.3MPa范围内，防止布袋破裂；③每层袋体厚度控制在0.5m~0.7m，如管袋一次充填不到理想厚度，则进行二次充填。充填量一般为设计容量的1/2~2/3。④堆砌时，充填袋必须纵横交错，并错缝搭接，搭接长度不小于1/3充填袋长度。⑤施工过程中，还特别注意控制好同一层袋体的厚度，使其基本上保持一致，以便于下一层充填袋的施工和质量控制。3.2拉森钢板桩插打在充泥管袋完成后，围堰顶采用中粗砂找平。因充填管袋内为中粗砂，屏浆固结后强度较高，此时围堰顶部具备大型机械设备行走的条件，后续作业全部转化为陆上施工。拉森钢板桩插打根据插打深度不同采用不同机械设备组合。其中长度18m以下的采用450液压震动机械手打桩机进行插打，其余钢板桩采用80t履带吊配合240t液压振动锤插打。在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性，每8m~12m两端设置定位桩，然后在定位桩顶以下1m左右设置围檩，后续钢板桩均沿该围堰边线插打。一段打设完毕后再按照上述工序进行下一段施工作业。板桩打设过程中，应严格控制垂直度，防止倾斜，当钢板桩插大过程中出现不易调整的倾斜状态时，采用异性桩进行调整。施工中，在围堰转角处设置转角桩，确保围堰完全闭合。为保证合拢段闭合质量，钢板桩围堰合拢段采用屏风式插打法。3.3拉杆施工3施工工艺该工程共设置有两道钢拉杆，上下两道拉杆水平间距均为1.2m，上下层距1.5m。钢拉杆连接器采用Ⅰ级等强度直螺纹连接器。拉杆安装前，因下层拉杆标高低于吹填围堰堰顶，故需要先将钢板桩内外的堰体开挖至拉杆设计标高位置，然后在拉森钢板桩侧面开孔。开孔后根据设计图纸在钢板桩外侧、内侧分别铺设防渗、反滤土工布。然后在钢板桩外侧焊接钢牛腿，最后按顺序安装钢围檩及钢拉杆。3.4填芯砂3.1根据施工流程组织，钢板桩围堰施工主要有以下施工工艺。充泥管袋施工充泥管袋施工作业第一道施工工艺，其施工质量直接影响整个围堰施工质量、进度。具体施工工序如下：管袋制作→管袋安装→充填中粗砂并屏浆固结。为保证充泥管袋质量，充泥管袋均由厂家根据施工方案设计尺寸直接制作成型。管袋运至现场后再展开，并在其边扣上系上绳索，利用船舶及其上安装的卷扬机将充填袋拉到水面上，调整好平面位置后固定。下层拉杆安装完成后，采用运输车将砂运至围堰附近，再用挖机翻挖回填至围堰内，填筑厚度每层不超过30cm，并灌水振捣密实。按照上述方法填筑至上层拉杆设计位置后，开始第二层拉杆施工，待拉杆安装完成后，再按照上述方案进行填芯砂施工。拉森钢板桩内填筑宜在设计高程基础上预留5cm~10cm的预沉高度。3.5护面施工拉森钢板桩内围堰顶护面采用钢筋混凝土格栅护面，混凝土护面每隔12m设置一条沉降缝，缝宽30mm。充泥管袋土2019.11

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施工技术进一步润滑管路。随后立即进行混凝土充填，充填顺序应由3下而上，依次连续进行，充填速度宜在10m/h~15m3/h，充填压力宜为0.2MPa~0.3MPa。模袋快要充满的时候，宜暂停10min左右，等待模袋中的过多的水溢出后，再适当灌注部分混凝土至完全饱满。灌完一段后移动设备，按上述方法进行下一段落模袋混凝土灌注。围堰表面采用模袋混凝土护面，厚度100cm，外侧过水断面处厚度200cm。①模袋制作。模袋按设计要求在工厂进行整片制作，尺寸应满足按照施工方案设计要求；模袋布在平行水流方向严禁搭接，垂直水流方向搭接1m。②模袋铺设。模袋铺设应顺水流方向预留收缩量，预留收缩量宜通过试验确定，一般按模袋长度的6%左右考虑。模袋进场后，按照施工方案要求分布于围堰上。安装前应检查模袋的完好情况，如发现在运输或搬运过程中造成的破损应进行修补。首先将Φ80~100mm的钢管穿入模袋上端的布套内，同一单元的模袋需一次穿好。然后人工将模袋卷紧后，自上而下铺设在充泥管袋坡面上，并用锚桩加以固定。为防止模袋下滑，铺设过程中，在模袋顶端采用木桩或钢管桩设立固定桩，固定桩入土深度约1.5m，桩的间距为约1m。相邻模袋采用1m宽搭接布搭接，并预留10cm作为收缩余量。③混凝土灌注。模袋铺设完成后，及时进行混凝土灌注。模袋混凝土施工采用如下充灌方法：首先用清水冲洗、润滑管路；安排专人向模袋内水，使模袋壁充分润滑。然后输送泵的软管插入灌浆口，并绑扎固定，同时检查管路接头密封情况，防止泄漏。接着采取泵送形式用1：2水泥砂浆，（上接第87页）

有2台摊铺机，在摊铺的时候应该以公路宽度为依据，施工人100×Q×e员应该按照公式V=计算摊铺机的计算速度，其60×D×W×T中每分钟混合料的摊铺速度为V，拌合机的效率系数为e，拌合机的生产效率为Q，摊铺机宽度为W，压实后的混合料密度为D，铺筑后材料的平均厚度为T，将本项目中的各项数据代入上述公式中，得出的沥青混凝土路面的碾压速度为3m/min，规范标准中规定摊铺速度应大于2m，可知该结果符合规范；将摊铺机安装在规定的施工位置，预热1h，并对熨平板的温度进行检测，当温度达标后，再以摊铺机电子化感应装置为基础，对路面进行高精度的松铺施工，与此同时，在施工的过程中，中途不能停工，摊铺的时候施工人员还应该对摊铺厚度进行随机检查，一旦发现摊铺材料出现离析或者摊铺不均匀的问题，就应该立即实施补料和整修。在对Superpave沥青混凝土进行摊铺的时候，应该确保现场温度大于5℃，当温度较低的时候，会因路面压实效果不佳，使路面出现质量问题，进而使公路的运行安全受到威胁。（4）混合料压实与检测。Superpave沥青混合料的碾压过程为低振幅、匀速、高温，碾压顺序应从两边到中间。在初次碾压的过程中，应该按照双钢轮由外向内的顺序，且应保证碾（上接第88页）

锚喷法的使用过程中，可以避免较小的山体滑坡，起到防治作用，该种施工方法不但适应于碎石层、岩土层，还适应于滑动层比较浅的山体中，应用范围较为广泛。（6）土钉墙防护方法。锚板、混凝土面板按照一定的规则进行排列，再在原位上对边坡土进行加固处理，最终形成土钉墙，墙体可以直接承担墙后的土压力。该种方法主要适用于风化破碎严重的砾土、粉土、砂土及岩土边坡。土钉墙防护方法最大的优点为其在开挖土石方时候为自上而下逐层开挖，再逐层的封闭加固边坡，减少了边坡开挖过程的压力，使边坡的稳定结构得到保障。（7）框架锚杆防护技术。当路基边坡成型之后，施工人员应该以设计为依据钉入钢钉并进行施工放样，与此同时，还应该设置单元区间，采用人工和机械相配合的方式进行开挖施工。在施工的过程中，应该沿着开挖的位置，自上而下进行钻孔施工，并将锚杆安装在边坡上，然后再对岩面上的杂物进行清理，方便框架的施工。在锚杆的施工过程中，应该取具有代表性的路段，对其进行抗拔试验，再根据试验结果对其进行整改，保障施工质量。锚杆应该按照图纸进行施工，其插入长度应大于图纸设计长度，在其安装完成后不可以在锚杆上悬挂3.6模袋混凝土养护待模袋内混凝土初凝后，用水将模袋表面冲洗干净，并安排专人浇水养护，确保模袋表面湿润，养护不宜少于7天。混凝土未凝固前，严禁任何人在模袋表面踩踏行走。4围堰监测围堰施工完成后应根据设计要求在围堰上布置各类观测点。若监测数据达到或超过预警值，应及时向建设单位、设计单位报告，会同参建各方共同分析原因并采取相应的措施后方可继续施工。参考文献：[1]陈雷.航道围堤充泥管袋的施工技术[J].珠江水运,2014.[2]顾晓娟,王超.拉森钢板桩施工技术优化的研究[J].科技咨询,2017.压轨迹有1/3的重叠；在对道路进行复压的时候，应使用胶轮压路机碾压；最后终压用双钢轮碾压一遍。与此同时，施工人员还应该对碾压时的温度进行记录和控制，其数据可为后续路面验收及养护提供借鉴。3结束语近些年来，随着我国交通运输事业的不断发展，使公路的运用负荷也随之增加，过大的荷载使路面的沉降、车辙等问题越来越突出，而这些问题的存在也进一步降低了公路运行的可靠性和安全性，为了使这些路面质量问题得到解决，技术人员应该对Superpave沥青路面的施工及设计过程进行研究，以该技术优势为基础，对每个施工环节（准备、摊铺、碾压等）进行规范，使沥青路面的质量得以提高，有效的降低各类交通事故，进而保障公路的经济效益和社会效益。参考文献：[1]贺新龙.公路工程沥青路面施工技术与质量控制要点探析[J].科技风,2018(35):124.[2]陈中华,林航.沥青混凝土施工技术在公路工程路面施工中的应用[J].交通世界,2018(33):20~21.作者简介：曹中（1985—）性别；男，研究方向；公路桥梁施工，工作年限；14年，毕业院校；中国地质大学。重物，也不可以对其进行随意敲。在注浆的过程中，应一边注浆，一边缓慢均匀的拔出注浆管，当杆体插入如果每日有砂浆溢出孔口，就应该对其进行补注处理，当孔内砂浆凝固之后，施工人员还应该将锚杆和铁丝焊接在一起，再将喷植土喷射在坡面上，最后将无纺布覆盖在喷植土上并进行养护处理。3结语随着公路质量要求的提高，路基边坡防护施工质量的控制也越来越重要。目前常用的边坡防护措施较多，所以在公路工程建设过程中，施工单位应该以当地的环境为基础，对施工方案进行选择，使公路施工质量得以提高。参考文献：[1]薛飞.风积沙填筑路基的边坡稳定性与工程防护措施[J].黑龙江交通科技,2019(6):15~18.[2]王小平,肖美,曾恩九.公路路基支挡及边坡加固防护工程设计与施工[J].交通世界,2018(36):16~17.作者简介：傅浩（1991—）性别；男，职称；助理工程师，研究方向；交通工程路基路面桥梁施工，工作年限；9年，毕业院校；淮海工学院。90

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