略议拉森钢板桩围堰施工技术

1引言

拉森钢板桩围堰施工技术多用于跨海大桥的建设。尤其是近年来，随着我国交通网的发展逐渐蓬勃，跨海大桥建设越来越多，因此深水基础施工变得频繁。而影响深水基础工程成功以及安全状况的重要因素就是隔绝海水的临时防护工程的设计和建设。而拉森钢板桩由于其自身独特的优势，是围堰施工的首要选择。围堰施工技术要求高，难度大，本文将从施工准备、参数设计、关键技术分析等层面详细阐述该技术在沿海潮汐地区工程建设中的应用。

2 基本概念 2.1潮汐

沿海地区的一种自然现象，指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐，而海水在水平方向的流动称为潮流。在沿海潮汐地区进行拉森钢板桩围堰施工比一般海域及内河难度更高，需要考虑周期性的潮汐对施工带来的影响。

2.2围堰

围堰是指在工程建设中，为建造永久性建筑物，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和泥沙进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。多用于涉水施工中，且在工程建设完成后需要拆除。对于围堰的要求是其高度必须高出海域可能出现的最高水位，因此在沿海潮汐地区使用时，需要考虑潮汐的影响。

2.3 拉森钢板桩

钢板桩是进行围堰建设的重要材料，而其中比较常用的就是拉森钢板桩。拉森钢板桩作为一种新型建材，在建桥围堰、大型管道铺设、临时沟渠开挖时作挡土、挡水、挡沙墙；在码头、卸货场作护墙、挡土墙、堤防护岸等，工程上发挥重要作用。

3施工难点

3.1围堰与桩基施工工艺

在沿海潮汐地区，由于潮汐对于工程建设的重要影响，需要合理安排施工时间，尽可能的缩短施工工期。所以鉴于工程的总计划进度，为了节约时间，需要根据工程实际情况合理进行围堰和桩基的施工组织。一般情况搭设钢平台先施工桩基，然后施工钢板桩围堰施工承台、墩身；第二种情况为先施工钢板桩围堰，在围堰内施工桩基、承台、墩身。合理的施工组织有利于加快施工进度。

3.2围堰封底施工工艺

在沿海潮汐地区进行围堰施工，由于潮汐的影响，海浪潮水的位置是呈现周期性变化的，且最高水位和最低水位随着潮涨潮落不断变化。以杭州湾跨海大桥的建设为例，其部分区段受到潮汐影响，最高潮水位置可能达到6到7米，最低潮水位置可能达到-1到-2米。这对于围堰的整体结构的稳定性、抗渗流、抗隆性以及抗倾覆等能力的要求较高。所以在进行围堰的封底施工时，需要更加合理的设计方案和施工方案。

3.3施工阶段围堰监测

位于沿海潮汐地区的感潮河段时，每天会定期的遭到数次潮水的侵袭，受到潮涨潮落的冲击。为了保证围堰在施工过程中的整体性安全，需要对其受到的冲刷进行监测。这不仅可以验证设计时的数据取值是否合理，同时还可以监测围堰的轴力、位移、变形情况等。当然对于施工期间潮水位置情况也需要进行定期的监测，为验证围堰结构的安全记录数据信息。

4施工技术 4.1施工准备

在进行正式的围堰施工之前，首先需要根据施工要求以及水位状况选择拉森钢板桩的型号和技术规格；其次是在施工前对拉森钢板桩进行检查验收，对钢板桩进行焊接加工处理，清理并且润滑锁口，按照规范要求对拉森钢板桩进行存放、吊运、检验、矫正等操作；最后是施工场地平整（或是钢平台搭建），为打桩机的进场提供空间，为拉森钢板桩的堆放和其他机械设备的停放提供空间。

4.2确定参数

根据施工平台及承台标高、基坑的大小、深度、地质情况，选用拉森钢板桩长度为18米，本文选择韩国现代产业生产的型号为SP-IV的拉森钢板桩。其截面尺寸的宽、高、厚度分别是400毫米、170毫米、15.5毫米，截面积是96.99cm2，延米重量是76.1kg/m，惯性距是4670cm4。围堰的内支撑材料规格要求不同及

围堰内深度，设计采用三道围檩，第一道的采用的是双拼I45b工字钢，第二、三道采用的是双拼I63a工字钢，围檩支撑采用φ630*8mm钢管。

4.3施工工艺

①打定位桩。采用全站仪准确放出控制坐标点后打入钢管桩作为定位桩，在钢管桩露出水面部分刷上标志并焊上牛腿，作为打桩导向位置及高程控制标志。

②安装导向框。为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，有效控制桩的打入精度，设置一道坚固的内导向框架。第一道内支撑的围檩兼作内导向框架，并焊接于定位桩牛腿上。

③打钢板桩。检查排出不合格的钢板桩；插打过程中随时监控，测量桩的倾斜度，偏倚过大时及时调整；严格按照打桩顺序进行打桩，从围堰上游侧中心开始，逐步向两边，直到河下游中心并拢。

④安装一、二道内支撑。当海潮退到内支撑以下时，就可以进行内支撑安装。安装顺序为：在钢板桩上焊接承重牛腿→安装围檩→安装直撑、斜撑。针对潮汐的规律性变化，内支撑的直撑、斜撑与围檩连接地产生的张合现象，可采用特殊的衔接形式解决问题。

⑤水下封底砼施工。遵照封底砼设计的厚度，利用单导管法移动式来进行全断面的连续浇筑。确保浇筑和混凝土的供应能力，设计最佳混凝土配合比，利用低热水泥和细、粗骨料，添加粉煤灰，可以提高混凝土的可泵性和和易性。

⑥安装第三道内支撑。在海潮退到围堰内外连通孔以下时就可以进行第三道内支撑的安装工作。先利用水泵将水位抽至内支撑以下60到80cm在进行安装。

⑦设置排水沟、集水井。在承台立模的外侧30cm的地方，沿着四周开设一条深为10cm，宽为20cm的排水沟，并选择一个角点来设置集水井，这样可以将排水沟的水统一汇集到集水井再用水泵排出。可解决承台内积水问题。

⑧拔出、监测钢板桩。承台及墩身施工完成后，需要拔除钢板桩，达到重复使用效果。利用振动锤来拔桩，振动锤产生的振动力量可以松动土质，破坏桩基周围的粘力，在依靠起吊机将桩拔出。在围堰整个施工的过程中设置观测站对钢板桩和内支撑进行监控，便于及时发现问题并加以解决。

4.4注意事项

①支撑的安装工作需要在低潮下进行。尤其是第一道支撐的安装，必须保证是在围堰外的水位低于围堰内的水位的状况下进行。

②在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2米。对于拉森钢板桩，应该按照插桩顺序进行编号。

③注重拉森钢板桩的堵漏工作。在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围檩时，采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下留较干细砂、锯末的方法，借助水压力将细砂、锯末吸入接缝内，从而达到堵漏。

④在安装围檩时，需要充分考虑抽水的深度，采取逐层实施的方法。随着监控水位的变化情况，令专人负责抽水，稳定水位。对于围檩与钢板桩间的间隙，应该全部焊接，防止围堰变形。

参考文献

[1]李皖宁.海河大桥钢板桩围堰设计施工关键技术研究[D].河北工程大学，2013.

[2]蒋国亮，王昆.钢板桩围堰在潮汐河流中的设计和施工[J].山西建筑，2007，19：363.