发表时间：2020-06-03T05:16:07.409Z 来源：《科技新时代》2020年3期作者：徐荣会[导读] 本文根据新建贵阳至南宁广西段武鸣河多线特大桥连续梁主墩承台施工中采用的锁中钢管桩围堰进行总结。

（中铁上海工程局集团有限公司南宁市 530000）摘要：针对承台在深水及斜岩边上施工如何解决围堰问题，本文根据新建贵阳至南宁广西段武鸣河多线特大桥连续梁主墩承台施工中采用的锁中钢管桩围堰进行总结。关键词：钢管锁口桩；斜岩；围堰；止水引言：

目前我国随着桥梁施工往大跨度方向的设计和发展，涉水承台围堰施工工艺不断的创新，针对不同施工环境、不同地质条件特征选择满足实际要求，有利于实际施工的围堰结构，进行水中大中型承台施工，对施工的安全、工期、经济等有重要影响，锁扣钢管桩围堰是一种采用T-C形式锁口的施工工艺，是涉水承台结构施工的一种有效的技术措施，包括了原材的制作及加工、沉入插打、封底止水、工后拔除整体受力的全套设计计算等施工技术。

一、工程概况

武鸣河多线特大桥于DK476+146处跨越武鸣河，河宽77m，桥下净高大于8m。连续梁主跨88m，两边跨各48m连续梁（48+88+48）m上跨武鸣河，主墩承台尺寸均为13.9m×10.5m×3m，施工正常水位98.2m，地层主要为黏土层、卵石土层及灰岩层，不良地质主要为溶洞。

二、围堰方案的选择

两个主墩承台处于岸边，在施工钻孔桩时已填土形成筑岛围堰，按设计采用钢板桩围堰施工，因为围堰处于斜基岩面上，钢板桩无法打入基岩面，止水效果不明显。如采用双壁钢围堰，则需要大量钢材，大型运输、吊装设备，占地面积大，施工工艺复杂，施工周期及费用大。对于倾斜岩面基床，常规钢板桩无法打入，导致整体刚度差，变形不易控制，不能满足施工要求，因此采用双壁钢围堰和钢板桩围堰也较困难，经过对方案进行反复研究讨论，确定采用T-C锁口钢围堰施工方案，并认为其有如下显著特点：1、截面强度、刚度大，稳定性好，具有很强的抗变形能力，支撑简单，突出的结构稳定性和作业方便性；2、施工速度加快快，制作、加工、安装、插打便捷，工艺相对简单，不需浮运设施，结构形式多样，安全性能好；3、适用于各种特殊地质、地层条件。4、设备式投入，可重复利用，经济、实用。

三、围堰施工方法及工艺

3.1锁口钢管桩围堰设计

实际施工中根据水位可增加内支撑，钢管桩采用T-C型锁口钢管桩，主管采用φ630×10mmQ235B钢管，锁口“阴头”为φ219×10mm钢管，阳头均为I20a工字钢，钢管桩与工字钢和无缝钢管之间的均采用φ14螺纹钢帮条焊接。钢管桩距承台边缘预留不小于2m，由于本处栈桥侧距离承台边间距为3.5m，靠近栈桥侧钢管桩与承台间距可适当缩小。

图一：T-C锁口钢管桩连续图

图二：围堰断面示意图

3.2围堰施工工艺

桩基施工完成后→引孔→锁口钢管桩加工→安装导向定位架→插打钢管桩→钢管桩灌注砂碎石/混凝土→钢管桩堵漏→抽水安装第一道支撑→依次安装第二道支撑→开挖至坑底。

3.3T-C锁口钢管桩加工

锁口钢管桩选用螺旋钢管，制作在现场临时场地内焊接作业，先将钢管拼接成设计长度，然后将锁扣工字钢与钢管定位焊接。每根钢管桩上的锁口要对称位于中心线上。钢管桩的拼接焊接按照II级焊缝质量标准检查验收；其余的焊缝按照III级焊缝质量标准做外观检查，要求饱满、无裂纹、无漏焊。钢管桩平直、不折、不弯。

竖向大钢管桩采用630mm螺旋管，小钢管采用219mm无缝钢管（可现场开槽10mm/要求工厂开槽），本处钢管桩长度为13.5m需两根进行焊接接长，相邻钢管桩同一段面宜错开3m以上，且可以根据围檩位置配置钢管桩接头位置，围檩与钢管桩横向焊缝对齐有利于结构安全。每根钢管桩大小钢管、工字钢的接头宜错开1m以上。

小钢管现场开槽，每根钢管桩焊接成型后母线槽开槽可防止焊接过程中槽口的变形，对围堰止水有利。

钢管桩横向接头位置，宜增加1cm以上厚度缀板进行补强。构件焊接成型后，可以采用超声波或磁粉探测检验焊接质量。

钢管桩线型、焊缝应顺直，大小钢管、工字钢中心线在同一轴线上，焊接宜采用E50焊条进行帮条焊。

3.4锁口钢管桩引孔

锁口钢管桩拟采用80cm冲击钻引孔，两孔位重叠10cm,以确保锁口钢管桩按照设计位置插打钢管桩。

桩位测定：根据桩位平面布置图及测量基准点，测放桩位，待孔位对中后，方可开始安放护筒。

钻进定位后安装钢护筒，开始钻孔；

成孔后利用导向架将螺旋管插入孔中，难以插入时采用振动锤辅助插入；

管桩插入后即可拔出钢护筒开始下一根桩施工

3.5插打

（1）首先将导向桩搭设到位。按照导向框。

（2）利用导向架体插打首根钢管桩，插打到设计高程时停止插打，然后进行下一根钢管桩插打，插打到后位，再开始第3根钢管桩插打，插打至与第2根钢管桩高程一致时停止插打，完成第2根钢管桩剩余部分，同上循环施工。

（3）采用吊车将钢管桩吊至锁口处，对准桩与定位桩的锁口，提前将黄油均匀涂抹至锁扣位置，减小摩擦阻力，开动液压锤，夹紧桩体，开始插打。

（4）试开打桩锤30秒左右，停止振动，并保持夹紧，利用锤惯性下沉一段长度，再继续进行震动插打，过程中要控制打桩锤下降的速度，保持桩体垂直。

（5）在打桩过程中，为保证钢管桩的垂直度，用全站仪在导向架限位两个方向进行控制，以防锁口中心线平面产生偏移，在打桩进行方向的钢管桩锁口处设钢卡板，避免钢管桩位移。同时在导向架上预计算每根管桩坐标，以便进行检查调正。

（6）打桩至设计高程前40cm时，停止振动，振动锤依惯性继续转动，打桩至设计高度。

（7）松开液压钳口，提升下一根钢管桩至桩位进行插打，以此循环至打完所有桩。

（8）钢管桩插打同一截面接头数不超过总数的50%,接头上下交错布置。

（9）插打示意图如下

3.6纠偏

（1）第一根钢管桩插打后的竖直度直接影响其他钢管桩的垂直度，其插打时要速度要均匀，打到设计深度一半时暂停插打，检查桩身的竖直度能否在0.5%L以内。符合要求将继续开启振动锤桩，否则拔出重新进行。

（2）其他的钢管桩在定位架和锁扣的共同受力作用下，一般不会产生较大偏移，只需每完成15～20根做一次检查，保证桩身的竖直度在1%L以内方可。

（3）锁扣钢管桩桩顶标高偏差控制在±100mm，钢管桩轴线偏差控制在±100mm。

3.7合龙

（1）锁口钢管桩由围堰上游分两头插打至下游进行合拢。

（2）钢管桩围堰合拢前，在剩余最后4～5根桩时，量测合拢宽度，调整锁扣闭合间隙。

（3）为保证钢管桩围堰合龙时两侧锁口互相平行，避免使用异型桩进行合拢，减小施工难度，当闭合一次两端相距10～15根桩时，每插打一根桩，均需用全站仪控制其竖直度及桩位。若桩身发生偏斜，应逐根进行调整，平差偏移量，调整合拢。

3.8锁扣钢管桩堵漏

锁口堵漏采用棉花加粘土混合物填塞接缝，填塞质量直接关系到围堰止水成败与否。

3.9浇筑混凝土

封底混凝土主要是承受水流压力和封住承台底部渗水通道。锁口钢管桩全部施工完毕后，对钢管桩水位以下部分采用导管灌注法进行水下灌注混凝土灌注，浇筑顺序为上游侧往下游侧连续浇筑。

3.10钢管桩内支撑安装

钢管桩内支撑系统由牛腿、导梁、支撑钢管构成，共设置2层。牛腿采用I20a工字钢，围檩采用I32a工字钢，支撑钢管为φ630mm*10mm 钢管。

钢管桩内支撑安装顺序:将整个施工平台土方开挖，开挖至标高96.5m处，先进行牛腿安装，牛腿采用两块1000*700*16钢板焊接，I20a 工字钢做斜撑，在设计位置进行安装，需与桩体进行焊接，焊缝必须满足要求。

每层围檩均采用3拼I32a工字钢，采取陆地焊接，吊装至牛腿处进行加焊，保证围檩与钢管桩连接紧密。每层围檩安装完成后，经检查验收满足设计要求，方能进行横撑安装，紧贴围檩并与之焊接，不得紧贴桩体，在两者之间增加连接加钢板进行焊接。

内支撑安装时，提前在围檩上量测，刻画出支撑的安装位置，并准确测量出每道支撑两端与围檩间距；根据间距对支撑钢管进行制作加工，并将其两端裁切成企口。为使支撑钢管轴心能够满足受压计算条件，企口裁切必须要保证钢管轴线和围檩水平和中线重合。

用吊机将横向支撑吊至对应位置进行安装，围檩与横支撑钢管连接位置直接焊接牢固，围檩顶面与横支撑钢管间采用连接钢板进行焊接连接，最后安装转角围檩处三角支撑。横向支撑的间距按照4m进行设置，转角处三角支撑长度为3.1m。

四、结论

与通常选用的钢板桩围堰和双壁钢围堰相比，T-C锁口钢管桩围堰具有刚度大、抗渗性能优良，有效保证了施工安全，节约工期，可重复使用，拆除后也可作为其它部位支架施工，综合经济成本低，结合本桥施工监测结果表明，采用T-C锁口钢管桩围堰能够有效的满足施工要求，并且经济合理，对后续类似的施工具有参考意义。

参考文献：

[1]《桥梁深水基础》人民交通出版社

[2] 代建兵. 深水基础施工锁口钢管桩围堰的止水试验[J]. 中国新技术新产品,2010,(3):68-69.doi:10.3969/j.issn.1673-9957.2010.03.065.

[3] 王鹤. 浅谈锁口钢管桩围堰的设计与施工[J]. 科技创新与应用,2012,(3):176-177.

[4] 张玉琪. 浅谈锁口钢管桩围堰在深基坑施工中的应用[J]. 中国房地产业,2017,(20):122.doi:10.3969/j.issn.1002-8536.2017.20.0.

[5] 《武鸣河多线特大桥》贵南施桥-185-1下载本文