（东南沿海铁路福建有限责任公司，福建福州350024
摘要：本文通过新建福厦铁路九龙江特大桥跨江深水桥墩施工采用钢板桩围堰施工的实例，简要描述了钢板桩围堰的结构设计，施工方法；并总结了钢板桩插打时可能遇到的问题及围堰渗漏处理措施。
关键词：深水；钢板桩；围堰；措施
1.背景
九龙江为福建省八大河流之一。九龙江特大桥在里程DK271+350跨越九龙江北溪北港，河面宽约325m；在里程DK272+200跨越九龙江北溪南港，河面宽约200m；在里程DK273+220跨越九龙江西溪，河面宽约310m。主要接受大气降水以及上游支流、地表水体和地下水补给，流量和水位变动大，受季节或降雨影响显著。九龙江特大桥跨河区段的承台、墩身全部采用钢栈桥和钢板桩围堰进行施工。
北溪北港主墩：153#、154#、155#墩承台轮廓尺寸为15.8m×11.6m，厚度为4.5m,承台底埋入河床面以下4.5m，每个承台下设12根φ2.0m钻孔灌注桩；北溪北港施工水位为5.86m，百年一遇洪水位为7.02m，一般冲刷线标高为-3.5~-2.8m。河床面以下土层依次为中砂稍密，细（粗）圆砾土稍-中密。
北溪南港主墩：175#、176#墩承台轮廓尺寸为19.9m×14.6m，厚度为5.0m,承台底埋入河床面以下5.3m，每个承台下设12根φ2.5m钻孔灌注桩；北溪南港施工水位为5.96m，百年一遇洪水位为7.15m，一般冲刷线标高为-3.5~-2.05m。河床面以下土层依次为中砂稍密，细（粗）圆砾土稍-中密。
西溪主墩：194#、195#墩承台轮廓尺寸为22.8m×16.8m，厚度为5.5m,承台底埋入河床面以下5.0m，每个承台下设12根φ2.8m钻孔灌注桩；西溪施工水位为5.96m，百年一遇洪水位为7.16m，一般冲刷线标高为-3.5~-2.05m。河床面以下土层依次为杂填土，中砂稍密，细（粗）圆砾土稍-中密。
2.钢板桩及钢板桩围堰的设计选型
拟投入本工程的钢板桩为日本进口SkSP-SX27（拉森Ⅳ）型钢板桩，材质为SY295，其截面参数特性值如表7-1。
3.钢板桩围堰的结构设计形式
选取具有代表性一个工点，九龙江北溪南港176#墩采用钢板桩围堰，钢板桩选用拉森Ⅳ型，单根长度为24m，平面尺寸为23.2×16.8m，钢板桩顶面高程为+7.02m，封底采用2.5m厚C25混凝土。内设4道内支撑，第一道内支撑圈梁采用双榀工40b工字钢，斜向支撑和垂直对撑采用Φ630×8mm螺旋钢管，第二、三道内支撑圈梁采用双榀工40b工字钢，斜向支撑和垂直对撑采用Φ800×10mm螺旋钢管，第四道内支撑圈梁采用双榀H600×200mm型钢，斜向支撑和垂直对撑采用Φ800×10mm螺旋钢管。具体布置如下图所示。
通过有资质的简算单位对设计方案进行简算，封底混凝土强度、围堰整体稳定性、钢板桩内力、钢板桩、内支撑、钢板桩围堰稳定性等简算都满足规范要求，具备实施的条件。
4.围堰的施工步骤
4.1总体施工工艺
钻孔桩施工结束后清理钻孔平台并安装钢板桩插打导向，钢板桩插打导向利用第一道内支撑圈梁；完成全部钢板桩的插打；钢板桩围堰合拢后完成第一道内支撑安装，然后围堰内抽水至第二道内支撑设计标高下方80cm位置处，并进行第二道内支撑安装、焊接施工；围堰内抽水至第三道内支撑设计标高下方80cm位置处，并进行第三道内支撑安装、焊接施工；围堰内抽水至第四道内支撑设计标高下方80cm位置处，并进行第四道内支撑安装、焊接施工；围堰内回水至围堰外水位后水下吸泥、清淤至设计标高，搭设封底平台浇筑封底混凝土；封底混凝土强度达到后围堰内抽光水，凿桩头，施工承台；拆除承台模板，在承台与钢板桩空隙间回填砂、土混合物，顶部浇筑0.5m高砼冠梁；待砼冠梁达到强度后，拆除第三或第四道内支撑，进行墩身施工；墩身施工出水后围堰内分别注水至第二道、第一道支撑下口拆除相应内支撑；依次拔除钢板桩。
4.1钢板桩施工
施工准备→测量定位→安装导向→钢板插打→钢板桩合拢。
本方案采用24米钢板桩，目前现有型号的钢板桩没有24米的，采用钢板桩单根长度为6m、12m、15m三种规格焊接组成，为确保围堰焊缝不在同一断面上，所以施工插打前需将钢板桩接长，接长的钢板桩要保证每根只有一道接缝，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm。
4.2内支撑安装
抽水至每道内支撑下50cm处，采用橡皮筏将施工人员运送至内支撑安装位置，焊接由工25工字钢组成的牛腿，注意各个牛腿顶面位置全部处于水平面。采用履带吊配合人工将内支撑各杆件焊接安放在牛腿顶面，并将钢板桩与内支撑各位置间焊接固定。安装完成一道内支撑之后，继续抽水完成下一道内支撑的安装。
4.3钢板桩围堰拆除
（1）支撑拆除
待承台、墩身施工结束即可进行围堰拆除工作。承台顶面支撑拆除前应先在钢板桩与承台间回填细砂并在顶部浇筑50cm厚砼冠梁作为临时支撑，其余支撑拆除前直接向围堰内注水至待拆除支撑下50cm即可进行。
（2）拉森钢板桩拔除
围堰支撑拆除后即可进行钢板桩的拔除。拔除工作先由下游方向开始，对称施工至上游方向，拔桩起点应离开角桩5根以上，可根据沉桩时的情况确定拔桩起点。对于本工程，钢板桩采用履带吊配合振动锤进行拔除。
5钢板桩插打时可能遇到的问题及处理措施
（1）打桩过程中若遇到抛石或栈桥、平台施工时落入水中的型钢等导致拉森钢板桩无法打入或打入深度不够时，先派潜水员下水进行处理，若处理存在困难，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物；
（2）钢板桩在粉质粘土地段挤进过程中，受到土层中石块或不明障碍物等的不均匀侧向挤压作用力，容易发生偏斜。应采用以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将拉森钢板桩往上拔1.0～2.0m，然后再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的石块等不明障碍物被振碎或使其发生位移，让拉森钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度；
（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄，及宽度大于或小于标准宽度的板桩。异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工，倾斜度较小时也可用卷扬机或手拉葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击；
（4）有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的多根桩焊接在一起，并且在施打的拉森钢板桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂来减少阻力。
6.围堰渗漏处理措施
钢板桩主要依靠锁口自身密实性进行防漏，但是如果锁口不密、外侧水压力过大，钢板桩围堰会出现渗漏，主要在接缝处和转角处，有的地方还会出现“涌砂”现象，对于这些问题采取如下措施进行预防和处理：
（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。施工前用同型号的短拉森钢板桩做锁口渗漏试验，检查钢板桩锁口松紧程度，过松或过紧都可能导致拉森钢板桩施工后渗漏；施打前在拉森钢板桩锁口内抹黄油；施打时控制好垂直度，不得强行施打，损坏锁口；
（2）施工后的小渗漏处理。抽水后发现钢板桩锁口漏水，但不太严重时，抽水时观察是哪条缝出现漏水，利用漏水处水压差降产生吸力的原理，在漏水处钢板桩上迅速溜下一袋干细砂或锯木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物会被吸入接缝的漏水处，将漏水通道堵塞，有效的减少漏水量；
（3）施工后的大渗漏处理。抽水后发现钢板桩锁口漏水较为严重时，在拉森钢板桩围堰渗漏外侧堵砂袋或内侧用板条、棉絮、麻绒等在板内侧嵌塞。在桩脚漏水处，采用局部混凝土封底等措施。若漏水严重堵漏困难时，在钢板桩外侧铺设彩条布，彩条布上端固定在钢板桩顶面，下端铺设至河床面，然后派潜水员下水利用型钢、石块铺压稳定后再抛填部分砂袋。
7.结论
九龙江特大桥153#、154#、155#、175#、176#、194#、195#墩在设计文件中建议采用钢围堰进行承台及墩身施工。通过现场实际操作，采用钢板桩围堰加内支撑的方案也可以满足施工要求；采用钢板围堰加内支撑的方式比采用钢围堰方式要经济，在能够保证安全的前提条件下采用钢板桩围堰在深水施工是可行的。钢板桩围堰完成后为确保其稳定性，对钢围堰沉降、位移等进行监控，并加强监控量测工作[3]。确保在施工和使用过程中的安全。
参考文献：
[1]李明莉.钢板桩围堰施工工艺浅析[J].甘肃科技，2015（15）：113-114+92.
[2]王建.钢板桩围堰施工技术[J].山西建筑，2015（32）：157-159.
[3]刘坚，贾阳光，胡耀峰等.拉森钢板桩支护施工方法之我见[J].四川水泥，2018（1）：331.