橋梁水中承臺鎖扣鋼管樁圍堰施工質量控制要點

■ 孫龍隆

江蘇東交工程檢測股份有限公司 江蘇南京 210000

1 工程概況

344國道盱眙縣淮河大橋改造工程橋梁長度1530.16m，主跨采用（72.5+125+72.5）m波形鋼腹板變截面連續箱梁跨越淮河主航道，9#、10#主墩基礎位于河流中。本文以10#主墩為例，考慮10#主墩承臺水下埋置較深，承臺基坑地質存在較厚淤泥層，圍堰支護結構形式應用鎖扣鋼管樁支護圍堰（圍堰長1944cm，寬1555.2cm），圍堰結構采用長度30m的C-O型鎖口鋼管樁，設置五道圍檁及支撐鋼管。

2 鎖扣鋼管樁圍堰施工質量控制

2.1 進場檢驗

擬進場的鋼管樁、鋼板等圍堰施工材料外觀質量、幾何尺寸必須進行逐一全面檢驗，力學性能必須按照種類、規格、型號抽樣檢驗，焊縫質量按照等級、類型進行外觀檢查、超聲波探傷及磁粉探傷。外購的成品C-O型鎖扣鋼管樁幾何尺寸主要檢查：長度、主鋼管直徑及壁厚、C型鎖扣鋼管直徑及壁厚、C型鎖扣鋼管開口尺寸偏差、O型鎖扣鋼管直徑及壁厚。外觀質量主要檢查鋼管軸向有無扭曲變形，鎖孔內有無電焊瘤渣、廢填充物堵塞等。對圍堰不同部位使用的圍檁鋼材及支撐鋼管進行種類、規格、型號的檢查確認是圍檁支撐材料檢驗工作的重點。

2.2 導向框和導向架設置

導向框由平面定位框與定位樁組成，兩者之間采用焊接連接。在鋼護筒上焊接支撐牛腿，根據鋼管樁圍堰設計外邊線直接在牛腿上放樣出平面定位框內邊線點，在邊線點焊接限位角鐵，履帶吊起吊平面定位框型鋼安裝就位，焊接平面定位框與支撐牛腿連接穩固，并采用加肋板進行加強，使平面定位框整體穩固，必要時需設置雙層導向框。在圍堰平面定位框上安裝高度3m的導向桁架作為首樁導向架，在導向架上下兩側設置限位裝制，用于準確控制鋼管樁垂直度。首樁導向架待第一根鋼管樁插打到位后進行拆除，其余鋼管樁依次依據已打入鋼管樁的鎖扣和平面定位框進行限位插打來控制鋼管樁的垂直度。

2.3 鋼管樁插打

導向框及首樁導向架準確安設就位后，利用80T履帶吊+DZJ-120型電動雙夾頭振動錘采用單樁打入法插打第一根鋼管樁，每打入1m深度應精確測量一次鋼管樁的位置和方向是否正確。開始打設的第一、二根鋼管樁必須確保位置和方向的精確性，以便在后續鋼管樁插打過程中起到導向樣管的作用。鋼管樁的垂直度通過全站儀在無導向框限位的兩個方向加以測量控制，樁體垂直度控制在0.5%以內(首樁垂直度控制在0.3%以內)。在打樁前進方向鋼管樁的鎖扣處設置卡板，防止鎖扣中心線平面位移偏位，同時在導向框上預先計算標識出每根管樁的準確位置，以便隨時檢查校正。鎖扣鋼管樁在插打過程中，應在樁身內外側及鎖扣陰陽頭位置涂以混合物油膏（重量配合比為：黃油∶瀝青∶干鋸末∶干粘土=2∶2∶2∶1），以減少插打時的摩擦阻力，并加強圍堰防滲性能。

2.4 圍堰合攏

在圍堰即將合攏時，測量并計算合攏段鋼管樁的寬度，提前進行累計偏差糾正,盡量做到合攏樁位置準確,開口距離控制在可調整范圍內。由于各種原因導致鋼管樁無法滿足合攏條件時,可根據合攏口的寬度及鎖扣的形式,制作異型鋼管樁進行合攏，異型鋼管樁可通過改變主鋼管直徑或調整鎖扣形式等方式來實現。

2.5 內支撐及圍檁安裝

施工中應嚴控鋼支撐與鋼圍檁體系的設置與安裝容許偏差。內支撐單元在加工時應嚴格控制下料精度，全面檢查拼裝、焊接質量，確保形成整體后的內支撐尺寸滿足施工要求。圍檁在設置時應仔細檢查拼接質量，焊接綁板的規格、形狀、定位、焊縫高度等應滿足要求，拼接接頭盡量放在內支撐的支撐點處。對同一圍檁平面位置高差進行檢查驗收，務必使圍堰支撐受力狀態處在最佳。將圍檁上下用型鋼連接為一個整體，避免不同部位圍檁支撐成為一個獨立受力體系，將平面體系升格為空間受力體系，以增強圍堰支撐的整體穩定性。檢查圍檁與鎖扣樁之間是否密貼,在兩者之間填充C20混凝土進行改善，避免圍檁與鎖扣樁之間出現點接觸或線接觸導致的局部應力集中現象。

2.6 水下吸泥

使用高壓氣泵吸泥機進行水下吸泥作業，同時采用高壓水槍切割土體，形成泥漿。吸泥接近基底標高時應經常使用測繩測量基底標高，必要時通過潛水員下潛到基底，驗證基底標高和平整度是否滿足施工要求。圍堰內死角等吸泥不易清理的部位應安排潛水員人工清理，保證圍堰內吸泥到位，不留死角。

2.7 圍堰止水

插打鎖扣樁時C型和O型鎖扣之間已涂抹混合物油膏，可起到一定的填縫止水作用。若抽水或施工過程中出現局部漏水，將鋸末屑摻少量特細砂順著外側鎖扣處溜入水中,在滲漏水吸力的作用下可達到一定的堵漏效果。對于一些插打后變形較大的接縫,則考慮安排潛水員水下貼附磁性防水橡膠條在鋼管樁外側接縫處予以封堵止水。

2.8 水下封底混凝土施工及基底處理

灌注混凝土導管使用前一定要做水密性試驗，安裝導管的時候需對每一個接頭都進行預緊檢查。封底混凝土質量控制指標：強度不小于設計強度C30，拌合物初始流動度不小于5m，初凝時間不小于50h，7d強度達到設計強度等級的90%以上。

水下澆注封底混凝土需要一次性澆筑完成，在此過程中要動態測量封底混凝土頂面標高，如發現標高不滿足要求時，應采用動態下料管補料。

3 穩定性監測

圍堰結構的變形、鎖扣處滲漏水及關鍵部位的應力應變是穩定性監測工作的重點,監測采用全站儀、應變片等儀器測量取得客觀數據的定量分析方法與巡視檢査目測為主的定性分析方法相結合，兩者相互補充和驗證。

4 結束語

在橋梁水中承臺鋼管樁圍堰施工過程中，鋼管樁插打、圍堰止水、結構穩定性等方面的質量控制是鋼管樁圍堰施工成敗的關鍵性因素，通過采取上述質量控制措施，保證了圍堰施工的順利實施，為類似工程施工質量的提升積累了一定的經驗。