市政桥梁水中围堰施工技术

刘潘

（达濠市政建设有限公司，广东汕头515071）

摘要：为了保证市政桥梁的安全施工，本文通过对市政桥梁水中围堰施工技术的类型和具体的应用进行分析，合理采用水中围堰施工技术创造良好的水下施工空间，为保证市桥梁建设的安全、高效提供多方面的保障。

关键词：市政桥梁；水中围堰；施工技术

市政桥梁施工的过程中，如何在有水环境中创造施工空间是工程施工难点和重点。水中围堰施工技术作为修建桥梁时常用的施工方法，通过人工构建围堰的方式，形成一个隔离水的、干燥的施工环境，减少水流对施工带来的影响，提升施工的效率和质量。相较于其他的水下施工方法，围堰施工技术具有较强的便利性，可以有效减少施工的面积，达到降低工程量的目的，同时也能提升市政桥梁的施工效率。

一、市政桥梁水中围堰施工技术的类型

（一）混凝土围堰施工法

混凝土围堰施工法在水中围堰施工中较为常见，利用混凝土较强的抗渗能力和强度，可以有效抵抗水流对围堰工程带来的影响。同时，通过一体化浇筑的混凝土结构具有较强的密封性和结构强度，可以在保证围堰工程防水、抗渗能力的同时，根据市政桥梁的使用需求，作为附属结构与永久结构相互连接，从而提升市政桥梁的稳定性与可靠性[1]。在具体的使用中，也可以选择对混凝土围堰进行过水，以满足市政桥梁工程的多样化需求。总体而言，混凝土围堰施工技术的优点是结构稳定、施工周期短、施工质量高。在经过合理设计和施工控制的情况下，能够创造良好的施工环境，保证市政桥梁施工的顺利进行。

（二）钢板桩围堰施工法

钢板桩围堰施工法是一种结构简单、安全可靠的围堰类型，相较于混凝土围堰，钢板桩围堰的施工速度更快，具有较好的灵活性。同时，由于钢板桩围堰施工的主体结构均为钢制材料，通过振动、打击等方式将桩身打入水下环境中，因此桩体的插入更加深入，从而提升围堰的稳定性与可靠性。此外，现阶段钢板桩的施工、拆除的机械化水平较高，可以保证围堰施工的快速展开，也具有较强的防水、抗渗性能。而主体结构采用的钢板桩回收效率较高，因此可以有效减少钢板桩的施工成本，也是当前市政桥梁工程中采用较多、较为广泛的水下围堰施工技术[2]。

二、市政桥梁水中围堰施工技术的应用

（一）混凝土水中围堰施工技术的应用

1.案例概述

该工程是某市政桥梁的承台水中围堰施工，该桥梁的7#、8#桩墩承台的施工位于水中，初步确定使用水下混凝土围堰和机械钻孔的方式，保证承台的施工质量和效果。施工计划预计120天，包含混凝土围堰施工、养护的时间。

2.施工步骤

（1）施工准备工作。确定围堰施工的范围，通过测量7#、8#的桩基结构，并使用四角方形的围堰结构。通过测量计算得出围堰施工范围后，使用定位桩进行放样，确定施工位置和范围。同时，使用泥沙泵清理放样范围内的覆盖泥沙，确保施工环境符合围堰施工要求。

（2）模板安装。使用浮船将脚手架、钢管制成的模板支架运输到河中指定的位置，并在水下施工员的指导下，下放模板支架，确保下放位置的准确性。同时，根据混凝土围堰施工图，将围堰模板支架进行一次性拼装和安装。并在安装的过程中，多次检查、测量模板的安装参数，确保安装的精度。然后使用支架对模板和模板支架进行固定，确保固定的稳定性。同时使用彩布条标记模板的内部，并进行封面处理[3]。

模板骨架主要使用φ50钢管绑扎而成，部分位置使用十字紧固件进行固定，并通过横向、竖向的斜撑，保持骨架的稳定性。然后固定竹制跳板，提升骨架的可靠性。模板的拼装采用一次性成型的拼接方式，将部分已拼接好的模板运至水下一次性拼接为整体，然后对其进行加固，从而保证模板拼接的质量和效果。

（3）钢筋绑扎。根据施工图的要求进行钢筋绑扎，钢筋主要使用φ12、φ16的钢筋进行绑扎。按照相关要求对钢筋进行绑扎固定的同时，需要针对混凝土分层施工的特点，在分层断面的位置使用额外的钢筋，以保证混凝土结构的整体性。

（4）混凝土砼浇筑。砼浇筑在水下施工员的监督下分层展开浇筑施工，分三次完成混凝土围堰的砼浇筑。混凝土使用的水泥、集料通过事先抽检、实验的方式，确定其的质量符合施工的要求，重点检查砂、卵石的含水量。并确定混凝土的配比。由于砼浇筑的土方量较大，为了避免模板出现垮塌的现象，在分为三层浇筑的同时，等待砼强度到达标准后，迅速拆除模板。在模板拆除完成后，还需要额外在隔仓内使用混凝土进行封底处理，提升混凝土结构的强度与密封性。

（5）脚手架拆除与抽水。对混凝土进行养护处理，监控其的硬度、强度变化情况。等待混凝土强度指标达到要求后，拆除脚手架和模板，并对混凝土砼形成的连续墙进行封底处理。然后等待围堰结构成型，达到指定强度后进行抽水。抽干围堰中的水后，展开7#、8#桥墩承台的施工作业。

3.施工控制措施

（1）重点检查骨架材料的可靠性，并对其的连接情况进行检查，务必保证模板骨架的稳定性与可靠性，并验证厂家提供的质量证书，从而避免安全事故、质量问题的出现。

（2）控制模板安装质量。通过重点检查模板的连接和模板安装的标准化水平，同时水下作业人员需要重点关注卡扣、螺丝的紧固情况，并采取相应的控制措施，提升模板的安装质量。

（3）混凝土浇筑过程中，水下施工员和技术员需要实时确定浇筑的厚度，并对模板的承重情况、可靠性进行检查，避免模板问题对工程质量、安全性带来的影响。

（4）水下作业人员需要随时关注潜水设备的安全情况，确保设备气密性、安全性。并保持与地面的联系，遇到任何异常时，都需要以自身安全为主，及时返回水面。

（5）在模板运输、吊装的过程中，需要做好施工指导和安全检查工作，保证通信畅通，并提升作业过程的规范水平。

（二）钢板桩水中围堰施工技术的应用

1.案例概述

该工程是水中桥梁墩的围堰施工建设。水中墩是圆柱型，承台为矩形。水下河床以黏性土和粉土为主。由于该工程所在位置有通航、环保的要求，综合考虑各方面的施工因素，采用施工面积较小、施工影响较小的钢板桩围堰。

2.施工步骤

（1）施工准备工作。根据桥墩的尺寸和承台建设的要求，钢板桩围堰使用矩形的方式进行计算和放样，每侧均在承台的尺寸上，拓宽1m范围，保证围堰空间的充足。同时，为了提升钢围堰的可靠性，钢板桩围堰的四角设计为圆角，以减少水流冲击，采用内径1m，外径1.5m钝圆角设计。钢板桩围堰的标高根据历年该区域的水文资料，在近5年最高位置额外增加0.5m的方式，保证围堰的施工效果。同时，为了确保钢板桩深入河底，保证桩身的稳固性，采用45°刃角设计，并确保围堰底部深度数值大于承台封底混凝土底面深度的2m。

（2）钢板桩的选择。钢板桩采用拉森止水钢板桩进行施工，该类型的钢板桩连接处有较小的锁口，可以发挥良好的制水能力，钢板桩的单体宽度为40cm，通过咬口法的方式进行连接，并在固定后可以发挥良好的止水效果。在实际的施工过程中，考虑到钢板桩底部锚固稳定性的要求，选用桩身较长的拉森钢板桩，通过打桩的方式，确保其的固定性与可靠性。在施工前需要对钢板桩进行进场检查，及时调整钢板桩出现的缺陷，重点检查拉森锁口的情况。同时需要对桩尖底部进行封闭处理，在锁口位置涂抹黄油等润滑剂，保证桩连接的有效展开。对于存在锈蚀、变形现象的钢板桩，需要进行及时的处理，通过打磨、整形的方式，确保钢板桩符合施工的要求。

（3）钢板桩的打桩施工。在打入钢板桩之前，需要对施工区域进行放样与定位，确保各个控制点位置的准确性，并通过打入钢管的方式，确保该桩的垂直度符合要求，然后将其作为钢板桩打桩施工的基准点进行定位。通过在钢管位置焊接工字钢的方式，确保打桩施工位于同一直线，并对钢管桩进行固定和标识，用以控制打桩高程。打入施工的过程中，沿着更加靠近河岸的一侧，利用筑岛平台，使用液压打桩机进行插打，利用锤的自重和振动力下叉钢板桩，并使用振动锤将钢板桩打至指定位置的20~40cm处，调整施工速度，直至到达设计位置，并严禁超深情况。遇到钢板桩阻力较大时，可以在单桩锁口和刃脚位置涂抹黄油等润滑剂，提升器的防渗性能并减少摩擦阻力。同时加强钢板桩的测量工作，并及时调整插打倾斜现象。依次完成河道上游及下游的钢板桩插打。并重点检查第1块钢板桩的打设位置，确保其的方向、精度符合要求，并保证钢板桩整体位于同一直线。钢板桩打桩完成后，需要使用槽钢进行焊接固定，并在合龙位置使用异形钢板桩进行合龙，提升整体的密封性。若钢板桩存在编写的情况时，可以将钢板装上提1~2m，然后展开复打，直至钢板桩垂直度符合要求。同时，施工过程中遇到的不明障碍物，需要利用冲击钻、长臂挖机等方式进行清理，并根据实际情况展开潜水作业清除障碍，以保证钢板桩施工的有效展开

（4）抽水封底。抽水之前，需要确保钢板桩围堰封闭符合要求，并采用大功率水泵进行抽水，严格控制抽水的高度。在到达指定的深度后，通过焊接导向槽钢的方式，对钢板桩围堰进行有效的支护。分别使用两道围檩和支撑，提升围堰的稳定性，然后通过长臂机配合人工开挖，进行基坑施工。在基坑深度到达设计要求的情况下，使用C25混凝土进行封底处理。在封底之前，需要检查钢围堰四周的平面位置和钢围堰的垂直情况，平面误差需要小于20cm。然后下水检查、清理钢围堰的护筒、内壁、刃脚等位置，清除杂物、灰尘，以便于展开混凝土封底作业。在确保围堰四周封堵密实后，使用混凝土进行封底作业，通常需要一次性浇筑完成。并等待混凝土到达指定强度后，进行抽水处理。

3.施工问题处理

（1）钢板桩加固。分两层分别布置钢板桩进行加固，并在打入钢板桩的过程中，就使用转角桩、弧形桩，规避大型石块、不明障碍物。提升钢围堰的稳固性。

（2）桩的安装与连接。拉森钢板桩围堰由多组组相邻的钢板桩组成，需确保桩的垂直插入程度，以及相邻桩的锁口连接紧密牢固。可以采用振动或打击方式将桩插入地基，连接可以使用焊接等方式进一步强化和固定[5]。

（3）桩身的防腐处理。由于钢板桩围堰长期处于水中，需注意对桩身进行防腐处理以延长使用寿命。在钢板桩表面涂刷专用的防腐漆，形成一层保护层。常用的防腐漆有环氧树脂涂料、聚氨酯涂料等。防腐漆需要具有良好的附着力和耐候性，以防止钢材受到紫外线、氧化等因素的侵蚀。并在钢板桩的表面加装防腐层，通常采用防腐覆盖物，如玻璃纤维增强塑料、聚乙烯等。防腐层具有很好的耐腐蚀性能，可以有效隔绝钢材与外界环境的接触。

（4）围堰防渗。钢板桩锁口处使用黄油减少阻力，并利用粗砂、锯末粉等材料封堵容易漏水的区域。并设置堵漏导管，以提升钢围堰的止水能力。

三、结语

综上所述，桥梁水下工程施工中，围堰施工技术的应用比较常见。水中围堰通常有混凝土和钢围堰两种形式，不同的施工工艺有相应的技术特点，因此在实际的施工中应当综合考虑施工的要求，合理使用水中围堰施工技术提升施工的可靠性。通过有效的技术管理、施工管理，及时解决施工过程中的问题，并通过标准、规范化的施工，提升水中围堰施工的安全性与可靠性。

参考文献：

[1]隋丰年.桥梁水中墩双壁钢围堰施工技术[J].设备管理与维修,2022(02):142-144.

[2]冀艳立.钢板桩围堰在桥梁水中墩施工中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(19):37-38.

[3]刘磊,王红光.浅谈桥梁水中墩钢板桩围堰施工技术[J].中国新技术新产品,2020(19):114-115.

[4]夏淑凯.水中桥梁承台围堰施工技术研究[J].绿色环保建材,2017(05):71+73.

[5]王子豪.基于FTA-BIM的市政桥梁钢围堰施工风险评估[D].华中科技大学,2019.