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低等级通航河道中的围堰施工 中铁十九局集团第二工程有限公司 张海波 摘 要：312国道苏州高新区段改建工程高架桥跨越浒光运河，其中两座承台位于水中，承台施工受河道宽度制约，工期紧，难度大。利用钢管桩竹篱组合围堰，结合二者优点，有效地减小围堰体积，增强围堰的整体稳定性，同时施工速度快，效益好。 关键词：钢管桩，竹篱，围堰，结构设计，施工。 工程概况 312国道苏州高新区段改建工程分为路基和高架桥两部分，其中高架桥上部结构采用装 配式部分预应力砼连续箱梁，桥面标准宽度22m，跨径20.5m～30m不等。下部结构采用双柱式大悬臂盖梁，盖梁为预应力结构，哑铃型承台，钻孔灌注桩基础。 193号、194号承台位于浒光运河水中，采用低桩承台形式，全部设置在河床以下，承台厚2.0m，底标高为-2.547m，外形结构的最大平面尺寸为630cm×1100cm。浒光运河为六级通航河道，通航净空要求为22m×4.5m，桥址处水面宽约38m，水中两承台的设计净距离为19.0m，施工承台时围堰势必压缩通航净空，围堰的结构设计要考虑体积不能过大尽可能少占用航道保证通航，又要考虑可能受到船只撞击需具有足够的稳定性。 桥址处自然条件 水文条件 浒光运河属于长江流域太湖水系，上下游分别连通京杭运河和太湖，河流无明显坡降， 流速不大，河床无明显冲刷现象，水位基本稳定，随季节性变化而变化，年最大潮水发生在梅雨季节，最高水位+2.549m，最大水深约4.0m，施工时桥址处水深2.1m，水位+1.1m。 地质条件 桥址处隶属于西部冲湖积高亢平原区，河底以下6～6.6m范围内为亚粘土～粘土层，为 上更新统冲湖积相沉积，灰黄色，硬塑，夹铁锰质结核，偶夹硬塑状亚粘土，透水性较差。 围堰结构设计 方案比选 常用的围堰形式有土石围堰、钢板桩围堰、钢套箱、沉井等，结合本工程的特点，综合 结构稳定性，占用体积，工期，成本，施工难易度等方面比较，最终选用钢管桩竹篱组合围堰。围堰方案比选见表1。 表1围堰方案比选 结构形式 稳定性 占用体积 工期 成本 施工难易 优缺点 土石堰 较差 大 短 低 施工简单 经济，但安全性差，占用体积大 钢板桩围堰 较高 小 短 低 闭合较难 防水性较差，施工精度要求较高 钢套箱 高 大 长 高 制作复杂 工期长，造价高 沉井 高 中 长 高 不易安拆 工期长，较笨重，不易拆除 钢管桩竹篱堰 高 中 短 低 施工简单 安拆便捷，成本低，工期短 钢管桩竹篱组合围堰结构 围堰平面呈矩形，平面最大外尺寸为1420cm×890cm，为不使压缩流水断面过多，同时 保证具有一定的通航能力，两围堰间的净距设置为15.8m，围堰内基底尺寸比承台设计平面尺寸每边大20cm，围堰内尺寸比基底每边大100cm（靠近河岸一侧为50cm），考虑到承台设计位置有部分在河岸中，河岸土质较好，故河岸一侧不设置围堰，基坑开挖时同陆地上一样放坡开挖。基坑开挖断面见图1。 图1 基坑开挖横断面 围堰主体由框架和填料两部分组成，框架由两排φ300mm，δ8mm钢管桩、竹篱片和土工布构成，每排钢管桩按90cm的中心间距插打，钢管桩在围堰横断面方向的净距即填料宽度为1.0m，钢管桩打设完成后在其内侧挂设竹篱和土工布，竹篱和土工布需要在陆地上连接成整体然后在水中下沉到设计位置。填料选用优质粘性土，利用水上挖泥船水平层填筑。填料填充完毕后，在钢管桩顶部设置对拉拉杆，以加强围堰整体稳定性，在钢管桩外侧抛填粘土袋缓冲围堰可能受到的撞击力同时也起到一定的防渗防冲刷的作用。围堰结构见图2。 图2 组合围堰横断面图 围堰施工 4.1 准备工作 施工用的打桩船、液压挖泥船由运河抵达现场，所需材料如钢管桩、竹篱片、土工布等由陆地运输到现场。用竹竿插入河中作为控制点进行粗略放样，放样误差控制在10cm以内。 4.2 框架施工 钢管桩利用打桩船下沉，钢管桩单根选用10m以上长度，入土深度不小于6m，打桩时桩顶设置桩帽，防止打设过程中变形过大影响使用，插打顺序按照先纵向后横向（以水流方向为纵向）先内侧后外侧的顺序进行。打设时根据放样控制点拉线定位，打桩船要抛锚定位牢固，打桩机架导轨要垂直，打桩过程中要随时检查桩的垂直度，如发现移位垂直度过大应及时纠正或重新打设，桩的中心偏差控制在±5mm，垂