一、引言

路桥工程水中基础（如桥墩、桥台）施工需依赖围堰创造干燥作业环境，钢板桩围堰因强度高、可回收、施工便捷等优势广泛应用。传统施工模式存在明显局限：一是选型盲目，未结合地质条件（如软土、岩层）与水深（如5m以上深水）选择钢板桩类型（如U型、Z型），导致结构承载力不足；二是施工粗放，插打过程缺乏精准控制（如垂直度偏差超1%），钢板桩拼接缝隙过大（超5mm）；三是防渗薄弱，仅依赖钢板桩自身防渗，未针对性处理接缝与桩底，渗水率超0.5m³/(m・d)，影响基础施工。

随着路桥工程向深水、复杂地质区域延伸，传统施工已难适配需求。因此，研究钢板桩围堰施工技术要点，对保障水中基础施工安全、提升工程质量具有重要意义。

二、钢板桩围堰施工核心痛点与技术价值

2.1核心施工痛点

施工中面临三方面瓶颈：一是地质适配不足，在岩层地质中选用普通钢板桩（难以穿透岩层），或在软土地层中未设置导向架（导致插打倾斜）；二是精度控制差，钢板桩垂直度偏差超1.5%、平面位置偏差超10cm，影响围堰整体稳定性；三是防渗失效，接缝未做密封处理（如未填嵌止水材料）、桩底未注浆加固，渗水导致基坑积水，增加抽水成本与施工风险。

2.2技术核心价值

为路桥施工提供三重支撑：一是结构安全，合理选型与规范施工可使围堰抗倾覆系数≥1.2、抗滑移系数≥1.3，满足深水基坑支护需求；二是作业保障，有效控制渗水率≤0.1m³/(m・d)，创造干燥作业面，基础施工效率提升40%；三是经济性优，钢板桩回收率达80%以上，相比混凝土围堰成本降低30%-50%，减少资源浪费。

三、钢板桩围堰施工核心流程要点

3.1施工准备阶段要点

奠定施工基础：一是地质与水文勘察，明确土层分布（如软土层厚度、岩层埋深）、地下水位（如水位标高）、水流速度（如≤1.5m/s），为选型提供依据；二是钢板桩选型，软土地层优先选U型钢板桩（抗弯刚度≥200kN・m²/m），岩层或深水区域选Z型钢板桩（锁口强度更高），钢板桩长度需满足入土深度≥2.5倍水深；三是设备与材料准备，选用振动锤（激振力≥100kN）或静压设备，提前检查钢板桩锁口（无变形、锈蚀），准备止水材料（如橡胶条、沥青麻丝）与注浆设备。

3.2插打与拼接施工要点

确保结构精度：一是导向架设置，根据钢板桩型号搭建双层导向架（间距≥2m），导向架垂直度偏差≤0.5%，确保插打方向精准；二是插打顺序与精度，采用“从一角向两侧对称插打”或“分段跳槽插打”，插打过程用全站仪实时监测，垂直度偏差控制在1%以内、平面位置偏差≤5cm，遇障碍物（如孤石）及时清理，避免钢板桩变形；三是拼接密封，钢板桩锁口拼接前涂抹润滑油（如黄油），接缝处填嵌止水橡胶条（厚度≥10mm），拼接缝隙≤3mm，确保防渗基础。

3.3防渗与降水施工要点

保障干燥作业：一是接缝防渗处理，对已插打钢板桩接缝，采用高压注浆（浆液为水泥浆，水灰比1:1）或填塞沥青麻丝，密封缝隙；二是桩底防渗，钢板桩入土后，在桩底外侧采用双液注浆（水泥-水玻璃浆液）形成防渗帷幕，注浆深度≥1.5m，确保桩底无渗漏；三是基坑降水，在围堰内设置降水井（间距5-8m），采用深井泵抽水，将地下水位降至基础底面以下0.5-1m，抽水过程监测围堰变形（沉降≤5cm、水平位移≤3cm）。

四、钢板桩围堰施工质量控制与风险防控策略

4.1质量控制关键措施

提升施工精度：一是材料质量管控，进场钢板桩需检测外观（无裂纹、锈蚀）、几何尺寸（厚度偏差≤0.5mm、长度偏差≤10cm），锁口通过试插检验（拼接顺畅无卡阻）；二是过程监测，插打时每根桩至少监测3次垂直度与位置，围堰闭合后检测整体平面尺寸（偏差≤1%围堰边长），防渗效果通过注水试验验证（渗水率≤0.1m³/(m・d)）；三是验收标准，钢板桩垂直度≤1%、平面位置偏差≤5cm，接缝密封率100%，基坑降水后无积水，方可进入基础施工阶段。

4.2风险防控策略

应对施工隐患：一是坍塌风险防控，插打过程控制速度（≤1m/min），避免振动过大导致周边土体失稳；基坑开挖分层进行（每层深度≤1.5m），及时设置内支撑（如型钢支撑，间距3-5m），支撑安装后检测轴力（符合设计值）；二是渗水风险处置，发现渗水点立即标记，采用速凝混凝土封堵或双液注浆加固，必要时增设降水井强化抽水；三是钢板桩变形处理，对倾斜钢板桩采用“反向拉拔+纠偏”措施，变形超规范时及时更换，避免风险扩大。

4.3拆除阶段技术要点

保障安全回收：一是拆除顺序，遵循“先拆内支撑、后拔钢板桩”“对称拆除”原则，内支撑拆除前需验算围堰稳定性（确保抗倾覆系数≥1.1）；二是拔桩工艺，采用振动锤（激振力匹配钢板桩重量）配合高压水枪（松动桩周土体），拔桩速度≤0.5m/min，避免土体扰动引发沉降；三是钢板桩回收，拔除后清理锁口（去除泥沙、止水材料），检测损伤情况（变形≤3%长度），修复后存放备用（防锈处理）。

五、结论

路桥工程钢板桩围堰施工需通过精准选型、规范施工、严格质控，解决当前适配差、精度低、防渗弱的问题，实现“结构安全-防渗有效-经济高效”目标。当前仍面临复杂地质（如岩溶地层）适配技术不足、深水插打精度控制难、老旧钢板桩性能衰减等挑战。

未来，需进一步研发专用钢板桩（如岩土地层用高强度钢板桩）、智能化插打设备（如自动垂直度控制系统），完善质量验收标准（如防渗效果量化指标）；施工中加强人员技术培训（如钢板桩插打与监测操作），最终构建“选型科学-施工规范-风险可控”的钢板桩围堰施工技术体系，助力路桥工程水中基础施工高质量推进。

参考文献

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