钢板桩并非仅用于桥梁工程,在港口、水利、城轨、地下车库等众多领域均有广泛应用。
钢板桩在桥梁界主要用于基础施工。钢板桩围堰由钢板桩、内支撑、封底混凝土组成。思路与我们挑水的木桶制造过程类似,为深水基础施工提供一个不漏水的空间。钢板桩即木板,内支撑好比箍木桶的钢丝,封底混凝土自然就是水桶的底了。
钢板桩具备倒用的先天优势,板桩围堰的造价仅为钢套箱围堰的1/6至1/5,所以,板桩围堰私自包缆了水头15m及以下的几乎所有的桥梁深水基础施工,硬骨头留给了钢套箱围堰。
木桶在制作完成以后,先在桶的外表面涂上一层铜油,一道铜油涂装完毕,先晒两天,待晒干或风干后再涂第二道铜油。钢板桩在实际施工过程中,由于各锁口之间是有间隙的,没有间隙,钢板桩就难以一块块沿锁口插打至河床。如何堵住锁口之间的漏水问题,起初是采用棉絮和沥青,有的采用黄油和锯末,后来又想,水不是由钢板桩围堰的外侧往里漏吗?采用解放军运输车上的篷布,扯几块,四面围住,水压一大,蓬布就与钢板桩密贴了。八仙过海,各显神通,各类方法土归土,但在工期压力下,终归是能搞定。实在是搞不定,在围堰内设置汇水槽,采用水泵抽水,只要抽水速度快于漏水速度,问题依然能解决。
通过栈桥、吊机和振动锤将钢板桩插打成闭合状态后,先水下清理河床面,然后导管法水下浇筑一定厚度的封底混凝土,在封底混凝土强度达到设计值后,就可以将围堰内的水往外抽了。
起初围堰内的水是很难抽掉的,因为围堰内外水位一致,钢板桩没有变形,锁口并未拉紧,内外水是流通的。这时候要考虑多上抽水泵,该上6台上12台,还要考虑备用几台,电机满负荷长时间工作容易损坏。如此水位可快速下降3-5m。水位下降后,围堰钢板与内支撑开始受力变形,锁口拉紧,围堰内的抽水会变得容易多,我将这种现象称之为三五米现象。围堰内继续抽水,你会发现图穷匕现,各板桩之间的漏水、飙水现象一目了然。
在京张官厅水库桥出差过程中,现场的工人师傅们想到了一个好的办法,在漏水的两块钢板桩顶端的外侧,像喂鱼一样投放砂子,砂子在漏水产生的水流效应下流入钢板桩的夹缝中,效果不明显;随后将普通砂子改为粗砂,同样的做法效果立杆见影。
方法虽好,却维持的时间不长。原漏水地方的砂子长期在水压作用下会流失、造成同样位置再次漏水的现象。这就像老师教学生一样,有点耐心,多教几次,直到围承台墩身出水为止,墩身出水后就可不用理会了。事实上,一到两个人工就可对付一个钢板桩围堰的漏水问题。
板桩锁口的变形有利于止。受此启发,在围堰内支撑的设计过程中,在强度满足要求的前提下,适当降低圈梁与内支撑的刚度,是必要的。
来源:雄伟的桥