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工藝成熟，甌江水域已有成功案例。2、 圍堰加工均由專業廠家完成，圍堰加工質量有保7、證，且止水性能較好。3、 總體施工安全風險控制因素較少。1、 圍堰的加工周期至少需要2個月以上，2、 無論采用整體下放還是原位拼裝都無法與樁基施工流水作業。3、 經濟成本高。鋼板樁圍堰1、 施工工藝成熟，但甌江潮汐水域尚無經驗可尋。2、 可以與樁基施工形成流水作業，樁基操作平臺的拆除也可同步作業，大大節約工期，主橋關鍵線路有保障。3、 材料為市場現有材料，無論采用租賃或購買均可以在最短時間之內進場。4、 經濟成本低。1、 鋼板樁插打垂直度、平面位置控制難度較大；鎖口止水性能不能保證，須提前做好止水準備工作。施工技術難度較大。2、 總體施工安全風險控制因素較多。三、要解決的技術問題結合甌江水域水8、文地質條件以及本工程總體進度計劃安排，經過詳細的方案比選與論證并確定以下幾個需要解決的技術問題。（一）圍堰與樁基同步施工的工藝組織根據總體進度計劃安排，考慮到溫州地區季節性臺風的影響，必須保證主橋上部結構合攏在2014年臺風期（7月）前完成，通過工期倒排并合理考慮節假日影響以及適當的時間充裕系數，必須保證圍堰在2013年03月15日前完成，因樁基施工于2012年10月01日開始，樁基與圍堰的施工周期為165天，考慮春節20天，可施工天數為145天。如何在短短的145天之內完成理論需要195天才能施工完成的工作任務，需要進行合理的施工組織安排。（二）圍堰封底施工工藝甌北大橋主墩承臺底標高為-2.9、70m，根據水文地質資料以及現場實際量測結果，施工期間最潮水位為4.50m，最低潮水位為-1.0m。需要對圍堰的整體穩定性、抗隆起、抗滲流以及抗傾覆穩定性進行詳細的計算，確定合理的圍堰封底施工方案。（三）施工階段圍堰監測因甌江水域屬于感潮河段，每天兩漲兩落，施工過程中對圍堰的沖刷監測是對設計階段數據取值的進一步驗證，更是施工過程中確保圍堰整體安全性的必要措施。同時對圍堰的變形、軸力以及施工期間潮水位情況進行詳細的監測，進一步驗證圍堰的結構的安全以及積累一定的數據。（四）合理的體系轉換因結合圍堰的設計，兩層支撐設計是保證圍堰結構安全的需要，勢必導致承臺砼施工將分兩層澆注，圍堰的第二道支撐由鋼管柱10、支撐轉換為混凝土支撐后方可給承臺第二層施工提供操作空間，如何合理快速的完成第二道支撐的體系轉換，確保鋼板樁圍堰的整體受力是需要解決的技術難題之一。四、主要采用的技術方案（一）合理安排樁基施工工序，保證圍堰施工提前介入根據樁基平面布置，對樁基施工工序進行合理的規劃，按照以圍堰施工提前介入為前提，以樁基施工先外側后內側的原則進行樁基施工工序劃分，確定采用8臺沖擊鉆機依次進場施工。主墩共22根樁基，平均每臺鉆機施工3根樁基，每根樁基施工平均時間為25天，待施工至第三輪時拆除外側鋼板樁施工區域內樁基操作平臺進行圍檀安裝以及鋼板樁的插打施工，樁基施工完畢后鋼板樁以及圍檁也施工完畢。（二）水下封底施工工藝11、分別對封底混凝土按照干封與水下封底兩種工況對圍堰各個力學性能進行詳細設計與驗算，考慮到干封工況下圍堰的抗隆起穩定系數偏小，故采用水下封底混凝土模式，確定封底混凝土厚度為1.5m，待強度達到要求后抽除圍堰內水并澆筑0.3m的混凝土調平層并在圍堰外側設置排水渠，保證承臺施工區域的干燥整潔。圍堰封底混凝土采用C20標號。一方面通過封底混凝土與樁基鋼護筒、鋼板樁形成一個整體，依靠其自重、封底砼與鋼護筒、鋼板樁的粘結力抵抗水浮力；另一方面在封底砼達到強度圍堰內抽水后，封底砼對鋼板樁下部形成有效支撐。封底砼采用導管法水下澆筑。施工前先利用鋼護筒或鉆孔平臺定位樁放置型鋼分配梁，其上鋪設腳手板作為封底施工平臺12、。然后根據圍堰尺寸及樁基位置布置封底導管。（三）建立完善的圍堰施工監測體系依據本圍堰設計方案，根據建筑基坑支護技術規程按照側壁安全等級將本工程基坑定為三級。依據建筑基坑支護技術規程、設計圖紙以及本地區工程經驗確定本基坑工程監測內容和項目分別為鋼板樁位移、樁身變形、支撐軸力、潮水位等，作為儀器監測的補充，在整個施工期內分別對圍堰支護結構、施工工況、監測設施等進行定期巡查，確保承臺施工周期內圍堰結構的安全。（四）選擇合理的體系轉換待第一次承臺混凝土澆筑完成后需要快速合理的進行第二道支撐體系的轉換工作，由鋼管柱支撐更改為混凝土支撐。體系轉換涉及模板拆除、黃砂回填、支撐混凝土澆注以及第二層承臺鋼筋綁扎13、之間的合理組織與安排，按照相關規范以及設計單位要求，第二層承臺混凝土施工必須在第一層承臺混凝土施工7天之內完成。結合現場實際施工情況以及圍堰支撐的相對位置關系，綜合考慮最大限度的在最短時間內提供足夠的承臺鋼筋施工空間為前提對每道工序進行合理組織與劃分，最終確定圍堰體系轉換施工組織安排如下圖所示。如圖用虛線將圍堰分成三個區域，鋼筋施工區域與黃砂回填區域同步進行，交叉施工。首先進行鋼筋施工區域1的同時進行黃砂填充區域2的施工，以最短的時候拆除中間支撐提供承臺施工作業空間。鋼筋施工區域的施工工序包括承臺鋼筋的綁扎、塔座預埋鋼筋施工以及承臺模板的支設；黃砂填充區域的施工工序包括黃砂回填、混凝土支撐的澆14、筑（為盡早拆除圍堰第一道支撐，支撐混凝土摻加早強劑）。五、深水潮汐水域鋼板樁圍堰施工工藝本工程鋼板樁圍堰樁長為18m，鋼板樁入土深度9.0m，鋼板樁沉放過程中需要穿越2-2灰色中砂層與2-4灰色淤泥層。鋼板樁的插打采用履帶吊或龍門吊配合震動錘進行打入。因本工程所處位置地質土層性能較差，為減少鋼板樁施工和鉆孔樁施工的相互干擾，首先安排外側鉆孔樁施工，然后在施工完成的鋼孔樁外側打設鋼板樁，鋼板樁和正在施工的鉆孔樁之間最少需隔一根樁。鋼板樁圍堰施工完畢后進行封底混凝土澆筑，施工承臺鋼筋及混凝土，待承臺施工結束且主塔塔座施工完畢后即可拆除鋼板樁圍堰。（一）施工工藝流程鋼板樁圍堰的施工工藝流程如下圖所示15、。（二）施工準備鋼板樁插打施工準備工作主要包括鋼板樁檢查驗收、鋼板樁焊接加工、鎖口清理和潤滑等。鋼板樁的存放、吊運、檢驗和矯正、鎖口等均應滿足熱軋U型鋼板樁等規范和規程要求。施工準備定位測量導框安裝鋼板樁吊運就位與鉆孔樁施工同步插打鋼板樁插打試驗鋼板樁合攏施工逐層安裝堰內支撐，水下砼封底施工監測承臺、塔座施工拆除內支撐拔除鋼板樁根據現場實際測設數據進行角樁的加工以及圍檁的接長等工作。（三）導向裝置安裝為保證鋼板樁插打垂直度，在插打前先施工鋼圍堰導向架，作為打樁時的導向設備。導向架設兩層，內側利用圍檁作為限位裝置，外側利用平臺鋼管樁上的牛腿作支撐導梁，確保圍堰的線形。（四）鋼板樁插打本工程鋼板樁16、入土深度為9.0m，根據設計圖紙提供的地質資料進行振動錘的選型，確定采用DZ90型振動錘（激振力=350KN）即可滿足施工要求，安全系數K=2.0。為確保鋼板樁插打施工的機械設備能夠滿足要求，在鋼板樁正式插打前，應在鋼板樁樁位處進行插打試驗。結合現場鉆孔樁實際施工進度，鋼板樁插打從上游一角附近開始，第一根鋼板樁位置應準確、垂直，然后以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打鋼板樁。合龍口的位置選擇在下游一側的某個直線段附近，以保證其垂直準確。鋼板樁插打施工可采用逐片插打，逐漸糾偏，直至合攏的方法。鋼板樁插打要隨時以導梁為準，檢查所打的鋼板樁位置是否準確，垂直度是否合格，及時實施糾偏。插打鋼板樁應做17、到“插樁垂直，分散偏差，有偏即糾，調整合攏”。第一片鋼板樁是整個圍堰鋼板樁的基準，應嚴格控制其垂直度。（五）鋼板樁合攏在整個鋼板樁施工插打過程中，開始時插一根打一根，即將每一根鋼板樁打到設計位置；至剩下最后5片時，要先插后打，即先將鋼板樁插至穩定高度（保證鋼板樁身穩定即可），主要是利于鋼板樁的調整，并且合龍處的兩片樁應一高一低，便于插樁；若合龍有誤，可用倒鏈對拉使之合攏，合攏后，再逐根打到設計深度。鋼板樁圍堰合攏施工是最關鍵的一步，直接關系到圍堰能否成功。圍堰在合龍時，兩側鎖口不一定會平行，合攏口的調整措施如下：1、若合攏口尺寸上下都大時，可在合攏口兩側鋼板樁上點焊上下平行吊耳，位置及數量根據18、尺寸大小的差值而定，利用倒鏈進行相向對拉；若合攏口尺寸上下都小，可利用倒鏈進行反向外拉，至符合要求為止。2、若合攏口尺寸上小下大時，可在合攏口兩側鋼板樁上點焊上下平行吊耳，位置及數量根據尺寸大小的差值而定，利用倒鏈上部進行反向外拉，下部相向對拉；若合攏口尺寸上大下小時，利用倒鏈上部進行相向對拉，下部反向外拉，至符合要求為止。3、若采取上述措施仍不能解決合攏問題，可采取特制異型鋼板樁合龍，一片異型樁滿足不了要求，可采用兩塊甚至多塊。（六）內支撐的安裝鋼板樁插打施工過程中，根據設計圖紙要求，當有支撐安裝操作空間時即可進行第一道支撐體系的安裝，安裝完成后根據設計設計算工況的要求嚴格控制圍堰內外水位差19、并進行第二道支撐的安裝，此處的施工順序特別應注意主支撐的安裝應嚴格按照先上后下的順序施工，斜撐可根據實際情況自行調整，支撐未施工完成前不得進行抽水作業。在內部支撐系統安裝過程中，應加強對鋼板樁樁頂位移、樁身變形和支撐受力的監測，及時對檢測數據分析反饋，以指導安全施工。在內部支撐系統施工過程中，易出現以下問題：內支撐系統各桿件的加工及安裝不符合要求，造成受力不均勻；內支撐與鋼板樁間不密貼；抽水時發生圍堰變形；抽排水時出現滲漏，處理不及時。因此應注意以下幾個方面：1、內支撐系統各桿件的加工及安裝應該嚴格控制精度，安裝時應測定各構件的平面位置，控制好各部位的高程，盡可能使內支撐系統在同一水平面上確保20、均勻受力。2、內支撐自上而下設置，內支撐構件要焊接牢固，避免局部失穩；內支撐與鋼板樁間要盡量密貼，有空隙處應用鋼板抄墊。3、鋼板樁鎖口漏水時，可在圍堰外撒大量細木屑、砂等細物，借漏水的吸力附于鎖口內堵水；或者在圍堰內用板條、棉絮等楔入鎖口內嵌縫。4、滲漏較嚴重時，可對鋼板樁外側包裹止水形成止水帷幕，通過抽水過程中的水壓力使止水布密貼在鋼板樁上。5、抽水時，應對圍堰變形和受力情況進行觀測，如發現監測超出允許范圍值，則應立即停止抽水，并向圍堰內進行注水，防止圍堰變形進一步擴大。6、內支撐安裝過程中，應持續對圍堰變形和受力情況進行觀測，如有異常變化應及時向主管部門進行匯報，并疏散圍堰內施工人員。（七21、）水下砼封底封底砼采用導管法水下澆筑。施工前先利用鋼護筒或鉆孔平臺定位樁放置型鋼分配梁，其上鋪設腳手板作為封底施工平臺。然后根據圍堰尺寸及樁基位置布置封底導管。封底導管采用300mm鋼管，導管頂部裝有一設法蘭盤的管節與儲料斗相接，儲料斗采用樁基施工時首盤沖灌的儲料斗，其容積不得少于6方。導管在使用前須進行水密試驗，導管安裝時，每個接頭須預緊檢查，下放固定時，導管下口懸空1520cm。導管布置按每根導管的作業半徑4m考慮，導管固定在平臺分配梁上。灌注前，把儲料斗裝滿混凝土。一切準備工作就緒后，利用吊機“拔球”使混凝土瞬間通過導管壓向基底，在導管周圍堆成一平坦的混凝土圓錐體，然后利用龍門吊吊運混凝22、土漏斗通過導管源源不斷地灌入錐體內，混凝土在水下攤開和升高，直至達到承臺底設計標高。水下封底混凝土灌注注意事項如下：1、由于水下混凝土面積大，不可能一次同時“沖灌”灌注。水下混凝土封底采用導管分項逐根灌注，其灌注順序應從低至高、從周邊至中間逐個進行。從低至高灌注是為了避免因高處導管內混凝土往低處流淌造成導管底口脫空或埋入的厚度過薄，致使導管底口進水，發生質量事故；從周邊至中間灌注是為避免基底浮泥及封底頂面的浮漿集中在基礎邊緣。2、水下混凝土灌注前要精確探明基底各部位的標高，首先用尖錘測量導管底處基底標高，待首批混凝土灌入后再用平底錘測量埋管深度，待確認導管埋深滿足要求后再移動儲料斗至下一根導管23、。3、封底混凝土配合比的選用：選用配合比的強度要提高10-20%，充分考慮水下混凝土的特性。拌合混凝土要求有足夠的流動性，以順利通過導管，并能在水下自動攤開?；炷恋奶涠瓤刂茷?8-22cm，開始灌注階段，采用增加適量水泥或粉煤灰來增加混凝土的流動性和黏度，使其具有良好的和易性，避免在灌注過程中產生離析。混凝土應摻入適量緩凝劑，初凝時間不小于12小時。4、每根導管的首批混凝土坍落度不要太大，以避免因落下的混凝土不能形成一定坡率而埋不住導管底口。5、備用一臺插入式振動器，在漏斗頸混凝土卡住時，用來疏通混凝土。6、混凝土攪拌時間較普通情況稍加長，一般不小于2min。7、施工中安排專人精確探明基坑24、底標高、砼表面標高，應該控制導管埋深。8、混凝土澆筑前應對所有機具設備進行檢修，確保能正常工作運行后才能開盤，同時應備好易損件。封底混凝土施工完畢待強度達到要求后進行抽水作業，用高壓水槍清除混凝土表面雜物，并在承臺底位置澆筑厚30cm找平混凝土。（八）承臺及塔座施工找平層施工完畢后割除并回收鋼護筒，測量放樣鑿除樁頭。鋼護筒的切除分兩次進行，安裝第二道支撐前將影響支撐安裝的鋼護筒進行割除，封底完成后進行第二次切除。樁頭應保留封底頂面以上的15cm。承臺模板采用大塊定型鋼模板，鋼模板高度可按兩次澆筑高度分節考慮，每次澆筑高度2.5m。拆除第二道支撐體系前首先在第一層承臺混凝土外圍澆筑80cm厚混凝25、土支撐，澆筑混凝土支撐前在承臺與圍堰之間填充黃砂，支撐體系的轉換詳見第四節第四條。承臺與塔座的施工具體按照專項施工方案的要求進行，此處不再進行詳述。（九）鋼板樁的拔除待下塔柱及橫梁施工完畢支架拆除后，根據現場施工環境，決定拆除內支撐和鋼板樁圍堰的時間。按與打樁順序相反的次序拔樁。在下游選擇一塊較易拔除的鋼板樁，先略振動拔高12m，然后依次將所有鋼板樁均拔高12m，使其松動后，再從下游開始分兩側向上游依次拔除。對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設備的能力，將相鄰的樁一起拔出，必要時可進行水下切割。使用振動錘拔樁時，樁捶各部機件、連接件要確保完好，電氣線路，絕緣部分要良好絕緣。每天使用前要認真檢26、查，班后要進行保養。遇到拔不動的鋼板樁，應立即停拔檢查，采取射水、振動等松動措施，嚴禁硬拔。拔樁時要先振動12min，在有松動后再邊振邊拔。六、關鍵技術要點及主要技術特征（一）鋼板樁插打施工不占用圍堰施工周期1、鋼板樁的插打與樁基施工同步交叉作業；2、最大限度的利用圍檁作為層向裝置，減少圍檁安裝作業時間對整個圍堰施工周期的影響。3、承臺施工總體周期只考慮封底混凝土施工、鋼筋綁軋、模板支設以及混凝土澆筑施工時間。4、體系轉換以提供其它工序操作空間為前提，提前進行合理的組織與安排，盡量保證體系轉換時間不影響鋼筋綁軋及其它形成工程實體的工序操作。（二）網格法導管布料水下封底混凝土施工工藝網格法導管布27、料法水下封底混凝土的施工原理主要是通過圍堰與鋼護筒之間搭設的臨時工作平臺作為導管安裝與人員走行的通過，將導管按照梅花型布置3排，根據導（管底混凝土的流動半斤）確定導管的布置間距。采用汽車泵或泵以推移式階梯狀逐步向前推進進行封底混凝土的澆筑，待澆筑至第3排導管位置混凝土時即可將第1排導管轉移至第4排位置，依次逐步向前推進。通過建立全斷面水下混凝土標高測量控制系統，保證封底標高起伏大，二次找平混凝土方量大的問題。導管的布置必須首先確定好首批混凝土的數量，根據本工程實際施工，首批混凝土的數量為：v=R2h/3=5m3,R為擴散半徑，最大為4m,h為導管底口處混凝土埋高，h=0.3m。（三）合理確定圍28、堰設計參數結合本工程實際實施情況以及對圍堰結構的應力、軸力等監測情況分析，實際計算時各部位控制參數可參照如下執行：1、 鋼結構在最不利荷載情況下的應力0.8容許應力；2、 鋼板樁、圍檁的變形構件計算跨度的1/400；3、 圍堰抗隆起穩定性安全系數1.4，抗滲流穩定性安全系數2.0。4、 當支撐的設計導致混凝土必須分層澆筑時，支撐位置的設置以及后期拆除要最大限度的滿足兩次澆筑時間差在規范允許范圍內。七、經濟效益分析（一）鋼套箱圍堰施工經濟效益分析若采用雙壁鋼套箱圍堰，圍堰加工周期長，且無法周轉至引橋橋墩施工。材料均需新購，成本較大?？紤]鋼套箱的回收，回收按照1500元/t進行計算，雙壁無底鋼套箱29、圍堰施工成本分析如下表所示。序號項 目單位數量費用（元）單價合價1鋼套箱t600300018000002鋼套箱加工及運輸t600300018000003鋼套箱拼裝與下放t600300018000004鋼套箱拆除t600200012000005混凝土封底m321005401134000合計元9534000（二）鋼板圍堰施工經濟效益分析甌北大橋深水基礎鋼板樁圍堰設計為矩形，平面尺寸為57.25m24.5m，采用NSP-IVw型鋼板樁，鋼板樁長為18m，施工實際發生的成本費用為283.7806萬元，具體如下表所示。序號項 目單位數量費用（元）單價合價1鋼板樁租賃t52613817264062鋼板樁插30、打及拔除t52615007890003圍檁及支撐系統加工、安裝 以及拆除t8512001020004混凝土封底m3210054011340005填充黃砂m3720120864006體系轉換填充混凝土m318054097200合計元2935006說明：1：鋼板樁租賃費用=526噸*70噸/元+526噸*270噸/元*4.3月+526噸*150噸/元=726406元.（包括進場出庫費用、租賃費、運輸費） 2：砼封底墊層單價包括作業班組施工費用120元/m3. 3：填筑黃砂單價包括材料費、運輸到施工現場、及現場機械人工費用。4：其他各項都按照和本項目作業班組施工單價統一計算而得。從以上兩種方案對比情31、況來看，在不考慮施工工期影響、鋼板樁周轉的前提下，采用鋼板樁圍堰施工最多可節約659.899萬元。其中不包括鋼板樁圍堰的周轉施工八、社會效益分析俗話說“時間就是金錢，工期就是效益”，同時工期也是企業品牌提升的保障。在甌江水域鋼板樁圍堰的成功運用，對整個工程項目的施工進度管理起到了質的飛躍，也為整個工程項目提前竣工打下了堅實的基礎，從而進一步間接的降低了項目管理成本費用。甌江大橋施工前期，為保證主橋施工的順利實施，綜合考慮圍堰與樁基施工的有效結合，對樁基施工平臺與行車平臺首次采用了模塊化的平臺設計理念，即施工平臺與行車平臺獨立設計、獨立施工，自成體系。鋼板樁圍堰施工在甌江水域上的成功運用具有很強的推廣性，施工工藝雖然已經很成熟，但對于項目整體施工進度的影響、項目管理成本費用的節約以及企業品牌的提升方面有很大的貢獻，具有很強的推廣價值。