关于锁扣式钢管桩合拢质量通病及预防措施的研究

关于锁扣式钢管桩合拢质量通病及预防措施的研究

赵卫华

中铁四局集团第一工程有限公司

摘要：锁扣式钢管桩围堰是由锁扣式钢管桩组合而形成的钢制围堰结构，已成为水中深基础工程常用的一种围堰防水施工工艺。本文在介绍锁扣式钢管桩施工原理的基础上，分析了其合拢桩插打过程中存在的质量通病及解决对策，并提出相应的预防措施，对锁扣式钢管桩快速高效施工具有重要意义。

关键词：合拢桩 ；质量通病 ；处理方法 ；预防措施；

一．引言

近年来桥梁快速发展过程中，水中围堰成为基础施工的重要环节，锁扣式钢管桩因其施工便捷、承载力高等优点，被广泛应用于各类施工中。在其实际应用过程中合拢质量的通病问题较多，严重影响了工程的安全性与稳定性。本研究系统分析锁扣式钢管桩合拢质量常见的问题，探讨其成因，并提出有效的预防及处理措施，在施工过程中提供理论依据和技术支持，为类似工程提供参考。

二．锁扣式钢管桩插打的工作原理

锁扣式钢管桩插打选用振动锤和履带吊配合，汽车吊主钩吊住管桩上口，副钩吊住下口同时提升使钢管桩悬空，然后主钩继续提升直至钢管桩垂直，松脱副钩。吊运钢管桩至沉桩位置，使其锁扣与已沉入钢管桩的锁扣咬合，从定位架中缓慢下放，直至进入河床到不沉自稳为止。吊车主钩吊振动锤打桩，插打至设计深度。由上游靠近岸侧角桩开始打入第一根钢管桩，然后逐步沿承台两边插打，在下游侧合龙。

锁扣式钢管桩围堰施工工艺流程如图2所示。

三．锁扣式钢管桩合拢常见质量通病分析

C型锁扣钢管桩是一种常见的锁扣钢管桩形式，用于基础工程中的支撑和固定。对于桥梁水中围堰施工，通过多案例分析及施工现场研究，总结出锁扣式钢管桩在安装过程中的质量问题，包括安装不牢固、不垂直、偏位、渗水、合拢间隙不够等，影响整体的支撑效果，给深水基础施工质量、安全带来隐患。

四．锁扣式钢管桩合拢常见质量通病产生的原因分析

1．锁扣连接问题：锁扣材质不满足要求，可能在使用过程中发生断裂或变形，导致连接失效。安装过程中，锁扣未能正确对齐或未能完全闭合，可能导致管桩与管桩之间的连接不牢固。

2.垂直度问题：在稳桩过程中，如果桩不垂直且未及时纠正，桩压入一定深度后可能发生严重倾斜。

3．桩位偏差：定位不准确或测量误差可能导致桩位偏差。

4．合拢间隙不够：由于施工过程中的水的流速、环境、管桩加工误差等因素，造成安装时出现的误差。

5．渗水问题：由于水深、流速快，产生的流水压力对钢管桩围堰冲击力较大，导致锁扣钢管桩接缝处出现渗漏。

五．解决合拢桩插打过程中存在的质量通病及预防对策

为解决锁扣连接问题，首先进行精确设计，确保对预留口的位置和尺寸进行精确计算，确保加工尺寸的准确性；围堰合拢在插打至最后4～5根桩时，测量缺口的宽度，准确计算出合拢桩的外径，加工合适的钢管桩运至施工现场插打。当钢管桩两端相距10～15根桩的距离时，每打入一根桩，均用全站仪控制其垂直度，若桩身存在偏斜，应逐根纠正，分散偏差，调整合拢。考虑到施工过程中的可能误差，在施工前，仔细检查锁扣式钢管桩的制造和准备工作，确保预留口的位置和尺寸符合设计要求。定期进行质量监测，检查预留口的位置是否符合要求，及时发现并纠正问题。

合龙桩在插打过程中，由于部分锁扣式钢管桩发生偏移造成底部空间不足，导致锁扣式钢管桩在插打过程中底部受挤压，无法插打到位。这是由于锁扣式钢管桩预留口位置过小原因所导致。为了解决这种问题，我们采取以下几点：

1.调整周围管桩的间距，将周围管桩借助葫芦吊，重新拔出调整，确保锁扣式钢管桩的垂直度。在调整过程中，不断用长卷尺和水准仪确保预留口的位置和导向框的顺直性，直至合拢桩插打到位。 

       图3 精准定位                       图4 精确调整

2.将周围管桩拔出若干米来辅助合拢桩进行合拢，一是为了给合拢桩提供更好的空间和灵活性，二是调整锁扣式钢管桩的位置角度，从而实现更精确地合拢。

图5 辅助调整

3.设置异形结构合拢桩，对锁扣式钢管桩进行改进将管桩底部进行竖向切割来确保合拢的正常完成。其目的是异形桩适应性强、能够提高承载能力、优化结构性能等特点。

        图6 异形桩构造图                  图7  合拢桩进行合拢

4、对于锁扣不密而产生漏水现象，填塞富纤维棉絮进行止水，对于桩缝较宽的，采用麻丝根掺黄油塞缝止水。同时在围堰外侧锁扣处，用钢管将卷制成条的薄膜贴缝插入河床以下2m，通过围堰内外水压将薄膜压缝压在缝外止水。

六．结束语

通过对锁扣钢管桩合拢桩施工质量通病的深入分析及时采取预防措施，可以有效地减少这一问题的发生。在实际操作中要严格按照相关标准和规范进行施工，加强质量监控和管理，确保预留口位置的准确性。同时不断总结经验教训，持续改进施工工艺和方法，以提高工程质量和安全性。

参考文献：
[1]王东亚,刘明明.桥梁承台锁口钢管桩围堰施工技术[J]. 科技致富向导,2011(21):375

[2]何红兵.锁口钢管桩围堰施工控制要点[J].建筑知识：学术刊2013(11):376-376，381.
[3]李振中.锁扣式钢管桩围堰施工技术[J]. 科技信息,2010(15):320-320，41