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1、钢板桩围堰施工方法钢板桩围堰适用于水深4m以上,河床覆盖层较厚的砂类土、碎石土和半干性粘土,风化岩层等基础工程。钢板桩围堰有矩形、多边形、圆形等。钢板桩有直形、Z形、槽形、工字形等,可作成单层与双层围堰。在一般桥梁工程基坑施工中,浅基多用矩形及木导框,较深基坑多用圆形及型钢。因其防水性能好,多用单层围堰。如用双层围堰时,在双层围堰的夹层中间一般填粘土,特殊情况下,在夹层下部灌注水下碎提高防渗能力,在钢板桩围堰的施工中,多用槽形钢板桩。在施工钢板桩围堰时,围堰顶面比施工期间可能出现的最高水位高出0.5m以上。围堰内侧工作面的大小,要满足基坑顶边缘之间要保留不小于1Om的距离。当基础较深,坑壁土质
2、不良,渗水量大,边坡(坑壁)容易坍塌,则围堰内侧坡脚至基坑顶边缘的距离,适当增大,确保安全。同时,钢板桩的入土深度及是否使用支撑,要通过检算进行确定。1 .施工方法:施工准备:将新旧钢板桩运到工地后,详细对其检查、丈量、分类、编号,同时对两侧锁口用一块同型号长23m的短桩作通过试验,以23人拉动通过为宜,或采用卷扬机拖拉,最大牵引力WKN,有条件时,采用检查小车进行(如图1),H,11_绞车/图1检查小车示意图锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷,采用冷弯,热敲(温度不超过800-1000),焊补、钾补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其它断面相等,接长焊接时,用坚固夹具夹平,以免
3、变形,在焊接时,先对焊,再焊接加固板,对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。在采用组桩插打时,每隔45m设有一道夹板,夹木在板桩起吊前夹好,插打时,逐付拆除,周转使用。组桩及单桩的锁口内,涂以黄油混合物油膏(重量配合比为:黄油:沥青:干锯末:干粘土二2:2:2:1),以减少插打时的摩阻力,并加强防渗性能。1.1 导框安装与插打方法在进行安装导框时,先进行定位测量。水中导框距岸边或已成墩(或施工便桥)较远者,用前方交会法定位。导框的安装,一般是先打定位桩或作临时施工平台。导框采用在工厂或现场分段制作,在平台上组装,固定在定位桩上。当不设定位桩时,直接悬挂在浮台上,待插打入少量钢板桩后,逐渐将导框固定
4、到钢板桩上。1.2 钢板桩的吊运插打与合拢钢板桩检查合格后,由两组平车运至码头,按插桩顺序堆码最多允许堆放四层,每层用垫木隔开高差不得大于IOmm,上下层垫木中线要在同一垂直线上,允许误差不得大于20mmo安插钢板桩使用高架索道对钢板桩进行水平和垂直运输,将钢板桩运至指定位置,然后运用两个吊钩的吊起和放下,使钢板桩成垂直状态,脱出小钩,移向安插位置,插入已就位的钢板桩锁口中。起吊前,锁口内嵌填黄油沥青混合料。箍紧钢板用的弧度卡箍,待插入锁口时逐个解除。钢板桩逐块(组)插打到底或全围堰(矩形围堰可为一边),先插合拢后,再逐块(组)打入,矩形围堰一般先插上游边,在下游合拢,圆形钢板桩围堰,插打顺序
5、有以下三种,如下图:圆形钢板桩合拢方法从图中看出,a与b较C少一个合拢点,b点累计误差大于c,ab都可能在合拢前遭受回流影响而使桩脚外移,造成合拢困难,C受回流影响较小,在流速较大处,用C式插打。在a式插打方式中,由两侧对称向下游按顺序加插,到下游合拢,两侧增插数大致相等,最多允许相差8组。在钢板桩的垂直度较好时,一次将桩打到要求深度;垂直度较差时,分两次施打,即先将所有的桩打入约一半深度后,再第二次打到要求深度。1.3 抽水堵漏钢板桩插打完,即可抽水开挖。设计有支撑的围堰,先支撑再抽水,并检查各节点是否顶紧,板桩与导框间木楔是否敲紧,防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快,且要随时观察围堰的
6、变化情况。当锁口不紧密漏水时,用棉絮等在内侧嵌塞,同时在漏缝处撒大量木屑或谷糠,使其由水夹带至漏水处自行堵塞,在桩脚漏水处,采用以下3种办法,或采用碎封底等措施。1.4 拔桩钢板桩拔桩前,先将围堰内的支撑,从下到上陆续拆除,并陆续灌水至高出围堰外水位17.5m,使内外水压平衡,使板桩挤压力消失,并与部分碎脱离(指有水下碎封底部份)。再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩,先略锤击振动各拔高12m,然后挨次将所有钢板桩均拔高12m,使其松动后,再从下游开始分两侧向上游挨次拔除,对桩尖打卷及锁口变形的桩,可加大拔桩设备的能力,将相邻的桩一齐拔出,必要时进行水下切割。2 ,施工工艺流程拆除模板拔出钢
7、板桩3 .机械设备配在岸边或浅水处,用简易脚手架或直接用打桩机或吊机、扒杆等机械打桩,在较深水中打桩时,要根据工地使用机械及水上作业的设备要求安排。打钢板桩时选用较轻型桩架,一般锤重宜大于桩重、锤击能要适当。下表是复打汽锤打单根钢板桩所需的锤击能,用组合桩时,可按桩数加倍机械设备配置数量表附后:纲板桩长(m)7.67.615.215.222.822.87.67.615.215.222.822.8入土深度(m)3.87.67.615.21).422.83.87.67.615.211.422.8河床地质松软土质(土、砂、非胶结砾石)坚实土堵(陵枯土胺结砾石、软岩层)要求例击能Kj30kg1.4-2
8、.5(1400-25)2.5-5.0(25C0-SOOO)5.Q-5.815000-5800)X5-3.5(2500-3500)2J-5.0(2500-5000)2.5-5.8(25005800)45kg的中里勃1.4-2.5(140025CO)2.5-5.0(2500-5000)2.5-5.0(2500-5000)5.0-5.8(5000-58005.0-10.4(5000(M5.0-IXI(500012100)5.0-12.1(500000)60kg,m的遗里轨2.5-3.5(2500-3500)2.5-5.0(250()-5000)5.0-5000-5800)5610.4(5COo104
9、00)5.0-12.1(500012100)5.0-I2.IS(500012150)2.5-5.8(2500-5800)X5-5.8(2500-5800)5.(b12.1(5000121005.0-18.2(500018200)5.0-18J(5(XM)18200)I(M27.6(1040027600)4 .质控制4.1 在拼接钢板桩时,两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊,要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm,断面上的错位不大于2mm,使用新钢板桩时,要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件,并详细丈量尺寸,检验是否符合要求。4.2 对组拼的钢板桩两端要平齐,误差不大于3mm,钢板桩组上下
10、一致,误差不大于30mm,全部的锁口均要涂防水混合材料,使锁口嵌缝严密。4.3 为保证插桩顺利合拢,要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分,为保证桩身垂直,于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向木,顺导向木下插,使第一组钢板桩桩身垂直,由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致,锁口间隙也不完全一致,桩身仍有可能倾斜,在施工中加强测量工作,发现倾斜,及时调整,使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5%o,同时为了使围堰周边能为钢板桩数所均分,事先在围堰导梁上按钢板桩组的实际宽度画出各组钢板桩的位置,使宽度误差分散,并在插桩时,据此调整钢板桩的平面位置,使误差不大于15mm,当仍有困难
11、时,将合龙口两边各几组钢板桩不插到河床,在悬挂状态下进行调整。在无法顺利合拢时,则根据合拢口的实际尺寸制造异形钢板桩合拢如图。但要控制异形钢板桩上下宽度之差不超过桩长的2%o4.4 在使用拼接接长的钢板桩时,钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上,而且相邻桩的接头上下错开至少2m,所以,在组拼钢板桩时要预先配桩,在运输、存放时,按插桩顺利堆码,插桩时按规定的顺序吊插。4.5 在进行钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好,一次将桩打到要求深度,当垂直度较差时,要分两次进行施打,即先将所有的桩打入约一半深度后,再第二次打到要求的深度。4.6 打桩时必须在桩顶安装桩帽,以免桩顶破坏(如图为三组组合桩的
12、桩帽图)切忌锤击过猛,以免桩尖弯卷,造成拔桩困难。4.7 钢板桩围堰在使用过程中,防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管,到围堰内抽水时,再予封闭,在围堰内抽水时,钢板桩锁口漏水,在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物,借漏水的吸力附于锁口内堵水,或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝,撒煤渣等物堵漏时,要考虑水流方向并尽量接近漏缝,漏缝较深时,用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒,同时当围堰内抽水至各层支撑导梁处,逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧,使导梁受力均匀。4.8 围堰使用完毕,拔除钢板桩时,首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除,然后在围堰内灌水至高出围堰外水位1105m,平
13、衡内外的水压力使其与封底碎脱离,再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩,先略锤击振动后拔高12m,然后挨次将所有钢板均拔高12m,使都松动后,再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。5 .安全措施为确保施工中的安全,在曲询板桩围堰施工时,必须将安全工作放演他预防为主。5.1 对操作人员进行安全思想教育,提高安全意识,实行持证上岗制度,不经培训或无证者,不得进行上岗操作。5.2 用高架索道进行水平和垂直运输时,对两端的地城埋设要牢固,同时对索道的起重能力进行实测,保证在运输时,索道有足够的承受能力。5.3 设专人负责日常检查和养护工作,在使用索道时设专人给信号,避免人多时乱指挥,出现安全事故。5.4
14、对打桩机主塔架,设浪风绳固定,防止风大时,桩架摇晃严重发现意外事故。5.5 打桩机在轨道上的轮子要经常检查不能有悬空的,如有时应调整轮子或塞垫等办法,使轮子压在轨道上。5.6 当人爬上打桩机塔架和走在临水的导向环上时,应戴好安全帽,系好安全带。5.7 拔厕要先意12分钟,再慢慢启动窗别拔桩。在有松动后再边震雌防止蛮干。5.8 对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查,特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况,危及安全的要及时维修、更换。主要机械设备数量表序号机械设备名称规格型号单位数量备注1打桩机D32台按设计275KW发电机TZH2504台按设计3震动拔桩锤台按设计4卷扬机台按设计5抽水机按设计6电焊机按设计台按设计7检查小车台18等离子切割机台19汽车按设计辆按设计10弯轨器台按设计11吊船台按设计12铁驳台按设计13索塔N型万能杆件吨按设计14主索m按设计15工作索道m按设计钢板桩围堰监测监控措施一、钢板桩围堰变形监测点的布设(1)监测点应沿钢板桩围堰周边布置,周边中部、阳角处、受力变形较大