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钢板桩围堰怎么做?请看本篇施工作业指导书

494 2020-09-02 08:58:35

钢板桩围堰施工作业指导书

1.0、编制目的

明确钢板桩围堰施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范钢板桩围堰施工。


2.0、编制依据

《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)

《公路工程质量检验评定标准》


3.0、适应范围

适用公路桥梁砂类土、黏性土、碎石土和风化岩石等河床的深水中插入钢板桩修筑围堰的施工。


4.0、工艺概述

钢板桩强度大、防水性能好,打入土、砾、卵石层时透性能力强,适合水深10~30m的桥墩基础围堰。


5.0、作业内容

钢板桩围堰法桥基施工的主要作业内容有施工准备、钢板桩的组装、导梁的加工制造、导梁的定位、钢板桩的插打、围堰合拢、水下开挖与围堰封底、基底检查与处理等。


6.0、施工机械及工艺材料

6.1、钢板桩施工机具的选择

⑴钢板桩施工机具的种类

钢板桩的施工机具按照打入方式的不同分为以下几种:

①冲击打入机械:自由落锤、蒸汽锤、空气锤,液压锤、柴油锤等;

②振动打入机械:可用于打桩,也可用于拔桩,如振动打拔桩锤

③振动冲击打桩机械,在振动打桩机的机体与夹具间设置冲击机构,产生上下振动的同时,产生冲击力,使施工效率大大提高;

④静力压入机械:依靠静力将钢板桩压入土中,如液压桩机、钢索卷扬机压桩机。

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各种类型打桩机具,只要适合于打桩的锤击能量以及其适应系数适合时,均可用于打制板桩,采用单动汽锤和坠锤时,一般锤重宜大于桩重,过轻的锤效率不高且易打坏桩头与桩尖(桩尖卷口),如限于已有打桩机具,不适合上述条件时,可另配高压射水辅助沉桩。

⑵施工机械的选择

钢板桩施工能否顺利进行,关键决定于施工机械的选择,选择需考虑以下几个因素:

①打(拔)钢板桩的数量、尺寸、形状,尤其要考虑钢板桩的重量与长度;

②应结合地质情况,以利于钢板桩的打入或拔出;

③作业能力,要符合工程进度的要求;

④作业环境,要满足噪声、振动等公害控制的要求。打桩机选择可参考下表6-1。

表6-1  打桩机的比选

打桩机的比选

6.2、拔桩设备

吊船、吊机、打拔桩机、震动打拔桩机、倒打汽锤、高压射水、千斤顶、扒杆滑车组及卷扬机等拔桩可用长卡环扣在拔桩孔上作为吊点。

6.3、钢板桩材料

钢板桩围堰按平面形式有圆形、矩形、圆端形、多边形,其围堰结构有单层和双层两种。单层结构形式由定位桩、导梁(或称导框、围笼)及钢板桩组成,定位桩可用木桩或钢筋混凝土管桩,导框由多用型钢组成。

钢板桩按横断面分为平型、槽型、z型、工字型或槽钢。锁口形式有阴阳、环形、套形三种。各类型钢板桩在锁口联结处能转一定的角度,且均有圆形最小半径的规定。在同一围堰内宜采用同类型同锁口的钢板桩,否则需要加制异形钢板桩联结。

插打钢板桩的支架的承载力、船舶吨位、木排铺设面积后厚度应按施工设计要求选用。

钢板桩围堰需用方木或型钢作为内导梁、导框制成围笼,其作用在于插打钢板桩时起导向作用;顶层导框可兼作施工平台,更主要的是作为钢板桩围堰的内部立体支撑,直接承受钢板桩传来的水压力和土压力,因此断面尺寸应能满足结构内力计算要求。外导梁则只起导向作用。简单的围笼可只设一层内导框,较大型的需设内外导框,导框有上下两层或多层。内外导梁间距应比钢板桩有效厚度大8~lOcm,以利于钢板桩的插打。


7.0、施工准备

7.1、钢板桩的整理

新钢板桩验收时,应备有出厂合格证,机械性能和尺寸符合要求。经整修或焊接后的钢板桩,应用同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。验收或整修后的钢板桩,应进行分类、编号、登记存放,锁口内不得积水。

7.2、钢板桩锁口检查

用一块长1.5~2.0m符合类型、规格的钢板桩做标准,将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查。检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车,从桩头至桩尾进行。

7.3、桩板检修

凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整修,按具体情况分别用冷弯、热敲、焊补、铆补、割除或接长。点我:领取工程大礼包。

7.4、桩板的接长

板桩长度不够时,可用同类型的钢板桩等强度焊接。焊接时先将接口对焊,再焊加围板,相邻板桩接长缝注意应错开。

7.5、预留吊、拔桩用孔

如需要有吊桩孔及拔桩孔时,应事先钻好孔,拔桩孔应焊加劲板,以免拔桩时拉裂。

7.6、组桩插打

钢板桩采用组桩插打时,组桩的嵌缝用油灰及旧棉絮嵌塞紧密,组桩及单块桩两侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏(质量配合比为:黄油:沥青:干锯末:干黏土=2:2:2:1),以减少插打时的摩阻力,并增加防渗性能。组桩拼装后,每隔4~5m加一道夹板,使其固定以便插打,圆形围堰的夹板应为弧度正确的弧形,夹板在板桩插打时,逐副拆除,需要拼制角桩时,可将一块钢板桩纵向割开后,中间用角钢或钢板弯制焊接、铆接或螺栓连接成角桩。


8.0、工艺及质量控制流程

钢板桩围堰施工工艺及质量控制流程见图8-1。

钢板桩围堰施工工艺及质量控制流程

9.0、工艺步序说明

9.1、围笼安装

当水深较大时,常用围囹(以钢或钢木构成的框架)作为钢板桩的定位和支撑,即先在岸上或驳船上拼装围囹,运至墩位定位后,在围囹内插打定位桩。把围囹固定在定位桩上,然后在围囹四周的导框内插打钢板桩。

安装围笼时,应进行测量定位,用一层导框做成的围笼,一般是先打定位桩,再在定位桩上挂装导框,导框可在岸边组成,浮运到位以缆索锚碇,在开始插打板桩后,逐步将导框转挂在已打好的板桩上,用有脚手桩的转盘式或旋转式桩架时,导框可挂装在外侧的脚手桩上。用浮式转盘式或旋转式桩架时,一般用转动的桩架先打好定位桩再安装导框架。

9.2、插打与合拢钢板桩

⑴钢板桩插打方法分为三种:

①逐块(组)插打;

②先插合拢后再打;

③开始的一部分逐块插打,后一部分则先插合拢后再打。

①法可用较矮的吊桩设备,桩架移动线路较短,速度较快,但合拢误差大;②法用较高吊桩设备,桩架移动线路长,进度较慢,但合拢误差小;③法进度较快且合拢误差小,一般采用③法。

⑵插打前,在锁口内应涂抹防水混合料,组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。

⑶插打钢板桩的次序,对圆形围堰,应自上游开始,经两侧至下游合拢;对矩形围堰,从上游一角开始,至下游合拢。这样不仅可以使围堰内避免淤积泥砂,而且还可以利用水流冲走一部分泥砂,以减少开挖工作量,更重要的是保证围堰施工的安全。

⑷插打钢板桩时应严格控制好桩的垂直度,尤其是第一根桩要从两个垂直方向同时控制,确保垂直不偏,在垂直导向设备导向下,一般先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度,然后依次打入直至设计深度插打的顺序按施工组织设计进行,一般自上游分两头插打向下游合拢,插打前在锁口内涂以黄油、锯末等拌合物,组拼桩时,用油灰和棉花捻缝,以防漏水。钢板桩顶达到设计高程的平面位置偏差,在水上二打桩时不得大于20cm,在陆地打桩时不得大于lOcm,在插打过程中,应随时检查其平面位置是否正确,桩身是否垂直,发现倾斜应立即纠正或拔起重插。

为了加快进度。可另用一台吊机或吊船担负吊桩工作,桩架只作打桩用,可使用插桩夹板进行导向。

⑸钢板桩可用锤击、振动或再辅以射水等方法下沉,但在黏土地基中不宜使用射水,锤击时宜使用桩帽,以分布冲击力和保护桩头,在插打钢板桩时,如起重设备高度不够,允许改变吊点位置,但吊点位置不得低于桩顶以下l/3桩的长度,围堰将合拢时,宜经常观测四周的冲淤状况,必要时应采取措施,预防上游冲空、涌水或者下游淤积,影响施工进程。

⑹钢板桩围堰在合拢处往往形成上窄下宽的状态,这使得最后一组板桩很难插下,常用的办法是将邻近一段钢板桩墙的上端向外推开,以使上下宽度接近;必要时,可根据实测宽度,做一块上窄下宽的异形钢板桩,合拢时,先将异形钢板桩插下,再插最后一块标准钢板桩。

9.3、抽水堵漏

抽水前,应将钢板桩与导框之间空隙用垫木或楔形钢板塞紧,以保证导框受力均匀。从围堰内排水时。若发现有渗漏,锁口不密的漏水,可在抽水发现后以板条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞,或在漏缝外侧水中抛投大量锯末,效果显著。

9.4、钢板桩的拔除

钢板桩系多次重复使用的设备,基础或墩身筑出水面后即可拔出钢板桩,拆除围堰,为了使拔出钢板桩的工作得以顺利进行,可将钢板桩与水下封底混凝土接触部位涂以沥青,在拔除钢板桩前,向围堰内灌水,使堰内水面高出河水面1~1.5m,利用静水压力将钢板桩推开,使其水下封底混凝土脱离,必要时,可用打桩锤击打待拔的钢板桩,再行拔出,钢板桩顶应制备圆孔,便于连接起吊卡环。

拔出的钢板桩应清刷干净、修补整理、涂刷防锈油;堆放时应按板桩类型、长度分别编号、登记、堆放整齐。

9.5、施工注意事项

①施打钢板桩,应对桩板进行认真检查,要求板面平直,接口预拼严密。

②采用定型规格桩板时,接口类型应一致。

③桩板沉设应从上游开始,至下游合拢。

④插桩时应对正接口,借助桩锤自重缓慢插入,必要时可低锤慢击。

⑤应随时检查偏斜,发现偏斜可用撬棍滑车纠正。


10.0、质量标准及检验方法

⑴钢板桩桩顶高程符合工艺设计要求。打钢板桩过程中,钢板桩顶达到设计高程时,平面位置允许偏差:水中打桩为20cm,陆地打桩10cm;

⑵经过整修或焊接的钢板锁口,须通过试验,合格后才能投入使用;

⑶钢板桩接长时,应采用等强度钢板桩焊接接长,相邻钢板桩接头上下错开2m以上;

⑷钢板桩围堰宽度应根据水深、流速、土质和围堰长宽比等因素来确定,但宽度不应少于2.5m;

⑸钢板桩因倾斜无法合拢时,应使用特制楔形钢板桩,楔形的上下宽度之差不得超过桩长的2%;

⑹同一围堰内,使用不同类型的钢板桩时,宜将不同类型桩的各半拼焊成一根异型钢板桩,分别与相邻桩进行连接。接长的桩,其相邻桩的接头位置应上下错开。


11.0、作业组织

11.1、机械组织

钢板桩围堰法桥基施工须配备的机械设备包括:汽车吊或塔吊、浮吊船、驳船、打拔桩机、高压射水、电焊机、扒杆滑车组及卷扬机、千斤顶或倒链、潜水泵。

11.2、人员组织

钢板桩围堰法桥基施工人员应包括:钢板桩组桩、导梁加工、浮运、施工平台搭架、钢板桩插打、抽水堵漏、水下混凝土灌注等班组,人员配置须满足施工要求。


12.0、安全生产与环境保护

12.1、安全要求

(1)施工过程中,严格遵守操作规则,严防落物伤人及坠落事故。

(2)开工前各种机具设备必须进行检修、试运行,使之处于完好、正常运转状态,并定期检修保养。电器必须由专职电工安装和修理,设置标志,严禁酒后上班和上班喝酒。

(3)参加施工人员要熟知本工种的安全操作规程,坚守岗位,严禁酒后操作。特殊工种人员如电工、电焊工、混凝土工、起重工、钢筋工等施工人员,必须经过专门培训,熟练掌握操作要求,严格执行本工种的安全操作规程,必须随身携带有关证件(或复印件)上岗备查。点我:领取工程大礼包。

(4)各种电气设备运转和漏电保护装置,不准随意改换安装方式,尤其对于施工作业面的投光灯,装接工作,一点不准马虎、丝毫不能漏电,确保安全。一切容易碰砸的电气设备加装防护罩或遮栏,防止碰伤危险。

(5)起吊作业须有专职安全人员现场监控,操作手必须为熟练工,且经过安全培训。现场有管理人员统一调配指挥。

(6)注意插打钢板桩时的安全防护,对施工平台栈桥等要进行可靠性论证,在施工过程中对钢板桩的稳定情况应加强观测,一发现有不安全情况,应立即采取补救措施。

(7)水上作业,施工人员要穿救生衣、防滑鞋、戴安全帽等,施工期间,要昼夜严密监视水位的变化情况。

12.2、环保要求

(1)堰内排水应采取措施,保护环境不受污染。

(2)围堰止水塞填止水材料时,注意不要污染河道。

(3)施工过程中,必须做好河道环境的保护工作,不能将施工垃圾随意抛弃在河道中。

(4)建筑用废水须先沉淀,再排入生活用污水管道,或回收利用,防止污染水域。

(5)搞好驻地环境卫生、食品卫生、饮水卫生,定期消毒