鋼板樁圍堰方案.doc

崇陽白云潭大橋水中鋼板樁圍堰施工專項方案 編制： 復(fù)核： 審核： 湖北興達(dá)路橋股份有限公司橋梁工程分公司崇陽白云潭大橋項目部2013年5月- 16 -目錄一.編制依據(jù)2二.工程概況2三.施工方案3四.鋼板樁圍堰施工方法4五.工程數(shù)量表11六.施工注意事項13七.鋼板樁防滲漏措施14八.施工安全15一.編制依據(jù)1. 崇陽縣白云譚大橋招標(biāo)文件2. 崇陽縣白云譚大橋投標(biāo)圖紙，施工圖紙3. 工程水文地質(zhì)情況 4. 鋼材，型鋼參數(shù)表二.工程概況白云潭大橋為陸水水庫（三峽工程試驗壩）交通復(fù)建工程，位于崇陽縣天城鎮(zhèn)天河村，全橋長417米，主墩為1#、2#墩，主橋為40 m +60 m +40 m 3孔現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁，處于陸水河正河道上面，引橋從3#墩至9#臺，為預(yù)制預(yù)應(yīng)力T梁。白云潭大橋施工工期為18個月。水下橋墩處水文資料：大橋橋位處的水庫正常蓄水位的回水位：常水位48.5 m，設(shè)計洪水位為54.051m，死水位為42.251 m，主墩河床底標(biāo)高為41m。航寬40m，航高6m。該橋1#-5#墩在河道之中，2#、3#、4#墩位處水深8米左右。1#、2#墩樁徑2m，每個墩4根樁，1#墩樁長18m；2#墩樁長16m。3#、4#、5#墩樁徑1.8m，每個墩2根樁，3#墩樁長23m；4#墩樁長21m；5#墩樁長20m。1#、2#墩承臺尺寸為：9m8.2m3m。3#-5#墩樁系梁尺寸為：1.5m1.2m5.058m。地質(zhì)資料：開孔鉆探發(fā)現(xiàn)有1米左右覆蓋層，主要為含泥中粗砂，有少量卵礫石。覆蓋層以下是白云質(zhì)灰?guī)r，部分有少量方解石團(tuán)塊，并且?guī)r層承載力達(dá)到2000KPa。2#墩設(shè)計與實際不符，由高墩臺變更為低墩臺。采用水中鋼板樁圍堰設(shè)置施工平臺的方法進(jìn)行施工。三.施工方案根據(jù)水文、地質(zhì)條件情況，結(jié)合現(xiàn)場和我單位的技術(shù)設(shè)備和人員實際情況，并對各種施工方案進(jìn)行比選認(rèn)為：鋼板樁圍堰施工有工藝較簡單，施工期間占用水域面積較小，安全、施工風(fēng)險易于控制等特點。2#墩采用水中鋼板樁圍堰并在其上方設(shè)置施工平臺的方法進(jìn)行施工，利用圍堰作為鉆機(jī)平臺進(jìn)行樁基施工。1#、3#、4#、5#墩采用筑島圍堰。2#墩鋼板樁圍堰范圍為10.58*10.59；鋼板樁采用特制鋼板樁，長12m，鋼板樁樁頂標(biāo)高控制為50.5m,鋼板樁厚度為10mm。1.水壓力計算位于水庫庫區(qū)，水流較緩慢，不考慮流速的影響，則最大水壓力為P=gHS=23KN式中：P-水壓力（KN）； H-水深（米） 取9米； g-重力加速度（9.8m/s2); -水的密度（10KN/m3）; S-單位受壓面積（m2）取1 m2；2.鋼板樁及鋼管說明鋼板樁圍堰鋼板樁厚度為10mm，背封條用200 a槽鋼加固處理，內(nèi)部采用450a雙拼工字鋼圍檁支撐，最內(nèi)層采用630*8mm鋼管樁作為支架，219*4mm鋼管作為支架支撐。鋼板樁長度計算：覆蓋層標(biāo)高41.31，巖層頂標(biāo)高41.12，承臺底標(biāo)高為39.38米，常水位為48.5米，水上高度2米，計劃打入承臺底0.88米，打入巖層2.62米，鋼板樁頂標(biāo)高為50.5米，合計深度12米，設(shè)定鋼板樁長度為12米。四.鋼板樁圍堰施工方法施工流程圖施工準(zhǔn)備導(dǎo)向架的制作與安裝安裝鋼圍檁插打鋼板樁鋼板樁合攏外圍水下砼初封封水承臺清砂以及土石方 封底抽水拆除1.施工準(zhǔn)備首先將施工棧橋及施工平臺修建好，確保鋼板樁圍堰施工材料、機(jī)械能順利到達(dá)施工點。施工便道沿橋梁右側(cè)設(shè)置，筑島圍堰范圍為K0+000-K0+058.5和K0+128.5-K0+417，長度340米，施工棧橋采用鋼管樁墩臺、貝雷梁結(jié)構(gòu)，修筑范圍為K0+058.5-K0+128.5，長度為81米。在2#墩的位置沿便橋設(shè)置6m10m的施工平臺。 將鋼板樁運(yùn)到工地后，鋼板樁在拼組前必須對其進(jìn)行檢查、丈量、分類、編號，同時對兩側(cè)鎖口用一塊同型號長23m的短樁作通過試驗，以23人拉動通過為宜，或采用卷揚(yáng)機(jī)拖拉。鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎，熱敲（溫度不超過8001000），焊補(bǔ)、鉚補(bǔ)、割除、接長等方法加以整修。同時接頭強(qiáng)度與其它斷面相等，接長焊接時，用堅固夾具夾平，以免變形，在焊接時，先對焊，再焊接加固板，對新樁或接長樁、在樁端制作吊樁孔。振動錘是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在打拔前一定要進(jìn)行專門的檢查，確保線路暢通，功能正常。且功率達(dá)到40KW以上，而夾板牙齒磨損不宜太多。2.導(dǎo)向架的制作與安裝第一層支承設(shè)置在插打鋼板樁前需設(shè)定位樁及定位橫梁，即導(dǎo)向架。安裝導(dǎo)向架前一定要進(jìn)行測量，確定定位樁的位置。定位樁采用鋼管樁，為了增加鋼管樁的剛度和穩(wěn)定性，在鋼管樁芯灌注C30砼，然后在鋼管樁上安裝450a雙拼工字鋼（具體尺寸見附圖4）。為綜合利用導(dǎo)向架，在其上放置4.5m2m0.25m的預(yù)制蓋板作為施工平臺。 鋼管樁及其施工平臺構(gòu)造見附圖1，雙拼工字鋼具體尺寸見附圖4，預(yù)制蓋板具體尺寸見附圖53.安裝鋼圍檁定位橫梁延承臺外側(cè)四周，距承臺邊沿布置，也是鋼板樁圍堰的第一層圍檁的支護(hù)。定位橫梁的位置須嚴(yán)格遵照設(shè)定的標(biāo)高布置。定位橫梁安放在定位鋼管四周側(cè)，與鋼管相連接，四角設(shè)兩道斜撐，斜撐與橫梁呈45度夾角，采用焊接固結(jié)連接，然后安裝縱向支承鋼管，鋼管支承兩端頭處加焊鋼板作為支承面，直接支撐在定位橫梁上，鋼管與橫梁連接設(shè)一定的加勁塊。在鋼板樁頂面設(shè)置卡扣，確保鋼板樁的平面位置。4.插打鋼板樁插打鋼板樁在第一層定位支承安裝完成后即可進(jìn)行插打鋼板樁施工。根據(jù)下場條件宜采用單塊打入法。為了確保位置準(zhǔn)確，插打第一根鋼板樁是關(guān)鍵。第一根鋼板樁的定位及雙向垂直度是控制鋼板樁位置和后期鋼板樁施工的關(guān)鍵，施工時必須嚴(yán)格控制。精確測設(shè)第一根鋼板樁的方位，指揮履帶吊進(jìn)行定位，確保打樁錘中心與鋼板樁中心重合。在插打過程中，加強(qiáng)測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時調(diào)整，為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且圍堰周邊的鋼板數(shù)要均分，在整個鋼板樁圍堰施打過程中，開始時可插一根打一根，即將每一片鋼板樁打到設(shè)計位置，到剩下最后一部分時，要先插后打，若合攏有誤，用倒鏈或滑車組對拉，使之合攏。合攏后，再逐根打到設(shè)計深度，在用倒鏈或滑車組對拉時不要過猛，以防止合攏段縫隙過大。在整個鋼板樁插打過程中必須保證合攏密實，以防漏水。在施工過程中，鋼板樁如需拼接時，兩端鋼板樁要對正，可先在一端上面焊接一塊限位板然后將另一端緩緩放下并進(jìn)行對焊，再焊接加強(qiáng)板。焊接時必須保證焊接面平整且焊縫有足夠厚度。鋼圍檁，鋼板樁構(gòu)造圖見附圖2。5.鋼板樁的合攏鋼板樁圍堰在合攏時，兩側(cè)鎖口很難保證在一條直線上。此時采取的措施為：在鋼板樁合攏而剩下幾組還未插打時，提前考慮合攏情況，可將圍堰短邊的鋼板樁全部插入導(dǎo)梁內(nèi)，然后再逐次打設(shè)鋼樁，由于水流影響或其它原因，采取上述措施仍無法合攏時，可以根據(jù)實際需要制作異形鋼板樁進(jìn)行合攏。插打鋼板樁前，在第一根鋼板樁一邊安裝70的鋼管套，另一邊安裝50的鋼管套，再插打鋼板樁。第二根鋼板樁用同樣的方法安裝鋼板套，然后將第二根鋼板樁的50鋼管套對準(zhǔn)第一根70鋼管套插打，使50鋼管在70鋼管內(nèi)部，如此循環(huán)插打。6.外圍水下砼初封鋼圍檁，鋼管樁施工完畢后為防止抽水后漏水，進(jìn)行外圍水下砼初封。為了保證灌注水下砼不被水洗，采用200mm水袋作為灌注砼的工具，在灌注過程中注意水袋，以免水袋出現(xiàn)打折現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土在連接器內(nèi)灌注不滿從而導(dǎo)致漏水。7.封水插打鋼板樁要充分采取止水措施：對于圍堰外側(cè)，在安裝套管處焊接兩根相對的槽鋼，在槽鋼中放置直徑（160mm）稍大于兩根槽鋼寬度（146mm）的塑料薄膜，然后向薄膜內(nèi)灌注C30砼。對于圍堰內(nèi)側(cè)：在滲水處先墊上一層膠皮，用槽鋼壓緊，然后槽鋼被部焊接鋼板使之與槽鋼緊密相連，用兩根螺絲將鋼板與槽鋼固定在鋼板樁滲水處。8.承臺底清砂以及土石方選取一處砂層，用一長11米，70mm圓管作為通氣管219的鋼管綁在一起，圓管底部彎成U型,用功率為12m的空壓機(jī)與圓管上口連接，并用鐵絲扎緊至不漏氣，將鋼管插入砂層一定深度。啟動空壓機(jī)使空氣進(jìn)入圓管到達(dá)砂層后將砂與水壓起，使得鋼管內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)小于外側(cè)壓強(qiáng)，鋼管外側(cè)的砂便會進(jìn)入鋼管，在鋼管上方采用人工配合清除到鋼管頂?shù)纳?，直至該處砂層清理完畢。然后選取下處砂層，如此循環(huán)反復(fù)，直至圍堰內(nèi)砂層清理完畢。清理石方在已經(jīng)搭建的施工平臺上進(jìn)行作業(yè)。清理前首先定位巖層位置，并且確定巖層深度，然后潛水員配合使用沖擊鉆鑿、夯松巖石，最后對于較大的巖石采用20t吊車配合人工清理，對于較小的巖石采用清理砂層相同的方法清理。 9.圍堰封底由于基底土層較軟，為了防止抽水后，鋼板樁圍堰向內(nèi)滑移，同時為了防止抽水后，基底發(fā)生隆起，須進(jìn)行水下砼封底,封底厚度0.5m。 按設(shè)計要求進(jìn)行封底砼澆筑。澆筑封底砼前，檢查內(nèi)支撐的狀況。采用鉆孔樁施工用的導(dǎo)管，進(jìn)行水下砼的灌注，潛水員配合砼面找平?；炷敛捎玫乇幂斔?，人工按照事前制定好的澆注路線，吊車配合，移動導(dǎo)管，進(jìn)行灌注。砼澆筑完畢必，潛水員找平標(biāo)高。等待砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%以上后，再抽水進(jìn)行第3道內(nèi)支撐的施工。圍堰內(nèi)封底砼澆筑完畢，圍堰內(nèi)支撐設(shè)定完，抽干水后，即可進(jìn)行樁頭的破除、檢測。樁檢合格后，找平承臺地面， 就可進(jìn)行承臺的施工。圍堰抽水，外圍初封及封底圖見附圖3。10.圍堰抽水鋼板樁圍堰抽水及安裝內(nèi)支承安裝內(nèi)撐與抽水交替進(jìn)行。第一次抽水后水面達(dá)到第一層支承底4m以下即可安裝第二層內(nèi)支承。安裝第二層內(nèi)支承前先按確定的標(biāo)高位置在鋼板樁內(nèi)壁焊上三角托架，托架采用槽鋼，安裝托架一定要采取措施保證頂面位于同一水平面上。然后安裝內(nèi)支承橫梁及斜撐，最后安裝縱向鋼管支撐，安裝方式同第一層內(nèi)支承。第二層內(nèi)支承安裝完成后，然后進(jìn)行第二次抽水，接著進(jìn)行第三層支護(hù)，最后進(jìn)行第三次抽水，第三次抽水要全部將鋼板樁圍堰內(nèi)的水抽干。圍堰抽水，外圍初封及封底圖見附圖3。11.拆除待承臺施工完成后，分部拆除圍堰。拆除應(yīng)遵循先支后拆，后支先拆的原則。五.工程數(shù)量表砼，土石方數(shù)量表序號項目名稱計算公式數(shù)量（m3）備注1外圍水下砼初封（14.5814.59-10.5810.59）1100C302水下砼封底10.5810.590.556.02C303基底土石方10.5810.592.43+100281553.264鋼管樁填芯砼0.31112933.65C305鋼板樁填芯砼0.20.2123014.4C306施工平臺蓋板4.520.251022.5C30合計砼=227.2m，合計土石方=515.26m鋼圍堰數(shù)量表序號材料名稱規(guī)格單位總長（塊）單位重(kg)計算公式總重(kg)備注1鋼管630*8米108122.92108122.9213275.36支架2鋼管219*4米21626.38821626.3385699.808支架支撐3鋼管70*4米3606.513606.512343.6大套管4鋼管50*3米3603.4773603.4771251.72小套管5工字鋼450a米36080.8336080.8329098.8圍檁6工字鋼450a米6080.836080.834849.8平臺用7槽鋼200a米108022.63108022.6324440.4鋼板背封8鋼板1500*10塊360117.75360117.7542390鋼板樁9蓋板鋼筋20塊10287.610287.62876蓋板10蓋板鋼筋12塊1028.71028.7287蓋板11蓋板鋼筋10塊1072.861072.86728.6蓋板合計=127241.09kg六.施工注意事項1.焊接導(dǎo)向樁打好之后，槽鋼焊接牢固，確保導(dǎo)向樁不晃，提高打樁時提高精確度。2.線樁插打鋼板樁起吊后人力將樁插入鎖口，動作緩慢，防止損壞鎖口，插入后可稍松吊繩，使樁憑自重滑入。3.鋼板樁的組拼對組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于30mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴(yán)密。圍堰頂面比施工期間的常水位水位高出2m以上4.合攏為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，為保證樁身垂直，于第一組鋼板樁設(shè)固定于圍堰支撐上的導(dǎo)向鋼管樁，順導(dǎo)向鋼管樁下插，使第一組鋼板樁樁身垂直，由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致，鎖口間隙也不完全一致，樁身仍有可能傾斜，在施工中加強(qiáng)測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時調(diào)整，使每組鋼板樁在順圍堰周邊方向及其垂直方向的傾斜度均不大于5。5.鋼板樁插打在進(jìn)行鋼板樁的插打時，當(dāng)鋼板樁的垂直度較好，一次將樁打到要求深度，當(dāng)垂直度較差時，要分兩次進(jìn)行施打，即先將所有的樁打入約一半深度后，再第二次打到要求的深度。6.樁帽打樁時必須在樁頂安裝樁帽，以免樁頂破壞，切忌錘擊過猛，以免樁 尖彎卷，造成拔樁困難。7.封口封口時，精確計算異形鋼板樁的尺寸，確保止水質(zhì)量。8.鋼板樁拔除在底部鋼板樁四周用編織袋或土工布將鋼板樁與封底砼隔離，以便將來鋼板樁順利拔除。9.觀測在打鋼板樁前，要在圍堰上下游方向布設(shè)觀測點，用來進(jìn)行鋼板樁準(zhǔn)確定位，再插打過程中，用來控制鋼板樁的垂直度。七.鋼板樁防滲漏措施鋼板樁主要依靠鎖口自身密實性進(jìn)行防漏，但是如果鎖口不密、外側(cè)水壓力過大，鋼板樁圍堰會出現(xiàn)滲漏?？刹扇∪缦麓胧┻M(jìn)行預(yù)防和處理。1.施工時的預(yù)防滲漏措施鋼板樁滲漏一般出現(xiàn)在鎖口位置