橋梁下部施工-鋼板樁圍堰施工

鋼板樁圍堰施工圍堰指在工程建設(shè)中，為建造主體工程設(shè)施，修建的臨時(shí)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)。其作用是防止水或土進(jìn)入建筑物的修建位置，以便在圍堰內(nèi)排水，開挖基坑，修筑建筑物。圍堰橋梁施工中應(yīng)用在橋梁基礎(chǔ)施工中，當(dāng)橋梁墩、臺(tái)基礎(chǔ)位于地表水位以下時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧闲拗筛鞣N形式的土堰；在水較深且流速較大的河流可采用木板樁或鋼板樁（單層或雙層）圍堰，目前多使用雙層薄壁鋼圍堰。橋梁施工中應(yīng)用圍堰的作用既可以防水、圍水，又可以支撐基坑的坑壁。橋梁基礎(chǔ)施工中一般采用土石圍堰、木質(zhì)圍堰、鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土圍堰、鋼套箱圍堰及鋼吊箱圍堰。鋼板樁圍堰鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。強(qiáng)度高，容易打入堅(jiān)硬土層；可在深水中施工，必要時(shí)加斜支撐成為一個(gè)圍籠。防水性能好;能按需要組成各種外形的圍堰，并可多次重復(fù)使用。鋼板樁圍堰深水或深基坑，流速較大的砂類土、黏性土、碎石土及風(fēng)化巖等河床的基礎(chǔ)工程，但有大漂石及堅(jiān)硬巖石的河床不宜使用鋼板樁圍堰。此外，也可用于陸地基坑支護(hù)。適用范圍鋼板樁分類鋼板樁有槽型、Z型和組合型等。通過檢算，確定鋼板樁的入土深度和否使用支撐。當(dāng)陸地基坑開挖較深，坑壁土質(zhì)不良，滲水量大，邊坡(坑壁)容易坍塌時(shí)，可將圍堰內(nèi)側(cè)坡腳至基坑頂邊緣的距離適當(dāng)增大,以確保施工安全。圍堰分類鋼板樁圍堰有矩形、多邊形、圓形等。圍堰分類鋼板樁圍堰可做成單層(或稱單壁)和雙層(或稱雙壁)兩種。圍堰層數(shù)鋼板樁防水性能好,單層圍堰比較常見。單層結(jié)構(gòu)形式由定位樁、導(dǎo)梁(或稱導(dǎo)框、圍籠)及鋼板樁組成。定位樁可用木樁或鋼筋混凝土管樁，導(dǎo)框多用型鋼組成，對(duì)小型矩形基坑如果木料方便也可用方木制作。淺基多用矩形及木導(dǎo)框，中等深度基坑多用圓形及型鋼導(dǎo)框。圍堰層數(shù)雙層圍堰多用在水深和流速較大時(shí)。提高雙層圍堰防滲和整體能力，一般在雙層圍堰的夾層中間填黏土，特殊情況下，還可在夾層下部灌注水下混凝土。鋼板樁檢驗(yàn)對(duì)鋼板樁母材的化學(xué)成分及力學(xué)性能進(jìn)行全面試驗(yàn)。包括鋼材的化學(xué)成分分析，構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗(yàn)，鎖口強(qiáng)度試驗(yàn)和延伸率試驗(yàn)等項(xiàng)目?jī)?nèi)容。材質(zhì)檢驗(yàn)鋼板樁檢驗(yàn)原則上要對(duì)全部鋼板樁進(jìn)行，其內(nèi)容包括表面缺陷、長(zhǎng)度、寬度、厚度、端部矩形比、平直度和鎖口形狀等項(xiàng)內(nèi)容。外觀檢驗(yàn)鋼板樁吊運(yùn)裝卸鋼板樁吊運(yùn)時(shí)，采用兩點(diǎn)吊裝的方法進(jìn)行操作。吊運(yùn)時(shí)，每次吊起的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應(yīng)注意保護(hù)鎖口避免損傷。吊運(yùn)方式有成捆起吊和單根起吊,成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運(yùn)常用專用的吊具。堆放注意事項(xiàng)鋼板樁的堆放地點(diǎn)，要選擇在不會(huì)因壓重而產(chǎn)生較大沉陷變形的平坦而堅(jiān)固的場(chǎng)地上，并且要便于運(yùn)往打樁施工現(xiàn)場(chǎng)，堆放時(shí)注意以下幾點(diǎn)：堆放的順序、位置、方向和平面布置等應(yīng)綜合考慮，方便后期施工；鋼板樁按型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度分別堆放，并在堆放處設(shè)置標(biāo)牌說明；鋼板樁應(yīng)分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過5根，各層間要墊放枕木，墊木間距一般為3~4m，且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線上，推放的總高度不宜超過2m。圍堰技術(shù)要求堆放的順序、位置、方向和平面布置等應(yīng)綜合考慮，方便后期施工。鋼板樁按型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度分別堆放，并在堆放處設(shè)置標(biāo)牌說明。鋼板樁應(yīng)分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過5根，各層間要墊放枕木，墊木間距一般為3~4m，且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線上，推放的總高度不宜超過2m。圍堰技術(shù)要求堰內(nèi)平面尺寸應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工的需要。圍堰要求防水嚴(yán)密，減少滲漏。堰體外坡面有受沖刷危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)在外坡面設(shè)置防沖刷設(shè)施。鋼板樁施工要求（一）鋼板樁的機(jī)械性能和尺寸應(yīng)符合規(guī)定要求；施打鋼板樁前，應(yīng)在圍堰上下游及兩岸設(shè)測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)，控制圍堰長(zhǎng)、短邊方向的施打定位。施打時(shí)，必須備有導(dǎo)向設(shè)備，以保證鋼板樁的正確位置；施打前，應(yīng)對(duì)鋼板樁鎖口進(jìn)行防水處理；施打順序從上游向下游合龍；鋼板樁可用捶擊、振動(dòng)、射水等方法下沉，但黏土中不宜使用射水下沉辦法；鋼板樁施工要求（二）經(jīng)過整修或焊接后鋼板樁應(yīng)用同類型的鋼板樁進(jìn)行鎖口試驗(yàn)、檢查。接長(zhǎng)的鋼板樁，其相鄰兩鋼板樁的接頭位置應(yīng)上下錯(cuò)開；施打過程中，應(yīng)隨時(shí)檢查樁的位置是否正確、樁身是否垂直，否則應(yīng)立即糾正或拔出重打；整個(gè)基礎(chǔ)施工期間，在挖土、吊運(yùn)、綁扎鋼筋、澆筑混凝土等施工作業(yè)中,嚴(yán)禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不應(yīng)在支撐上擱置重物。鋼板樁圍堰施工打樁設(shè)備機(jī)械手：由350～600不同型號(hào)挖機(jī)加長(zhǎng)臂加裝震動(dòng)錘改裝而成。施工速度快，靈活，無需吊機(jī)輔助。優(yōu)點(diǎn)施工單根長(zhǎng)度有限，最長(zhǎng)只能施工15m長(zhǎng)拉森鋼板樁。一般僅適用于河道治理、臨時(shí)護(hù)岸等淺水圍堰。缺點(diǎn)打樁設(shè)備震動(dòng)錘是目前比較常見的打樁設(shè)備，用于長(zhǎng)樁、土質(zhì)較硬、工作平臺(tái)與施打點(diǎn)較遠(yuǎn)的工程，其缺點(diǎn)施工速度較慢，精度差，需與吊機(jī)同時(shí)工作。常見于大型橋梁基礎(chǔ)、碼頭、船塢等深水圍堰。打樁設(shè)備靜壓樁機(jī)施工，其樁長(zhǎng)不受限制，可在橋下、空間狹小處近距離施工；施工精度高，無噪音、無污染，缺點(diǎn)是設(shè)備保有量少，需要根據(jù)鋼板樁型號(hào)使用不同設(shè)備，打樁成本高?？蛇m用于各種形式的鋼板樁圍堰。鋼板樁插打(一)為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用時(shí)防滲性能。每片鋼板樁的鎖口須做防水處理。先打設(shè)兩根鋼板樁作為定位樁，在其兩邊焊接牛腿，牛腿上放置兩根鋼板樁并與牛腿焊接牢固，形成框架作為導(dǎo)向。鋼板樁插打(二)開始插打的前兩塊鋼板樁應(yīng)確保位置和方向應(yīng)確保精確，以便起到樣板導(dǎo)向作用。前兩塊鋼板樁每打入1m應(yīng)測(cè)量一次，插打至設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)立即用鋼筋或鋼板與導(dǎo)向裝置焊接固定。其余各鋼板樁，則以已插好的鋼板樁為準(zhǔn)，起吊后人工扶持插入前一片鋼板樁鎖口，然后用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉。整個(gè)施工過程中，要用錘球始終控制每片樁的垂直度，及時(shí)調(diào)整。調(diào)整工具可以選用千斤頂、木楔等。圍堰合攏在合攏前剩最后5～7塊鋼板樁未插打時(shí)，應(yīng)開始測(cè)量并計(jì)算鋼板樁底部的直線距離，再根據(jù)鋼板樁的寬度，計(jì)算出所需鋼板樁的片數(shù)。鋼板樁圍堰在合攏時(shí)，兩側(cè)鎖口不一定平行，會(huì)出現(xiàn)上大下小或上小下大，左右偏移等情況，應(yīng)根據(jù)具體情況采用不同措施進(jìn)行調(diào)整。支撐架設(shè)圍堰合攏后應(yīng)進(jìn)行清基，混凝土封底，在封底混凝土達(dá)一定強(qiáng)度后方可抽水架設(shè)圍堰內(nèi)支撐。支撐安裝應(yīng)遵循先支撐后降水，分層支撐分層降水。分層抽水過程中，應(yīng)及時(shí)觀察鋼板樁的變形，如發(fā)現(xiàn)變形過大，立即停止抽水，并向鋼板樁圍堰內(nèi)注水，以減少變形。同時(shí)分析原因，采取加固措施后，重新抽水、安放支撐。鋼板樁拔除鋼板樁拔出前，應(yīng)先將圍堰內(nèi)的支撐及其他設(shè)施從上到下陸續(xù)拆除，并陸續(xù)灌水使內(nèi)外水壓平衡，使板樁擠壓消失，并與部分砼脫離(指有水下砼封底部份)；鋼板樁拔除在下游選擇一組或一塊較易拔除的鋼板樁，先略錘擊振動(dòng)各拔高1~2m，然后依次將鋼板樁均拔高1~2m，使其松動(dòng)后，再?gòu)南掠伍_始分兩側(cè)向上游依次拔除;對(duì)樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設(shè)備的能力，將相鄰的樁一齊拔出，必要時(shí)進(jìn)行水下切割；鋼板樁拔除陸地基坑回填后，鋼板樁可采用振動(dòng)錘拔樁。利用振動(dòng)錘產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)，擾動(dòng)土質(zhì)，破壞鋼板樁周圍土的黏聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊力的作用將其拔除；鋼板樁拔除為將拔樁的振動(dòng)影響降到最小，以及拔樁帶土過多會(huì)引起地面沉降和移位，會(huì)給已施工的地下結(jié)構(gòu)帶來危害,并影響臨近原有建筑物、地下管線的安全，采用灌水、灌砂措施來減小拔樁的影響。對(duì)拔樁后留下的樁孔，必須及時(shí)回填處理。填入石屑或中粗砂。拔樁注意事項(xiàng)對(duì)封閉式鋼板樁墻，拔樁起點(diǎn)應(yīng)離開角樁5根以上?？筛鶕?jù)沉樁時(shí)的情況確定拔樁起點(diǎn)，必要時(shí)也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時(shí)相反。1.拔樁起點(diǎn)和順序拔樁時(shí),可先用振動(dòng)錘將板樁鎖口振活以減小土的黏附，然后邊振邊拔。對(duì)較難拔除的板樁，可先用柴油錘將樁振下100~300mm，再與振動(dòng)錘交替振打、振拔。2.振打與振拔鋼板樁回收拔出的鋼板樁應(yīng)清刷干凈、修補(bǔ)整理、涂刷防銹油。在運(yùn)輸堆放時(shí)，應(yīng)不碰撞，防止彎曲變形，堆放場(chǎng)地應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整，堆放時(shí)應(yīng)按板樁類型、長(zhǎng)度分別編號(hào)、登記、堆放整齊。常見問題及處理方法由于淤泥質(zhì)基礎(chǔ)較軟，有時(shí)施工發(fā)生將鄰樁帶入現(xiàn)象，采用的措施是把相鄰的數(shù)根樁焊接在一起，并且在施打當(dāng)樁的連接鎖口上涂以黃油等潤(rùn)滑濟(jì)減少阻力。2打樁過程中有時(shí)遇上大的塊石或其它不明障礙物，導(dǎo)致鋼板樁打入深度不夠，則采用轉(zhuǎn)角樁或弧形樁繞過障礙物。1鋼板樁圍堰的防滲能力好，但遇有鎖口不密、個(gè)別樁入土不夠深及樁尖打卷的情況下，仍有可能滲漏。鎖口不密漏水的可在抽水過