水中鋼板樁圍堰施工方案

1、一、背景資料Q1%=4659m /s，H1%=5 004m， V1%=220m/s該河道為級通航河道，線路法線與水流夾角為98。通航凈高為12m，凈寬為 120m，橋址處最高通航水位 4744m該橋墩位于河道之中，墩位處水深9m多，樁徑為 23m，每個墩12 根樁，樁間距 46m，樁長 655m承臺尺寸 1290m175m（ 5m+3m加臺）。地質(zhì)資料：由上至下依次為淤泥質(zhì)粉砂（9553m）、淤泥質(zhì)黏土（ 77m）、粗砂（62m）、全風化巖帶（327m）、強風化巖帶（ 60m）、弱分化巖帶（ 103m）。二、施工方案1、方案比選備選方案主要有兩種：鋼套箱方案；鋼板樁圍堰方案。經(jīng)比較，鋼套箱方案

2、鋼材投入多、回收率低，下沉時設備及人員投入多，工序復雜；鋼板樁圍堰方案能夠迅速展開施工，速度快，周期短，且支護材料可回收利用，經(jīng)濟性較鋼套箱方案好，只是必須加強止水措施，所以選用鋼板樁圍堰方案。2、總體方案大橋主墩深水基礎采用鋼板樁圍堰進行支護施工，鋼板樁采用拉森 IV 型鋼板樁，長 18m，鋼板樁圍堰范圍159m20 5m，比承臺周邊尺寸大 15m鋼板樁周圈咬合緊密，有止水措施。圍堰內(nèi)側(cè)四周圈采用雙層工鋼分上、中、下三層以圍檁形式支護，頂層采用 2I40 工字鋼，底下兩層采用 2I50工字鋼，中間縱向支承采用外徑300mm壁厚 10mm圓鋼管，按一定間距布置，四角采用工字鋼 2I30 斜撐。

3、為增強工鋼圍檁抗彎強度，在每根鋼管兩端用2I30型工鋼作為斜撐加強。承臺底面位于河床以上，圍堰基底先用片石回填50cm，然后回填砂找平，基底采用C30 混凝土封底，封底厚度50cm抽水采用 4 臺大功率抽水機，分層抽水，分層支護，周圈50cm以內(nèi)設匯水渠、積水坑。承臺施工分三次澆筑， 按大體積砼考慮， 鋼板樁圍堰內(nèi)支撐同樣分三次拆除。鋼板樁施工采用一艘 25t 浮吊實施插打及拔除。三、設計計算土的物理參數(shù)1、根據(jù)鋼板樁允許抵抗彎矩，計算板樁懸臂部分的最大允許跨度。2、計算板樁墻上水土壓力強度等于零的點離挖土面距離y，在 y 處板樁墻前的被動土壓力等于板樁墻后的主動土壓力與水壓力之和。即：鋼板樁

4、圍堰施工方法1、施工準備將鋼板樁運到工地后，鋼板樁在拼組前必須對其進行檢查、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，或采用卷揚機拖拉。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、鉚補、割除、接長等方法加以整修。 同時接頭強度與其它斷面相等， 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。插打鋼板樁之前須檢查振動錘。振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備，在打拔前一定要進行專門的檢查，確保線路暢通，功能正常。且功率達到40KW以上，而夾板牙齒磨損

5、不宜太多。2、第一層支承設置在插打鋼板樁前需設定位樁及定位橫梁。定位樁采用鋼管樁，定位樁可利用水上施工平臺四周的鋼管。定位橫梁延承臺外側(cè)四周，距承臺邊沿 15 處布置，也是鋼板樁圍堰的第一層圍菱支護，采用 2I40 工字鋼。定位橫梁的位置須嚴格遵照設定的標高布置。 定位橫梁安放在定位鋼管四周側(cè)， 與鋼管相連接， 四角設兩道 2I30 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 300 內(nèi)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，鋼管與橫梁連接設一定的加勁塊。3、插打鋼板樁在第一層定位支承安裝完成后即可進行插打鋼板樁施工。在插打過程中， 加強測量工

6、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行對焊， 再焊接加強板。 焊接時必須保證焊接面平整且焊縫有足夠厚度。插打鋼板樁要充分采取止水措施，以防鋼板樁

7、圍堰大量漏水。4、鋼板樁圍堰抽水及安裝內(nèi)支承安裝內(nèi)撐與抽水交替進行。第一次抽水后水面達到第一層支承底 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 2I50 工字鋼內(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， 然后進行第二次抽水， 接著進行第三層支護， 最后進行第三次抽水，第三次抽水要全部將鋼板樁圍堰內(nèi)的水抽干。鋼板樁圍堰內(nèi)抽水完成后，將露出承臺底面部分的鋼護筒全部切割拆除。鋼板樁圍堰抽水過程中要加強鋼板樁的止水堵漏措施。5、鋼板樁圍

8、堰封底將圍堰內(nèi)水抽完后，將定位鋼管拔出，然后進行基底處理。首先，由于承臺底面懸空， 先在圍堰內(nèi)基底拋填約 3050cm厚片石，然后回填一定量河砂找平基底面至承臺底面下 50cm，然后基底干封 50cm厚 C30 砼。封底前在底部鋼板樁四周用編織袋或土工布將鋼板樁與封砼隔離， 以便將來鋼板樁順利拔除。封底后標高不能高于承臺底設計標高，封底砼頂面保證基本平整。封底砼采用泵送， 按一般砼施工進行。 封底時由一邊向另一邊推進， 但保證連續(xù)、不間斷、不留接縫、一次性完成。6、內(nèi)支承拆除與拔樁水中大體積混凝土承臺根據(jù)實際情況計劃分三次澆筑，最底下 5m分兩次澆筑，頂上加臺部分另再進行性一次澆筑。內(nèi)支承依次

9、分三次拆除。第一層承臺澆筑完成后， 在承臺與鋼板樁間回填沙， 然后拆除底層內(nèi)支承；第二層承臺澆筑完成后， 在承臺與鋼板樁間回填沙， 然后拆除第二層內(nèi)支承； 最后一層承臺施工全部完成后，拆除底層內(nèi)支承，最后拔除鋼板樁。拔樁時，盡量使板樁下部與混凝土脫離， 然后再進行拔樁。 先略錘擊振動各拔高 12m，然后挨次將所有鋼板樁均拔高 12m，使其松動后，再挨次拔除，對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設備的能力，將相鄰的樁一齊拔出。質(zhì)量控制及注意事項1、在拼接鋼板樁時，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm，斷面上的錯位不大于2mm，使用新鋼板樁時，要有其機械性

10、能和化學成份的出廠證明文件，并詳細丈量尺寸， 檢驗是否符合要求。2、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，使鎖口嵌縫嚴密。3、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，為保證樁身垂直， 于第一組鋼板樁設固定于圍堰支撐上的導向鋼管樁，順導向鋼管樁下插，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。4、在使用拼接接長的鋼板樁時，鋼板樁的拼接接頭不能

11、在圍堰的同一斷面上，而且相鄰樁的接頭上下錯開至少2m，所以，在組拼鋼板樁時要預先配樁，在運輸、存放時，按插樁順利堆碼，插樁時按規(guī)定的順序吊插。5、在進行鋼板樁的插打時，當鋼板樁的垂直度較好，一次將樁打到要求深度，當垂直度較差時，要分兩次進行施打，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、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、同一圍堰的鋼板樁只能用同樣的鎖口，按設計尺寸計算出使用鋼板樁的數(shù)量，以確保夠用；8、剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁；9、剔除鋼板樁表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤；10、在接長焊接時，相鄰焊縫高度差不得小于1m安全措施為確保施工中的安全，在進行鋼板樁圍堰施工時， 必須將安全工作放在首位，預防為主1、對操作人員進行安全思想教育，提高安全意識，實行持證上崗制度，不經(jīng)培訓或無證者，不得進行上崗操作。2、