钢板桩围堰施工方案.docx
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钢板桩围堰施工方案.docx
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钢板桩围堰施工方案
苏州中环快速路工程相城区段SZZH-XC01标
钢板桩围堰
施
工
方
案
江苏省交通工程集团有限公司
苏州市中环快速路工程相城区段SZZH-XC1标项目经理部
二零一三年五月编制
一、工程概况………………………………………………3
二、编制依据………………………………………………3
三、钢板桩围堰施工流程…………………………………4
四、施工方法说明…………………………………………4
五、质量控制及注意事项…………………………………19
六、安全文明施工及环保保证措施………………………22
七、特殊季节施工保证措施………………………………26
八、附件……………………………………………………28
钢板桩围堰施工方案
一、工程概况
中环快速路工程相城区SZZH-XC1标,路线起点为中环高新区段与相城区段分界处,终点止于规划的苏虞张公路新线东侧。
工程地面道路桩号范围为K0+015.965~K0+717.965,总长702m,其中含桥梁四座,主线高架桥(K0+015.965~K0+717.965,跨西塘河部分为预应力砼小箱梁板桥,其余为现浇箱梁),三座地面桥均为预应力砼板梁桥,分别为黄花泾桥(村庄连接线HK0+134.656,3×20m)、西塘河桥(K0+195.965,20m+2×30m+20m)、后江河桥(K0+642.585交叉口南,1-10m),高架道路桩号范围为K0+015.965~K0+717.965,总长702m,全线均为高架快速路,地面设辅路,主辅路均按双向六车道布置,主线道路等级为城市快速路,设计车速80km/h,辅路为城市主干路,设计车速40~60km/h。
根据主线高架桥位处的水文地质情况,进行了钢板桩围堰施工方案的结构设计,根据该桥位处的水深、水文、地质等相关情况以及工地现场的实际情况、施工组织设计的总体工期安排,结合我单位技术装备水平和现有设备、人员情况,我们对各类施工方案进行综合比选后认为:
采用钢板桩围堰施工方案与其它方案相比,具有工艺简单、施工期间临时占用水面较小、安全、施工风险易于控制等诸多优势,决定本桥墩柱采用钢板桩围堰施工方案。
二、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011
2、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-2004
3、、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、交通状况及施工环境等调查资料
4、《苏州市中环快速路相城区段SZZH-XC1标施工图设计》2012.12
三、钢板桩围堰施工流程
吊运就位→插打钢板桩→抽水→设置第1、2道内支撑→水下吸泥→水下砼封底→等砼封底强度→继续抽水施工准备→测量放线→清理钢板桩→设置导桩框架→插打定位钢板桩→钢板桩→设置第3道内支撑→堵漏→墩身和立柱施工→拆除内支撑→拔除钢板桩。
四、施工方法说明
1、钢板桩围堰设计
以x6#墩为例
序号
项目
X6#墩
1
承台平面尺寸
10.3m×6.4m
2
承台顶标高
-2.4m
3
承台底标高
-4.9m
4
平面泥面标高
-2.3m
5
钢板桩顶标高
1.95m
6
钢板桩底标高
-10.05m
7
钢板桩高度
12.00m
钢板桩型号设计钢板桩围堰尺寸(12×8.8)m,其顶面控制标高为+2.45m,桩底标高为-10.0m;钢板桩与承台侧面边缘净宽取1.25m,以利于安装承台模板。
2、施工准备
(1)场地平整
先进行施工场地整理,清除场地内杂物,挖除施工范围内河堤,凿除以前施工遗留废弃物(水泥块)挖除打桩范围内土方。
对临时道路重新修整,满足大型打桩机进场要求,最后平整场地,满足钢板桩堆码及其它机械设备停放。
(2)钢板桩的整理与检查
将钢板桩运到工地现场后,需进行整理。
剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤,清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等),对缺陷部位加以整修。
钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号,同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口,按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量,以确保够用。
对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查,并采取相应措施,以确保正常使用。
对两侧锁口用一块长2~3m的同类型、同规格的钢板短桩作标准桩做锁口通过检查,检查采用卷扬机拖拉标准钢板桩平车,从桩头至桩尾进行。
(3)检查振动锤
振动锤是打拔钢板桩的关键设备,在插打钢板桩之前一定要进行专门检查,确保线路畅通,功能正常。
振动锤的端电压要达到380-420V,且功率达到40KW以上,而夹板牙齿不能有太多磨损。
2、导向架制作与安装
(1)导向架制作
钢板桩围堰用型钢作为内导梁、导框制成围笼。
内外导梁间距比钢板桩有效厚度大8cm~10cm,以利钢板桩的插打。
矩形导梁按设计尺寸直接下料,导梁接头均安排在横撑支点处,接头用夹板螺栓连接。
(2)导向架安装
安装导向架前,先进行测量定位,然后打设定位桩。
定位桩选用Ф60cm、壁厚8mm的钢管桩,长度拟为12m,采用D90振动锤沉设。
部分定位桩也可利用水上施工平台四周的钢管桩。
在定位桩上焊接2道36#双拼工字钢水平支撑,水平支撑的顶标高均相同,在水平撑上安装定位横梁,定位横梁梁选用边线顺直的钢板桩,其位置须严格遵照设定的标高布置,沿承台外侧四周,距承台边缘1.25处布置,是钢板桩围堰的第一层围菱支护,四角设一道40#双拼工字钢斜撑。
斜撑与横梁呈45度夹角,采用焊接固结连接,然后安装纵向内支撑36#双拼工字钢,工字钢支撑两端头处加焊钢板作为支撑面,直接支撑在定位横梁上,钢管与横梁连接设一定的加劲块。
导向架在工厂或现场分段制作,在平台上组装,固定在定位桩上,在钢板桩上设置定位卡盘,限制钢板桩的平面位置。
3、钢板桩的插打
施工时根据施工场地水位情况,在水上搭设施工平台,打桩机等架设在平台上,直接用打桩机打桩。
一般宜插桩到全部合龙,然后再分段、分次打到标高。
根据现场施工条件采用单块打入法。
钢板桩的插打次序是从上游河道边一角开始沿顺时针方向逐块插打,打到结束中途不停顿,打到角后打插角桩,最后在此合龙。
从临钢板桩由25t吊车进行施打,施打前钢板桩的锁口用止水材料捻缝,以防漏水。
插打时尽可能先用标识完好的钢板桩,合龙段选择同一标准尺度的钢板桩插打。
但是,由于单块打入,钢板桩在淤泥质地段挤进过程中,受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜,采取以下措施进行纠偏:
在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.0~2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移,让钢板桩的位置得到纠正,减少钢板桩的倾斜度。
整个施工过程中,用锤球始终控制每片桩的垂直度,及时调整。
插打过程中,须遵守“插桩正直,分散即纠,调整合龙”的施工要点。
(1)、插打第一片钢板桩
在第一层定位支撑安装完成后即可进行插打钢板桩施工。
考虑到起吊设备和振动设备等因素,钢板桩围堰采用逐片插打。
为了确保插打位置准确,第一片钢板桩是插打的关键。
第一根边桩的定位及双向垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键,施工时须从严控制。
精确测设第一根边桩的方位,以此指挥打桩履带吊车的移位,定位后,打桩锤的锤心必须与第一根桩的中心重合。
各项准备工作就绪后,将事先加工好的定位桩精确垂直安设于上游中心,并用与导梁工字钢焊接牢固,导梁为上下双层导梁,确保插打第一片钢板桩的垂直度。
起吊钢板桩呈垂直状态下完成插桩,考虑到水流的影响,第一根桩插设时需留置一定的预留量。
插桩稳定后,精确复测桩的位置与双向垂直度,不符合要求时需重新插桩,直至合格为止。
第一根桩插桩稳定后,用挡块等顶塞调整后的空隙使钢桩稳固,间歇启动振动锤,对第一根桩实施小位移量沉设,并跟踪复核桩体的垂直度,直至桩体下沉入土超过3m后,方可连续沉设至设定的桩顶+3.0m的标高。
在导向架上设置一个限位框架,大小比钢板桩每边放大1cm,插打时钢板桩背靠导向架,这时应在互相垂直的两个方向用经纬仪观测,以确保钢板桩插正、插直,然后以第一根钢板桩为基准,再向两边对称插打钢板桩。
下图为钢板桩打桩立面图。
(2)、其余钢板桩的插打
其余各钢板桩,则以已插好的钢板桩为准,顺着事先固定好的导梁依次插打。
钢板桩起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口,插桩到位后加塞固定,然后用振动锤振动下沉,分次沉设至设计标高后,将已插好的钢板桩点焊固定于导梁上。
当下插困难时,可采用强迫插桩法,即桩吊起插入锁口后快速放松桩绳,借桩自重急下插入。
项目部采用带有液压夹桩装置的D90振拔锤,能与钢桩作钢性联接,可克服对桩的摩阻力,下沉较快且桩尖不致上卷,提高钢板桩的防水性能和完好率。
为保证插打过程中钢板桩的稳定性,每插打完一根桩后应与相邻的板桩焊接。
在插打过程中,加强测量工作,发现倾斜,及时调整,为保证插桩顺利合龙,要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分,在整个钢板桩围堰施打过程中,开始时可插一根打一根,即将每一片钢板桩打到设计位置,到剩下最后一部分时,要先插后打,若合龙有误,用倒链或滑车组对拉,使之合龙。
合龙后,再逐根打到设计深度,在用倒链或滑车组对拉时不要过猛,以防止合龙段缝隙过大。
在整个钢板桩插打过程中必须保证合龙密实,要充分采取止水措施,以防钢板桩围堰大量漏水。
在施工过程中,钢板桩如需拼接时,两端钢板桩要对正,可先在一端上面焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊,再焊接加强板。
焊接时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度。
(3)、钢板桩围堰合拢
插打从上游开始,在下游进行合龙,合龙分两种:
四角合龙和中间合龙。
中间合龙要求打设精度高,打设过程要精确测量;四角合龙对打设精度要求较低,经过分析采用在四角合龙,就是选在下游一个角合龙。
在露出水面段的合龙处将两根合龙钢板桩焊接1m的焊缝后,再把两根钢板桩拔起至底部,然后随焊随打,一直到设计标高处。
如打进过程有阻碍可把相临桩拔起一段后一起打入即可解除阻碍。
钢板桩围堰在合拢时,两侧锁口很难保证在一条直线上。
此时采取的措施为:
在钢板桩合拢而剩下几组还未插打时,提前考虑合拢情况,可将围堰可将围堰短边的钢板桩全部插入导梁内,然后再逐次打设钢桩,由于水流影响或其它原因,采取上述措施仍无法合拢时,可以根据实际需要制作异形钢板桩进行合拢。
1)合龙前的准备
在即将合龙时,开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离,再根据钢板桩的宽度,计算出所需钢板桩的片数,按此确定下一步钢板材如何插打(是增加钢板桩,还是钢板桩插打时向外绕圆弧)。
2)合龙时桩的调整处理
①、为了便于合龙,合龙处的两片桩应一高一低,合龙时往往出现“上小下大“(下端有土挤压,上端是自由的)的情况,此时可用两个走四滑车组向两边拉开,直到合龙桩两边桩顶的距离等于钢板桩宽度为止,在接近平行时,再将合龙桩插人,打到设计标高。
②、方形围堰有4个面,每一片钢板桩都应沿导向架的法线和切线方向垂直,合龙应选择在角桩附近(一般离角桩4-5片),如果有误差,可调整合龙边相邻一边离导向架的距离。
为了防止合龙处两片桩不在一个平面内,一定要调整好角极方向,让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。
(4)、插打时注意事项
插打时需要注意以下事项:
①、打桩选用较轻型桩架,选用震动打桩机打钢板桩,锤重宜大于桩重,锤击能量要适当。
②、在施打钢板桩围堰前,在围堰上下游一定距离及两岸陆地设置经纬仪观测点,用以控制围堰长、短边方向的钢板桩的施打定位。
在插打过程中随时监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。
③、插打钢板桩时从第一块(组)就要保持平整,严格控制垂直度,几块插好打稳后即与导框固定,然后继续插打,为了
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