拉森钢板桩施工组织设计(详细)

昆山市古城路南城延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计编制人：谢峥审核人：何晓晓审批人：赵兰芳浙江鼎丰实业有限公司2009年8月昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计1目录1、工程概述2、水中钢板桩围堰施工3、施工进度计划4、施工质量保证措施5、夏季施工技术方案6、安全生产文明施工及环境保护措施7、附表附表一拟投入本标段的主要施工设备表附表二拟配备本标段的试验和检测仪器设备表附表三劳动力计划表附表四计划开、竣工日期和施工进度网络图附表五施工总平面图附表六临时用地表昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计2水中墩拉森桩工程施工组织设计1．工程概述1.1工程概况本标段工程为吴淞江大桥，主桥采用60m+100m+60m三跨变截面全预应力混凝土连续箱梁，每幅桥横断面采用单箱双室，桥梁全长826.08m（含两侧耳墙长度），全断面宽度35m。全桥跨径组合为2*(5*30)+(60+100+60)+2*(5*30)米。主桥采用三跨变截面全预应力砼连续箱梁，跨径布置为60+100+60，南北两侧引桥均采用10*30m装配式部分预应力混凝土组合箱梁。桥面凸竖曲线顶点设置在主桥主跨中心，两侧对称设置3%纵坡，竖曲线半径6000m，变坡点高程17.45米，里程桩号K3+703.5米。主桥下部结构采用钢筋混凝土矩形门式桥墩，钻孔灌注桩基础。主墩墩身厚度为3.5m，总宽为10.5m，承台厚度为3.5m，平面尺寸为17.1*7.7m，基桩为8根1.8m的钻孔灌注桩。主桥过渡墩采用钢筋混凝土双柱式框架桥墩，柱尺寸为2.5*2.5m。盖梁高1.8m，宽0.95m。承台为11*6.5*2.5m。基础采用6根1.5m的钻孔灌注桩。引桥钻孔桩桩径均为1.2m。1.2水文地质情况桥位区地貌属于低洼湖荡平原地貌单元。水系发育，洼地、鱼塘众多，沟浜发育。地势低洼，地面标高一般为1.0～3.0m，浅部岩性主要为第四系冲积、湖积、海积相粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉土、粉砂等。勘察期间水面宽约290m，水流缓慢。工程范围内地表水系十分发育，河流、沟、塘众多。沿路线跨越处吴淞江河道宽约300m，流量平均仅10立方米/秒，旱季则接近于零，水位标高1.2m左右。由于地势平坦，坡降极小，地表迳流滞缓，流速不大，无明显冲刷现象。由施工图设计中可看出，吴淞江河床下工程地质层主要特征分述如下：①3层淤泥质（粉质）粘土:灰色,流塑，偶为软塑，具水平层里，夹少量粉砂薄层，含少量腐殖质，土质不均匀。揭露厚度：4.3～17.5m。②层粉质粘土：灰黄色，夹灰色条纹，可塑，局部为软塑，见铁锰质斑点，下部粉昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计3质含量高。顶板标高-16.52～-4.00m，揭露厚度：1.8～4.5m。③2层粉砂，黄灰-灰色，饱和，稍密，局部为中密，颗粒级配差，矿物成分主要为石英、长石、云母等，上部含少量粉土颗粒。顶板标高-15.58～-6.90m，揭露厚度：1.7～3.3m；④1层淤泥质粉质粘土：灰黑色，流塑，局部为软塑，含少量腐殖质，含少量贝壳碎片，夹较多粉砂薄层，顶板标高-19.22～-15.70m，揭露厚度：5.5～11.5m；④2层粉质粘土，深灰色夹青灰色，软塑，具水平层理，局部为千层饼状，局部含少量腐殖质，顶板标高-29.29～-22.88m，揭露厚度：4.0～16.6m；⑤1层粉土（局部为粉砂），灰色，饱和，密实，颗粒级配差，矿物成分主要为石英、长石、云母等，局部夹少量粉质粘土薄层，顶板标高-38.7～-33.29m，揭露厚度：2.5～8.9m；⑤2层粉质粘土，灰色，可塑，土质不均匀，上部含少量腐殖质，含贝壳碎片，顶板标高-44.54～-38.52m揭露厚度：5.60～17.40m；2．水中钢板桩围堰施工2.1水中钢板桩围堰设计吴淞江大桥2个主墩、2个过渡墩均位于吴淞江河道中，根据现场实际勘察情况，主桥主墩处平均水深6～7m，过渡墩处平均水深4～5m，结合本公司以往的施工经验，采用钢板拉森桩围堰施工。钢板桩桩长为18m。在施工完水中钻孔桩后施工钢板拉森桩围堰。钢板桩的结构采用单层结构，单层结构形式由定位桩、导梁及钢板桩组成。锁口形状为套型锁口，板桩两侧均为勾状形，防水性较好。钢板桩类型采用拉森IV型。沿钢板桩周长方向设置H45型钢围檩，纵桥向设置Ф600cm、t=16mm钢管支撑，主墩围堰设置3道，过渡墩围堰设置2道。钢板桩围堰的平面布置如下：主桥主墩11#、12#墩围堰采用矩形平面，分左右幅布置，纵横桥向的钢板桩距离主墩承台边1.5m，尺寸为20.1m×10.7m；主桥过渡墩10#、13#墩围堰采用矩形平面，分左右幅布置，纵横桥向的钢板桩距离主墩承台边1.5m，尺寸为14m×9.5m；昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计4钢板桩围堰的平面布置见附图。主墩墩身边线主墩承台边线主桥主墩11#、12#围堰布置图?600钢管斜(角）撑过渡墩承台边线主桥过渡墩10#、13#围堰布置图?600钢管斜(角）撑说明：1、本图尺寸除注明外均以cm计。2、本图所示为主桥主墩11#（12#）墩和主桥过渡墩10#（13#）墩围堰平面布置图。3、钢板桩距承台边均为1.5m。4、主墩围堰设置3道钢支撑，过渡墩围堰设2道钢支撑，支撑均采用?600钢管，壁厚16mm，围堰四角各设两道水平斜支撑。主墩、过渡墩围堰平面布置图附图2.2钢板桩施工2.2.1钢板桩整修在钢板桩到场以后，对钢板桩进行检查、分类、整理，做必要的整修。锁口检查：将所有钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整理，按具体情况分别进行冷弯、热敲、焊补、割除或接长处理。2.2.2导梁安装为保证钢板桩插打的位置准确，首先设置定位桩，定位桩采用的Φ50cm（壁厚8mm）钢管桩，根据不同土质打入深度为5～7m；导梁采用40号工字钢加工而成。角桩钢板桩定位桩导梁昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计5施打前先在场内加工制作,现场拼装导梁，河中沿线性插打若干钢管桩，将内导梁焊接在钢管桩上面，用以导向，水上平台经检查平面位置后可直接作为外导向。导向采用40号工字钢制作，具有一定竖向和侧向刚度，保证施打时不变形，正确导向。在打钢板桩时，采用两个夹具夹住钢板桩，夹具可采用10号槽钢制作（具体形式见以下示意图）。2.2.3钢板桩插打根据现场作业条件和地质资料，采用浮吊悬挂45KW的振动锤插打钢板桩。浮吊首先确定位置抛锚固定，为安全起见，浮吊应停靠在钢板桩围堰的上游。钢板桩采用逐块插打，插打次序从上游开始紧贴导梁插打，向下游合拢。插打钢板桩时严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩打入时加强定位和双向垂直度检查（需配备两台全站仪）控制，必须保证位置正确，竖直下沉。2.2.4围堰角桩及合拢本钢板桩围堰平面为矩形，所以在围堰的纵向和横向会出现转角的情况。施工转角处时首先使用定型角桩，在不能施工角桩时，现场根据实际尺寸，用2根钢板桩焊接拼装成1根角桩进行施打。角桩焊接必须牢固、密封。合拢安排在横向或纵向的一条边上，也可在围堰角桩处合拢。2.2.5围檩及支撑安装本工程水中钢板桩围堰拟采用二道支撑，第一道支撑钢管中心标高在承台底标高以上2.5m位置处；第二道支撑标高为1.717m。钢围堰支撑采用Ф600cm、t=16mm钢管，围檩采用H45型钢，角（斜）撑采用40钢管桩钢管桩钢管桩钢管桩导梁夹具导梁昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计6号工字钢。围檩及支撑的安装应随着抽水的深度逐层实施，当抽水到支撑位置处时应先安装围檩及支撑，再进行抽水。安装过程中要密切注意水位的变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是由于钢板桩在插打过程中受各种因素影响，整个围堰的侧面顺直度会出现一定的偏差，工字钢围檩安装后与钢板桩之间会留有一定的间隙。为保持钢板桩均匀受力，应将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接，围堰的四角应加强处理。2.2.6钢板桩堵漏钢板桩在插打不当或水压作用下会使锁口发生变形、胀缝，出现渗水的情况。锁口不密封漏水时，应用木条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞，或在漏缝外侧水中撒下大量的炉渣、木屑或谷糠等随水夹带至漏缝处，通过水流渗透自行填塞。也可用质量较好的塑料薄膜整块挂在围堰外侧进行挡水处理，减小渗水量。2.2.7拔除和整理在完成承台施工后，基坑内灌水至支撑底标高位置（1.417m,基本与水面平齐），然后拆除支撑，用浮吊配合振动锤拔出钢板桩。拔出的钢板桩清刷、修补整理，并堆放整齐，及时运离施工现场。2.2.8水中钢板桩围堰施工的质量控制措施1）拉森桩打入河床底，入土深度必须达到拉森桩桩长1倍长度以上，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于1‰桩长）不得使用。2）围护拉森桩打好后，首先检查水面以下拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩，以减少缝隙中漏水、漏泥现象。其次检查水平联系围檩和支撑的安装情况是否符合设计要求，待全部检查及准备工作完成之后，对堰身进行全面检查后方可进行围堰内抽水、清淤。3）在拆除围堰前，先向围堰内灌水，使围堰内外水位相平后方可拆除围堰。4）钢板桩施打过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。5）钢板桩挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计7下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石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。6）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。7）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。单个主墩围堰材料数量表材料名称材料规格单根长度（m）数量长度（m）单重（kg/m）总重（t）钢管支撑Φ=60cm9.8658.8236.613.914型钢H45132.212415.277型钢工40a42.673.8783.147拉森桩IV型18154277276.1210.949槽钢[18a96.820.1741.953合计245.3单个过渡墩围堰材料数量表材料名称材料规格单根长度（m）数量长度（m）单重（kg/m）总重（t）钢管支撑Φ=60cm8.6434.4236.68.139型钢H459412411.656型钢工40a27.373.8782.017拉森桩IV型18118212476.1161.6364槽钢[18a6620.1741.331合计184.783.施工进度计划3.1施工进度安排本工程钢板桩施工作业工期匡算如下：昆山市古城路南延伸吴淞江大桥水中墩拉森桩围堰工程施工组织设计8序号工序名称工期(天)1机械进场安装32插打钢板桩183安装围檩内支撑64回填，拔出钢板桩9总工期364.施工质量保证措施4.1、质量保证计划编制设想我公司将集中精良的技术人员和装备投入到该工程施工过程中，在工程建设中，真正做到精心施工，精心管理，确保本工程质量。4.2、质量控制及注意事项1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。2、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一