钢板桩围堰专项施工方案

钢板桩围堰专项施工方案编制:审核：批准：河南六建建筑集团郑州市长兴路（新龙路-滨河路）二标项目部2015年5月18日目录一、工程概况………………………………………………1二、编制依据………………………………………………2三、钢板桩围堰施工方案…………………………………3四、主要设备投入…………………………………………10五、劳动力计划……………………………………………11六、施工周期安排（以一个墩施工周期为例）…………12七、质量控制及注意事项…………………………………12八、质量检验………………………………………………14九、安全施工措施…………………………………………15十、文明、环保施工………………………………………18钢板桩围堰施工方案一、工程概况郑州市长兴路（新龙路~滨河路）二标段跨贾鲁河桥梁工程，上部结构为装配式后张预应力混凝土先简支后连续小箱梁，下部结构为轻型桥台，桩经1.5米的摩擦桩基础。本桥梁工程位于郑州市长兴路与贾鲁河交叉处，地貌单元为黄河冲积平原。场地地貌单一,地表最大高差约3.5米.贾鲁河水面宽约20米，水深约1米，河底淤泥约0.5米,河床宽度约200米。本工程涉及钢板桩围堰施工的桥墩为Z4、Z5号桥墩。二、编制依据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008《公路工程施工安全技术规程》JTG076-95三、钢板桩围堰施工方案1.钢板桩围堰的施工特点及尺寸根据水文、地质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，我单位在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、施工风险小易于施工等特点。主桥墩水下系梁、墩柱（身）采用钢板桩围堰施工方案。即：【桥的Z4、Z5号墩临近河道侧各打设一个水中钢板桩围堰】。钢板桩围堰尺寸定为：单排主墩为50m×5m，钢板桩选用OT22型，2座主墩均采用长度为7m的钢板桩。2、钢板桩围堰施工流程：开始→测量放线→插打定位钢板桩→插打钢板桩→围堰合拢→基坑吸浆→设置第一层内支撑→基坑吸浆→设置第二层内支撑→吸浆到设计标高→混凝土封底→等混凝土封底强度合格→抽水堵漏→破桩头→系梁和立柱施工→拆除内支撑→回填沙土→拔除钢板桩。3、插打钢板桩前的准备工作（1）所用的机械设备采用：90型振动锤一个、配电箱一个，50t履带吊一个、20吨汽车吊一台，电焊机2台、吸浆泵两台、抽水设备2台、导管若干、1台装载机。（2）墩的钻孔桩完成后，移走钻机，清理钻孔平台，钻孔平台留作钢板桩围堰的工作平台。（3）钢板桩变形检查：钢板桩在插打前有必须对其进行外形检查。对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查。锁口检查方法：用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查，对于检查通过的投入使用，不合格的再进行校正或淘汰不用。（4）振动锤检查：振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行检查，确保线路畅通，功能正常，振动锤的端电压要达到380－420V，夹板牙齿不能有太多磨损。（5）涂刷黄油混合物油膏：为了减少插打时锁口间的摩擦在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏（用量配合比为沥青：黄油：滑石粉：锯末=4：6：10：1）。根据现场打入钢板桩实际情况，对黄油混合物油膏进行调整。4、钢板桩围堰的插打钢板桩插打利用50t吊车作为起吊设备，配合90型振动锤的施工方法逐片插打。（1）导桩打设采用90型振动锤施工，打入四个引导桩作为导向桩以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度。在四个引导桩内侧分别焊接4个牛腿，作为导梁的水平撑。（2）安装工字钢导梁在水平撑上安装导梁，导梁选用边线顺直的工字钢。安装及调整导梁的轴线及内边净距，将导梁与水平支撑临时焊接固定。为了确保每一片钢板桩插打准确，第一片钢板桩是插打的关键，第一片钢板桩位置选择一般在围堰的一侧开始进行插打。插打时，钢板桩桩背紧靠导梁架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用铅锤进行观测，以确保钢板桩插正、插直。（3）插打角桩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，施工时须严格控制。精确测设第一根角桩的方位，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钢板桩的中心重合，起吊钢板桩呈垂直状态下，完成插桩；第一根桩插设时需留置一定的预留量，不要完全打入，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。（4）其它钢板桩的插打顺着事先固定好的导梁依次插打其它钢板桩，钢板桩顺着前一根钢板桩的锁口插入，启动振动锤分次打入至设计标高。钢板桩吊起后用人工扶持顺着前一块的锁口下插，当下插困难时，可在钢板桩锁口处摸少许黄油，以减少摩擦。也可采用强迫插桩法，即桩吊起插入锁口后快速放松桩绳，借桩自重急下插入。钢板桩沉设时，采用全站仪跟踪测量，或用铅锤吊线的方法进行测量，随时检查钢板桩的偏位情况，当钢板桩发生偏斜时及时用倒链校正，以利于及时纠偏，当偏斜过大不能用拉挤的方法调整时，应拔起重插。（5）通过检测，确定第一片钢板桩插打合格后，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打每一根钢板桩到设计位置。整个施工过程中，要用铅锤始终控制每片桩的垂直度，及时调整。（6）每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压。（7）钢板桩插打至设计标高后，立即与导向架进行焊接并固定位置。（8）插打过程中，须遵守“插桩正直，偏斜即纠，调整合拢”的施工要点。（9）打钢板桩时应注意的事项1）施打钢板桩，应对钢板桩认真检查，要求板面平直，接口预拼严密。2）采用定型钢板桩时，接口类型应该一致（10）钢板桩插打过程中，可能遇到另外的问题有共连、扭转及水平伸长等，在此将相应的预防措施及处理方法列举如下表：常见问题预防及纠正措施共连（施打时和已打入的邻桩一起下沉）发生桩体倾斜及时纠正，先预留50cm，合拢后再打至设计标高。桩体扭转安装好桩帽，尽量保证桩体全截面受力均匀；将两块板桩锁口搭扣两边固定牢靠。水平伸长（沿打桩行进方向长度增加）不可能避免；施打时提前考虑伸长值，在轴线修正时纠正。5、围堰内抽水、吸泥、安装内支撑及水下封底钢围堰内基础开挖，拟采用水下吸浆。钢板桩插打完成后，安装完第1、2道内支撑后。开始吸浆前，先清理围堰中钻孔灌注桩施工时地遗留物。本围堰清基拟采用水下吸泥机进行，吸沙机开动时注意围堰内外水头保持平衡，靠近钢板桩和灌注桩附近的沙泥较难吸出，可将水抽起一部分，用高压水枪冲刷，吸浆至系梁底标高2.5-3.0米处。设计封底1-1.5米，围堰内经过吸沙整平后进行测量，基底标高要符合设计要求，局部高低允许误差为±30cm，围堰壁和灌注桩壁不能有淤泥。为了防止污染水体，吸出的泥浆，通过泥浆泵运至指定地方处理。由于基底土层较软，为了防止抽水后，钢板桩围堰向内滑移，同时为了防止抽水后，基底发生隆起，须进行水下砼封底。按设计要求进行封底砼浇筑。浇筑封底砼前，检察内支撑的状况。混凝土配合比：本工程围堰封底混凝土的设计强度等级为C25，混凝土到现场的坍落度不小于20cm，初凝时间不小于3小时。根据这三项基本指标，通过多组试验，选择满足要求的配合比。混凝土供应：封底混凝土需连续施工，单个围堰封底混凝土方量约170m3，要确保在混凝土初凝前浇筑完成。施工前，砼拌合站备足材料，检查好混泥土泵车和运输车辆，同时还需要有备用车辆。导管的布置：围堰基坑长45米，宽5米。按每根导管控制的半径为5m计算，沿宽度方向布置3根导管，由于采用泵车输送，将设直大储料斗，每根导管配一个料斗，料斗的容量需满足首灌混凝土数量要求，首灌要求导管埋深不小于30cm，通过计算，首灌量根据计算不少于9m3，以确保封底成功。混凝土浇筑：由于封底厚度较小，只有1.0-1.5m，因此采用全高度斜截面，从围堰的上游向下游推进浇筑。当导管埋深不足30cm时，应及时补灌。相邻的导管进行了首灌前，进行了深度测量，使导管口至河底距离不小于15cm，如果小于15cm，将导管提高。漏斗按照编好的顺序进行了开盘，浇筑时及时测量混凝土面的高度变化，根据断面图，对灌注的位置和方量及时调整。封底混凝土高程控制：测点布置保证每根导管、灌注桩和围堰壁能准确测量动态标高。测锤采用钢板焊接成三角锥形，测绳在使用前在水中浸泡24小时，校核其长度。混凝土浇筑前，沿测点逐点测量初始深度，并在固定位置做出标记，测出平台高程，作为控制封底混凝土高程的依据。为了加强封底混凝土高程的控制，每30min对各测点进行监控测量，将各测点数值在相应的施工控制断面图中反映，以较全面掌握浇筑情况。水下混凝土养护：在混凝土养护期间保证围堰内外的水头高度一致。自然养护时间不少于7天，也可根据实际情况进行调整，一般3-4天即可。等待砼达到设计强度的90%以上后，再抽水堵漏施工。围堰内封底堵漏成功后，将水抽干，即可进行桩头的破除、检测。桩检合格后，找平围堰周围地面，就可进行系梁的施工。封底砼须一次性浇注完成。砼采用拌合站集中拌制，由砼罐车运至现场并通过汽车泵泵送。首批砼灌注时，先用1.5m3的集料斗储料，待储料斗满后，拔球浇注首批砼，首批砼浇注后，导管埋深应不小于0.3－0.6m。砼浇注前，在每个导管处布置一小型门架，在门架上挂上倒链。砼浇注过程中，导管应随砼面的上升而提升，导管的提升由吊车控制。封底砼的浇注顺序：先低处，后高处（先将低处砼灌高，避免高处灌注的砼往低处流，使导管底口脱空而进水或导管埋深过浅）。砼的浇注应先四周后中间，并确保砼的表面大致水平。在砼的浇注过程中，由技术人员负责测量砼的浇注高度和砼扩展情况，正确指挥施工人员调整导管的埋深，并及时与实验室联系控制砼的坍落度。砼浇注将近结束时，重点对导管与导管的中心处、钢板桩四周及钢板桩壁等部位进行高程的测量，确保砼面的标高达到设计要求。由于浇注水下封底时，砼表面无法达到比较平整的要求，所以在砼浇注时，将砼顶面标高控制在设计标高下10cm左右，待砼达到强度，围堰内抽水后，再补浇10cm砼垫层。待水下封底砼达到设计强度后，抽除围堰内的水，浇注砼垫层，在钢围堰抽水过程中，设置专业钢板桩施工人员观察钢围堰变形情况，确保施工人员的安全，抽出围堰内的水后，凿除桩头、绑扎钢筋、安装系梁模板、浇注1.5米高系梁砼；6.围堰的拆除（1）围堰拆除时，向围堰内注水至43.5标高处，拆除第二道支撑时将工字钢切割取出。（2）继续向围堰内注水至河面水位标高，并用沙土填实后，填土时要填到第一道支撑下0.5米位置，拆除第一道支撑。（3）待拆除第一道支撑后，将钢板桩全部拔除。（4）钢板桩拔除方法：先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。7、钢板桩围堰施工中的防漏水措施钢板桩锁口之间连接是否紧密是钢板桩围堰施工中的难点，是关系到围堰是否能成功抽水进行下道工序的关键因素。为此，须从钢板桩施工前、插打时、抽水后等每道工序加以控制。（1）钢板桩在运到现场后，派专人仔细清理索口间杂物、观察索口是否变形，对于索口变形的钢板桩，应调正后使用。（2）在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏（重量配合比为沥青：黄油：滑石粉：锯末=4：6：10：1）以防止钢板桩的漏水。（3）钢板桩在插打时应保证其垂直，防止相互倾斜的钢板桩之间索口无法密贴。（4）板桩围堰在抽水后若存在较小的漏水现象，在抽水时，可看到哪条缝出现漏水，利用漏水处水压差降产生吸力的原理，在漏水处钢板桩上迅速溜下一袋干细砂或锯木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物会被吸入接缝的漏水处，将漏水通道堵塞，有效的减少漏水量。若抽水后漏水现象较为严重，则将旧棉被。（5）或土工布裁剪成3－5cm的长条大的漏洞时可用混凝土堵漏。(6)在水下浇注封底砼时，将砼顶面标高降低0.1m