鋼板樁施工簡介

1、改造鐵路新橋鋼板樁施工承臺簡介 編制時間 2012年8月24日工程概況 杭州錢江鐵路新橋位于錢塘江干流杭州市河段，北岸為杭州市彭埠鎮(zhèn)，南岸為杭州市蕭山區(qū)。線路向北接改建后的杭州東站客專場，向南引入蕭山站客專場，是滬杭甬客運專線杭甬段和杭長客運專線的重要組成部分。項目橋址位于杭州鐵路樞紐既有錢江鐵路二橋鐵路橋上游，鐵路新橋橋梁中心與既有錢江二橋鐵路橋中心距為29.25m，兩橋內(nèi)側(cè)線路中心距為20.2m。45#51#、53#59#墩為八邊形承臺，厚4m，下部為17根2.0m鉆孔樁，呈梅花型布置。墩號支撐標高(m)河床標高（m）圍堰內(nèi)吸泥標高（m）595.52-5.575585.5-1-5.5755

2、75.5-1-6.075565.5-1-6.075555.5-1-6.075545.5-2-7.075465.52-5.5756951840400450695-3.575(2)2:粉土(3):淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土圖1：墩位土層立面圖-16.50-17.60河床標高：1.00單位：cm橋位處土層以 56號橋墩位為例從上向下依次為粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等，土層分布見圖1，巖土力學值見表1。表1 56號巖土層力學試驗值地層名稱快剪固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角()凝聚力/kPa內(nèi)摩擦角()凝聚力/kPa粉土26.1416.0328.6113.24淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土8.3213.9611.6518.25粉土層：黃灰色，潮濕、飽

3、和，稍密中密，稍具層理，夾少量薄層黏性土，含少量云母碎片，搖震反應迅速。0100 kPa，標準貫入試驗7.78擊。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層：淺灰色，流塑，局部軟塑，含少量貝殼及腐植質(zhì)，局部夾粉土薄層。屬高壓縮性土。080 kPa，標準貫入試驗4.48擊。在橋址位置，百年一遇最大涌潮高度2.45 m，涌潮壓力49 kN/m2；十年一遇最大涌潮高度1.96 m，涌潮壓力32 kN/m2。涌潮壓力分布形式：在低潮位以上沿垂線方向差別不大，可按矩形分布；在低潮位以下水深范圍內(nèi)按零處理。N地質(zhì)情況施工方案選擇施工方案選擇 由于原錢江二橋施工時遺留下的部分棧橋預應力管樁與錢江鐵路新橋部分承臺施工雙壁鋼圍堰重疊，且

4、原錢江二橋施工時拋填片石及其他遺留物較多；本工程承臺均埋于河床下，承臺施工時若采用雙壁鋼圍堰，則其下沉過程中將會遇到大量障礙物而導致鋼圍堰下沉困難。拉森鋼板樁圍堰能較方便地轉(zhuǎn)向，遇片石或其他障礙物時可以適當避讓；考慮本工程位于強涌潮地區(qū)涌潮壓力大，若采用鋼板樁圍堰則鋼板樁自身剛度要大、要具有較強的抗潮能力。 拉森鋼板樁為近期從日本引進的新型材料，該鋼板樁每米板面慣性矩Ix=56 700 cm4；拉森鋼板樁每米板面慣性矩Ix=38 600 cm4。拉森鋼板樁較國內(nèi)常用的其他鋼板樁截面抗彎模量大、鎖口水密性能較好、鋼板樁施工時插打和拔除均較為方便；因此本橋錢塘江中部分承臺選用拉森型鋼板樁圍堰施工承

5、臺的方案。 56號墩承臺為八邊形，平面尺寸為18.4 m23.9 m4 m(順橋向?qū)挋M橋向?qū)捀?，承臺底標高-3.575 m。在距承臺邊凈距約為1 m外設置鋼板樁圍堰。鋼板樁圍堰順橋向由32根寬度為0.6 m及2根0.3 m轉(zhuǎn)角鋼板樁組成；橫橋向由45根寬度為0.6 m鋼板樁組成；轉(zhuǎn)角處鋼板樁與另一根鋼板樁焊成直角樁，便于鋼板樁圍堰方向轉(zhuǎn)變。施工期水位為5.0 m，鋼板樁圍堰頂按6 m設置。鋼板樁圍堰設兩層支撐，第1層支撐設置在5.5 m，第2層支撐設置在2. 5m處。鋼板樁圍堰平面及立面布置見圖2、圖3。圍堰頂+6.00施工水位+5.00圍堰底-12.00m封底混凝土拉森鋼板樁 +2.500

6、待施工承臺1000184001000圍堰高度(支撐中心線)承臺底-3.575m封底底-6.575m承臺頂+0.425導向撐中心線+5.50第一層內(nèi)支撐第一層圍檁4000第二層內(nèi)支撐第二層圍檁河床圖2 承臺及鋼板樁圍堰立面布置 尺寸單位：mm883647824782434215216/244/260026400/218400100010001250第一(二)層內(nèi)支撐鋼護筒承臺邊線鋼板樁3460020400對稱中心線第一(二)層圍檁尺寸單位：mm第一(二)層內(nèi)支撐第一(二)層內(nèi)支撐圖3 承臺及鋼板樁圍堰平面布置 拉森鋼板樁為近期從日本引進的新型材料，該鋼板樁每米板面慣性矩Ix=56 700 cm4

7、；拉森鋼板樁每米板面慣性矩Ix=38 600 cm4。拉森鋼板樁較國內(nèi)常用的其他鋼板樁截面抗彎模量大、鎖口水密性能較好、鋼板樁施工時插打和拔除均較為方便；因此本橋錢塘江中部分承臺選用拉森型鋼板樁圍堰施工承臺的方案。 鋼板樁圍堰施工方案 鋼護筒插打完成后，在5.5 m標高處鋼護筒上焊接牛腿, 將第1層圍檁設置好，然后再安裝第1層內(nèi)支撐。沿圍第1層檁周圍開始插打鋼板樁直至形成閉合圍堰，進行不排水取土至封底標高，水下混凝土封底；待封底混凝土達到設計強度后，抽水至標高+2.0 m，在+2.5 m處鋼板樁圍堰上的設置的牛腿上，安裝第2層圍檁并設置好第2層內(nèi)支撐。排干圍堰內(nèi)的水，破除樁頭，然后進行承臺、墩

8、身的施工。墩身施工完成后向圍堰內(nèi)注水至2. 0 m處，拆除第2層內(nèi)支撐及圍檁，繼續(xù)注水至4.5 m處，拆除第1層內(nèi)支撐及圍檁，拔除鋼板樁。鋼板樁圍堰施工工藝流程鋼板樁整修鋼板樁插打圍堰清基、封底水下混凝土封底圍 堰 抽 水樁頭鑿除、樁基檢測承臺施工測量放樣鋼板樁檢查主要施工方法及工藝主要施工方法及工藝 1、鋼板樁的檢驗 鋼板樁運到工地后，應進行檢查、分類、編號及登記。對鋼板樁的主要進行外觀檢驗，包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等，新鋼板樁必須符合出廠質(zhì)量標準，重復使用的鋼板樁應滿足以下技術(shù)要求，否則在打設前應予以矯正.一、鋼板樁插打前的準備工作 2、鋼板樁吊運

9、及堆放 裝卸鋼板樁宜采用兩點吊。吊運時，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應注意保護鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運常用專用的吊具。 鋼板樁應堆放在平坦而堅固的場地上，必要時對場地地基土進行壓實處理。在堆放時要注意： 堆放的順序、位置、方向和平面布置等應考慮到以后的施工方便。 鋼板樁要按型號、規(guī)格、長度、施工部位分別堆放，并在堆放處設置標牌說明。 鋼板樁應分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過5根，各層間要墊枕木，墊木間距一般為34m，且上、下層墊木應在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2m。 3、鋼板樁鎖口潤滑及防滲措施 對于檢查合格的鋼板樁，為保證鋼

10、板樁在施工過程中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用時防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油，其體積配合比為黃油：干膨潤土：干鋸沫5：5：3。 4、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檢查，確保線路暢通，功能正常，振動錘的端電壓要達到 380420V，而夾板牙齒不能有太多磨損。 5、設置導向裝置及內(nèi)支撐 在鉆孔樁完成后，測量放線，在鋼護筒處焊接牛腿，并在牛腿上標示好圍堰邊線，安裝導向支撐的H588導環(huán)，并與牛腿焊接牢固。二、鋼板樁插打二、鋼板樁插打 考慮到起吊設備和振動設備等因素，鋼板樁圍堰采用逐片插打。鋼板樁插打機械選用DZ90震動打樁錘并配專用夾具，起吊機械利用履

11、帶吊機，用固定的臨時導向架插打鋼板樁，在穩(wěn)定的條件下安置樁錘。 鋼板樁插打從上游端開始，沿兩側(cè)向下游端進行，最后在下游端閉合。插打分兩階段進行，先進行預打，形成閉合結(jié)構(gòu)后，再復打到位。由于圍堰大，鋼板樁數(shù)量多，鎖口間隔累計增大，施打圍堰時，鋼板樁容易傾斜，因此，每次打插完5片，用短鋼筋頭將鋼板樁點焊固定于內(nèi)導向框上，減少累積偏斜位移，利于圍堰合攏。 開始打設的第一、二塊鋼板樁的位置和方向應確保精確，以便起到樣板導向作用，所以在插打第一、二塊鋼板樁時，增設導向軌、導向卡等新型導向結(jié)構(gòu)。導向軌用I30做成,按一定距離垂直焊在導環(huán)及導向支架上。導向卡則由切肢角鋼和鋼板組焊而成,先預制成凹形卡塊然后焊

12、在與導向軌相應位置的鋼板樁凹槽內(nèi)如圖四。導向軌安裝長度不少于3m，其安裝垂直度偏差控制在1/1000以內(nèi)。第一、二片鋼板樁每打入1m應測量一次，插打至設計標高后應立即用鋼筋或鋼板與導環(huán)焊接固定。其余各鋼板樁，則以已插好的鋼板樁為準，起吊后人工扶持插入前一片鋼板樁鎖口，然后用振動錘振動下沉。整個施工過程中，要用錘球始終控制每片樁的垂直度，及時調(diào)整。調(diào)整工具有千斤頂、木楔、導鏈等。插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，調(diào)整合攏”的施工要點。鋼板樁插打時導向裝置示意圖鋼板樁插打過程圖三、鋼板樁圍堰合攏三、鋼板樁圍堰合攏 在合攏前剩最后57片鋼板樁未插打時，開始測量并計算鋼板樁底部的直線距離，再根據(jù)

13、鋼板樁的寬度，計算出所需鋼板樁的片數(shù)。鋼板樁圍堰在合攏時，兩側(cè)鎖口不一定平行，會出現(xiàn)上大下小或上小下大，左右偏移等情況，采用如下措施進行調(diào)整： 合攏口尺寸上下都大時，在合攏口兩側(cè)鋼板樁上點焊上下平行吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車相向?qū)?，直至符合要求為止?合攏口上大下小時，只在合攏口兩側(cè)鋼板樁上部點焊吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車相向?qū)ξ?，直至符合要求為止?合攏口上小下大時，只在合攏口兩側(cè)鋼板樁上部點焊上下平行吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車向上部進行相向?qū)?，下部反向外拉，直至符合要求為止?合攏口尺寸上下都小時，在合攏口兩

14、側(cè)鋼板樁上點焊上下平行吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車反向外拉，直至符合要求為止。 如果采取以上措施仍不能解決合攏問題，就采用特制型樁合攏。 四、圍堰清基、封底四、圍堰清基、封底 1、清基 采用空氣吸泥機將壓縮空氣經(jīng)風管射入圍堰底，使翻動的沉淀物經(jīng)吸泥管排出孔外，將圍堰內(nèi)基底面清至設計標高。 清基時注意保持圍堰內(nèi)外水位一致，必要時采用水泵補水，防止翻砂影響清基效果。封底混凝土高度范圍內(nèi)的鋼板樁圍堰內(nèi)壁上的砂土應清除干凈，并且要使基底面盡量平整，以提高水下砼的灌注質(zhì)量。. 2、封底 利用鋼圍堰和鉆孔樁護筒作為支撐，沿順橋向拼裝貝雷梁，其上鋪腳手板作為封底施工平臺。 封底施工平

15、臺間拼裝兩個儲料斗支架，安裝儲料斗，旋轉(zhuǎn)漏斗以及滑槽和導管等封底施工設備。每個滑槽須用臨時支撐固定牢固。 封底混凝土的灌注采用垂直導管法，導管數(shù)量及在平面上的布置，應使各導管的有效灌注半徑互相搭接，并覆蓋基底全范圍 拔球順序根據(jù)導管處基底面情況，按事先編好的拔球順序（根據(jù)清基后的底面標高確定）逐根進行拔球灌注。原則是由低處向高處，由四周向中間的順序，分期分批開灌，盡量使混凝土流動不要太遠。吸泥、清基封底抽水，焊接內(nèi)支撐，開始承臺施工 封底砼強度達到設計要求后，開始抽水，焊接鋼板樁圍堰內(nèi)支撐，支撐采用鋼管焊接，支撐檢查合格后，開始清理封底砼表層，進行樁基檢測，樁頭鑿除，開始承臺鋼筋綁扎，模板安裝

16、，承臺砼澆筑。內(nèi)支撐焊接樁頭破除樁頭破除承臺施工工藝 模板制作與安裝 鋼筋制作與安裝 混凝土澆注 承臺養(yǎng)護和冷卻水管壓漿模板制作與安裝 鋼板樁圍堰采用大塊鋼模施工承臺,以減少模板拼縫，提高混凝土外觀質(zhì)量。模板支設前應檢查板面是否變形，是否有劃痕、翹曲破損，如板面有明顯損傷，一律禁止使用；用磨光機清除表面污物，均勻涂刷機油作為脫模劑。板塊拼縫位置應事前規(guī)劃，排列整齊。模板內(nèi)表面應無污物、砂漿及其他雜物，并應在使用前涂脫模劑。脫模劑或其他相當?shù)拇闷罚瑧哂幸子诿撃５男阅?，并使混凝土表面不變色。所有模板縫之間均夾塑紙一層，防止混凝土澆灌時漏漿，但不能突出模板面，以防嵌入混凝土中影響混凝土外觀質(zhì)量。

17、 鋼筋的制作與安裝 鋼筋加工制作時，要將鋼筋加工表與設計圖復核，檢查下料表是否有錯誤和遺漏，合格后再按下料表放出實樣，加工好的鋼筋要掛牌堆放整齊有序。 承臺主筋接長采用滾軋直螺紋套筒連接方式，其余鋼筋采用閃光對焊連接。鋼筋制作過程中須嚴格控制鋼筋接頭安裝質(zhì)量，且鋼筋接頭必須錯開布置，接頭數(shù)不超過該斷面鋼筋總根數(shù)的50。 鋼筋的品種、規(guī)格、性能、質(zhì)量要符合設計要求。采用焊接接頭時，接頭要按規(guī)范要求取樣試驗，檢查接頭的機械性能。 承臺鋼筋綁扎承臺鋼筋綁扎混凝土澆注 承臺砼的澆注采用水平分層斜向分段進行澆注，分層厚度嚴格控制在30cm左右。 砼的振搗采用插入式振搗器，每次振搗時，以不擾動下層砼為主，

18、插入下層深度在510cm。 在振搗過程中應經(jīng)常檢查模板、預埋件及內(nèi)外支撐和拉桿的支撐情況，有異常及時處理。 澆注速度要保證在初凝時間內(nèi)上層混凝土必須覆蓋下層混凝土，并加強混凝土振搗，確保混凝土密實。振搗時振動棒不得碰到模板和鋼筋。 承臺砼澆筑承臺養(yǎng)護和冷卻水管壓漿 混凝土終凝后即開始養(yǎng)護,一般混凝土澆筑完畢后的12h內(nèi)即應覆蓋養(yǎng)護。混凝土濕潤養(yǎng)護時間至少28天，水中承臺澆筑完畢后，利用冷卻管循環(huán)熱水蓄水養(yǎng)護。 混凝土強度達到1.2Mpa前，不得使其承受施工人員、運輸工具、鋼筋、支架及腳手架等荷載。 待混凝土內(nèi)外溫差達到規(guī)范要求后，冷卻水管停止水循環(huán)，用與承臺等強度的水泥漿對冷卻水管進行壓漿。 鋼板樁施工中遇到的問題及處理鋼板樁施工中遇到的問題及處理 由于錢塘江地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，鋼板樁打拔施工中常遇到一些難題，常采用如下幾點辦法解決： （1）打樁過程中有時遇上大的塊石或其它不明障礙物，導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。 （2）鋼板樁在淤泥質(zhì)地段擠進過程中受到淤泥中塊石或其它不明障礙物等側(cè)向擠壓作用力大小不同容易發(fā)生偏斜，采取以下措施進行糾偏：在發(fā)生偏斜位置將鋼板樁往上拔l.0m2.0m，再往下錘進，如此上下往