鋼板樁圍堰施工作業(yè)指導書46015453

1、中鐵十三局集團有限公司 施工過程控制標準化管理手冊（橋梁分冊） 鋼板樁圍堰施工作業(yè)指導書 編 制： 趙 鑫 審 核： 王忠良 批 準： 目 錄1.適用范圍12.作業(yè)準備12.1內業(yè)準備12.2外業(yè)準備13.技術要求14.人員組織25.主要機具、設備26.材料要求37.施工工藝流程38.施工作業(yè)方法及要求38.1施工程序38.2施工工藝48.3鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施99.質量控制要點910.常見問題及處理方法1011.安全及環(huán)保要求1011.1組織機構1011.2安全要求1011.3環(huán)保要求1112.估算指標1113.其它12鋼板樁圍堰施工作業(yè)指導書1.適用范圍鋼板樁圍堰適用于水深6m以下

2、的水下承臺的施工，本文闡述了鋼板樁圍堰，施工作業(yè)工藝流程、操作要點和相應的工藝、質量標準，指導、規(guī)范鋼板樁圍堰施工作業(yè)。適用地質條件：.（2）6-1：粗砂，稍密，0=200 kPa；.（2）7-1：細圓礫土，稍密，0=300kPa；.（2）1-4：粉質黏土，硬塑，0=150 kPa；.（2）6-2：粗砂，中密，0=250 kPa；.（6）2-2：泥質砂巖，強風化，0=300 kPa；（2）7-2：細圓礫土，中密，0=300 kPa；（6）2-1：泥質砂巖，全風化，0=200 kPa；適用水紋條件：橋區(qū)匯水面積為F=15811km2，百年設計流量Q%=14700m3/s，百年設計水位H1%=25

3、.98m，施工水位為20.13m，設計流速Vp=1.722m/s，流向為自左向右，線路法線與水流夾角為14。2.作業(yè)準備2.1內業(yè)準備在開工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟悉規(guī)范和技術標準。對施工人員進行技術交底，對參加施工人員進行上崗前技術培訓。2.2外業(yè)準備現場地形、地貌、便道便橋、鋼平臺等資料收集，確定各類機具、設備進出場地線路及方法、水電路、鋼板樁圍堰的布設位置。布設導線，樁位放樣。3.技術要求鋼板樁圍堰極其封底砼施工完成后，能夠形成完全密封的立體空間，外界水流不再進入該空間內，為相應的承臺及墩柱施工提供便利的施工條件。主要執(zhí)行標準如下

4、：高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準(TB 10752-2010)南昌贛江特大橋（48+680+48）m連續(xù)梁橋墩設計圖（杭長客專施圖-HCJXV-01-IX） 贛江特大橋（126-141、170-173、438-462、574-577號墩）（杭長客專施圖-HKJXIV-1-V）鐵路橋涵設計基本規(guī)范（TB 10002.12005）鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范（TB 10002.52005）鐵路橋涵施工規(guī)范（TB 102032002）鋼結構設計規(guī)范（GB 50017-2003）建筑施工計算手冊（第3版）鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范（TB 10002.2-2005）4.人員組織勞動力組織方式采用架子隊組織模

5、式。施工人員結合既定施工方案、機械、工期要求進行合理配置，詳見表1。表1 鋼板樁圍堰作業(yè)人員配備表 序號人員類別數量（人）1施工負責人12技術主管13專兼職安全員14技術、質檢、測量人員45工 班 長16機械工、普工10其中施工負責人、技術主管、工班長、技術人員、專兼職安全員必須由企業(yè)正式職工擔任，并可根據工程情況適當配備勞務工人。5.主要機具、設備鋼板樁圍堰作業(yè)主要施工機具設備配置如表2。表2 主要施工機具設備配置序號名稱型號單位數量備注1鋼板樁拉森型套6長度=15m2打樁樁錘DZ90型臺13挖掘機長臂挖機臺1臂長23m4潛水設備套2配氧氣瓶5空氣吸泥機套16空壓機22m3/min臺17射水

6、裝置套28砼罐車臺4122m39鋼結構加工套210砼封底設備套1導管、漏斗等11汽車吊25t臺16.材料要求采用拉森IV型鋼板樁，長度為15m；第一道圍檁采用H400400mm型鋼，內支撐用60916mm鋼管；第二三道圍檁采用2H50030mm型鋼焊接，內支撐用60916mm鋼管；第四道圍檁采用2H70030mm型鋼焊接，內支撐用60916mm鋼管。7.施工工藝流程詳見圖1：鋼板樁圍堰施工工藝流程圖。打入鋼板樁安裝第一道圍檁及支撐桿挖土并施工封底混凝土抽水至第三道撐桿處后，開始施工第二道圍檁及撐桿抽水至第四道撐桿處后，開始施工第三道圍檁及撐桿將圍堰內水抽完，開始施工第四道圍檁及撐桿施工承臺、墩

7、柱拆除鋼板樁圍堰圖1：鋼板樁圍堰施工工藝流程圖8.施工作業(yè)方法及要求8.1施工程序施工程序為：搭建工作平臺測量放線逐片插打鋼板樁清淤吸泥至封底砼底標高水下澆筑封底砼抽干圍堰內積水封頂砼頂面找平安裝圍囹及內支撐鑿樁頭、施工承臺。8.2施工工藝8.2.1施工準備及平整場地 每個墩的鉆孔樁完成后，移走鉆機，清理鉆孔平臺，鉆孔平臺留作水下澆注封底砼的工作平臺使用； 對河床進行清理：在樁基施工完成后,對圍堰范圍內河床進行清理,避免在鋼板樁插打位置遇到障礙物； 鋼板樁變形檢查：因鋼板樁在裝卸、運輸過程會出現撞傷、彎扭及鎖口變形等現象，因此，鋼板樁在插打前有必要對其進行變形檢查。對變形嚴重的鋼板樁進行校正并

8、做銷口通過檢查。鎖口檢查方法：用一塊長約2米的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標準，采用卷揚機拉動標準鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查，對于檢查通過的投入使用，不合格的再進行校正或淘汰不用。鋼板樁的其它檢查：剔除鋼板樁前期使用后表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤； 振動錘檢查：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 380420 V，而夾板牙齒不能有太多磨損； 涂刷黃油混合物油膏：為了減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏，在鋼板樁鎖口內涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）。 在深水中鋼板

9、樁圍堰施工前，首先測量放線確定插打鋼板樁圍堰的外輪廓位置，確定施工平臺能否滿足圍堰插打的施工需要。如不能滿足則改進鋼平臺位置或承載能力，保證材料及機械設備能夠正常在鋼平臺上進行施工。8.2.2測量放線用全站儀測量出每個鋼板樁圍堰的四個角樁位置，如在深水中不能直接在角樁位置插入定位樁，可通過儀器將角樁引至鋼平臺上，確定好鋼板樁圍堰四個角樁與鋼平臺上引樁的的平面位置關系，從而準確定位出角樁位置，通過角樁（或其相關的引樁）確定出鋼板樁圍堰的四周輪廓線。必要時可以一邊進行放線，一邊進行鋼板樁的插打，通過現場指揮確保鋼板樁位置的準確性。 8.2.3鋼板樁插打鋼板樁插打利用200型挖機作為起吊設備，配合D

10、Z90型振動錘的施工方法逐片插打。 安裝鋼板樁插打導向：鋼板樁插打之前，在鉆孔樁外側的鋼護筒上焊接牛腿，安裝第一道圍囹和支撐,作為鋼板樁插打時的導向架，以控制鋼板樁的平面尺寸和垂直度，待鋼板樁全部插打就位后，將圍囹與鋼板樁焊接起來，拆除牛腿。 為了確保每一片鋼板樁插打準確，第一片鋼板樁是插打的關鍵，第一片鋼板樁位置選擇在上游或下游中心位置，插打前在導向架上設置限位裝裝制，大小比鋼板樁每邊放大1cm，插打時，鋼板樁樁背緊靠導向架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時在相互垂直的兩個方向用錘球進行觀測，以確保鋼板樁插正、插直。 通過檢測，確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打

11、每一根鋼板樁到設計位置。下一片鋼板樁插打時要確保鎖口必須與前一片進行咬合，沿著前一片鋼板樁進行插打，如果摩阻力過大可在鎖口位置涂抹黃油等作為潤滑劑，減小鋼板樁之間的摩擦。整個施工過程中，要用全站儀旁站始終控制每片樁的垂直度，并及時進行調整。 每一片鋼板樁先利用自重下插，當自重不能下插時，才進行振動加壓，插打不要強求快速度，首先要保證每片鋼板樁插打的質量。 鋼板樁插打至設計標高后，立即與導向架進行焊接，以抵抗水流沖擊，焊接時先取個別點進行點焊，然后再逐步進行加固焊接。 插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，調整合攏”的施工要點，注意檢查鋼板樁是否變形，如發(fā)現應及時更換鋼板樁。8.2.4安裝圍囹

12、內支撐及水下封底。 鋼板樁插打完畢后，加固第一道支撐，第一道圍檁采用單支H400400mm型鋼，邊長為17.5m；內撐用60916mm鋼管，內支撐與圍囹夾角為45，如下圖所示設置，長度分別為12.37m和6.21m，圍囹與內支撐之間采用環(huán)縫焊接，圍囹與鋼板樁之間亦采用焊接，第一道支撐布置如下圖所示：圖2：第一道圍囹及支撐布置圖.2澆注水下封底砼：使用抽沙泵將圍堰河床底泥沙抽除干凈，抽沙時要保證圍堰內有一定的水頭，通過水的重力作用對泥沙的壓迫作用，不斷使用長臂挖機翻動底部泥沙，使泥沙和水進入抽沙泵內抽走，抽出的泥沙不得直接堆放在鋼板樁圍堰外壁附近，這樣會增加圍堰外的土壓力，致使基底發(fā)生管涌和隆起

13、機會增加，水下吸泥、清淤到設計標高后，即可進行水下封底砼施工，封底砼標號為C30，封底厚度為2.6m。 封底砼導管的選擇及布置導管采用300mm鋼管，每根長約2.7米。導管在使用前須進行水密試驗，導管安裝時，每個接頭須預緊檢查，下放固定時，導管下口懸空1520cm。導管的布置、固定利用原先的鉆孔平臺，每根導管的作業(yè)半徑按3m考慮，則每個墩需布置9套導管。 封底砼的澆注封底砼須一次性澆注完成。砼采用拌合站集中拌制，由砼罐車運至現場并通過汽車泵泵送。首批砼灌注時，先用10m3的集料斗儲料，待儲料斗滿后，拔球澆注首批砼，首批砼澆注后，導管埋深應不小于0.60.8m。砼澆注前，在每個導管處布置一小型門

14、架，在門架上掛上倒鏈。砼澆注過程中，導管應隨砼面的上升而提升，導管的提升由倒鏈控制。封底砼的澆注順序：先低處，后高處（先將低處砼灌高，避免高處灌注的砼往低處流，使導管底口脫空而進水或導管埋深過淺）。砼的澆注應先四周后中間，并確保砼的表面大致水平。在砼的澆注過程中，由技術人員負責測量砼的澆注高度和砼擴展情況，正確指揮施工人員調整導管的埋深，并及時與實驗室聯系控制砼的坍落度。砼澆注將近結束時，重點對導管與導管的中心處、護筒四周及鋼板樁壁等部位進行高程的測量，確保砼面的標高達到設計要求。由于澆注水下封底時，砼表面無法達到比較平整的要求，所以在砼澆注時，將砼頂面標高控制在設計標高下20cm左右，待砼達

15、到強度，進行抽水，待圍堰內抽干水后，再補澆20cm砼墊層。 抽水至第三道支撐標高處，安裝第二道支撐，其位于承臺上方； 繼續(xù)抽水、吸泥至第四道支撐標高處，安裝第三道支撐，其中第二三道圍檁采用2H50030mm型鋼焊接，內支撐用60916mm鋼管，二三道圍囹及支撐布置相同，具體布置形式見下圖：圖3：第二、三道圍囹及支撐布置圖 將圍堰基坑內水抽干，安裝第四道支撐，第四道圍檁采用2H70030mm型鋼焊接，內撐用60916mm鋼管，其位于承臺的中間位置，具體布置形式見下圖：圖4：第四道圍囹及支撐布置圖各道圍囹的立面布置見圖5：圖5：各道圍囹及支撐立面布置圖 待水下封底砼達到設計強度后，抽除圍堰內的水，

16、澆注C20砼墊層，并在圍堰四周作積水坑。在鋼圍堰抽水過程中，設置專人觀察鋼圍堰變形情況。檢查鋼板樁圍堰的封水情況，對個別漏水的地方可采用溜沙或塞布條等方式進行封堵；8.2.5承臺、墩柱施工中支撐的拆除第四道圍囹與支撐安裝后，抽出圍堰內的水，切割護筒、鑿除樁頭、綁扎鋼筋、安裝承臺模板、澆注承臺砼， 承臺砼一次性澆注完成。承臺砼澆注完成后，拆除模板。拆除第四道支撐，在承臺側面填沙至承臺頂部，澆注C20砼墊圈，待其強度達到設計強度后接著將承臺與鋼板樁圍堰間的剩余空隙用沙回填, 為保證圍堰穩(wěn)定, 在承臺頂部澆筑厚0.2 m厚圈砼（C20），拆除第三道圍囹。然后進行墩柱的施工。8.2.6圍堰的拆除如果個

17、別鋼板樁由于摩擦力過大無法拔出，可采取水下切割的辦法，潛水員從鋼圍堰外側靠近圍堰邊緣，將鋼板樁從河床面上切除，避免給船只過往的造成安全隱患。8.3鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施鋼板樁鎖口之間連接是否緊密是鋼板樁圍堰施工中的難點，是關系到圍堰是否能成功抽水進行下道工序的關鍵因素。為此，須從鋼板樁施工前、插打時、抽水后等每道工序加以控制。 鋼板樁在運到現場后，派專人仔細清理索口間雜物、觀察索口是否變形，對于索口變形的鋼板樁，應調正后使用； 在鋼板樁鎖口內涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）以防止鋼板樁的漏水； 鋼板樁在插打時應保證其垂直，防止相互傾斜的鋼板樁之

18、間索口無法密貼； 鋼板樁圍堰在抽水后若存在較小的漏水現象，在抽水時，可以看到哪條縫出現漏水，利用漏水處水壓差降產生吸力的原理，在漏水處鋼板樁上迅速溜下一袋干細砂或鋸木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物會被吸入接縫的漏水處，將漏水通道堵塞，有效的減少漏水量。若抽水后漏水現象較為嚴重，則將舊棉被或土工布裁剪成35cm的長條狀，派潛水員將漏水處用棉條從水面堵塞至河床面；9.質量控制要點 鋼板樁圍堰在安裝過程中位移相對較大，達到29.6mm，但考慮到安裝完畢后最大位移僅為2.5mm，建議盡量選擇水流速度較小時施工，并注意保護圍堰安全。 鋼板樁圍堰在第二道支撐安裝前穩(wěn)定系數最低，為2.4

19、211，由于在次工況下，只有第一道支撐對其有約束作用，自由長度最長，且承受較大水壓，必然導致屈曲系數降低，但穩(wěn)定系數大于1，對于臨時施工結構，參照目前已有工程實例，滿足要求。 通過驗算確定了鋼板樁的入土深度為封底混凝土底面以下2.5m，在這種條件下，鋼板樁在浮力的作用下抗傾覆承載力能滿足要求，但安全儲備相對較小，應注意施工過程中水位變化和不良地質的影響，一旦出現異常，及時采取加強處理。 鋼板樁鎖口是受力的不利環(huán)節(jié)，且存在施工中的反復作用，施工時注意鎖口的加強措施。 施工過程中，注意附屬構造及相關連接措施的加強設置，施工過程中，盡可能多的增加橫向聯系，提高整體穩(wěn)定性。 整個施工過程中，需要注意鋼

20、圍堰等鋼材的防腐蝕以及結構安全性監(jiān)測，如出現結構局部損壞，積極進行加固處理。 施工過程中，如果遇到汛期洪水水位高于鋼板樁樁頂高程，應立即停止施工，并加強觀測。汛期過后，應排出進入鋼圍堰中的水，仔細檢查結構是否有損傷。如發(fā)現構件有損傷，應進行加固處理。 由于個別鋼板樁位置處，局部沖刷線較高，鋼板樁施工時應加強地質監(jiān)測并及時進行加固處理。 圍堰及相關結構的施工應嚴格按照相關規(guī)范進行。10.常見問題及處理方法 插打鋼板樁時位置及垂直度的控制，由于鋼板樁長度較大，插打過程中受水流及風力影響較大，其插打位置及垂直度較難控制，一般在插打前首先定位導向框，作為鋼板樁的限位裝置，鋼板樁沿著導向框向下插打，利用

21、導向框抵擋風力及水流的影響。 如果個別鋼板樁出現變形，鎖扣連接不密貼導致漏水情況。利用漏水處水壓差降產生吸力的原理，在漏水處鋼板樁上迅速溜下一袋干細砂或鋸木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物會被吸入接縫的漏水處，將漏水通道堵塞，有效的減少漏水量。 由于圍堰使用時間過長，個別鋼板樁拔出時困難，一般采取逐根拔除的方法，按照插打的反循序進行拔除，對于不能拔出的鋼板樁，采用水下切割的方式，進行切除。11.安全及環(huán)保要求11.1組織機構建立安全環(huán)保工作領導小組，由項目經理任組長，安全總監(jiān)任副組長，組員由項目部室負責人、工區(qū)負責人、專業(yè)工程師、安全員組成。11.2安全要求為確保施工中的安全

22、，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，在施工過程中應注意如下幾點： 對操作人員進行安全思想教育，提高操作人員安全意識，實行培訓持證上崗制度，不經培訓或無證者，不得進行上崗操作； 建立好鋼板樁安全管理制度，完善好安全管理體制，編制好鋼板樁安全施工應急方案； 用吊車進行水平和垂直起吊時，對吊車起吊能力和吊起后是否穩(wěn)定進行實測，保證在起吊時安全可靠，防止發(fā)生意外安全事故； 在鋼板樁插打過程中，要設專人指揮，避免人多時亂指揮，出現意外安全事故； 在鋼板樁圍堰開始抽水時，要派人定時進行觀檢，時刻注意并記錄鋼圍堰變化情況，作業(yè)人員嚴禁在圍堰內吸泥沙抽水施工； 鋼板樁圍堰內支撐一定要按設計進行施工，施工焊縫一定要牢固，斷面尺寸和數量要符合設計要求； 對