泵站鋼板樁圍堰

1、泵站出水口施工實用工藝初探一、前言凱旋路雨污水合建泵站帶標(biāo)工程位于凱旋路、萬航渡路口，泵站出水口為漸擴(kuò)箱涵結(jié)構(gòu)， 平面尺寸由6.6 （寬）（2m （高）漸變至20（寬）（2m （高），總長41.15m，橫穿萬航渡路直 通蘇州河，在蘇州河出口處寬度總達(dá)40m。對于本出水口工程箱涵平面面積大、截面變化 大、且周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下，我們合理制定方案、精心組織施工，于2002年5月8日順 利完成了本泵站出水口施工，并在汛期前正式投入了使用。二、工程概況泵站出水口為現(xiàn)澆鋼筋砼箱涵結(jié)構(gòu)，基坑開挖深度為4.5m，箱涵圍護(hù)結(jié)構(gòu)原設(shè)計采用 smw工法（水泥攪拌樁加型鋼），平面設(shè)置一道609鋼管支撐，根據(jù)現(xiàn)場實際

2、情況顯示，箱 涵第施工1/2部分底部為原環(huán)衛(wèi)所蓄糞池，另1/2部分位于萬航渡路快車道上。本工程出水 口漸擴(kuò)箱涵施工時不能封交，必須保證萬航渡路交通通暢，因此必須分兩段施工，且smw 工法圍護(hù)無法實施。經(jīng)過調(diào)研分析，我們認(rèn)為本工程出水口施工有以下幾個重點及難點：1、在無法封交的情況下，如何分段實施出水漸擴(kuò)箱涵主體結(jié)構(gòu)施工；2、在smw工法圍護(hù)無法實施的前提下，如何結(jié)合現(xiàn)場實際情況調(diào)整圍護(hù)及支撐體系；3、如何順利實施出水口拉森鋼板樁圍堰及駁岸施工。三、施工關(guān)鍵技術(shù)本段施工區(qū)域狹窄，周邊環(huán)境復(fù)雜，smw工法無法得以順利實施。經(jīng)與設(shè)計院聯(lián)系洽商， 我們決定取消smw工法，充分利用原地下蓄糞池結(jié)構(gòu)，并結(jié)

3、合采用30#b型鋼板樁加609 鋼管支撐作圍護(hù)。整個箱涵施工分兩次進(jìn)行實施，兩段施工以箱涵中間伸縮縫為界限。出水 口圍堰采用雙排15m拉森鋼板樁。具體技術(shù)措施如下：1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工 1.1 箱涵圍護(hù)結(jié)構(gòu)箱涵第一段圍護(hù)：施工范圍從泵站出口至萬航渡路南側(cè)人行道，設(shè)計長度為27.15m。箱涵 第一段地面上部為長寧區(qū)環(huán)衛(wèi)所（六層樓房），經(jīng)爆破后發(fā)現(xiàn)該構(gòu)筑物下部有一座5m多深、 面積達(dá)600平方的蓄糞池，該蓄糞池內(nèi)設(shè)有若干道隔墻，呈網(wǎng)格狀，根據(jù)這一實際情況，結(jié) 合2#箱涵及蓄糞池設(shè)計圖紙，我們發(fā)現(xiàn)箱涵底板底標(biāo)高恰好在蓄糞池底板頂標(biāo)高之上，蓄 糞池內(nèi)隔墻寬400mm，地質(zhì)資料顯示該段土質(zhì)為褐黃色粉質(zhì)粘土，

4、經(jīng)商量決定，保留原蓄 糞池底板，利用蓄糞池隔墻作為擋土墻。在蓄糞池以外箱涵部分采用9m長b型30#咬口鋼 板樁作圍護(hù)，圍檁采用b型30#雙拼工字鋼。支撐采用30#b型雙拼工字鋼，支撐距箱涵頂 板1015cm。該段圍護(hù)的關(guān)鍵在于如何使鋼板樁圍護(hù)與原蓄糞池鋼筋砼結(jié)構(gòu)連成一體，我們 鑿出原蓄糞池結(jié)構(gòu)主筋與鋼板樁圍檁焊接，以提高鋼板樁的擋土效果。在鋼板樁與蓄糞池接 縫處搭設(shè)草包壩，防止地下水滲漏而影響施工。在基坑開挖過程中，雖然利用原蓄糞池隔墻 作為擋土墻，但由于采取敞開式大開挖，為了確保施工安全，我們?nèi)匀徊扇×穗A梯式放坡。 箱涵第二段圍護(hù)：施工范圍從第一段施工斷縫處至蘇州河邊?；訃o(hù)采用9m長b型

5、30# 咬口鋼板樁，圍檁采用b型30#雙拼工字鋼，支撐采用3根扯09*11鋼管，支撐位于箱涵設(shè) 計頂標(biāo)高以上50cm。由于箱涵第二段跨度較大，考慮到鋼管支撐本身的自重，故在支撐中 部設(shè)置40#工字鋼托架，并對鋼管支撐適當(dāng)施加預(yù)應(yīng)力。小609鋼支撐與鋼板樁圍檁之間連 接采用定加工斜牛腿的形式。1.2關(guān)鍵控制點事箱涵第二段施工過程中，有一根3.5萬伏電纜橫穿2#箱涵結(jié)構(gòu)層，該電纜標(biāo)高為+2.0， 而箱涵頂板底標(biāo)高為+2.0，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，該電纜無法吊升至箱涵頂板（+2.6）以上， 經(jīng)與電纜公司聯(lián)系協(xié)商，對該電纜采取保護(hù)措施，將其與箱涵頂板結(jié)構(gòu)連成一體。我們將該 電纜用pvc塑料管緊密包裹放置在

6、頂板鋼筋層內(nèi)，并在該電纜旁預(yù)埋一根150備用鋼管以 便以后改接之用。在箱涵第二段開挖過程中，我們發(fā)現(xiàn)距防汛墻10m處，有一排400*400鋼筋砼方樁，間距 3m，經(jīng)分析得知，該方樁對老防汛墻基礎(chǔ)起拉錨作用。E出口鋼筋砼樁施工中，由于地下障礙物而使打樁無法進(jìn)行，經(jīng)分析研究得知，該障礙物 （塊石舊料，地面以下5m左右）為原防汛墻回填基礎(chǔ)，基礎(chǔ)深度在60-70cm，經(jīng)人工風(fēng)鎬鑿除后，打樁施工得以順利進(jìn)行。1.3質(zhì)量控制點事施工過程中，箱涵分段施工縫設(shè)置、箱涵與板樁連接及箱涵與防汛墻連接是至關(guān)重要的。 本泵站出水口原設(shè)計箱涵分段施工縫設(shè)置在蓄糞池以外，這樣箱涵兩段的不均勻沉降容易導(dǎo) 致施工縫的破損，經(jīng)

7、與設(shè)計洽商，將分段施工縫設(shè)置在原蓄糞池上，且必須嚴(yán)格控制橡膠止 水帶的質(zhì)量。嚴(yán)格控制鋼板樁咬口質(zhì)量、入土深度及樁身垂直度，同時在不同的施工階段要跟蹤觀察監(jiān) 測鋼板樁變形、小609鋼支撐軸力變化情況以及周邊地表沉降。箱函主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)施工嚴(yán)格按設(shè)計圖紙及規(guī)范進(jìn)行。2、拉森樁鋼板樁圍堰2.1圍堰施工本泵站出水口設(shè)計采用雙排12m拉森鋼板樁矩形圍堰，圍堰壩平面尺寸為42m*3.5m。根據(jù) 現(xiàn)有探索資料顯示，河床底坡度為1： 1，外排拉森樁處河面距河床底深達(dá)7.5m，拉森樁入 土深度一半都無法滿足，于是，外排采用15m-5#拉森鋼板樁，內(nèi)排采用12m-4#拉森鋼板 樁。內(nèi)外拉森樁采用3

8、2拉錨連接。拉森樁之間均采用小止口，并設(shè)置30#b型雙拼工字 鋼圍檁。由于圍堰長達(dá)35m，我們在設(shè)置圍檁的基礎(chǔ)上，在圍堰內(nèi)排拉森樁與老防汛墻之 間設(shè)置了兩根斜撐（30#b型雙拼工字鋼），以有效的提高圍堰壩的整體抗穩(wěn)性。2.2關(guān)鍵控制點國&森樁與老防汛墻連接處理是圍堰施工中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，故在施工前首先指派潛水 員在圍堰內(nèi)外10m范圍內(nèi)摸探老防汛墻板樁接縫情況，摸探結(jié)果顯示，老防汛墻板樁之間 無明顯脫縫現(xiàn)象，又由于出口圍堰寬達(dá)3.5m，故在圍堰兩端拉森樁與防汛墻接口處采取三 角草包壩形式，即斜打一排拉森樁與圍堰及防汛墻呈三角形，內(nèi)部設(shè)置彩條布，并用粘土草 包填實，以減輕水流對圍堰與防汛墻接縫

9、處的沖刷。圍堰內(nèi)填土的質(zhì)量將直接影響圍堰整體防水效果，必須使用綠化粘土，并且必須分層均勻 填實。2001年12月7日在圍堰填土過程中，我們發(fā)現(xiàn)圍堰西側(cè)鋼板樁圍檁出現(xiàn)局部變形， 但拉森樁之間沒有出現(xiàn)裂縫，我們立即停止填土進(jìn)行檢查分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原 因是由于局部填土過多，拉森樁承受的土壓力過大，其中有兩根拉錨被拉斷。在施工前我們 已經(jīng)考慮采用兩道拉錨，但第二道拉錨必須在水下作業(yè)，施工難度極大，經(jīng)仔細(xì)驗算，單做 一道拉錨基本滿足兩側(cè)土壓力，則只做了一道拉錨。圍堰內(nèi)填土高度必須達(dá)到設(shè)計標(biāo)高，本泵站出水口圍堰拉森樁頂標(biāo)高為+5.0，老防汛墻實 測頂標(biāo)高為+5.1，圍堰內(nèi)填土標(biāo)高為+4.6,經(jīng)

10、我們每天觀測得知，蘇州河水位平均標(biāo)高為+3.6, 日常每天水位變化在3040cm。2002年1月1日（農(nóng)歷一月十八）下午3： 00蘇州河漲 潮，潮位急漲1m之多，導(dǎo)致圍堰內(nèi)局部進(jìn)水，我們立即設(shè)置7.5寸水泵進(jìn)行抽水，并搭設(shè) 臨時草包壩，漲潮持續(xù)了 3個多小時。2.3 質(zhì)量控制點在圍堰施工中，我們主要從以下幾方面進(jìn)行控制施工質(zhì)量：國&森樁打入蘇州河床底，入土深度必須達(dá)到一半，緊密咬口式，呈長方形，彎曲的拉森樁 （樁身彎曲矢度大于1%。樁長）不得使用，圍堰內(nèi)側(cè)距防汛墻外側(cè)5m，圍堰兩兩端頭與原 防汛墻緊貼。圍護(hù)拉森樁打好后，首先檢查水面以下拉森樁的咬口，如發(fā)現(xiàn)有脫縫時在開口處補插鋼板 樁，以減少縫

11、隙中漏水、漏泥現(xiàn)象。其次檢查水平連系圍檁和拉桿的安裝情況是否符合設(shè)計 要求，待全部檢查及準(zhǔn)備工作完成之后，在圍堰壩內(nèi)進(jìn)行粘土草包回填。圍堰壩內(nèi)填土完畢后，對堰身進(jìn)行全面檢查后方可進(jìn)行圍堰內(nèi)抽水。毓拆除圍堰前，先向圍堰內(nèi)灌水，使堰內(nèi)外水位相平。3、施工監(jiān)測本工程北鄰蘇州河，南靠笠園小區(qū)，東面為中山公園內(nèi)兩幢6層住宅樓，基坑離房屋較近。 針對如何順利實施泵站出水口施工，同時有效保護(hù)周邊環(huán)境，我們采取了現(xiàn)場信息施工反饋 法，即使設(shè)計與實際一致，能預(yù)測下一施工階段環(huán)境影響并采取減小影響的措施的新穎方法。 在施工過程中我們對鋼板樁頂位移（w1w10）、支撐軸力（1113）、地表沉降（d1d10）、防 汛墻頂沉降（f1f5）進(jìn)行了詳細(xì)監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明，鋼板樁頂部位移最大值為5mm，周圍地表沉降控制在1cm左右，老防汛墻 頂沉降在5mm之內(nèi),鋼管支撐軸力變化最大值為9kn。在箱涵基坑復(fù)土后，我們繼續(xù)對周邊 環(huán)境進(jìn)行了后期沉降監(jiān)測。四、工程效果1、由于采取了有效的技術(shù)措施，精心施工，本泵站出水口工程質(zhì)量符合規(guī)范要求。2、本泵站出水口工程原計劃于2002年7月份之前完成，通過方案設(shè)計變更及施工過程中合 理安排，我們于2002年5月8日順利完成了本泵站出水口工程，工期縮短了兩個多月。3、由于通過設(shè)計方案變更，采用鋼板樁結(jié)合原有地下蓄糞池結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)代替原設(shè)計 smw工法圍護(hù)結(jié)構(gòu)，