情境單元 圍堰法施工工藝

情境二

天然地基上淺基礎(chǔ)施工1.掌握明挖法基坑開挖的方法與各種基坑支護的施工工藝。2.掌握基坑檢驗與地基局部處理的方法。3.掌握圍堰法施工的基本要求與施工工藝。4.掌握剛性擴大基礎(chǔ)施工工藝。5.掌握獨立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)施工工藝。6.掌握筏形基礎(chǔ)施工工藝。7.掌握地下連續(xù)墻施工工藝。單元五圍堰堰法施工工藝藝一、圍堰工工程概述圍堰是位于河河流或淺灘中中的橋梁在施施工過程中作作為臨時擋水水的建筑物。。其作用是進進行施工導(dǎo)流流，圍護施工工中的基坑，，保證橋梁工工程能采用旱旱地上的施工工工藝，或在在靜水條件下下進行水下開開挖基坑作業(yè)業(yè)，并繼續(xù)其其他工序。在在導(dǎo)流任務(wù)完完成以后，為為了不影響河河流的防汛與與通航，應(yīng)予予以拆除。1.圍堰的分類（1）按圍堰的的組成材料分分為：土石圍堰，土土袋圍堰，鋼鋼板樁圍堰，，木籠（竹籠籠）或鉛絲籠籠（鋼筋籠））圍堰，膜袋袋圍堰。（2）按圍堰與與水流方向的的相對位置分分為：橫向圍堰和縱縱向圍堰。單元五圍堰堰法施工工藝藝一、圍堰工工程概述圍堰是位于河河流或淺灘中中的橋梁在施施工過程中作作為臨時擋水水的建筑物。。其作用是進進行施工導(dǎo)流流，圍護施工工中的基坑，，保證橋梁工工程能采用旱旱地上的施工工工藝，或在在靜水條件下下進行水下開開挖基坑作業(yè)業(yè)，并繼續(xù)其其他工序。在在導(dǎo)流任務(wù)完完成以后，為為了不影響河河流的防汛與與通航，應(yīng)予予以拆除。1.圍堰的分類（1）按圍堰的的組成材料分分為：土石圍堰，土土袋圍堰，鋼鋼板樁圍堰，，木籠（竹籠籠）或鉛絲籠籠（鋼筋籠））圍堰，膜袋袋圍堰。（2）按圍堰與與水流方向的的相對位置分分為：橫向圍堰和縱縱向圍堰。單元五圍堰堰法施工工藝藝2.圍堰的基本功功能要求（1）應(yīng)具有足足夠的穩(wěn)定性性、防滲性、、防沖性和一一定的強度。。（2）構(gòu)造簡單單，經(jīng)濟合理理，便于修建建、維護和拆拆除。（3）圍堰的布布置應(yīng)力求使使水流平順，，不發(fā)生嚴重重的局部沖刷刷。（4）圍堰的接接頭盒與岸邊邊的聯(lián)結(jié)應(yīng)安安全可靠，不不致因集中滲滲漏等破壞作作用而引起圍圍堰失事。（5）在必要時時，應(yīng)設(shè)置防防止冰凌、船船筏沖擊的設(shè)設(shè)施。3.影響圍堰形式式的選用因素素圍堰形式的的選用與下列列因素有關(guān)：：（1）工程項目目的規(guī)模、工工期和開工時時間；單元五圍堰堰法施工工藝藝（2）施工現(xiàn)場場的地形、工工程地質(zhì)與工工程水文條件件；（3）施工期間間的通航要求求；（4）施工單位位的施工能力力與技術(shù)水平平；（5）基礎(chǔ)的結(jié)結(jié)構(gòu)特點；（6）圍堰的基基本功能要求求。4.圍堰的基本參參數(shù)與一般要要求（1）堰頂高度度：宜高出施施工期間可能能出現(xiàn)的最高高水位（包括括浪高）50～70cm。（2）圍堰形狀：設(shè)設(shè)置圍堰后，，河流斷面減減小會引起水水流流速增大大，應(yīng)考慮由由此而導(dǎo)致水水流對圍堰、、河床的沖刷刷及影響通航航、導(dǎo)流等因因素。單元五圍堰堰法施工工藝藝（3）堰內(nèi)面積積：應(yīng)滿足坑坑壁放坡和基基礎(chǔ)施工的要要求。（4）圍堰斷面：：應(yīng)滿足本身強強度和穩(wěn)定性的的要求。（5）圍堰施工時時間：宜安排在在枯水時期施工工。二、圍堰的基基本形式、構(gòu)造造與施工要點1.土石圍堰（1）土石圍堰的的構(gòu)造與特點①土石圍堰是利用用自重維持其穩(wěn)穩(wěn)定性，故又稱稱重力式圍堰，，堰身斷面大，，主要是防地面面水，適用于水水深1.5m以內(nèi)，流速0.5m/s以內(nèi)，河床土質(zhì)質(zhì)滲水性較小且且滿足泄洪要求求的情況下。其其構(gòu)造如圖2.5.1所示。單元五圍堰法法施工工藝圖2.5.1圍堰(a)土圍堰；（b）土石圍堰單元五圍堰法法施工工藝②土石圍堰的的頂面高程應(yīng)高高出施工期間可可能出現(xiàn)的最高高水位（包括浪浪高）0.5～0.7m。③土石圍堰的的外形尺寸應(yīng)考考慮河流斷面被被壓縮后流速增增大導(dǎo)致水流對對圍堰本身和河河床的集中沖刷刷，以及對河道道泄洪、通航和和導(dǎo)流的影響等等不利因素。堰堰頂寬一般為1～2m，堰外邊坡視填填土在水中的自自然坡度而定，，一般為1∶2～1∶3；堰內(nèi)邊坡一般般為1∶1.5～1∶1。坡腳距基坑邊邊緣距離根據(jù)河河床土質(zhì)及基坑坑深度而定，但但不得小于1m。④堰內(nèi)的平面面尺寸應(yīng)滿足基基礎(chǔ)施工作業(yè)的的需要。（2）土石圍堰的的施工要點①圍堰的填筑筑應(yīng)分層進行，，減少滲漏，并并應(yīng)滿足堰身強強度和穩(wěn)定的要要求。單元五圍堰法法施工工藝②堰頂?shù)膶挾榷纫烁鶕?jù)施工需需要確定；邊坡坡的坡度應(yīng)根據(jù)據(jù)圍堰的位置、、高度及基坑開開挖深度等條件件確定。③在筑堰之前前，應(yīng)將堰底河河床處的樹根、、石塊及其他雜雜物清除干凈。。④筑堰材料宜宜采用黏性土或或砂夾黏土，填填筑應(yīng)自上游開開始至下游合龍龍，注意不要直直接向水中傾卸卸填土，而應(yīng)沿沿著已出水面的的填土坡面往下下倒，填土超出出水面之后應(yīng)進進行夯實。⑤堰外坡面有有受水流沖刷的的危險時，應(yīng)采采用合適的材料料對其進行防護護，一般在外坡坡面用草皮、柴柴排、片石或內(nèi)內(nèi)填砂土的草袋袋加以防護。單元五圍堰法法施工工藝2.土袋圍堰（1）土袋圍堰的的構(gòu)造與特點①用草袋、麻麻袋、玻璃纖維維袋等裝土再碼碼疊而成的圍堰堰統(tǒng)稱土袋圍堰堰。土袋圍堰也也是利用自重維維持其穩(wěn)定性，，是重力式圍堰堰的另一種形式式。②土袋圍堰適適用于水深在3m以內(nèi)，流速在1.5m/s以內(nèi)，河床土質(zhì)質(zhì)滲水性較小且且滿足泄洪要求求的情況下。其其構(gòu)造如圖2.5.2所示。圖2.5.2土袋圍堰單元五圍堰法法施工工藝③土袋圍堰的的頂面高程應(yīng)高高出施工期間可可能出現(xiàn)的最高高水位（包括浪浪高）0.5～0.7m。④土袋圍堰的堰堰頂寬度一般為為1～2m，有黏土芯墻時時為2～2.5m。堰外邊坡視水水深及流速而定定，一般為1∶1～1∶0.5；堰內(nèi)坡度一般般為1∶0.5～1∶0.2。內(nèi)坡腳距基坑坑邊緣距離不小小于1m。（2）土袋圍堰的的施工要點①土袋圍堰的的袋內(nèi)填土宜采采用黏性土，裝裝填量宜為60%，裝土過多，堆堆碼不平穩(wěn)且袋袋間空隙多，易易滲漏；袋口應(yīng)應(yīng)縫合；水流流流速較大時，在在過水面及迎水水面，袋內(nèi)可裝裝填粗砂或卵石石。堆碼時土袋袋的上下層和內(nèi)內(nèi)外層應(yīng)相互錯錯縫，搭接長度度宜為1/2～1/3，堆碼應(yīng)密實平平整。單元五圍堰法法施工工藝②土袋圍堰的的中心部分可填填筑黏土及黏性性土芯墻，此時時也可用砂土裝裝袋。在水中堆堆碼土袋，可用用帶鉤的桿子鉤鉤送就位。3.鋼板樁圍堰（1）鋼板樁圍堰的構(gòu)構(gòu)造與特點①鋼板樁圍堰堰一般適用于砂砂類土、碎卵石石類土、半干硬硬性黏土和風(fēng)化化巖等地層，它它具有材料強度度高，防水性能能好，穿透土層層能力強，堵水水面積最小，修修建和拆除可以以高度機械化，，回收率高并可可多次重復(fù)使用用的優(yōu)點。因此此當水深超過5m或土質(zhì)較硬時，，可選用這種圍圍堰。但鋼板樁樁一次投資大，，配備一套（包包括沉樁設(shè)備））如只偶然使用用幾次，就顯得得很不經(jīng)濟，所所以只有較大的的工程單位才擁擁有這種設(shè)備。。單元五圍堰法法施工工藝②橋梁工程常常用的兩種鋼板板樁形式如圖2.5.3所示。③當圍堰較深時，，由于承受土、、水壓力較大，，圍堰應(yīng)根據(jù)計計算，安設(shè)由多多層木、鋼木或或型鋼組成的支支撐，常稱圍囹囹，如圖2.5.4所示。圖2.5.3鋼板樁圖2.5.4鋼板樁圍堰單元五圍堰法法施工工藝④鋼板樁成品品長度有多種規(guī)規(guī)格，最長20m，并可根據(jù)需要要接長，但相鄰鄰的接縫要錯開開2m以上。鋼板樁頂頂端要有圓孔，，便于起吊。（2）鋼板樁圍堰堰的施工要點①鋼板樁的材材質(zhì)、性能和尺尺寸應(yīng)符合產(chǎn)品品的相應(yīng)規(guī)定。。鋼板樁在存放放、搬運和起吊吊時，應(yīng)采取措措施防止其變形形及鎖口損壞。。經(jīng)過整修或焊焊接后的鋼板樁樁，應(yīng)采用同類類型的短樁進行行鎖口通過試驗驗，合格者方可可繼續(xù)使用。②鋼板樁施打打前應(yīng)設(shè)置測量量觀測點，控制制其施打的部位位。③鋼板樁在施施打前應(yīng)在鎖口口處采用止水材材料捻縫，防止止在使用過程中中漏水。常用的的止水材料，其其質(zhì)量比為黃油油∶瀝青∶干鋸鋸末∶干黏土粉粉=1∶1∶1∶0.5。單元五圍堰法施施工工藝④鋼板樁施打順順序應(yīng)按既定的施施工技術(shù)方案進行行，并宜從上游開開始分兩頭向下游游方向合龍。插打打鋼板樁，一般先先將全部鋼板逐根根或逐組插打到穩(wěn)穩(wěn)定深度，然后再再依次打入到設(shè)定定高程；在能保證證鋼板樁垂直沉入入的條件下，每根根或每組鋼板樁也也可一次打到設(shè)計計深度。⑤鋼板樁的沉樁樁方法有錘擊、振振動和射水等，但但在黏土中不宜使使用射水下沉的方方法。⑥施打鋼板樁應(yīng)應(yīng)有導(dǎo)向裝置，應(yīng)應(yīng)能保證樁的位置置準確。在開始沉沉入幾根或幾組鋼鋼板樁時，施打時時應(yīng)隨時檢查其平平面位置是否正確確，樁身是否垂直直，如發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)應(yīng)立即糾正或拔起起重新施打。施打打完成后所有鋼板板樁的鎖口均應(yīng)閉閉合。單元五圍堰法施施工工藝⑦同一圍堰內(nèi)采采用不同類型的鋼鋼板樁時，宜將不不同類型樁的各半半拼焊成一根異形形鋼板樁，分別與與相鄰樁進行連接接。接長的鋼板樁樁，其相鄰樁的接接頭位置應(yīng)相互錯錯開。⑧拔除鋼板樁之之前，應(yīng)向堰內(nèi)注注水，使堰內(nèi)外的的水位保持平衡。。拔樁應(yīng)從下游側(cè)側(cè)開始逐步向上游游側(cè)進行，拔除的的鋼板樁應(yīng)對其鎖鎖口進行檢修并涂涂油，堆碼妥善保保存。⑨鋼板樁達到設(shè)設(shè)計高程時，樁頂頂?shù)钠矫嫖恢闷畈?，在水上打樁時時不得大于20cm，在陸上打樁時不不得大于10cm。4.竹籠、木籠、鉛絲絲籠及鋼籠圍堰（1）竹籠、木籠、、鉛絲籠及鋼籠圍圍堰的構(gòu)造與特點點單元五圍堰法施施工工藝①竹（鉛絲）籠籠圍堰是在籠內(nèi)填填筑土、石，依靠靠本身重力抵抗水水流沖擊的圍堰，，是重力式圍堰的的又一種形式。竹竹（鉛絲）籠圍堰堰可做成單層或雙雙層。雙層圍堰如如圖2.5.5所示。②木籠、鋼籠一一般做成套箱，故故亦稱為套箱圍堰堰。套箱是一種無無底的圍套，內(nèi)設(shè)設(shè)木、鋼支撐組成成支架。木板套箱箱在支架外面釘裝裝兩層企口板，用用油灰捻縫以防漏漏水；無底鋼套箱箱采用焊接或鉚合合而成的鋼板外壁壁。套箱圍堰如圖圖2.5.6所示。③竹籠、木籠、、鉛絲籠圍堰適用用于水深在4m以內(nèi)，流速較大，，且能滿足泄洪要要求的情況下；當當水深超過4m時，宜采用鋼籠圍圍堰。單元五圍堰法施施工工藝圖2.5.6套箱圍堰1—套箱支架；2—套箱外壁；3—土袋護腳圖2.5.5雙層竹籠圍堰1—對拉鉛絲；2—填石；3—橫木單元五圍堰法施施工工藝④圍堰的層數(shù)宜宜根據(jù)水深、流速速、基坑大小及防防滲要求等因素確確定；圍堰的寬度度宜為水深的1.0～1.5倍；籠子直徑視水水深及流速而定，，一般為80～100cm。⑤鋼套箱分無底底鋼套箱和有底鋼鋼套箱兩種。有底底鋼套箱圍堰和雙雙壁鋼圍堰適用于于樁基礎(chǔ)的承臺施施工。（2）竹籠、木籠、、鉛絲籠及鋼籠圍圍堰的施工要點①竹（鉛絲）籠籠圍堰一般先用竹竹或鉛絲編織成有有底的圓籠，然后后按圍堰的位置將將籠子放入水中，，投入卵石或片石石，直到穩(wěn)定在河河床上。竹籠必須須制作牢固，應(yīng)用用鋼筋、螺栓、鐵鐵絲等連接加固，，以防填土石時被被脹壞。采用鉛絲絲籠時也應(yīng)采用鋼鋼筋加固。單元五圍堰法施施工工藝②相鄰籠子之間間要緊靠密排，分分內(nèi)外兩圈，兩圈圈籠子之間填以黏黏土，以防滲水。。內(nèi)外籠之間設(shè)對對拉鉛絲，外圍的的水平方向，用鋼鋼筋或竹材通過鐵鐵絲捆扎，使內(nèi)外外兩圈形成一個整整體。③木套箱采用浮浮運就位，然后加加重下沉。下沉套套箱前，應(yīng)清除河河床覆蓋層并整平平巖層。④鋼套箱圍堰的的施工應(yīng)符合下列列規(guī)定：a.對有底鋼套箱，除除應(yīng)進行結(jié)構(gòu)的計計算和驗算外，尚尚應(yīng)針對套箱內(nèi)抽抽干水后的工況進進行抗浮驗算。鋼鋼套箱采取懸吊方方式安裝時，應(yīng)驗驗算懸吊裝置及吊吊桿的強度是否滿滿足受力要求。單元五圍堰法施施工工藝b.鋼套箱應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場場設(shè)備的起吊能力力和移運能力確定定采用整體式或裝裝配式制作，制作作時應(yīng)采取防止接接縫滲漏的措施。。c.鋼套箱下沉就位時時，在下沉過程中中應(yīng)保持平穩(wěn)，當當采用多個千斤頂頂?shù)醴艜r，應(yīng)使各各千斤頂?shù)男谐掏剑乙嗽O(shè)置導(dǎo)導(dǎo)向裝置或利用已已成樁作為導(dǎo)向的的承力結(jié)構(gòu)進行準準確定位。鋼套箱箱就位后應(yīng)對其平平面位置和高程進進行精確調(diào)整，并并應(yīng)及時予以固定定；當水流速度過過大會使套箱的位位置發(fā)生改變時，，應(yīng)具有穩(wěn)定套箱箱的可靠措施。d.有底鋼套箱在澆筑筑封底混凝土之前前，應(yīng)采用適宜的的止水裝置或材料料對底板與樁基之之間的縫隙進行封封堵。單元五圍堰法施施工工藝e.鋼套箱內(nèi)的排水應(yīng)應(yīng)在封底混凝土符符合設(shè)計規(guī)定的強強度后或達到設(shè)計計強度的80%及以上時方可進行行，排水不應(yīng)過快快，并應(yīng)在排水過過程中加強對套箱箱情況變化的監(jiān)測測；對有底鋼套箱箱，必要時可設(shè)反反壓裝置抵抗過大大的浮力。f.鋼套箱側(cè)壁兼作承承臺模板時，其位位置的允許偏差應(yīng)應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。。⑤為了防止堰底底滲漏和河床被水水沖刷，宜在堰底底或套箱箱腳外圍圍填以黏土或用土土袋拋填護腳。⑥雙壁鋼圍堰的的施工應(yīng)符合下列列規(guī)定：單元五圍堰法施施工工藝a.圍堰的雙壁間距應(yīng)應(yīng)根據(jù)下沉?xí)r需要要克服的浮力、土土層摩阻力及基底底抗力等經(jīng)計算確確定，并應(yīng)在雙壁壁之間分設(shè)多個對對稱的、橫向互不不相通的隔水艙。。b.雙壁鋼圍堰兼作鉆鉆孔平臺時，應(yīng)將將鉆孔施工產(chǎn)生的的全部荷載及各種種工況加入到圍堰堰結(jié)構(gòu)的最不利荷荷載組合中進行設(shè)設(shè)計和驗算。鋼圍圍堰需度訊或度凌凌施工時，應(yīng)制訂訂穩(wěn)定和防撞擊、、防沖刷的可靠方方案，并應(yīng)進行相相應(yīng)的驗算。c.雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)的的制作宜在工廠按按設(shè)計要求進行，，各節(jié)、塊應(yīng)按預(yù)預(yù)定的順序?qū)ΨQ組組裝拼焊，制作完完成后應(yīng)進行焊接接質(zhì)量檢驗，并應(yīng)應(yīng)進行水密試驗。。單元五圍堰法施施工工藝d.圍堰應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的的水文、地質(zhì)和通通航等情況，設(shè)置置可靠的定位系統(tǒng)統(tǒng)和導(dǎo)向裝置。其其浮運、下沉、定定位等工序的施工工及允許偏差應(yīng)符符合本教材情境五五沉井基礎(chǔ)的相關(guān)關(guān)規(guī)定。e.圍堰下沉至設(shè)計高高程，在灌注封底底混凝土之前，應(yīng)應(yīng)對河床面進行清清理和整平。圍堰堰置于巖面上時，，宜將巖面整平；；基巖巖面傾斜或或凹凸不平時，宜宜將圍堰底部制作作成與巖面相應(yīng)的的異形刃腳，增加加其穩(wěn)定性并減少少滲漏。5.膜袋圍堰（1）膜袋圍堰的構(gòu)構(gòu)造與特點①膜袋圍堰的構(gòu)構(gòu)造與受力特點類類似土袋圍堰。單元五圍堰法施施工工藝②膜袋圍堰適用用于水深在5m以內(nèi)，流速在3m/s以內(nèi)，且河（湖、、海）床較平緩時時。③膜袋圍堰的其其他構(gòu)造要求均同同土袋圍堰。（２）膜袋圍堰堰的施工要點①在筑堰之前，，應(yīng)將堰底河床處處的樹根、石塊及及其他雜物清除干干凈，并應(yīng)將河（（湖、海）床的陡陡坎整平。②填筑應(yīng)自上游游開始至下游合龍龍，堆碼時膜袋的的上下層和內(nèi)外層層應(yīng)相互錯縫，搭搭接長度宜為1/2～1/3，堆碼應(yīng)密實平整整。③堰外坡面有受受水流沖刷的危險險時，應(yīng)采用合適適的材料對其進行行防護，一般在外外坡面用草皮、柴柴排、片石或內(nèi)填填砂土的草袋加以以防護。單元五圍堰法施施工工藝④膜袋的縫口應(yīng)應(yīng)牢固嚴密，袋內(nèi)內(nèi)可采用砂或水泥泥固化土材料填充充，填充后應(yīng)采取取有效措施降低膜膜袋內(nèi)的水分。⑤圍堰沉降穩(wěn)定定后方可進行基坑坑的排水，排水時時應(yīng)控制水位的下下降速度。三、圍圍堰的防滲與防防沖圍堰的防滲和和防沖是保證圍堰堰正常工作的關(guān)鍵鍵問題，對土石圍圍堰來說尤為突出出。一般土石圍堰堰在流速超過3.0m/s時，會發(fā)生沖刷現(xiàn)現(xiàn)象，尤其在采用用分段圍堰法導(dǎo)流流時，若圍堰布置置不當，在束窄河河床段的進、出口口和沿縱向會出現(xiàn)現(xiàn)嚴重的渦流，淘淘刷圍堰及其基礎(chǔ)礎(chǔ)，以致導(dǎo)致圍堰堰失事。1.圍堰的防滲土石圍圍堰的防滲一般采采用斜墻、斜墻帶帶水平鋪蓋、垂直直防滲墻或灌漿帷帷幕等措施，如圖圖2.5.7所示。單元五圍堰法施施工工藝圖2.5.7土石圍堰的類型與與防滲方法（a）斜墻式；（b）斜墻帶水平鋪鋪蓋式；（c）垂直防滲墻式式；（d）灌漿帷幕式1—堆石體；2—黏土斜墻、、鋪蓋；3—反濾層；4—護面；5—隔水層；6—覆蓋層；7—垂直防滲墻墻；8—灌漿帷幕；；9—黏土芯墻單元五圍堰堰法施工工藝藝2.圍堰的防沖圍圍堰遭到?jīng)_刷刷在很大程度度上與其平面面布置有關(guān)，，尤其在分段