鋼板樁圍堰施工技術與組織

鋼板樁圍堰施工技術與組織施工原理和組成施工原理先利用振動錘打入鋼板樁形成阻水結構，然后通過水中吸泥清基至設計位置，最后進入水下混凝土封底。這樣通過鋼板樁及封底混凝土，為承臺施工提供無水的施工環(huán)境。適用范圍鋼板樁圍堰適用于淺水低樁承臺并且水深4m以上，河床覆蓋層較厚的砂類土、碎石土和半干性粘土，風化巖層等基礎工程。鋼板樁圍堰有矩形、多邊形、圓形等。鋼板樁有直形、Z形、槽形、工字形等，可作成單層與雙層圍堰。在一般橋梁工程基坑施工中，淺基多用矩形及木導框，較深基坑多用圓形及型鋼。因其防水性能好，多用單層圍堰。如用雙層圍堰時，在雙層圍堰的夾層中間一般填粘土，特殊情況下，在夾層下部灌注水下砼提高防滲能力，在鋼板樁圍堰的施工中，多用槽形鋼板樁。在施工鋼板樁圍堰時，鋼板樁圍堰頂面比施工期間可能出現(xiàn)的最高水位高出0.5m以上。鋼板樁圍堰內側工作面的大小，要滿足基坑頂邊緣之間要保留不小于1.0m的距離。當基礎較深，坑壁土質不良，滲水量大，邊坡（坑壁）容易坍塌，則圍堰內側坡腳至基坑頂邊緣的距離，適當增大，確保安全。同時，鋼板樁的入土深度及是否使用支撐，要通過檢算進行確定。采用鋼板樁圍堰時，需認真核實地質條件，如基底有大塊孤石或基底很硬則不適合采用鋼板樁圍堰。組成鋼板樁主要包括薄板樁、組合支撐樁和管狀支承樁。鋼板樁施工一般采用單根插打法，該法施工速度快，樣架高度相對較低，位于斜坡上的鋼板樁需采用二次打樁，必要時采用氧割切斷鋼板樁，為防止鋼板樁傾斜，在一根樁打入后應與前一根焊牢，它可避免先打入的鋼板樁被后打的樁帶入土中。鋼板樁施工的主要機械為振動錘及相應的起吊設備，振動錘與鋼板樁呈剛性連接,依靠錘內偏心塊產生上下振動,強迫與之接觸的土體發(fā)生振動,大大降低土體的沉樁阻力，從而使鋼板樁在自重及振動錘的壓重作用下順利沉入土體。A鋼板樁：鋼板樁為熱軋鎖口，防滲能力較強。從形式分為U形、H形、Z形等。其中U形應用最多。根據(jù)需要可將鋼板樁焊接接長，接長應先對焊，再焊加強板，最后調直。類型主要包括薄板樁、組合支撐樁和管狀支承樁。施工一般采用單根插打法，該法施工速度快，樣架高度相對較低，位于斜坡上的鋼板樁需采用二次打樁，必要時采用氧割切斷鋼板樁，為防止鋼板樁傾斜，在一根樁打入后應與前一根焊牢，它可避免先打入的鋼板樁被后打的樁帶入土中。施工的主要機械為振動錘及相應的起吊設備，振動錘與鋼板樁呈剛性連接,依靠錘內偏心塊產生上下振動,強迫與之接觸的土體發(fā)生振動,大大降低土體的沉樁阻力，從而使鋼板樁在自重及振動錘的壓重作用下順利沉入土體。B內撐：為了保證鋼板樁圍堰在完成混凝土封底并抽干吊香水后側壁不致產生較大變形，需設內撐。內撐由內圈梁，水平支撐柱組成。內圈梁一般采用型鋼，水平支撐一般采用φ50鋼管或型鋼，內撐的布置根據(jù)水深及水流的速度而定。二、鋼板樁圍堰施工工藝（1）施工準備鋼板樁運到工地現(xiàn)場后，應進行檢查、分類、編號。鋼板樁里面應平直，以一塊長約1.5m且鎖口合乎標準的同型板樁為基準進行檢查，凡鎖口不合者，均應修正合格后再使用（可用千斤頂頂壓或火烘等方法進行修正）。鋼板樁打設先由測量人員定出鋼板樁圍堰的軸線和邊線。鋼板樁打入前，鎖口應涂以黃油或其他油脂。插打前應先打入導向樁，并安裝導向架。導向架的作用是保持鋼板樁垂直打入且打入后鋼板樁樁面平直具體的操作步驟是:（1）履帶吊停在離打樁點就近的鋼平臺，側向施工，便于測量人員觀察。掛上振動錘，升高，理順油管及電纜。（2）錘下降，開液壓口，拉一根樁至打樁錘下，鎖口抹上潤滑油，起錘。（3）待鋼板樁尖離開水面30cm時，停止上升。錘下降，使樁至夾口中，開動液壓機，夾緊樁。上升錘與樁，至打樁地點。（4）對準樁與定位樁的鎖口，錘下降，靠錘與樁自重壓樁至淤泥以下一定深度不能下降為止。插樁時鎖口要對準。為防止鎖口中心線產生平面位移，可在打樁行進方向的鋼板樁鎖口處設卡板，不讓板樁移動，同時在導向架上預先算出每塊板樁的位置，以便隨時檢查糾正。待板樁打到設計深度后，立即用鋼筋或鋼板與導向架焊接固定。（5）試開打樁錘30秒左右，停止振動，利用錘慣性打樁至堅實土層，開動振動錘打樁下降，控制打樁錘下降的速度，盡可能的使樁保持豎直，以便鎖口能順利咬合，提高止水能力。（6）板樁至設計高度前40cm時，停止振動，振動錘因慣性繼續(xù)轉動一定時間，打樁至設計高度。（7）松開液壓夾口，錘上升，打第二根樁，以上類推至打完所有樁。打樁前一般應在鎖口內涂以黃油、鋸末等混合物，在打完鋼板樁后，開始進行鋼板樁圍堰內的止水處理。（8）鋼板樁沿軸線傾斜度較大時，采用異形樁來糾正。異形樁一般為上寬下窄和寬度大于或小于標準寬度的板樁，異形樁可根據(jù)實際傾斜度進行焊接加工；傾斜度較小時也可以用卷揚機（或葫蘆）和鋼索將樁反向拉住再錘擊。施工注意事項：（1）導向樁打好之后，以槽鋼焊接牢固，確保導向樁不晃動，以便打樁時提高精確度。（2）線樁插打，鋼板樁起吊后人力將樁插入鎖口，動作緩慢，防止損壞鎖口，插入后可稍松吊繩，使樁憑自重滑入。（3）鋼板樁振動插打到小于設計標高40cm時，小心施工，防止超深發(fā)生。（4）封口時，精確計算異形鋼板樁的尺寸，確保止水質量。角樁的制作由于鋼板樁圍堰形樁的需要，通常要配備改變打樁軸線方向的特殊形樁的鋼板樁，在方形圍堰中，一般采用90°的角樁。角樁一般是將工程所用的鋼板樁從背面中心線處切斷，再根據(jù)選擇的截面進行焊接。3、圍堰抽水與支撐鋼板樁圍堰封閉后進行抽水，抽水過程中應嚴格控制抽水速度和抽水高度，并在圍堰頂端設置一道安全支撐。當抽水達到預定的深度后，應及時加支撐防護。鋼板樁全部焊接牢固到導向槽鋼上。內部利用型鋼做成骨架進行支撐，以保證安全，考慮到有1.5m厚封底混凝土，故內部支撐共分兩層，以確保鋼板樁圍堰的穩(wěn)定性。兩端采用雙拼I36工字鋼做成斜撐。水中清基水中清基多用高壓水槍（壓力為2.5~3.0MPa）將土層破碎稀釋成泥漿，在抽水及進行內部支撐的過程中，用泥漿泵配合高壓射水將圍堰內的淤泥清除，然后用水力吸泥機將泥漿排出圍堰外，圍堰內的水位要時刻與圍堰外平齊，保證內外水頭差不大于50cm，以保證圍堰安全。如土層較硬，則可用起重機吊抓斗進行挖土。作業(yè)時，一般先清理圍堰中央部分的土，形成鍋底形，然后再均勻沖抓周邊。清除過程中同時使用抽水機對圍堰內進行清淤補水，清淤時及時測量坑底標高，如達到設計底標高，停止高壓射水。如果抽水后發(fā)現(xiàn)清淤不到位，用人工清除剩余淤泥。圍堰封底由于采用水下封底可能造成鋼板樁無法拔出，所以采用先抽水、支撐，后封底。當清淤達到要求后，即可按常規(guī)進行干封底施工。封底時在鋼板樁圍堰內側支模，封底混凝土強度等級采用C20，厚度計算校核后方可實施，封底的方法采用導管灌注法，封底混凝土標號為C20，坍落度控制在18~20cm。另外，為提高混凝土的流動性和延長混凝土的初凝時間，在混凝土拌制中可摻加粉煤灰和高效緩凝型減水劑。抽水混凝土試件強度達到設計強度后，立即進行圍堰內抽水。當抽水至設計支撐位置時即停止。然后安裝內撐。內撐安裝完畢后，再繼續(xù)抽水。抽水派專人負責，為防止在抽水過程中發(fā)生圍堰變形，需在圍堰內外均設水泵。如發(fā)生情況，應立即停止向外抽水，馬上向吊箱內抽水，保持吊箱內外水壓平衡。為防止漏水，采用一邊抽水一邊順著鋼板樁的鎖口下溜干細砂的方法，借助水壓力將細砂吸入接縫內而達到堵漏的目的，對于變形較大的接縫用棉絮塞填。鋼板樁打入之前一般應在鎖口內涂以黃油、鋸末等混合物。當鎖口不緊密漏水時，用棉絮等在內側嵌塞，外側包裹一層防水彩條布，起到防水和減小水壓力的雙重效果，抽水時同時在外側水中漏縫處撒大量木屑或谷糠和爐渣的混合物，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，在樁腳漏水處，采用局部砼封底等措施。若漏水嚴重，堵漏困難時，在鋼板樁外側補打木樁圍堰，木樁圍堰內側鋪設彩條布，在彩條布與鋼板樁圍堰間填筑粘土進行封堵。拔樁墩臺身施工完畢后即可安排拔樁。先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1~2min，使鋼板樁與周圍的混凝土分離，減少混凝土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來時應停止拔樁，先振動1~2min后往下錘0.5~1.0m再往上振拔，如此反復可將樁拔出來。三、機械設備、勞動力安排、質量標準（1）機械設備及勞動力安排機械設備主要包括振動錘、運輸船及水上浮吊。勞動力安排：鋼板樁圍堰施工一般分為兩個施工隊，一隊負責鋼板樁圍堰的打入，拔除及水中清基（18人）；一隊負責封底混凝土的澆注（15人）。（2）質量標準平面位置偏差±5cm；高程偏差±3cm。四、安全保證措施（1）在通航橋孔進行施工時，應事先與港監(jiān)、海事部門協(xié)商設置航標等事宜，并發(fā)出公告，使過往船只注意航行。（2）在施工過程中，應配備水上救生船和救生設備，救生船應?？吭谶m當?shù)牡攸c，船上人員執(zhí)行24h輪流值班制，堅守崗位。水上作業(yè)人員一律配發(fā)救生衣，進場必穿。（3）使用水上浮吊時，必須按吊機的吊重曲線操作，不得強行起載、起距，并用錨碇固定。（4）拖靠水上浮吊就位前，應事先與港監(jiān)、海事部門聯(lián)系，請他們協(xié)助護航配合，以免發(fā)生碰船事故。（5）調度人員應每天與當?shù)貧庀缶帧庀笳炯八牟块T聯(lián)系，掌握準確的氣象及水情預報，有6級以上大風時應停止一切作業(yè)，并加強檢查錨碇設備的情況。（6）在水上浮吊和鋼板樁圍堰上配備足夠的信號及通信設備，并按航行安全規(guī)定懸掛旗幟、燈光信號和警鐘。（7）施工船只在航行中應認真觀