钢板桩围堰施工作业指导书.doc

钢板桩围堰施工作业指导书 钢板桩围堰施工作业指导书 一、结构形式钢板桩围堰的结构形式由定位桩、导框及钢板桩组成。 定位桩可用木桩或钢筋砼管桩，导框一般多用型钢组成。 钢板桩围堰形式有矩形、多边形及圆形等。 钢板桩的类型较多，在湖州大桥、长兴港中桥、锡家中桥桥墩施工中，根据实际情况，采用圆形单层围堰，使用槽形钢板桩。 水流量不大，流速较慢，可仅以内导框做框架。 钢板桩根据现场打桩设备条件，可单块插打或成组插打。 打桩时必须安装桩帽。 下图为三块组合桩的桩帽。 二、施工准备新旧钢板桩运到工地后,均应进行详加检查、丈量、分类、编号。 在钢板桩工程中，经常用旧钢板桩，由于反复使用，多有变形，产生缺陷，主要有 （1）、桩身不光，桩身焊有钢板角钢铁等，有锈皮、油污或混凝土残渣；经过锤击，两端参差不齐，卷曲或破裂等； （2）、锁口有破裂、扭曲、缺损、局部弯曲及电焊瘤碴等； （3）、钢板桩的宽度不一样，每三块同类型的钢板桩宽度互有出入，同一组两端宽度也不相同； （4）、不同程度的弯扭现象。 经整修后的钢板桩技术标准 （1）宽度一组钢板桩的宽度，允许公差为30mm。 （2）锁口A、锁口内外应光洁一致，并呈一直线；B、锁口在拼接处的高低差（见图）h 1、h2均应小于2mm；C、锁口拼接处应尽量拼接紧密，间隙s小于3mm；D、锁口全长不应有破裂、缺损、扭曲或者“死弯”；E、锁口整修后，应用一块同型号长23米的短桩作通过试验，以23人拉动为宜，或用卷扬机拖拉，其最大牵引力不大于5KN。 （3）、光洁及两端整齐标准全长不应有焊瘤、钢板、角钢或其它焊附突出物，保持平滑。 两端切割整齐，上端备好拔桩需要的圆孔（千斤绳孔眼）及圆孔加固，每组长度误差，比中间一块应在3mm以内。 （4）、扭曲及弯曲设钢板桩坐标线如下图A、整修后的扭曲量（扭曲段两端对角线对Y-Y轴的高低差/扭曲段长度）5/1000B、弯曲三种弯曲情况见下图（a）、（b）、（c），应符合下列标准a）、b）a/L或a1/L15/1000c）a/L或a1/L13/1000（L 三、钢板桩组拼、整修措施在岸上平坦场地进行，场地上设有两架轻型龙门吊机，电动卷扬机及复式滑车组等。 A、组拼作业程序a）、选择，整修钢板桩；b）、按长度情况将钢板桩套连成组，在套连同时，将黄油沥青混合物嵌入锁口内，长36钢板桩组配如下图c）、焊接钢板桩，检查钢板桩两边锁口；d）、安装加劲横向刚性用的弧度卡箍，检查吊耳，焊好拔桩时千斤绳孔眼的加劲板。 e）、钢板桩组锁口嵌缝，下端内面与封底混凝土接触部分涂以隔离层。 B.整修措施a）场地平整后，支垫钢板桩的钢轨或方木，应经水平测量调整，达到高低差小于2mm的要求；b）宽度调整是用对拉螺栓及千斤顶按下图所示进行c）为保证锁口拼接处高低差h1，h2及接缝s符合标准，应1）、拼接处两端各装平直夹箍一套，使三块钢板桩平齐，电焊先后次序按工序规定，以消除和减少电焊的收缩变形，保证使h1值最小；2）、组拼前细致测量每块钢板桩实际宽度，经选择后再进行组拼，使h2值最小；3）、为使钢板桩端部与桩身垂直和切割整齐，用厚2mm钢板制成与钢板桩断面同型的样板，依此划线切割，能保证组拼焊接时s值最小；4）、锁口扭曲及“死弯”校正如下图在死弯处电焊螺栓一根；螺栓两侧各设垫块，用厚20mm板作梁，螺栓从梁中央孔眼穿出，拧紧螺栓弯曲部分即可提高拉平，在拧紧螺栓前，用乙炔先将弯曲部分烘烤；d）、桩身扭曲及弯曲校正是用千斤顶或弯轨器在钢板桩加热后进行（使用千斤顶时，须以型钢作顶架）e）、其余的整修采用铆工的冷作工艺完成。 四、导框安装与插打方法钢导框安装，一般是先打定位桩或作临时施工平台。 导框在现场分段制作，在平台上组装，固定在定位桩上。 待插打入少量钢板桩后，逐渐将导框固定到钢板桩上。 钢板桩采用组桩插打时，需每隔45m加一道夹板，夹板结构见下图，夹板应在板桩起吊前夹好，插打时，逐付拆除，周转使用。 组桩及单桩的锁口内均应涂以黄油混合物油膏（重量配合比为黄油沥青干锯末干粘土=2221），以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。 打钢板桩应选用较轻型桩架，一般锤重宜大于桩重，锤击能要适当，用组合桩时，可按桩数加倍。 五、插打与合拢钢板桩可逐块插打到底或全围堰先插合拢后,再逐块(组)打入。 圆形围堰插打顺序见下图；图中a与b较C少一个合拢点。 b的的累计误差大于c，ab都可能在合拢前遭受回流影响而使桩脚外移，造成合拢困难。 C受回流影响较小，在流速较大处，宜用c式插打。 插打钢板桩，从第一块（组）应保持不歪。 最先几块插好打稳后，即应与导框固定，然后继续插打。 为了使打桩正常进行，可由一台吊机或吊船来担负运吊桩工作。 钢板桩起吊后需人力扶持插入前一块桩的锁口内，动作要缓慢，防止损坏锁口。 插入以后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入或用锤重自压，比较困难时，也可用滑车组强迫插桩，拉力不宜过大。 待插入一定深度，站立稳定后，方可加以锤击。 钢板桩打桩前进方向的锁口下端宜用木栓塞住，防止砂砾进入锁口内，影响以后插打。 凡带有接头的钢板桩应与无接头的桩错开使用。 不得已时其接头位置至少上下错开2m以上。 保证钢板桩插打正直顺利合拢的措施是随时纠正不便歪斜。 歪斜过甚不能用拉挤办法整齐者，要拔起重插。 纠正无效时，应特制楔形桩合拢。 每块楔形桩的斜度不超过2%。 如受斜度限制，一个合拢口可用二块楔形桩，但每块应各具一个垂直边，其间至少夹一块普通钢板桩。 用楔形桩（一块）合拢时的插打顺序见下图楔形桩的制造形式如下图钢板桩围堰完成以后，还必须将外导环与钢板桩间隙逐个的以硬木塞紧，以免变形，同时考虑局部冲刷可能加大，为保证钢板桩的一定入土深度及减少以后围堰内水下混凝土向外的侧压力，则在堰外用长导筒抛石防护。 1插桩的质量标准圆形围堰要求插下钢板桩（适用于长3036米的）应符合以下质量标准A。 已插下的钢板桩，对垂直囹半径的倾斜度或对于插桩方向的倾斜量b/h5/1000见下图B。 插入桩位的钢板桩必须靠紧内导环，即要求钢板桩沿设计半径垂直插入桩位，如不能靠近时，其间隙应小于20mm；C。 每组钢板桩必须按编号插入正确的桩位，偏差应小于15mm。 如第旧钢板桩，应先按钢板桩实际宽度编号并据以列出桩位。 2合拢措施钢板桩围堰在合拢时，两侧锁口往往不尽平行。 两端相距在一定范围内的，可参考下列措施进行调整A在钢板桩顶端使用千斤顶或两套复式滑车组调整至需要间距，见下图B将近合拢前，两侧各剩下几组，在尚未插桩时即应考虑合拢情况，宜将钢板桩悬挂，不使桩底口落到河床，用复式滑车调整间距便于合拢，见下图C当钢板桩插下时，由于经过调整的间距不可能完全平行，必须施以压力才能使合拢钢板桩插下。 或当钢板桩尚未有很大长度未能套入锁口，又不便采用锤击方法打下时，可在顶端安装复式滑车组，并将滑车组下端固定后，将钢板桩拉入锁口。 见下图插桩过程中，应做到“插桩正直，分散偏差，有偏必纠，调整合拢”的要点，在圆形钢板桩围堰是可以不用楔形钢板桩而达到合拢目的。 六、钢板桩围堰可能遇到的问题及防止措施6.1对插打钢板桩的防止倾斜措施A.为减少锁口摩阻力,插桩前,除在锁口内涂以润滑油料外,同时在第二次插下的钢板桩不插套的锁口下端,打入铁楔或硬木楔,以防泥砂堵塞锁口,见图B.采用复式滑车组予以纠正见图:C.当在坚实土壤地带插桩,可将桩尖裁成一定角度,利用反力,使已倾斜的钢板桩逐步恢复正常,见图:6.2对钢板桩锁口漏水的防止措施用单层钢板桩围堰作为管柱基础的施工方法,一般是可以安全抽水到18m深而不致漏水.但有时由于大风浪的作用或起吊、插打钢板桩组不当，致使锁口发生变形以及船驳不慎撞击等原因，均可招致已嵌缝的锁口出现渗漏。 补救措施是在漏水锁口的围堰外侧需利用导管投撒细煤渣，俟煤渣沉至漏水高度即可堵塞漏水，或以麻袋盛装细煤渣，沉入水中，用活扣反倒在漏水部位也可。 七、钢板桩围堰内清基钢板桩围堰内清基工作主要是吸泥及整平，一般采用吸泥机进行，由于围堰内纵横杆件交错较多，吸泥机的移动受到限制，故宜多装吸泥机组，一个桥墩围堰可安装612台，每台吸泥的工作面积约为1326m2。 由设有几个支管开关的总分包加以控制。 开关、吸泥机、出泥管均应有统一编号，由专人观察出泥情况，据以决定吸降或移位。 在钢板桩露出水面过高时，为提高吸泥功效；可在钢板桩距水面以上适当位置处烧一孔洞将出泥管伸出；但要考虑钢板桩的损失和以后的施工水位问题。 靠近钢板桩附近的泥沙较难吸出，可由潜水工以软射水管用0.30.5MPA水压将泥沙冲移到吸泥机附近吸出。 围堰内经过吸泥整平后，进行测量，测点的分布与导管位置大致相同，基底面标高须符合设计要求，局部高低差允许40cm，管柱壁上不得粘附泥沙。 八、钢板桩围堰内水下混凝土封底（一）、灌注水下封底混凝土,详见钻灌注桩施工中水下砼灌注,由于围堰内灌注混凝土的面积较大,需用的导管较多,导管数量的布置按下列因素决定:A.围堰内可以具体安装导管的位置;B.为使钢板桩与水下混凝土有良好结合,四周导管的布置应较中间为密;C.基坑中障碍多的部位,导管布置应较密。 D.考虑到导管很长，万一灌注中发生导管堵塞，处理费时，须利用相邻导管投入工作，故导管的布置应较密。 深水，大面积灌注水下混凝土，由于受到混凝土生产速度的限制，还不可能采取全面同时灌注，使基底混凝土面在同一水平上普遍均匀升高的办法，目前一般采用分层往复灌注，即每次同时开灌35根导管，由围堰上游逐步向下游推进，每灌注高约2.53.0一层，再返回开灌第二层直至达到要求高度。 （二）、为保证灌注水下混凝土的整体密实性，施工时采取以下措施A、应有周密施工组织，严格操作工艺，详细掌握测量资料及施工情况，集中指挥，互相配合；B、采取分层往复的灌注方法，主要控制灌注第二层水下混凝土时间必须在第一层灌注的水下混凝土初凝时间以内，因而在选择水泥品种标号时，要相应的考虑到以初凝时间较长的水泥为佳；C、导管埋入混凝土深度至少1m，一般在24m范围之内，过深将使底层混凝土凝结导管，过浅将使新注入的混凝土从导管四周翻起而影响质量。 D、导管灌注的有效半径采用3.54.0m,并尽量采取多种办法以加速混凝土供应量；E、混凝土的施工陷度采用1820cm，并准备陷度较大的（20 22、2224）配合比，以便临时改换之用。 混凝土面流动坡度应保持在1/51/10之间，不宜有较长时间超过1/4或更陡的流动坡面；F、每根导管灌注结束后，立即清理，并组织下一次的灌注准备工作，如导管配套，球塞配置等。 G、如系两次封底，当第一次灌注完毕，待混凝土达到一定程度（5MPa），以水下养护试件鉴定为准后，用高压射水（0.51.0MPa）将表面浮浆或松散沙石冲起，以空气吸泥机吸出，务必清除干净，方得开始第二次灌注，以免形成两次混凝土间的薄弱夹层；同时为了减少拔除钢板桩的粘着阻力，应在第二次灌注前将钢板桩重打一遍（一般沉入约510cm）。 九、拔除钢板桩钢板桩的拔除分为二个工序先将钢板桩拔松，然后拔出。 拔除顺序应考虑水流方向、桩位的相互关系，避免因水流冲力而冲倒钢板桩。 如图5-110所示拔桩顺序，分批交叉进行，先从下游1号拔起，拔一侧的17号，再进行拔另一侧的115号，然后返回拔一侧的815号。 拔起钢板桩不仅要克服桩与土壤及