钢板桩围堰施工作业指导书

钢板桩围堰施工作业指导书钢板桩围堰施工作业指导书 1 1 适用范围适用范围 本作业指导书适用于新建铁路连云港至盐城线桥梁地段软土地基及河床的深水中 承台基坑钢板桩围堰施工 2 2 作业准备作业准备 2 12 1 内业技术准备内业技术准备 开工前 技术人员应对施工图纸及相关的通用图纸和实施性施工组织设计进行认 真审核和阅读 熟悉客运专线铁路作业指南 验收标准及相关的规范 制定安全保障 措施及应急预案 对进场作业人员进行岗前技术 安全培训和考核 合格后持证上岗 对考核合格的人员进行技术交底 深基坑防护必须编制安全技术方案 并经过监理单 位批审 2 22 2 外业技术准备外业技术准备 2 2 12 2 1 做好施工测量工作 经核对无误后 方可施工 2 2 22 2 2 备齐打桩机械 经验收合格具有出厂合格证的钢板桩并配齐生活 生产及办 公设施 满足施工生产需要 2 2 32 2 3 做好防水 排水工作 应在基坑顶部边缘外四周挖好防水 排水沟拦截雨水 若基坑处于凹处或河床中 为了排干积水 必须配备足够的排水机具 2 2 42 2 4 钢板桩采用组装插打时 组装的嵌缝用油灰及旧棉絮嵌塞紧密 组织及单块 桩两侧锁扣均应在插打前以黄油或热的混合油膏 质量配合比为 黄油 沥青 干锯 末 干黏土 2 2 2 1 以减少插打时的阻力 并增加防渗功能 2 2 52 2 5 准备好夹板或按照插打形状制成的工作导梁 2 2 62 2 6 安装导架时应注意一下几点 1 采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置 2 导梁的高度要适宜 要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效 3 导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形 4 导梁的位置应尽量垂直 并不能与钢板桩碰撞 3 3 技术要求技术要求 3 13 1 做好施工测量工作 测定桥墩台的中心桩 基础从横边线和中心线及临时测量 水准点 同时还必须做好断面测量 放出基坑边线 3 23 2 钢板桩桩顶高程应符合工艺设计要求 确保钢板桩垂直 4 4 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程 4 14 1 施工程序施工程序 钢板桩围堰法桥梁基础施工程序为 施工准备 钢板桩的组装 导梁的加工制 造 导梁的定位 钢板桩的插打 围堰合拢 水下开挖与围堰封底 基地检查与处理 4 24 2 工艺及质量控制流程工艺及质量控制流程 钢板桩围堰施工工艺及质量控制流程如图 4 2 所示 钢板桩围堰施工工艺及质量控制流程如图 4 2 所示 5 5 施工要求施工要求 5 15 1 施工准备施工准备 5 1 15 1 1 钢板桩的整理 新钢板桩验收时 应备有出厂合格证 机械性能和尺寸应符合要求 经整修或 焊接后的钢板桩 应用同类型的钢板桩做锁口通过试验检查 验收或整修后的钢板桩 应进行分类 编号 登记存放 锁口内不得积水 5 1 25 1 2 钢板桩锁口检查 用一块长 1 5 2 0m 符合类型 规格的钢板桩做标准 将所有同类型的钢板桩 做锁口通过检查 检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板平车 从桩头至桩尾进行 5 1 35 1 3 钢板桩检修 凡钢板桩有弯曲 破损 锁口不合的均应整修 按照具体情况分别用冷弯 热 敲 焊补 铆补 革除或接长 5 1 45 1 4 钢板桩的接长 钢板桩长度不够时 可用同类型的钢板桩等强度焊接接长 焊接时先对焊或将 接口补焊合缝 在焊接加固板 相邻钢板桩接长焊缝应注意错开 5 1 55 1 5 预留吊 拔桩用孔 如需要有吊装孔及拔桩孔时 应事先钻好孔 拔桩孔应焊接加强板 以免拔桩 时断裂 5 25 2 施工工艺施工工艺 5 2 15 2 1 围笼安装 当水深较大时 常用囹 以钢或钢木构成的框架 作为钢板桩的定位和支撑 即先在岸上或驳船上拼装围囹 运至墩位定位后 在围圈内插打定位桩 把围囹固定 在定位桩上 然后在围囹四周的导框内插打钢板桩 安装围笼时 应进行测量定位 用一层导框做成的围笼 一般是先打定位桩 再在定位桩上挂装导框 导框可在岸边组成 浮运到位以缆索锚定 在开始插打板桩 后 逐步将导框转挂在已打好的板桩上 用浮式转盘式或旋转式桩架时 一般用转动 的桩架先打好定位桩在安装导框架先打好定位桩在安装导框 5 2 25 2 2 插打与合拢钢板桩 1 钢板桩插打方法分为三种 1 逐块 组 插打 2 先合拢后再插打 3 开始的一部分逐块插打 后一部分则先插合拢后再打 第 1 种方法可用较矮的吊装设备 桩架移动线路较短 速度较快 但合拢误差 大 第 2 种方法用较高吊装设备 桩架移动线路长 进度较慢 但合拢误差小 第 3 种方法进度较快且合拢误差小 一般采用第 3 种方法 2 2 插打前 在锁口内应涂抹防水混合料 组拼装时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝 3 插打钢板桩的次序 对圆形围堰 应自上游开始 经两侧至下游合拢 对矩 形围堰 从上游一角开始 至下游合拢 这样不仅可以使围堰内避免淤积泥沙 而且 还可以利用水流冲走一部分泥砂 以减少开挖工作量 更重要的是保证围堰施工的安 全 4 插打钢板桩时严格控制好桩的垂直度 尤其是第一根桩要从两个垂直方向同 时控制 确保垂直不偏 在垂直导向设备导向下 一般现将全部钢板桩逐根或逐组插 打到稳定深度 然后依次打入直至设计深度插打的顺序按施工组织设计进行 一般至 上游分两头插打向下游合拢 插打前在锁口内涂以黄油 锯末等拌合物 组拼桩时用 油灰和棉花捻缝 以防漏水 钢板桩顶达到设计高程的平面位置差 在水上二打桩时 不得大于 20cm 在陆地打桩时不得大于 10cm 在插打过程中 应随时检查其平面位 置是否准确 桩身是否竖直 发现倾斜应立即纠正或拔起重插 为了加快进度 可另 用一台吊机或吊船担负吊装工作 桩架只做打桩用 可使用插桩夹板进行导向 5 钢板桩可用锤击 振动或再辅以射水等方法下沉 但在黏土地基中不宜使用 射水 锤击时宜使用桩帽 已分布冲击力和保护桩头 在插打钢板桩时 如起重设备 高度不够 允许改变吊点位置 但吊点位置不得低于桩顶以下 1 3 桩的长度 围堰 将合拢时 宜经常观测四周的冲淤状况 必要时应采取措施预防上游冲空 涌水或者 下游淤积 影响施工进程 6 钢板桩围堰在合拢处往往形成上窄下宽的状态 这使得最后一组板桩很难插 下 常用的办法是将邻近的一段钢板桩墙的上端向外推开 以使上下宽度接近 必要 时可根据实测宽度 做一块上窄下宽的异性钢板桩 合拢时 现将异性钢板桩插下 再插最后一块标准钢板桩 7 打钢板桩时应注意的事项 1 施打钢板桩 应对钢板桩认真检查 要求板面平直 接口预拼严密 2 2 采用定型钢板桩时 接口类型应该一致 3 3 水中钢板桩施工应该从上游开始 至下游合拢 4 4 插打钢板桩时 应该对正接口 借助桩锤自重缓慢沉入 必要时可低锤慢 击 5 5 应随时检查偏位和倾斜 发现偏位和倾斜 可用撬棍滑车纠正 5 2 35 2 3 抽水堵漏抽水堵漏 抽水前 应将钢板桩与导框之间空隙用垫木塞紧 以保证导框受力均匀 从围 堰内排水时 若发现有渗漏 锁扣 口不密的漏水 可在抽水发现后以板条 棉絮 麻绒等在板桩内嵌塞 或在漏缝外侧水中抛投煤灰拌锯末 效果显著 5 2 45 2 4 钢板桩的拔除 1 钢板桩系多次重复使用的设备 基础或墩身筑出水面后即可拔除钢板桩 拆 除围堰 为了使拔除钢板桩的工作得以顺利进行 可将钢板桩与水下封底混凝土接触 部位涂以沥青 在拔除钢板桩前 向围堰内灌水 使堰内水面高出河水面 1 1 5m 利用静水压力将钢板桩推开 使其水下封底混凝土脱离 必要时可用打桩锤击打待拔 扥钢板桩 再行拔出 钢板桩顶应制备圆孔 便于连接起吊卡环 拔出的钢板桩应清刷干净 修补整理 涂刷防锈油 堆放时应按板桩类型 长 度分别编号 登记 并堆放整齐 2 拔钢板桩时应注意的事项 1 拔桩起点和顺序 对封闭式钢板桩墙 拔桩起点应离开角桩 5 根以上 可 根据沉桩时的情况确定拔桩起点 必要时也可用跳拔的方法 拔桩的顺序 最好与打桩时相反 2 振打与振拔 拔桩时 可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的黏附 然 后边振边拔 对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振下 100 300mm 再与 振动锤交替振打 振拔 有时为及时回填拔桩后的土孔 当把板桩拔至比 基础低板略高时暂停引拔 用振动锤振动几分钟 尽量让土孔填实一部分 3 起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷 起吊力一般略小于减振器弹簧的压 缩极限 4 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的 1 22 2 0 倍 5 对引拔阻力较大的钢板桩 采用间歇振动的方法 每次振动 15min 振动 锤连续不超过 1 5h 6 6 劳动组织劳动组织 6 16 1 劳动力组织方式 采用架子队组织模式 6 26 2 施工人员应结合施工方案 机械 人员 工期要求进行合理配置 施工人员配 备表见表 6 2 表表 6 26 2 施工人员配备表施工人员配备表 职务数量 人 施工负责人 1 技术主管 1 专兼安全员 1 工班长6 8 技术 质检人员3 5 机械工 普工50 60 其中施工负责人 专兼职安全员 工班长 技术人员必须由施工企业正式职工担 任 并根据工程情况适当配备若干劳务工人 7 7 材料要求材料要求 原材料应符合设计要求 主要有钢板桩 型钢 混凝土等 投入数量按基础的 尺寸计算准备 8 8 设备机具配置设备机具配置 8 18 1 机具设备机具设备 钢板桩围堰施工机具包括打入钢板桩机械 拔除钢板桩机械 钢板桩丢份儿定 位与支撑导梁等 8 28 2 钢板桩施工机具的选择钢板桩施工机具的选择 钢板桩的施工机具按照打入方式的不同分为一下几种 1冲击打入机械 自由落锤 蒸汽锤 空气锤 柴油锤等 2 振动打入机械 可用于打桩 也可用于拔桩 如振动打拔桩锤 3 振动冲击打桩机械 在振动打桩机的机体与夹具间设置冲击结构 在激振机 产生上下振动的同时产生冲击力 使施工效率大大提高 4 静力压入机械 依靠静力将钢板桩压入土中 如液压压桩机 钢索卷扬机压 桩机 各种类型打桩机械只要适合于打桩的锤击能量以及其使用系数合适时 均可用 打钢板桩 采用单动气锤和落锤时 一般锤宜大于桩重 过轻的锤效率不高且容易打 坏桩头或桩尖 桩尖卷口 如果限于已有打桩机具 不合适上述条件时 可另外配 置高压射水装置辅助沉桩 8 38 3 拔桩设备拔桩设备 吊船 吊机 打拔桩机 振动打拔桩机 倒打汽锤 高压射水 千斤顶 拔杆 滑车及卷扬机等 拔桩可用长卡环扣在拔桩孔上作为吊点 8 48 4 配套工艺装备配套工艺装备 8 4 18 4 1 钢板桩围堰按平面形式有圆形 矩形 圆端形 多边形 其围堰结构有单层 和双层两种 单层结构形式有定位桩 导梁 或称导框 围笼 及钢板桩组成 定位 桩可用木桩或钢筋混凝土管桩 导框由多用型钢组成 8 4 28 4 2 钢板桩按横断面分为平形 槽形 Z 形 工字形或槽形钢 锁口形式有阴阳 环形 套形三种 各类型钢板桩在锁口连接处能转一定的角度 且均有圆形最小半径 的规定 在同一围堰内宜采用同类型锁口的钢板桩 否则需要加制异形钢板桩联结 8 4 38 4 3 插打钢板桩的支架的承载力 船舶吨位 木排铺设面积后厚度应按施工设计 要求选用 8 4 48 4 4 钢板桩围堰需用方木或型钢作为内导梁 导框制成围笼 其作用在于插打钢 板桩时起导向作用 顶层导框可兼做施工平台 更主要的是作为钢板桩围堰的内部立 体支撑 直接承受钢板桩传来的水压力和土压力 因此断面尺寸应能满足结构内力计 算要求 外导梁则只起导向作用 简单的围笼可只设一层内导框 较大型的需设内外 导框 导框有上下两层或多层 内外导梁间距应比钢板桩有效厚度大 8 15mm 以利 钢板桩的插打 9 9 质量控制及检验质量控制及检验 9 19 1 质量控制质量控制 9 1 19 1 1 施打钢板桩 应对钢板桩认真检查 要求板面平直 接口预拼严密 打桩机的选择可参考表 8 2 表 8 2 打桩机的比选 机械类别振动锤油压式压桩机 形式所有形式板桩除小型钢板外 钢板桩长度不适宜长桩任意长度 软弱粉土适宜可以 粉土 黏土适宜适宜 砂层可以可以 硬土层不可以不适宜 地层条件 辅助设施简单规模大 噪声小无 振动大无 贯入能量一般一般施工条件 施工速度一般一般 费用一般高 规模大工程大工程 优点打 拔都可以打 拔都可以 缺点瞬时电流大 需大容量变压器只适用于直线段 9 1 29 1 2 采用定型钢板桩时 接口内型应一致 9 1 39 1 3 应随时检查偏位和倾斜 发现偏位和倾斜时 可用撬棍滑车纠正 9 1 49 1 4 钢板桩桩顶高程应符合工艺设计要求 打钢板桩过程中 当导向设备失效 钢板桩顶达到工艺设计高程时 平面位置允许偏差 水中打桩为 20cm 陆地打桩为 10cm 9 1 59 1 5 经过整修或焊接的钢板做锁口 并通过试验 9 1 69 1 6 钢板桩接长时 应采用等强度钢板桩焊接接长 相邻制版桩接头上下错开 2m 以上 9 1 79 1 7 钢板桩围堰宽度应根据水深 流速 土质 和围堰长宽比等因素来确定 但 宽度不应小于 2 5m 9 1 89 1 8 钢板桩因倾斜无法合拢时 应使用特制楔形钢板桩 楔形的上下宽度之差不 得超过桩长的 2 9 1 99 1 9 密扣且保证开挖后入土不小于 2m 保证钢板桩顺利合拢 特别是工作井的四 个角度要使用转角钢板桩 若没有此类钢板桩 则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密 封 9 1