栈桥及水中平台施工方案(新)

1 目 录 1 工程概况及现场条件 3 1 1 工程概况 3 1 2 钻孔灌注桩概况 5 1 3 现场条件 5 1 4 质量目标及标准 6 2 编制依据及验收标准 7 2 1 编制依据 7 2 2 验收标准 7 3 施工准备及部署 8 3 1 机构组织 8 3 2 施工场地 8 3 3 现场交通 8 3 4 施工用电及用水 8 3 5 施工设备及人员 8 3 6 施工材料 9 3 7 施工顺序 10 3 8 施工计划 10 4 施工方法及技术措施 11 4 1 总体施工思路 11 4 2 栈桥搭设 11 4 2 1 栈桥设计 11 4 2 2 栈桥计算 13 4 2 3 栈桥安全防护措施 17 4 3 水中围堰施工 18 4 4 施工方法概述 20 4 5 施工工艺流程图 21 4 6 钢板桩围堰施工方案 22 4 6 1 钢板桩的打入 22 4 6 2 抽水围堰支撑 26 2 4 6 3 防渗堵漏及变形观测 28 4 7 围堰计算 29 4 7 1 北横引河 9 米围堰计算 29 4 7 2 八滧港 12 米围堰计算 34 4 8 钻孔灌注桩施工方案 38 4 8 1 测量放样 38 4 8 2 护筒埋设 38 4 8 3 钻机就位 39 4 8 4 泥浆循环 39 4 8 5 终孔及清孔 42 4 8 6 钢筋笼的制作 42 4 8 7 钢筋笼安装 43 4 8 8 安装导管 44 4 8 9 水下砼浇筑 44 4 8 10 桩底注浆 46 4 8 11 成桩检测 48 5 施工故障应急处理 49 5 1 坍塌 49 5 2 缩颈 50 5 3 钢筋笼上浮 50 5 4 桩底沉渣量过多 51 5 5 导管进水 52 5 6 堵管 52 5 7 断桩 52 6 安全 文明施工保证措施 54 3 1 1 工程概况及现场条件工程概况及现场条件 1 11 1 工程概况工程概况 北横引河桥起点桩号K7 325 114 终点桩号为K8 057 515 全 长 732 821 米 桥型为先简支后连续小箱梁 预应力混凝土连续箱梁 分南北幅 北幅跨径组合4 25 2 25 24 58 36 991 60 36 991 25 197 3 30 2 30 23 642 4 25 5 25 南幅跨径组合4 25 3 25 18 895 36 991 60 36 991 29 524 2 30 3 30 4 25 5 25 北 横引河桥主桥为三跨一联变截面预应力连续相梁桥结构 由于本桥跨越 六级航道 为尽可能降低施工期间对北横引河通航的影响 采用挂 篮悬臂浇筑法进行连续箱梁的施工 小箱梁均采用 架桥机架 预制 梁 法 本桥与北横引河顺交48 38 51 与八滧港逆交19 27 08 其中水中墩号为 BHPL09 BHPL10 BHPR08 BHPR09 BHPL12 BHPL13 BHPR12 BHP R13 共八座 水中墩台平面图如下 4 36 991m 60m 36 991m 36 991m 60m 36 991m 25 197m 29 524m 30m 30m 30m 30m 北横引河桥跨北横引河和八滧港平面布置 5 1 21 2 钻孔灌注桩概况钻孔灌注桩概况 本施工方案是北横引河桥水中钻孔灌注桩专项施工方案 方案主要分为三 个部分 栈桥搭设 水中围堰的施工验算及水中钻孔灌注桩的施工技术 北横引河桥共计 8 只墩台位于河道内 即 BHPL09 BHPL10 BHPR08 BHPR09 位于北横引河河道中 BHPL12 BHPL13 BHPR12 BHPR13 位于八滧港河道中 具体情况如下 所示 序号墩号钻孔灌注桩直径根数桩长备注 1 BHPL09 D120774 北横引河 2 BHPL10 D120774 北横引河 3 BHPR08 D120774 北横引河 4 BHPR09 D120774 北横引河 5 BHPL12 D801356 八滧港 6 BHPL13 D801356 八滧港 7 BHPR12 D801356 八滧港 8 BHPR13 D801356 八滧港 1 31 3 现场条件现场条件 1 场地条件 场地地基土在 80m 范围内均在第四季松散沉积物 由饱和粘性土 粉性土 和砂土组成 按其地质时代 成因类型 分布发育规律及工程地质特征 可将 其划分为 5 个工程地质层 15 个亚层 其中 层为人工填土和新近围垦造田沉 积土层 层土为 Q4 沉积物 为 Q3 沉积物 2 水位情况 根据实地调查 结合设计图纸 北横引河水深 3 米 八滧港水深 6 米 6 1 41 4 质量目标及标准质量目标及标准 钻孔灌注桩施工质量目标 1 原材料合格率 100 2 混凝土试件强度合格率 100 3 钻孔桩分项工程合格率 100 7 2 2 编制依据及验收标准编制依据及验收标准 2 12 1 编制依据编制依据 崇明至启东长江公路通道工程 上海段 标施工图设计 崇明至启东长江公路通道工程 上海段 I 标总体施工组织设计 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 2000 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2004 市政桥梁工程质量检验评定标准 CJJ2 90 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 关于钻孔灌注桩进行桩底注浆的通知 2009 8 16 2 22 2 验收标准验收标准 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 2000 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2004 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 8 3 3 施工准备及部署施工准备及部署 3 13 1 机构组织机构组织 钻孔灌注桩施工阶段 由主管生产的项目副经理 总工程师以及结构工程 师负责现场安全 生产 技术 机械及材料供应等具体工作的指挥 协调 技 术 安全生产 质检 物机等部门相互协作 成立以项目经理任组长 总工程师和项目副经理任副组长的质量管理领导 小组 建立从项目经理 施工队长到操作工人的岗位质量责任制 明确各级管 理职责 建立严格的考核制度 3 23 2 施工场地施工场地 本工程中钻孔灌注桩施工均采用围堰施工 施工平台主要依靠后续填土 为确保施工安全 施工时 应严格控制围堰填土的质量和压实度 拟定采用粉 质粘土进行分层碾压填筑 具体施工要求详见后续文字说明 3 33 3 现场交通现场交通 施工区域场内交通主要是利用施工主便道配合铺设行车道板等措施实现交 通目的 场外主要是利用镇级及以上级公路进行运输 3 43 4 施工用电及用水施工用电及用水 根据现场及临时用电计划 另见 施工临时用电方案 现场主要引接高 压电至施工现场 解决施工用电 按照施工组织设计计划本工程施工用水取自于施工场地附近的河流 对于 距离河流较近的施工场地 用水泵直接抽取河水即可 3 53 5 施工设备及人员施工设备及人员 考虑现场情况以及工程特点采用 4 台 GPS 10 正循环钻机施工 人员配备每 台桩机技术人员 2 名 电焊工 2 名 普通工人 8 名 共四个工作面进行施工 9 主要人员配置主要人员配置 序号工种类别投入人数 1 管理人员8 人 2 技术人员8 人 3 技术工人8 人 4 普通工人32 人 合计 56 人 械设备使用计划械设备使用计划 序号机械名称规格型号 功率 KW 或容量 方 或吨位 t 产地数量 台 1 钻孔桩机 GPS 1060KW4 2 钢筋切断机 WQ 404kw 广东 2 3 钢筋弯曲机 W181 5kw 广东 2 4 交流电焊机 AKA300140KVA 泰兴 2 5 发电机 GF 120120KW 上海 2 6 泥浆运输车东风 30m3 长春 2 7 泥浆泵 1048 8 砼泵车 1 9 砼运输车 8m36 11 泥浆蓄罐车 2 12 振动锤 DZJ1201202 结合崇明县的地质情况每台桩机每根桩的施工时间约为 22 小时 施工时间如下表 钻孔灌注桩分项作业进度指标 分项工程 钻机 定位 钻进 第一 次清孔 吊放 钢筋笼 安装 导管 第二 次清孔 灌注 水下砼 合计 单桩作业时间1h8h1h5h2h1h4h22h 钻机的综合成桩能力按 22 小时 1 根 1200mm 桩长 74m 计算 10 3 63 6 施工材料施工材料 钢筋笼在现场加工 混凝土供应主要来自于自建混凝土搅拌站 现场混凝 土搅拌站生产能力为 240m3 h 实际供应混凝土能力可达 140m3 h 混凝土搅拌 站距离最远的施工点仅 30 分钟车程 根据钻孔桩施工计划和混凝土灌注速度混 凝土运输配备 6 台 6 方或 8 方的混凝土运输车即可 3 73 7 施工顺序施工顺序 3 83 8 施工计划施工计划 序号墩号施工时间施工机械 1BHPR8 2010 3 16 2010 3 311 钻机 2BHPL9 2010 3 16 2010 3 312 钻机 3BHPR13 2010 3 16 2010 3 313 钻机 4BHPL13 2010 3 16 2010 3 314 钻机 5BHPR9 2010 4 1 2010 4 151 钻机 6BHPL10 2010 4 1 2010 4 152 钻机 7BHPR12 2010 4 1 2010 4 153 钻机 11 8BHPL12 2010 4 1 2010 4 154 钻机 12 4 施工方法及技术措施施工方法及技术措施 4 1 总体施工思路总体施工思路 根据对现场的调查 我公司对北横引河 八滧港河道内的钻孔桩施工均采 用围堰施工方式 北横引河内钻孔灌注桩采用单层拉森 型 9 米钢板桩进行围 堰 八滧港河内钻孔灌注桩采用单层拉森 型 12 米钢板桩进行围堰 围堰完成 后在钢板桩顶部焊接 32 工字钢 形成作业平台 供专业桩基施工队伍进行施 工 运输通道即在 2 个承台之间搭设一座栈桥 便于钢板桩施工 材料运输 栈桥搭设至承台时 两边各加宽 2 米 施工方法同栈桥 形成一个施工作业平 台 专供吊装以及承台 立柱 0 块的施工 钻孔灌注桩施工为常规施工方法 4 2 栈桥搭设栈桥搭设 本标段北横引河和八滧港共 8 只位于河中的承台 北横引河水深约为 3m 八滧港水深约为 6m 我部为保证整个工程的施工 在便道走向修筑便桥 桥 面宽度均为 6 米 拟建便桥四座 共长 103 米 河床多为粘土 便桥的修筑 结合地方的实际情况 满足通航的要求 4 2 1 栈桥设计栈桥设计 1 便桥设计 最大设计运输荷载为 60T 桥面宽度为 6 米 2 桩组设计 北横引河 在河道中确定便桥的走向位置 木桩采用落叶松圆木 直径 小头 16 18cm 桩长 8 米 入土长度 4 5m 纵向间距为 2m 横向为 1m 桐木桩上横向铺垫方木 起到平整与减震作用 桐木桩与方木用铁钉连接牢固 防止纵向和横向移动 对便桥设置防撞扶手和警示标志 13 101010101010 桐木桩 北横引河栈桥横断面图 单位 分米 12 钢管扶手 25cm 25cm枕木 32 槽钢满铺 方木与桐木桩用 铁钉连接牢固 3根10cm 7 5cm方木填塞 桐木桩 40 工字钢 25cm 25cm枕木 32 槽钢满铺 北横引河栈桥纵断面图 单位 分米 202020202020202020 10cm 7 5cm方木 14 40 工字钢 北横引河栈桥平面图 单位 分米 32 槽钢 桐木桩 101010101010 202020202020 八滧港 根据河中承台位置确定便道走向 桩基采用 300 的空心钢管立 柱 桩长 12m 入土长度为 5 5m 纵向间距为 3m 横向为 2 5m 16钢筋连接 10cm 7 5cm方木 钢管扶手 12 八滧港河栈桥横断面图 单位 分米 300钢管桩 32 槽钢满铺 N1 40 工字钢 N2 3030 2525 300钢管桩 40 工字钢 60 303030 2525 32 槽钢满铺 八滧港栈桥道平面图 单位 分米 15 3根10cm 7 5cm方木填塞 八滧港河便道纵断面图 单位 分米 32 槽钢满铺 10cm 7 5cm方木 40 工字钢 300钢管桩 10 槽钢 30303030 16钢筋连接钢管 桩与40 工字钢 3 便桥的安装方法 考虑便桥的集中荷载 上部纵向为 12m 长的 40 工 字钢 每根桩顶设置一根 桐木桩和钢管桩上部用横向方木垫平 其中便桥结构 详见示意图 4 桥面铺设 桥面用 32 槽钢纵向满铺 两端用螺旋固定 使便桥连接顺 畅 行车时无明显的晃动 用来保证车辆通行 6 护栏用钢管扶手 焊成 1 2m 高的简易护栏 固定在纵向型钢上 用红 白油漆刷好 起到警示作用 16 4 2 2 栈桥计算栈桥计算 2525 3030 40 工字钢 N2 32 槽钢满铺 N1 10cm 7 5cm方木 300钢管桩 12 钢管扶手 因桐木桩间距较钢管桩密 当将栈桥简化至简支梁计算时 间距小则可以 大大增加桩身承载力 四座栈桥梁体和桥面结构相同 故选取直径为 300mm 的 钢管桩进行验算 1 因顶层纵向 32 槽钢 N1 为满铺直接当做桥面板 故无需进行强度验 算 其受力情况如下 N1 槽钢受人群均布荷载 3 5KN m2 2 5m 8 75KN m N1 槽钢自重 2 5 3 0 32 38 2 9 8 8 8KN 钻机自 80KN 吊车重 250KN 考虑 1 1 的冲击系数和 1 1 的安全系数 合 计取 1 2 系数 计算时考虑最重的一种荷载得 250 80 1 3 429N 汽车吊机每个支腿传递的荷载为 429 4 107 5KN N1 槽钢受力最不利情况 受力简图如下 q 17 55KN p 107 5KN 2 5 17 M 最大弯矩 M ql2 8 pl 4 80 9kN m 最大剪力 Q ql 2 p 129 4kN 2 底横梁 I40a 工字钢 N2 检算 因桩间距即跨径为 3 米和 2 米 故汽车吊有两个支腿的荷载通过纵梁传递 给横梁 钢管桩在 3 米跨径范围内 N1 横梁传递给底纵梁工字钢的最大支座反 力 129KN 则每根上纵梁传递的荷载为 129 KN 3 43KN 按按单跨 3m 简支梁分析工字钢受力情况 计算简图如下 3 q 43KN 最大弯矩 M ql2 8 48 4kN m 18 最大剪力 Q ql 2 64 5kN I40a 工字钢截面特性参数 145MPa 85MPa A 86 1cm2 b 14 2cm d 1 05cm Ix Sx 34 1m Ix 21720cm4 Sx 631 2cm Wx 1090cm3 Iy 660 cm3 ix 15 9cm iy 2 77cm 需用工字钢根数 n Mmax Wx 48 4 103 1090 145 0 3 根 取 n 1 根满足要求 每排钢管桩顶布置 1 根 剪应力 Qmax S I d n 64 5 0 3410 0 0105 18MPa 85 Mpa 经以上计算 每 1 根钢管桩顶布置 1 根 40a 工字钢 3 局部集中受力计算 假设汽车吊支腿直接传递力至 N2 上 当 25T 汽车吊在平台上吊放钻机时 按单跨 2 5m 简支梁考虑 汽车 吊支腿传递力考虑为 107 5KN 汽车吊的支腿伸开时横向距离为 2 5m 支腿传递的荷载直接传递到钢管桩上 故只需钢管桩承载力满足要 求 3 钢管桩桩长的确定及承载力检算 40a 工字钢下部设置 300mm 钢管桩 由以上计算可知 钢管桩桩顶最大受 力 P 107 5kN 考虑结构安全 取单桩设计承载力为 160 kN 选用钢管外径 D 300mm 壁 厚 t 8mm I 7827cm4 A 73 4cm2 i I A 1 2 10 3cm 1 按地质资料计算的单桩承载力确定钢管桩长度 打入桩的容许乘载力为 P 1 2 U i fi li AR i 分别为打入桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力影响系数 i 土层埋深 5 米以下时取 0 8 10 米时取 1 打入桩均取 1 19 系数 砂类土当 D d 1 时 1 A 桩底支承面积 A 0 0073m2 R 桩尖土的极限承载力 P 轴向受压桩的容许承载力 kN U 桩身截面周长 m U d 3 14 0 3 0 942m fi 桩侧土的极限摩阻力 kPa li 各土层的厚度 m 根据北横引河桥 岩土工程勘探报告 及施工图 栈桥施工区域的土层主 要为粉细砂和泥质粉砂岩土 计算取 fi 130kPa R 600 kPa 钢管桩打入土 层的最小深度计算如下 li 2 P AR U i fi 160 2 0 8 0 0073 600 0 942 130 0 8 3 23m 故桩身入土深度均满足要求 2 按桩身强度检算单桩承载力 钢管桩按一端自由 一端嵌固的等截面压杆考虑 受力简 图见图 杆件长取 12 米 杆件长细比 l0 i 12 0 103 116 150 按长细杆计算 利用欧拉公式 临界荷载 Pcr 2EI 4l2 2 210 109 7827 10 8 4 12 12 281 35 kN 取安全系数 nst 2 则 钢管桩容许荷载 Pcr Pcr nst r 281 35 3 140 7kN P Pcr 满足要求 4 2 3 栈桥安全防护措施栈桥安全防护措施 1 安全保证措施计划 20 栈桥及栈桥施工中将面临水中作业的施工安全问题 栈桥的搭设 拆除施 工 要制定有针对性的施工安全计划安全技术措施 吊运桩机过程中 应防侧倾 防止碰撞钢管桩 搭设栈桥的钢管桩双向应加剪力撑 加固单桩的稳定性 控制钢管桩的 垂直度 栈桥及加宽平台上应设防护栏 水上救生设备 栈桥加宽平台上机电设备用电要规范 栈桥平台施工开始时即设置航标 悬挂夜间红灯示警等通航导向标志 并打设钢管桩防撞墩 以策安全 平台要四周挂红灯 施工平台前后 50 米挂扬声器 专人监视 防止来往 船只碰撞施工平台 栈桥加宽时 平台的作业人员要全部撤离现场 待平台加宽完毕后在施 工 钢栈桥加宽时要禁止行人及机械通行 待加宽完毕后再开放通行 2 生产措施 加强各级安全教育 大力宣传安全生产的重要性 加强领导 人人重视 清除麻痹思想 学习和自觉遵守安全生产操作规程 工程设专职安全检查员 负责进行经常性的安全检查和督促工作 及时 消除安全方面的隐患 做到安全生产 文明施工 有备无患 对进场的工人作好三级安全教育及水上作业的专向安全教育 对施工机 械设备进行维修保养 使其处于良好的技术状态 严禁机械带病作业 施工用电气设备由专职电工负责架设安装 专人管理任何人不得乱拉电 线 装电器设备 所有电器设备都应安装漏电保护开关 并经常检查设备及线 路的可靠性 夜间施工 必须具有足够的照明 防火安全 慎之又慎 施工现场配有适用的消防器具 台风季节和洪水 期间及早做好防范工作 注意收听天气预报 及时做好抗洪防风安排 进入施 工现场 必须一切听从指挥 不准穿拖鞋作业 必须配戴安全帽 起重机臂下 不得站人 水上作业必须穿救生衣 配备求生船 与当地海事 公安部门密切 联系 组织联防 搞好冶安保卫工作台 特别是夜间的冶安工作 确保正常的 生产秩序 高空作业必须有防范措施 如安全网 安全带 防护栏等 工作平 台尽量避免超荷载堆放东西 尽可能少放东西 防止事故发生 21 特种工种操作者必须持证上岗 凡有高血压 心脏病 恐高症 血晕症 有癫病史等人员不得从事高空作 业 使用吊机配合施工时 必须通过技术人员的核算 检查认可试吊使用 4 3 水中围堰施工水中围堰施工 1 北横引河水中围堰 根据目前对现场水位的测量可知 北横引河当前水深为 3m 承台与现有河 道斜交 承台最边缘位于河岸距离约为 25m 采用单个承台用 9 米单层 型拉 森钢板桩围堰的方法 即 BHPL09 BHPR08 BHPL10 BHPR09 分别做 4 个围堰 围堰离承台外边的距离为 1 米 以保证钻机足够的工作空间 拉森钢板桩施工 前在两个承台之间采用工字钢和桐木桩搭设临时栈桥直通河岸 以便拉森桩施 工 桩机 工作人员和设备的通行 水中围堰结束后 将围堰中的积水抽至承 台底标高 围囹支撑 然后具体围堰见下图 1m 15 87 15 13 6m 6m 6m 6m 16 21 15 13 60m 36 991m 36 991m 60m 1m 1m 1m 1m 1m 1m 1m 2 八滧港水中围堰 根据目前对现场水位的测量可知 承台位置八滧港最大水深为 6m 承台与 现有河道斜交 承台最边缘位于河岸距离约为 21 4m 采用单个承台用单层 12 米长 型拉森钢板桩围堰的方法 即 BHPL12 BHPR12 BHPL13 BHPR13 做 4 个围堰 围堰离承台外边的距离为 1 米 以保证钻机足够的工作空间 施工顺 序为先围其中一个 承台施工结束后再对另外一个围堰施工 拉森钢板桩施工 22 前在两个承台之间采用工字钢和桐木桩搭设临时栈桥直通河岸 以便拉森桩施 工 桩机 工作人员和设备的通行 水中围堰结束后 将围堰中的积水抽至承 台底标高 围囹支撑 然后具体围堰见下图 13 56 13 71 6m 6m 1m 1m 30m 30m 4 4 施工方法概述施工方法概述 本工程桩基采用正循环钻机施工 属于常见工艺 钻机型号选用 GPS 10 型 号正循环钻机 现场泥浆循环采用现循环 采用泥浆车集中收集外运的方式 钢筋笼由现场钢筋加场制作 由人工车抬炮车运至施工点 砼由砼拌合站由砼 运输车运至施工地点 23 4 5 施工工艺流程图施工工艺流程图 测量 记录砼面标高 砼数量 测砼坍落度 砼浇筑完毕 测砼顶面标高 进入下一道工序 钻孔桩质量自检并报监理审批 桩基施工方案报工程师审批 下钢筋笼 导管 二次清孔 再检查沉淀厚度 测泥浆指标 灌注水下砼 测泥浆指标 倾斜度 沉淀层厚度 孔径 钻孔定位 自检及监理检验 钻孔 记录进尺 终孔检查 测孔深 清孔 钻机钻头进场 桩位放样 埋置护筒 撤出钢筋笼和导管 N 联系商品砼 N 设备报验 经监理同意采取补救措施 监理检验 试块制作 自检成型尺寸 钢筋笼制作 N N Y N 取样试验 报监理审批 泥浆调制 N 备钢筋 退货 N 3 钻孔灌注桩施工工艺框图 为保证上述施工流程的顺利实施 施工过程中必须要严格执行 三检制 即每道工序施工完毕 先由施工队自检 自检合格后填单 上报项目部专职质 量员验收 认定达到合格等级后再由项目部会同监理正式验收 认定达到合格 等级后方可进入下道工序 24 4 6 钢板桩围堰施工方案钢板桩围堰施工方案 4 6 1 钢板桩的打入钢板桩的打入 钢板桩的选用 本工程选用拉森桩 SKAP 型 日标 宽 400mm 高 170mm 厚度为 15 5mm 截面积 A 95 99cm2 理论重量 76 1kg m 考虑到本工程地 质情况的需要 北横引河内四座承台拟采用桩长为 9 米的钢板桩 八滧港内四 座承台拟采用桩长为 12 米的钢板桩 1 首先在板桩堆放基地对钢板桩进行检查 丈量 分类 编号 选用同 种型号的板桩 进行弯曲整形 修正 切割 焊接 整理出施工所需型号 规 格 数量的钢板桩 为确保每片钢板桩的两侧锁口平行 同时 尽可能使钢板 桩的宽度都在同一宽度规格内 需要进行宽度检查 方法是 对于每片钢板桩 分为上中下三部分用钢尺测量其宽度 使每片桩的宽度在同一尺寸内 每片相 邻数差值以小于 1cm 为宜 对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量 对于超 出偏差的钢板桩应尽量不用 2 发现缺陷随时调整 整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形 避 免碰撞 尤其不能将连锁口碰坏 同时对两侧锁口用一块同型号长 2 3m 的短 桩作通过试验 以 2 3 人拉动通过为宜 或采用卷扬机拖拉 锁口通不过或桩 身有弯曲 扭曲 死弯等缺陷 采用冷弯 热敲 温度不超过 800 1000 焊补 铆补 割除 接长等方法加以整修 同时 要求接头强度与其它断面相 等 接长焊接时 用坚固夹具夹平 以免变形 3 本承台钢板桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭 避免泥土挤入 锁口 宜涂以黄油或其它油脂 对锁口变形 锈蚀严重的钢板桩 整修矫正 转角处 采用钢管转角桩 4 插打钢板桩之前须检查振动锤 振动锤是打拔钢板桩的关键设备 在打 拔前一定要进行专门的检查 确保线路畅通 功能正常 且夹板牙齿磨损不宜 太多 钢板桩理论用量计算 北横引河钢板桩围堰周长计算 10 6 9 8 2 4 163 2m 163 2 0 4m 408 片 25 八滧港钢板桩围堰周长计算 6 7 15 8 173 6m 173 6 0 4m 434 片 钢板桩重量计算 408 9 434 12 76 1 8880 76 1 675 7t 打入 1 施工放样与定位 将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护 在插打钢板桩前需设定位桩 定位桩采用钢管桩 四角布置 外侧共 4 根 支撑的位置须严格遵照设定的标高 位置布置 在钢管桩露出水 地 面部分刷上警告标志 并在 50cm 处焊上槽钢加固 定位桩与已施工桩位置布置 见下图 1m1m 1m 2 10 6m 9 8m 1m 北横引河河道内承台围堰示意图 26 2m 1m 1m 1m 15m 2m 6 7m 1m 八滧港河道内承台围堰示意图 2 钢板桩打入总体流程 钢板桩从河岸一侧两排同时开始打入第一片钢板桩 然后逐步向河中插打 在河中合龙 在插打过程中 加强测量工作 发现倾斜 及时调整 为保证插 桩顺利合拢 要求桩身垂直 并且围堰周边的钢板数要均分 导梁为上下双层 导梁 确保插打第一片钢板桩的垂直度 最初的一 二块钢板桩以导梁为定位 垂直插 此项工作应反复仔细校正钢板桩位 确保垂直 至设计标高 打设位 置和方向要确保精度 以起到样板的作用 每完成 3 米测量校正 1 次 确保在 同一直线上 每根钢板桩施打完毕后 即与横钢焊接牢固 根据起吊能力确定 逐根插打到稳定的深度 一般为 2 3m 待全部插打完毕后再依次打到设计标高 其余各钢板桩 则以已插好的钢板桩为准 起吊后人工扶持插入前一片钢 板桩锁口 然后用振动锤振动下沉 插入桩位的钢板桩需紧靠导梁 插打一片 或几片后 将已插好的钢板桩点焊固定于导梁上 整个施工过程中 要用锤球 始终控制每片桩的垂直度 及时调整 调整工具有千斤顶 木楔 导链等 插 打过程中 须遵守 插桩正直 分散即纠 调整合拢 的施工要点 在施工过程中 钢板桩如需拼接时 两端钢板桩要对正 可先在一端上面 焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊 再焊接加强板 焊接时必 27 须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度 插打钢板桩要充分采取止水措施 以防 钢板桩围堰大量漏水 合龙段 到剩下最后一部分时 要先插后打 若合拢有 误 用倒链或滑车组对拉 使之合拢 合拢后 再逐根打到设计深度 在用倒 链或滑车组对拉时不要过猛 以防止合拢段缝隙过大 钢板桩合龙通过精确计算 确定龙口位置 采用配桩法合龙 配置相应规 格的异形钢板桩 现场实测异形钢板桩的角度和尺寸 根据实际切割焊接异形 钢板桩 以确保整个围堰的密封性 上游侧 钢板桩围堰总体施工流程示意图 第三步 在河下游围堰合龙 第二步 从围堰中心向 两边插打钢板桩 第一步 从围堰中心开始 打入第一片钢板桩 合龙位置 第一片钢板桩 承台 上游侧 上游侧 3 钢板桩打入施工工艺 1 履带吊自栈桥开上作业平台 自河道中向河流上下游两个方向插打 最后打至河岸 2 锤下降 开液压口 拉一根桩至打桩锤下 锁口抹上润滑油 起锤 3 待钢板桩尖离开水面 30cm 时 停止上升 锤下降 使桩至夹口中 开动液压机 夹紧桩 上升锤与桩 至打桩地点 4 对准桩与定位桩的锁口 锤下降 靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一 定深度不能下降为止 5 试开打桩锤 30 秒左右 停止振动 利用锤惯性打桩至坚实土层 开动振动锤打桩下降 控制打桩锤下降的速度 尽可能的使桩保持竖直 以便 锁口能顺利咬合 提高止水能力 28 6 板桩至设计高度前 40cm 时 停止振动 振动锤因惯性继续转动一 定时间 打桩至设计高度 7 松开液压夹口 锤上升 打第二根桩 以上类推至打完所有桩 打桩前一般应在锁口内涂以黄油 锯末等混合物 在打完钢板桩后 开始 进行钢板桩围堰内的止水处理 4 施工注意事项 1 导向桩打好之后 以横梁 槽钢焊接牢固 连接可靠 确保导向桩不 晃动 以便打桩时提高精确度 2 线桩插打 钢板桩起吊后人力将桩插入锁口 动作缓慢 防止损坏锁 口 插入后可稍松吊绳 使桩凭自重滑入 3 钢板桩振动插打到小于设计标高 40cm 时 小心施工 防止超深发生 4 封口时 精确计算异形钢板桩的尺寸 确保止水质量 5 钢板桩的施工中遇到的问题及处理 由于河床地质结构复杂 钢板桩打拔施工中常遇到一些难题 常采用如下 几点办法解决 打桩过程中有时遇上大的孤石或其它不明障碍物 导致钢板桩打入深度 不够 则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物 钢板桩在软泥质地段挤进过程中受到泥中块石或其它不明障碍物等侧向 挤压作用力大小不同容易发生偏斜 采取以下措施进行纠偏 在发生偏斜位置 将钢板桩往上拔 l 0m 2 0m 再往下锤进 如此上下往复振拔数次 可使大的 块石等障碍物被振碎或使其发生位移 让钢板桩的位置得到纠正 减少钢板桩 的倾斜度 钢板桩沿轴线倾斜度较大时 采用异形桩来纠正 异形桩一般为上宽下 窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩 异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加 工 倾斜度较小时也可以用 卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击 软泥质基础较软 有时施工发生将邻桩带入现象 采用的措施是把相邻 的数根桩焊接在一起 并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻 力 29 4 6 2 抽水围堰支撑抽水围堰支撑 围囹在标高 2 7 米和承台底标高处各设置一道 有周边支撑和牛腿支撑组 成 周边支撑是由 32 型号槽钢横向焊接在拉森钢板桩使之成为一个整体 用 焊好 125 125 10 角钢作为牛腿支撑 围堰抽水期间 随着水位下降至标高 2 7m 时 进行安装围囹内撑 具体支撑形式及计算见围堰支撑布置图和计算部 分 围囹按设计高程预先焊好 125 125 10 角钢短牛腿作为临时支撑 待各 围囹安装并连接就位后 再与钢板桩焊接牢固 围囹合拢段按实际丈量长度在 现场加工改制 北横引河内围堰支撑立面图 30 八滧港河内围堰支撑立面图 围檩支撑好以后 继续抽水 抽至承台底标高时 进行第二道支撑围囹 以较小钢板桩的变形 支撑详图如下 4 6 3 防渗堵漏及变形观测防渗堵漏及变形观测 钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油 锯末等混合物 当锁口不紧密 漏水时 用棉絮等在内侧嵌塞 外侧包裹一层防水彩条布 起到防水和减小水 压力的双重效果 31 钢板桩围堰抽水过程中要加强钢板桩的止水堵漏措施 抽水时同时在外侧 水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物 使其由水夹带至漏水处自行堵 塞 在桩脚漏水处 采用局部砼封底等措施 若漏水严重 堵漏困难时 在钢 板桩外侧补打木桩围堰 木桩围堰内侧铺设彩条布 在彩条布与钢板桩围堰间 填筑粘土进行封堵 钢板桩施打过程中应设置观测点和仪器跟踪 避免围堰偏位 尤其板桩的 偏位累积很难校正 施打前 应在围堰上下游一定距离和两岸陆地上设置全站 仪观测点 用于控制围堰长短方向钢板桩的的施打定位 在钢板桩围堰挡水期间 定期对钢板桩顶的位移进行观测 监测桩顶向基 坑内外的偏移量 4 7 围堰计算围堰计算 4 7 1 北横引河北横引河 9 米围堰计算米围堰计算 一 工程概况一 工程概况 北横引河围堰稳定计算基坑开挖深度为 3m 采用板桩作围护结构 桩长 为 9m 桩顶标高为 3 7m 计算时考虑地面超载 30kPa q 30 hw 1 1 3 H 3D 6 32 共设 2 道支撑 见下表 中心标高 m 刚度 MN m2 预加轴力 kN m 2 750 0 750 二 地质条件二 地质条件 场地地质条件和计算参数见表 1 地下水位标高为 2 7m 表 1 土层层底标 高 m 层厚 m 重度 kN m3 c kPa 渗透 系数 m d 压缩 模量 MPa m kN m4 kmax k N m3 出水面2 71000 水深 0 331000 河底 淤泥 0 301400 粘土 10 3101715205000 坑内进行加固 加固土层的计算参数见表 表 2 土层层底 标高 m 层厚 m 重度 kN m3 c kPa 渗透系 数 m d 压缩模 量 MPa m kN m4 kmax k N m3 粉质粘土0 730000 粉质粘土 0 311718257180 粘土 9 3121715205000 三 工况三 工况 33 工况编号工况类型深度 m 支撑刚度 MN m2 支撑编号 预加轴力 kN m 1开挖1 2加撑1501 3开挖3 4加撑3502 工况简图如下 1 1 2 1 3 3 4 3 四 计算四 计算 30 36 Y X O K 2 6 O 0 91 3 05 34 30 1 36 Prandtl K 4 29Terzaghi K 4 9 30 1 36 K 3 18 1m 35 30 1 1 3 36 1078 2 6 5203 3 6 2 O Kc 5 85 抗管涌验算 按砂土 安全系数 K 4 2 按粘土 安全系数 K 4 9 100500 50 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 m mm Max 66 2 100500 50 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 m kN m 63 2 1 40200 20 40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 m kN 35 3 26 6 62 2kN m 0kN m 结论 安全系数均大于 1 5 故围堰偏安全 36 4 7 2 八滧港八滧港 12 米围堰计算米围堰计算 一 工程概况一 工程概况 八滧港围堰稳定计算基坑开挖深度为 2 7m 采用板桩作围护结构 桩长为 12m 桩顶标高为 3 7m 计算时考虑地面超载 30kPa q 30 hw 1 1 2 7 H 2 7D 9 3 共设 2 道支撑 见下表 中心标高 m 刚度 MN m2 预加轴力 kN m 2 750 150 二 地质条件二 地质条件 场地地质条件和计算参数见表 1 地下水位标高为 2 7m 表 1 土层层底标 高 m 层厚 m 重度 kN m3 c kPa 渗透系 数 m d 压缩模 量 MPa m kN m4 kmax k N m3 出水面2 71000 水深 3 361000 河底淤 泥 3 301400 粘土 13 3101715205000 37 坑内进行加固 加固土层的计算参数见表 表 2 土层 层底 标高 m 层厚 m 重度 kN m3 c kPa 渗透 系数 m d 压缩 模量 MPa m kN m4 kmax k N m3 粉质粘土12 70000 粉质粘土 3 34 31718257180 粘土 10 6101715205000 三 工况三 工况 工况编号工况类型深度 m 支撑刚度 MN m2 支撑编号 预加轴力 kN m 1开挖1 2加撑1501 3开挖2 7 4加撑2 7502 工况简图如下 1 1 2 1 3 2 7 4 2 7 四 计算四 计算 38 30 2 79 3 Y X O K 2 68 O 1 04 4 24 30 1 2 79 3 Prandtl K 4 81Terzaghi K 5 49 39 30 1 2 79 3 K 3 19 1m 30 1 1 2 7 2 79 3 2361 7 8 2 531 2 7 2 O Kc 5 39 抗管涌验算 按砂土 安全系数 K 7 659 按粘土 安全系数 K 8 359 40 100500 50 100 0 2 4 6 8 10 12 m mm Max 53 100500 50 100 0 2 4 6 8 10 12 m kN m 53 4 2 4 40200 20 40 0 2 4 6 8 10 12 m kN 31 5 23 4 54 7kN m 0kN m 结论 安全系数均大于 1 5 故围堰偏安全 4 8 钻孔灌注桩施工方案钻孔灌注桩施工方案 4 8 1 测量放样测量放样 首先根据设计提供的墩位中心桩坐标及方向角用全站仪定出中心控制桩及 法向控制桩 然后以此测放出钻孔灌注桩桩位中心及其攀线桩 桩位中心控制 桩及法向控制桩必须经过监理复核后才能使用 钻孔过程中以桩的中心为圆点 在硬地坪上设置和原点连线交角为直角的 两个控制点 开钻前测量并记录两控制点和原点连线的距离 钻孔过程中分别 在钻至 1 3 孔深 2 3 孔深以及钻至设计标高作三次常规测量并根据桩机位移 的痕迹随时抽查 测得的数据和桩位的允许偏差值相比较 超出范围时必须进 行及时调整 桩位测量允许偏差 50mm 4 8 2 护筒埋设护筒埋设 护筒采用钢护筒 钢材用料为 Q235a 壁厚不小于 10mm 护筒的内径比钻孔 桩设计直径稍大 20 30cm 上端和下端以各设置一套加强箍以确保具备足够的 强度和刚度 接缝和接头保证紧密不漏水 必须考虑到可经过多次翻用而不会 41 损坏变形 钢护筒在加工厂制作由卡车运至现场 配振动锤打设 护筒按照预先布置好的设计桩位中心进行埋设 并应严格保持护筒的垂直 护筒埋设完成后 必须用经纬仪和检定过的钢尺测量护筒中心与设计桩位中心 之间的偏差 同时用铅锤和钢尺检查其平面尺寸大小与垂直度偏差情况 各项 指标经监理验收都符合标准后方可进行使用 钢护筒振设施工步骤 测量放位 人工挖孔 1 1 5m 平整场地 安装导向 架 开始振动下沉 设约成直角的两台经纬仪监控 微动调整并振至标高 下节护筒对接 要求振动锤有足够的精度 底座水平误差小于 2mm 开始采用 点振待护筒有一定的入土深度再连续振动下沉 下沉过程应对护筒的垂直度进 行监测 利用定位架上的调整装置纠偏 护筒埋设深度根据现场土质而定 一般埋设至河床底原状土 2 米以下 北 横引河内护筒高度拟定为 6 米 八滧港内护筒高度拟定为 9 米 护筒埋设完成 后必须按上一条所述的办法检测护筒各项指标 合格后方可使用 钢护筒中心与桩孔中心偏差控制在 2cm 以内 埋设垂直度偏差控制在 1 以 内 4 8 3 钻机就位钻机就位 钻机安装就位 测量根据桩位放出桩基的位置 通过吊车调整就位分部安 装 钻机就位时检查平面位置 转盘中心位置以及平整度 控制好机头钻杆的 垂直度与机架平台的水平度 保证钻机顶部 钻盘中心与护筒中心必须在一条 垂直线上 偏差控制在 2cm 以内 钻进前应仔细做好钻杆 钻头长度量测工作 在钻杆上标志编号并记录各节长度 钻进中钻杆下放前应复核长度 以保证钻 孔深度的准确性 满足要求后将钻机固定 钻机就位后 必须及时复测钻机平台与护筒的顶标高 作为今后量测孔深 与沉渣厚度的依据 4 8 4 泥浆循环泥浆循环 泥浆的配比 泥浆的配置拟采用符合要求的河水造浆 泥浆各项性能指标 均应满足规范要求 泥浆是钻孔灌注桩的 血液 它有两个作用 1 保护孔 壁 2 通过泥浆循环排除钻渣 科学地配制优质泥浆 对于桩的成孔至关重要 42 设计泥浆的配合比如下 泥泥 浆浆 配配 合合 比比 泥浆配合比 水 Kg 膨润土 Kg CMC Kg 聚丙烯酸铵 Kg 纯碱 Kg 10001000 0040 004 适量 泥浆的配置 开孔时泥浆配置 桩基就位后在护筒内清水中直接开钻 钻至护筒底以上 2m 时停钻 根据护筒内的水量加入相应数量的膨润土循环一定的时间再加入其 他外加剂 充分循环后测量各项数据并进行一定的调整 直至各项数据均达到 要求 钻进过程中的泥浆补充 淤泥质亚粘土 亚粘土均具有较强的自身造浆能 力 钻孔中会出现泥浆比重和稠度增大的情况 所以需要排浆 此时只需向孔 中加入相应的外加剂调节泥浆参数 终孔时也采取以上办法 钻孔过程中应对 泥浆的性能指标加强监测 对于施工过程中泥浆不达标的情况 应立即停止钻 机继续钻进 在泥浆继续保持循环的基础上根据泥浆的实测参数向原泥浆中掺 加泥浆配合比中相应的材料 泥浆性能指标泥浆性能指标 相对密度 粘度 Pa s 含砂率 胶体 率 失水率 ml 30mim 泥皮 mm 30mim 静切力 Pa 酸碱度 pH 1 05 1 2016 228 4 96 25 21 0 2 58 10 泥浆循环系统 泥浆循环系统由循环池 泥浆池 沉淀池 泥浆泵组成用 现场泥浆循环采用现场挖制循环池及沉淀池 计划相邻两个承台的施工共用一 套泥浆循环系统 其设置的位置为河岸边 用软管与河道围堰内钻孔桩进行循 环沟通 泥浆排放 本桥共设置 2 台泥浆运输槽车 软管输送到河岸泥浆池的泥浆 用泥浆运输槽车外运至指定位置弃置 注意保持好河道清洁及环境保护 43 钻进 GPS 10 型号正循环钻机 其技术参数如下 钻盘扭矩 8 0kNm驱动动力功率 37kw 钻机质量 8400kg主卷扬机提升能力 29 4kN 钻头采用带保径圈的锥形钻头 锥形夹角不小于 120 度 采用 3PNL 泵用 于泥浆循环 钻机及钻头等钻进设备进场后 必须及时进行钻机设备报验 钻 机与钻头及钻杆经监理验收合格后方可开钻 本工程采用人工造浆方法 施工时应进行相对密度和粘度以及监理要求的 其他指标进行试验 在自检合格的基础上请监理抽检 合格的泥浆才能用于本 工程 由于采用正循环施工工艺 泥浆上泛速度慢 清渣能力较差 因此 对泥 浆性能指标的要求很高 必须引起高度重视 钻进过程中每 2 小时检测一次泥 浆指标 注意及时调整泥浆指标 使其符合规范要求 同时应注意土层变化 随时与地质图进行对照 合理调整钻进速度与钻压等钻进参数 钻进记录必须 如实 准确 及时 整齐 项目部质量员必须对钻进记录进行抽查 及时掌握 进尺情况与泥浆指标数据 确保施工顺利进行 初钻时应低档慢速钻进 使护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁 钻至护筒刃 脚下 1m 后 可按土质情况以正常速度钻进 钻具下孔后 钻头应距孔底钻渣面 50 80mm 开动泥浆泵 使冲洗液循环 2 3 分钟 然后开动钻机 慢慢将钻头放到孔底 轻压慢转数分钟后 逐渐增 加转速和增大钻压 并适当控制钻速 正常钻进时 应合理调整和掌握钻进参数 不得随意提动孔内钻具 操作 时应掌握升降机钢丝绳的松紧度 以减少钻杆 水龙头晃动 在钻进过程中 应根据不同地质条件 随时检查泥浆指标 在粘土层中钻孔时 宜选用尖底钻头 中等转速 大泵量 稀泥浆的钻进 方法 在沙土或软土等易坍孔地层中钻孔时 宜用平底钻头 控制进尺 轻压 低档慢速 大泵量 稠泥浆的钻进方法 另外 根据我们以往的施工经验 在第 1 层 灰色淤泥质粘土以及第 1 层 灰色粘土钻进时 因这两个土层均为高灵敏土 容易产生颈缩现象 44 因此在这两个土层钻进时必须加强避免颈缩 在进行试成孔施工过程中 必须 密切注意在这两个土层的钻进情况 取得经验 并通过成孔检测予以确认后进 行推广 钻进时 注入孔口的泥浆密度 1 15 粘度 20 26 注意保持足够的 水头高度 合理控制泥浆指标 避免坍孔 水头高度一般不低于自然地面 30cm 相邻桩的施工必须有足够的间隔时间 以免由于已浇筑完成的混凝土因强 度过低而产生质量问题 对桩距小于等于 4 倍桩径的相邻桩 第一根桩的混凝 土强度浇筑结束 36 小时后才能进行第二根桩的施工 4 8 5 终孔及清孔终孔及清孔 钻进