钢板桩围堰方案

钢板桩围堰方案我作为本项目水中桥墩基础施工的技术负责人，结合过往十多次同类型施工的经验，针对本项目河道施工的实际情况，编制了本钢板桩围堰方案。本方案针对本项目两个水中主墩的基础施工需求制定，整体遵循安全可控、质量达标、降本增效的原则，所有参数和流程都经过现场勘查和验算，只要严格按要求执行，就能顺利完成围堰施工，为后续承台、墩身施工创造干作业条件。1工程概况与方案选型1.1项目基本情况本项目需要在通航宽度不大的内河河道中修建两座中型桥墩，承台整体尺寸为长12米、宽8米，承台顶面位于常水位以下2.1米，底面位于河床以下3.5米，是典型的浅水中型水中基础施工，整个围堰施工需要在非汛期完成，留给我们的施工窗口大概两个多月，工期要求比较紧。1.2现场地质水文条件我带队现场勘查测出来的数据，河道常水位水深在4米到6米之间，汛期水位会上涨2米左右，水流速度最大不超过1.5m/s，河床表层是3米左右的松散细砂，往下是粉质黏土层，整体渗透系数偏大，抗渗要求比较高。河床整体还算平整，提前用声呐扫过，只有靠近岸边的位置有几块早年废弃的块石，我们已经提前清理完毕，不会影响钢板桩插打。1.3方案选型论证最开始我们也考虑过其他方案，比如土袋围堰，但是水深超过4米之后土袋围堰不仅堆筑工程量大，还容易被水流冲垮，安全性太差；也考虑过双壁钢围堰，但是双壁钢围堰需要现场焊接，工期长，成本比钢板桩高三倍还多，用完之后没法整体回收，浪费太大。对比下来，拉森钢板桩围堰正好适合我们这种工况：首先钢板桩强度够，能挡水挡土，抗渗性能好；其次插打速度快，机械作业就行，十天左右就能完成整圈围堰插打，完全赶得上工期；最后钢板桩可以重复利用，用完拔走就能用到下个项目，成本低很多。综合这些优势，我们最终选定了拉森Ⅳ型钢板桩围堰方案，整体围堰尺寸定为长14米、宽10米，比承台每边宽出1米，方便后期施工放线和支模。2施工准备工作选好方案之后，提前把各项准备工作做足，是避免施工出问题的关键，我向来不打无准备的仗，所以我们把准备工作分成三个部分落实：2.1技术准备首先我牵头组织所有施工管理人员和作业班组做了技术交底，把每一步的要求、风险点都讲清楚，谁负责哪一块都落实到人；其次提前放好线，根据承台坐标定出钢板桩围堰的具体位置，在两岸设置了控制桩，方便施工过程中随时复核位置；最后我们提前验算过，钢板桩长度、内支撑的强度刚度都符合要求，水位变化的时候也能承受侧压力，验算结果合格，不存在受力不够的问题。2.2材料与设备准备我们这次用的是15米长的拉森Ⅳ型钢板桩，总共需要72根，再加两根备用的楔形桩用来合龙调整。钢板桩进场的时候我挨个检查过，凡是有变形、裂缝、锁口卡阻的都挑出来校正，不合格的直接退场，这里不能省事儿——我之前就遇到过进场不检查，插下去才发现锁口歪了，拔出来重插耽误工夫，所以这次我蹲在堆料场看了大半天，把每一根锁口都用旧钢板试拉一遍，能顺畅通过才算合格。另外准备了止水黄油，锁口位置都提前涂了，减少插打阻力还能增强止水效果。设备方面，我们配了一台50吨的汽车吊，一台60千瓦的振动锤，一台200挖机，四台抽水泵，还有全站仪、水平仪这些测量设备，全部提前检修过，保证施工的时候不会掉链子。2.3现场准备我们提前修好了从岸上路网到施工位置的施工便道，平整好了钢板桩堆料场和设备停放场，接好了施工用水用电，在施工区域上下游各设置了一个水位观测点，每天测水位变化，同时对河道做了小范围的导流，把水流速度控制在1m/s以内，更方便插打作业，施工区域周边也设置了安全警示标识，防止无关船只进入施工区。3核心施工工艺与操作要求准备工作做好之后，就进入正式施工环节，我们把整个施工流程按顺序拆成了五个步骤，每一步都有明确的操作要求：3.1导架定位安装钢板桩插打能不能直，导架是关键，我之前吃过导架不牢的亏，所以这次要求特别严。我们先在围堰轮廓线的外侧打了四根定位桩，定位桩打到河床下两米深，然后用双拼工字钢焊了两层导架，导架之间的净距比钢板桩厚度大4厘米，刚好能让钢板桩上下活动，又不会偏位太大。导架焊好之后，我们用全站仪复核了位置和垂直度，误差控制在1厘米以内，完全符合要求，才允许开始插打钢板桩。3.2钢板桩插打作业插打的顺序我们定的是从上游中间位置开始，分两侧往下游推进，最后在下游合龙，这个顺序是顺水流方向，水流会把钢板桩往合龙方向挤，更容易合龙，不容易出大的偏差。第一根钢板桩是最关键的，我当时一直在现场盯着，吊车把钢板桩吊进导架之后，先人工稳住位置，然后开振动锤慢插，每往下插2米就停下来测一次垂直度，一旦偏斜超过1%就马上拔出来调整位置重新插，绝对不能带着偏差继续往下打。第一根桩合格之后，后面的桩就顺着前一根的锁口插，每插一根都测一次垂直度，慢慢推进，整个过程都很顺，没有出现大的偏斜。3.3内支撑体系安装整圈钢板桩插打完成之后，就开始安装内支撑，我们做的是两层钢管内支撑，第一层支撑设置在常水位以下1米的位置，第二层设置在承台顶面以上50公分的位置，这样分层抽水分层安装，不会让钢板桩一下子承受太大的侧压力，更安全。安装的时候先把围檩贴紧钢板桩，然后用千斤顶顶紧，再把支撑钢管焊牢，所有焊缝都是满焊，我挨个检查过，凡是焊得不够饱满的都要求工人补焊，就怕支撑受力不够出问题。3.4合龙堵漏与基坑处理合龙的时候我们提前量好了合龙口的宽度，提前准备了适配的楔形钢板桩，插进去之后正好合上，偏差只有几厘米，调整一下就到位了。合龙之后我们开始慢慢抽水，抽的过程中就检查锁口有没有漏水，大部分小漏水我们都用棉絮塞进锁口，再用铁丝顶住，就止住了，有一处漏水稍微大一点，我们就在围堰外侧撒了锯末混水泥，水流带着料子往缝里钻，不到两个小时就堵住了，效果特别好。抽干水之后，我们开始挖基坑，挖到设计标高之后，做了50公分厚的C20混凝土干封底，振捣密实，防止河床渗水泡软基底，满足承台施工的要求。3.5承台施工完成后的拔桩作业等承台和墩身下部施工完成，基坑回填之后，就可以拔桩了，拔桩我们是从下游开始，间隔拔，不要顺着顺序一口气拔，那样容易让围堰变形，发生危险。拔的时候用振动锤振动钢板桩，把桩周的土震松之后再慢慢往上拔，不会断桩，拔出来的钢板桩清理干净锁口的泥土，堆好等着运去下个项目用，拔桩留下的桩孔我们用砂石回填密实，防止后期河床塌陷，影响河道通航和安全。4质量控制要点与常见问题处理施工过程中，质量管控是核心，很多问题都是因为细节没把控好导致的，所以我们明确了各个环节的质量要求，也提前准备好了常见问题的处理方法：4.1全过程质量管控标准首先是钢板桩的位置偏差，桩顶标高偏差不能超过5厘米，平面位置偏差不能超过10厘米，垂直度偏差不能超过1%，超过的必须调整；其次内支撑的顶紧力必须够，围檩和钢板桩之间不能有空隙，有空隙的话就要用钢板垫实，保证受力均匀；最后每天都要观测钢板桩和内支撑的位移，涨水的时候增加观测次数，位移超过3厘米就要停止施工，排查原因加固之后才能继续。4.2常见问题的处理方法除了之前说的漏水，最常见的问题就是合龙偏差，就是插完之后合龙口宽度差个十几二十公分，合不上，遇到这种情况不要慌，可以用钢丝绳把两侧的钢板桩往中间拉，慢慢调整，实在拉不动就换楔形桩，总能对上；还有就是钢板桩扭转，插打的时候容易扭，这个只要插的时候控制好速度，随时调整就能避免，真扭转了就用千斤顶顶过来调整就行；还有就是拔桩的时候带土太多，导致周边沉降，这个只要拔的时候跟着振动慢慢拔，边拔边填砂石就不会有大问题。5安全管理与应急保障除了质量，安全永远是第一位的，水上施工风险比岸上大，所以我们做了详细的安全管控和应急预案：5.1日常安全管控要求所有水上作业人员必须穿救生衣，不穿不许下围堰；吊车作业范围内，插打钢板桩的时候下方不许站人，防止坠物伤人；施工用电全部用架空线，配电箱都加了漏电保护，雨天就停止作业，雨后要检查绝缘没问题才复工；施工的时候有专人盯着水位，水位超过预警值就马上组织人员撤离，绝对不能侥幸。我一直跟施工队说，宁肯停着等，也不能冒险干，安全出一次事儿，挣多少都赔进去。5.2专项应急预案我们提前准备了应急物资，有十根备用钢板桩，两台备用抽水泵，还有救生圈、绳索这些应急救援设备，组建了专门的应急队伍，24小时有人值班，非汛期也安排人盯着天气和水位，万一出现围堰渗漏加大、水位突涨的情况，第一时间切断施工电源，组织人员撤到岸上，然后再根据情况处理，绝对不能盲目堵漏救人。之前有一次我盯夜班，遇到上游放水，水位涨得快，我们提前收到通知，马上抽排加固，没出问题，所以盯岗值班绝对不能少。5.3文明施工要求施工过程中产生的垃圾，比如废钢筋、废棉絮，都全部收集运上岸处理，不许丢到河里，污染水体；钢板桩都堆在指定位置，不乱堆乱放，影响河道通行；施工结束之后，把河道里的杂物全部清理干净，恢复河道原貌，符合环保要求。方案总结总的来说，本钢板桩围堰方案是结合我们多次同类型施工的经验，针对本项