鋼板樁圍堰施工作業指導書

鋼板樁圍堰施工作業指導書

1.0編制目的

明確鋼板樁圍堰施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準,指導、規範鋼板樁圍堰施工。

2.0編制依據

《公路橋涵施工技術規範》(JTG/T F50-2011)

《公路工程質量檢驗評定標準》

3.0適應範圍

適用公路橋樑砂類土、黏性土、碎石土和風化岩石等河床的深水中插入鋼板樁修築圍堰的施工。

4.0工藝概述

鋼板樁強度大、防水性能好,打入土、礫、卵石層時透性能力強,適合水深10~30m的橋墩基礎圍堰。


5.0作業內容

鋼板樁圍堰法橋基施工的主要作業內容有施工準備、鋼板樁的組裝、導梁的加工製造、導梁的定位、鋼板樁的插打、圍堰合攏、水下開挖與圍堰封底、基底檢查與處理等。

6.0施工機械及工藝材料

6.1 鋼板樁施工機具的選擇

⑴鋼板樁施工機具的種類

鋼板樁的施工機具按照打入方式的不同分為以下幾種:

①衝擊打入機械:自由落錘、蒸汽錘、空氣錘,液壓錘、柴油錘等;

②振動打入機械:可用於打樁,也可用於拔樁,如振動打拔樁錘

③振動衝擊打樁機械,在振動打樁機的機體與夾具間設置衝擊機構,產生上下振動的同時,產生衝擊力,使施工效率大大提高;

④靜力壓入機械:依靠靜力將鋼板樁壓入土中,如液壓樁機、鋼索捲揚機壓樁機。

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各種類型打樁機具,只要適合於打樁的錘擊能量以及其適應係數適合時,均可用於打製板樁,採用單動汽錘和墜錘時,一般錘重宜大於樁重,過輕的錘效率不高且易打壞樁頭與樁尖(樁尖卷口),如限於已有打樁機具,不適合上述條件時,可另配高壓射水輔助沉樁。

⑵施工機械的選擇

鋼板樁施工能否順利進行,關鍵決定於施工機械的選擇,選擇需考慮以下幾個因素:

①打(拔)鋼板樁的數量、尺寸、形狀,尤其要考慮鋼板樁的重量與長度;

②應結合地質情況,以利於鋼板樁的打入或拔出;

③作業能力,要符合工程進度的要求;

④作業環境,要滿足噪聲、振動等公害控制的要求。

6.2 拔樁設備

吊船、吊機、打拔樁機、震動打拔樁機、倒打汽錘、高壓射水、千斤頂、扒杆滑車組及捲揚機等拔樁可用長卡環扣在拔樁孔上作為吊點。


6.3 鋼板樁材料

鋼板樁圍堰按平面形式有圓形、矩形、圓端形、多邊形,其圍堰結構有單層和雙層兩種。單層結構形式由定位樁、導梁(或稱導框、圍籠)及鋼板樁組成,定位樁可用木樁或鋼筋混凝土管樁,導框由多用型鋼組成。

鋼板樁按橫斷面分為平型、槽型、z型、工字型或槽鋼。鎖口形式有陰陽、環形、套形三種。各類型鋼板樁在鎖口聯結處能轉一定的角度,且均有圓形最小半徑的規定。在同一圍堰內宜採用同類型同鎖口的鋼板樁,否則需要加制異形鋼板樁聯結。

插打鋼板樁的支架的承載力、船舶噸位、木排鋪設面積後厚度應按施工設計要求選用。

鋼板樁圍堰需用方木或型鋼作為內導梁、導框製成圍籠,其作用在於插打鋼板樁時起導向作用;頂層導框可兼作施工平臺,更主要的是作為鋼板樁圍堰的內部立體支撐,直接承受鋼板樁傳來的水壓力和土壓力,因此斷面尺寸應能滿足結構內力計算要求。外導梁則只起導向作用。簡單的圍籠可只設一層內導框,較大型的需設內外導框,導框有上下兩層或多層。內外導梁間距應比鋼板樁有效厚度大8~lOcm,以利於鋼板樁的插打。

7.0施工準備

7.1鋼板樁的整理

新鋼板樁驗收時,應備有出廠合格證,機械性能和尺寸符合要求。經整修或焊接後的鋼板樁,應用同類型的鋼板樁作鎖口通過試驗檢查。驗收或整修後的鋼板樁,應進行分類、編號、登記存放,鎖口內不得積水。

7.2鋼板樁鎖口檢查

用一塊長1.5~2.Om符合類型、規格的鋼板樁做標準,將所有同類型的鋼板樁做鎖口通過檢查。檢查用絞車或捲揚機拉動標準鋼板樁平車,從樁頭至樁尾進行。

7.3樁板檢修

凡鋼板樁有彎曲、破損、鎖口不合的均應整修,按具體情況分別用冷彎、熱敲、焊補、鉚補、割除或接長。點我:領取工程大禮包。

7.4樁板的接長

板樁長度不夠時,可用同類型的鋼板樁等強度焊接。焊接時先將接口對焊,再焊加圍板,相鄰板樁接長縫注意應錯開。

7.5預留吊、拔樁用孔

如需要有吊樁孔及拔樁孔時,應事先鑽好孔,拔樁孔應焊加勁板,以免拔樁時拉裂。

7.6組樁插打

鋼板樁採用組樁插打時,組樁的嵌縫用油灰及舊棉絮嵌塞緊密,組樁及單塊樁兩側鎖口均在插打前塗以黃油或熱的混合油膏(質量配合比為:黃油:瀝青:幹鋸末:幹黏土=2:2:2:1),以減少插打時的摩阻力,並增加防滲性能。組裝拼裝後,每隔4~5m加一道夾板,使其固定以便插打,圓形圍堰的夾板應為弧度正確的弧形,夾板在板樁插打時,逐副拆除,需要拼制角樁時,可將一塊鋼板樁縱向割開後,中間用角鋼或鋼板彎制焊接、鉚接或螺栓連接成角樁。

8.0工藝及質量控制流程

鋼板樁圍堰施工工藝及質量控制流程見圖8-1。

鋼板樁圍堰施工作業指導書

9.0工藝步序說明

9.1圍籠安裝

當水深較大時,常用圍囹(以鋼或鋼木構成的框架)作為鋼板樁的定位和支撐,即先在岸上或駁船上拼裝圍囹,運至墩位定位後,在圍囹內插打定位樁。把圍囹固定在定位樁上,然後在圍囹四周的導框內插打鋼板樁。

安裝圍籠時,應進行測量定位,用一層導框做成的圍籠,一般是先打定位樁,再在定位樁上掛裝導框,導框可在岸邊組成,浮運到位以纜索錨碇,在開始插打板樁後,逐步將導框轉掛在已打好的板樁上,用有腳手樁的轉盤式或旋轉式樁架時,導框可掛裝在外側的腳手樁上。用浮式轉盤式或旋轉式樁架時,一般用轉動的樁架先打好定位樁再安裝導框架。

9.2插打與合攏鋼板樁

⑴鋼板樁插打方法分為三種:

①逐塊(組)插打;

②先插合攏後再打;

③開始的一部分逐塊插打,後一部分則先插合攏後再打。

①法可用較矮的吊樁設備,樁架移動線路較短,速度較快,但合攏誤差大;②法用較高吊樁設備,樁架移動線路長,進度較慢,但合攏誤差小;③法進度較快且合攏誤差小,一般採用③法。

⑵插打前,在鎖口內應塗抹防水混合料,組拼樁時應用油灰和棉絮捻塞拼接縫。

⑶插打鋼板樁的次序,對圓形圍堰,應自上游開始,經兩側至下游合攏;對矩形圍堰,從上游一角開始,至下游合攏。這樣不僅可以使圍堰內避免淤積泥砂,而且還可以利用水流沖走一部分泥砂,以減少開挖工作量,更重要的是保證圍堰施工的安全。

⑷插打鋼板樁時應嚴格控制好樁的垂直度,尤其是第一根樁要從兩個垂直方向同時控制,確保垂直不偏,在垂直導向設備導向下,一般先將全部鋼板樁逐根或逐組插打到穩定深度,然後依次打入直至設計深度插打的順序按施工組織設計進行,一般自上游分兩頭插打向下游合攏,插打前在鎖口內塗以黃油、鋸末等拌合物,組拼樁時,用油灰和棉花捻縫,以防漏水。鋼板樁頂達到設計高程的平面位置偏差,在水上二打樁時不得大於20cm,在陸地打樁時不得大於lOcm,在插打過程中,應隨時檢查其平面位置是否正確,樁身是否垂直,發現傾斜應立即糾正或拔起重插。

為了加快進度。可另用一臺吊機或吊船擔負吊樁工作,樁架只作打樁用,可使用插樁夾板進行導向。

⑸鋼板樁可用錘擊、振動或再輔以射水等方法下沉,但在黏土地基中不宜使用射水,錘擊時宜使用樁帽,以分佈衝擊力和保護樁頭,在插打鋼板樁時,如起重設備高度不夠,允許改變吊點位置,但吊點位置不得低於樁頂以下l/3樁的長度,圍堰將合攏時,宜經常觀測四周的衝淤狀況,必要時應採取措施,預防上游衝空、湧水或者下游淤積,影響施工進程。

⑹鋼板樁圍堰在合攏處往往形成上窄下寬的狀態,這使得最後一組板樁很難插下,常用的辦法是將鄰近一段鋼板樁牆的上端向外推開,以使上下寬度接近;必要時,可根據實測寬度,做一塊上窄下寬的異形鋼板樁,合攏時,先將異形鋼板樁插下,再插最後一塊標準鋼板樁。

9.3抽水堵漏

抽水前,應將鋼板樁與導框之間空隙用墊木或楔形鋼板塞緊,以保證導框受力均勻。從圍堰內排水時。若發現有滲漏,鎖口不密的漏水,可在抽水發現後以板條、棉絮、麻絨等在板樁內側嵌塞,或在漏縫外側水中拋投大量鋸末,效果顯著。

9.4鋼板樁的拔除

鋼板樁系多次重複使用的設備,基礎或墩身築出水面後即可拔出鋼板樁,拆除圍堰,為了使拔出鋼板樁的工作得以順利進行,可將鋼板樁與水下封底混凝土接觸部位塗以瀝青,在拔除鋼板樁前,向圍堰內灌水,使堰內水面高出河水面1~1.5m,利用靜水壓力將鋼板樁推開,使其水下封底混凝土脫離,必要時,可用打樁錘擊打待拔的鋼板樁,再行拔出,鋼板樁頂應制備圓孔,便於連接起吊卡環。

拔出的鋼板樁應清刷乾淨、修補整理、塗刷防鏽油;堆放時應按板樁類型、長度分別編號、登記、堆放整齊。

9.5施工注意事項

①施打鋼板樁,應對樁板進行認真檢查,要求板面平直,接口預拼嚴密。

②採用定型規格樁板時,接口類型應一致。

③樁板沉設應從上游開始,至下游合攏。

④插樁時應對正接口,藉助樁錘自重緩慢插入,必要時可低錘慢擊。

⑤應隨時檢查偏斜,發現偏斜可用撬棍滑車糾正。

10.0質量標準及檢驗方法

⑴鋼板樁樁頂高程符合工藝設計要求。打鋼板樁過程中,鋼板樁頂達到設計高程時,平面位置允許偏差:水中打樁為20cm,陸地打樁10cm;

⑵經過整修或焊接的鋼板鎖口,須通過試驗,合格後才能投入使用;

⑶鋼板樁接長時,應採用等強度鋼板樁焊接接長,相鄰鋼板樁接頭上下錯開2m以上;

⑷鋼板樁圍堰寬度應根據水深、流速、土質和圍堰長寬比等因素來確定,但寬度不應少於2.5m;

⑸鋼板樁因傾斜無法合攏時,應使用特製楔形鋼板樁,楔形的上下寬度之差不得超過樁長的2%;

⑹同一圍堰內,使用不同類型的鋼板樁時,宜將不同類型樁的各半拼焊成一根異型鋼板樁,分別與相鄰樁進行連接。接長的樁,其相鄰樁的接頭位置應上下錯開。

11.0作業組織

11.1機械組織

鋼板樁圍堰法橋基施工須配備的機械設備包括:汽車吊或塔吊、浮吊船、駁船、打拔樁機、高壓射水、電焊機、扒杆滑車組及捲揚機、千斤頂或倒鏈、潛水泵。

11.2人員組織

鋼板樁圍堰法橋基施工人員應包括:鋼板樁組樁、導梁加工、浮運、施工平臺搭架、鋼板樁插打、抽水堵漏、水下混凝土灌注等班組,人員配置須滿足施工要求。

12.0安全生產與環境保護

11.1安全要求

(1)施工過程中,嚴格遵守操作規則,嚴防落物傷人及墜落事故。

(2)開工前各種機具設備必須進行檢修、試運行,使之處於完好、正常運轉狀態,並定期檢修保養。電器必須由專職電工安裝和修理,設置標誌,嚴禁酒後上班和上班喝酒。

(3)參加施工人員要熟知本工種的安全操作規程,堅守崗位,嚴禁酒後操作。特殊工種人員如電工、電焊工、混凝土工、起重工、鋼筋工等施工人員,必須經過專門培訓,熟練掌握操作要求,嚴格執行本工種的安全操作規程,必須隨身攜帶有關證件(或複印件)上崗備查。點我:領取工程大禮包。

(4)各種電氣設備運轉和漏電保護裝置,不準隨意改換安裝方式,尤其對於施工作業面的投光燈,裝接工作,一點不準馬虎、絲毫不能漏電,確保安全。一切容易碰砸的電氣設備加裝防護罩或遮欄,防止碰傷危險。

(5)起吊作業須有專職安全人員現場監控,操作手必須為熟練工,且經過安全培訓。現場有管理人員統一調配指揮。

(6)注意插打鋼板樁時的安全防護,對施工平臺棧橋等要進行可靠性論證,在施工過程中對鋼板樁的穩定情況應加強觀測,一發現有不安全情況,應立即採取補救措施。

(7)水上作業,施工人員要穿救生衣、防滑鞋、戴安全帽等,施工期間,要晝夜嚴密監視水位的變化情況。

12.2環保要求

(1)堰內排水應採取措施,保護環境不受汙染。

(2)圍堰止水塞填止水材料時,注意不要汙染河道。

(3)施工過程中,必須做好河道環境的保護工作,不能將施工垃圾隨意拋棄在河道中。

(4)建築用廢水須先沉澱,再排入生活用汙水管道,或回收利用,防止汙染水域。

(5)搞好駐地環境衛生、食品衛生、飲水衛生,定期消毒。


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