桥梁深水基础钢板桩围堰施工技术学习教案.pptx

会计学1桥梁深水基础桥梁深水基础(jch)钢板桩围堰施工技钢板桩围堰施工技术术第一页，共54页。根据公司统一安排，结合宁启一分部施工根据公司统一安排，结合宁启一分部施工实际情况，下面给各位简单介绍一下实际情况，下面给各位简单介绍一下(yxi)(yxi)，一分部施工的通榆运河特大桥和一分部施工的通榆运河特大桥和L2L2线通榆运河特线通榆运河特大桥跨通榆运河处深基坑钢板桩围堰施工情况，大桥跨通榆运河处深基坑钢板桩围堰施工情况，大体按照以下顺序介绍：大体按照以下顺序介绍：第1页/共54页第二页，共54页。一、工程相关简介一、工程相关简介二、施工方法选择影响因素二、施工方法选择影响因素三、钢板桩施工方案编制三、钢板桩施工方案编制四、方案现场实施四、方案现场实施五、效果检验五、效果检验(jinyn)(jinyn)及总结及总结六、检算资料简介六、检算资料简介 报告报告(bogo)目录目录 第2页/共54页第三页，共54页。一、工程一、工程(gngchng)相相关简介关简介 n n一分部施工的通榆运河特大桥和一分部施工的通榆运河特大桥和L2L2线通榆运河特线通榆运河特大桥均位于南通市海安县境内，该地区属于长江大桥均位于南通市海安县境内，该地区属于长江三角洲平原区，地貌单元为冲海积平原地貌，地三角洲平原区，地貌单元为冲海积平原地貌，地势平坦，地面高程势平坦，地面高程(gochng)(gochng)一般在一般在3.03.0到到5.0m5.0m之之间。间。n n通榆运河特大桥全长通榆运河特大桥全长30023002米，线路设计为时速米，线路设计为时速200km200km双线铁路。双线铁路。L2L2线通榆运河特大桥全长线通榆运河特大桥全长13221322米，线路设计为时速米，线路设计为时速160km160km单线铁路。单线铁路。第3页/共54页第四页，共54页。相关相关(xinggun)数据表数据表序号 墩号河流名称最高水位H1 最高通航水位 承台底标高封底厚度承台底以下入土深度(m)钢板桩长度(m)支撑情况(道)墩位位置说明1正-35#墩通榆运河 3.8193.1-6.476 1.5m7.5183岸边，离河30米2正-36#墩3.8193.1-6.9761.5m7183水中3L2-17#墩3.8193.1-5.4091.2m8.5183水中4L2-18#墩3.8193.1-5.2451.2m9183水中第4页/共54页第五页，共54页。二、施工二、施工(sh gng)方法选择影方法选择影响因素响因素 n n1、气候(qhu)因素 n n2、设计因素 第5页/共54页第六页，共54页。n n1、气候因素n n35#墩钻孔桩于2010年3月19日施工，7月6日完成；36#墩钻孔桩于2010年5月23日施工，8月10日完成。承台施工刚好处于雨季(yj)，放坡开挖危险性太大，只能选择比较安全的钢板桩围堰法。第6页/共54页第七页，共54页。n n2、设计(shj)因素n n设计(shj)文件要求36#墩采用拉森钢板桩围堰筑岛施工。第7页/共54页第八页，共54页。三、钢板桩施工方案三、钢板桩施工方案(fng n)编编制制 n n1、施工方案选择 n n2、钢板桩施工顺序 n n3、钢板桩施工示意图 n n4、围堰(wi yn)内开挖 n n5、围堰(wi yn)抽水与支撑 n n6、封底混凝土浇注 n n7、防渗与堵漏 n n8、变形观测 第8页/共54页第九页，共54页。n n由于为初次接触钢板桩施工，各方面经验严重不足，通过网络查询相关(xinggun)资料和公司杨总提供资料进行初步方案编制。后经过与钢板桩租赁厂家沟通，了解钢板桩性能，以往打设方法等，进行方案优化，最终形成定稿方案，其中相对比较复杂的是钢板桩检算资料。第9页/共54页第十页，共54页。n n本工程选用拉森IV型钢板桩，宽40cm，重76.1kg/m，考虑(kol)到本工程地质情况的需要，经过计算需采用桩长为18米的钢板桩。第10页/共54页第十一页，共54页。1、施工方案、施工方案(fng n)选择选择 n n通榆运河(ynh)特大桥36#墩位于水中，采用先草袋围堰筑岛施工钻孔桩后再打设钢板桩围堰施工承台及墩身的方案，筑岛后平台高程3.80m。采用钢板桩围护后，进行围堰内部土层开挖及混凝土封底施工，单个承台的钢板桩围护范围为17.30m25.10m，板桩距承台边沿均为1.5m。采用拉森钢板桩，桩长为18m。35#墩直接在岸上打设钢板桩，其它同36#墩。第11页/共54页第十二页，共54页。n n施工准备（平整场地(chngd)）测量定位插打抗滑钢管插打钢板桩开挖基坑（机械开挖至第一道围囹0.5m以下）第一道围囹安装冲水吸泥（至设计底标高）浇筑封底水下混凝土逐层抽水安装第二、第三道围囹（按照设计围囹抽水至围囹底部30cm）抽水、桩头处理、桩检测承台分层施工基坑分层回填逐步拆除内支撑墩身施工基坑回填钢板桩拔出抗滑钢管拔出。2、钢板桩施工、钢板桩施工(sh gng)顺序顺序（35#墩）墩）第12页/共54页第十三页，共54页。2、钢板桩施工、钢板桩施工(sh gng)顺序顺序（36#墩）墩）n n施工准备（筑岛、平整场地）施工准备（筑岛、平整场地）测量定位测量定位插打抗滑钢插打抗滑钢管管(gnggu(gnggu n)n)插打钢板桩插打钢板桩开挖基坑（机械开挖至第开挖基坑（机械开挖至第一道围囹一道围囹0.5m0.5m以下）以下）第一道围囹安装第一道围囹安装冲水吸泥（至冲水吸泥（至第二道围囹第二道围囹0.5m0.5m以下）以下）第二道围囹安装第二道围囹安装冲水吸泥冲水吸泥（至第三道围囹（至第三道围囹0.5m0.5m以下）以下）第三道围囹安装第三道围囹安装冲水吸冲水吸泥（至设计坑底）泥（至设计坑底）浇筑封底混凝土浇筑封底混凝土桩头处理、桩检桩头处理、桩检测测承台分层施工承台分层施工基坑分层回填基坑分层回填逐步拆除内支撑逐步拆除内支撑墩身施工墩身施工基坑回填基坑回填钢板桩拔出钢板桩拔出抗滑钢管抗滑钢管(gnggu(gnggu n)n)拔出。拔出。第13页/共54页第十四页，共54页。钢板(gngbn)桩施工工艺流程图施工准备定位测量导框安装钢板桩吊运就位钢板桩合拢施打定位桩围堰内砼封底用振动锤夹正钢板桩起吊至围堰顶部，对准锁口插入钢板桩开启振动锤，缓慢下沉快速下沉，调整好钢板桩与导向架的距离，下到土面插打一段时间，拔起，让水渗入，减少摩擦，再插打，如此反复达到设计标高第14页/共54页第十五页，共54页。3、钢板、钢板(gngbn)桩施工示意图桩施工示意图 第15页/共54页第十六页，共54页。3、钢板、钢板(gngbn)桩施工示意图桩施工示意图 第16页/共54页第十七页，共54页。第一道横支撑第一道横支撑(zh chng)平面图平面图 第17页/共54页第十八页，共54页。第二、三道第二、三道(sn do)横支撑平面横支撑平面图图 第18页/共54页第十九页，共54页。通榆运河通榆运河(ynh)特大桥特大桥35#墩钢墩钢板桩板桩第19页/共54页第二十页，共54页。第20页/共54页第二十一页，共54页。第21页/共54页第二十二页，共54页。4、围堰、围堰(wi yn)内开挖内开挖 n n根据设计提供地质断面和现场钻孔桩施工实际核对，35#墩基坑范围内地质以砂层为主，现场主要采用水下射水吸泥；36#墩与设计差距较大，4m以下全部为粘土层，需使用其它(qt)挖掘设备。基坑上层2m左右土层全部采用挖掘机开挖，运输车外运。第22页/共54页第二十三页，共54页。n n35#墩基坑在插打完成并清除上层土体后，开始用泥浆泵配合高压射水将围堰内的土方清除。围堰内取土，为不排水取土，过程中同时使用抽水机对围堰内进行补水，需保持内部水位和地面标高基本一致，以保证围堰安全。开挖时及时(jsh)测量坑底标高，如达到设计底标高，停止高压射水。n n36#墩粘土层采用抓斗进行开挖，高压水枪配合施工。第23页/共54页第二十四页，共54页。第24页/共54页第二十五页，共54页。5、围堰抽水、围堰抽水(chu shu)与支撑与支撑n n35#墩采用水下吸泥，钢板桩围堰封闭后进行吸泥抽水，首先进行第一道围囹安装，然后吸泥抽水至设计底面标高并浇筑封底混凝土，逐层降水安装焊接二、三层围囹及支撑，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度。当抽水达到(d do)预定的深度后，应及时加支撑防护。围堰抽水期间，随着水位下降，逐步安装围囹内撑，安完一层，降一层水，不得超出。第25页/共54页第二十六页，共54页。n n36#墩采用高压水枪配合抓斗进行，每次开挖至钢围囹下30cm左右即进行围囹安装(nzhung)，后继续开挖直至设计高程，封底后即可。第26页/共54页第二十七页，共54页。n n围囹按设计高程预先(yxin)焊好工字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。第27页/共54页第二十八页，共54页。6、封底、封底(fngd)混凝土浇注混凝土浇注 n n封底混凝土强度等级采用C35，经过计算厚度采用1.5m。n n35#墩按水下混凝土设计配合比。在完成第一道围囹安装后，注水使围囹内水头与外侧地面齐平，高压水枪配合吸泥设备清除多余土方至设计位置，再使用(shyng)导管法进行水下灌注。n n36#墩封底混凝土按照普通配合比设计。第28页/共54页第二十九页，共54页。重点介绍水下封底重点介绍水下封底(fngd)混凝混凝土施工土施工n n重点介绍水下封底混凝土施工：要注意封底重点介绍水下封底混凝土施工：要注意封底混凝土浇筑顺序混凝土浇筑顺序(shnx)和方法，避免影响和方法，避免影响混凝土的浇筑质量，造成封底失效或渗漏。混凝土的浇筑质量，造成封底失效或渗漏。采用分块浇筑，浇筑过程中根据导管布置位采用分块浇筑，浇筑过程中根据导管布置位置使用汽车吊移动导管连续分块进行浇筑，置使用汽车吊移动导管连续分块进行浇筑，经计算混凝土扩展度半径不超过经计算混凝土扩展度半径不超过3m。第29页/共54页第三十页，共54页。布管图如下布管图如下(rxi)：第30页/共54页第三十一页，共54页。浇筑浇筑(jiozh)现场现场第31页/共54页第三十二页，共54页。第32页/共54页第三十三页，共54页。第33页/共54页第三十四页，共54页。n n剪球和浇筑的顺序为：由底往高，从边到中；同时严防先剪球的导管剪球和浇筑的顺序为：由底往高，从边到中；同时严防先剪球的导管混凝土扩散到附近未剪球的导管位置；导管停注时间不宜超过混凝土扩散到附近未剪球的导管位置；导管停注时间不宜超过30min30min；派专人探测混凝土高程，做好各处的测深记录，保证导管埋深不少；派专人探测混凝土高程，做好各处的测深记录，保证导管埋深不少于于50cm50cm，控制浇筑中混凝土高差小于，控制浇筑中混凝土高差小于1m1m，浇完时平面高差小于，浇完时平面高差小于50cm50cm。同时应注意剪球时，导管下口至底部距离不宜过大和过小，防止隔水同时应注意剪球时，导管下口至底部距离不宜过大和过小，防止隔水栓（球）卡管事故，或者首批混凝土扩散后埋置深度不足。混凝土浇栓（球）卡管事故，或者首批混凝土扩散后埋置深度不足。混凝土浇筑完成后，安排筑完成后，安排(npi)(npi)专业人员水下检查混凝土浇筑质量，不足部专业人员水下检查混凝土浇筑质量，不足部位进行补充。位进行补充。第34页/共54页第三十五页，共54页。7、防渗与堵漏、防渗与堵漏 n n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，起到防水作用。n n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(ds)，在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。第35页/共54页第三十六页，共54页。容易出现的问题：周围容易出现的问题：周围(zhuwi)土体下陷土体下陷第36页/共54页第三十七页，共54页。第37页/共54页第三十八页，共54页。容易出现的问题：凹槽内泥土清理容易出现的问题：凹槽内泥土清理(qngl)困难困难第38页/共54页第三十九页，共54页。第39页/共54页第四十页，共54页。钢板桩槽口钢板桩槽口(co ku)分离分离第40页/共54页第四十一页，共54页。第41页/共54页第四十二页，共54页。8、变形、变形(bin xng)观测观测 n n钢板桩施打过程钢板桩施打过程(guchng)(guchng)中应设置观测点和仪器跟踪，避免围堰偏位，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，在围堰上下游一定距离和两岸尤其板桩的偏位累积很难校正。施打前，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。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。n n在钢板桩围堰挡水期间，每天对钢板桩的高程和外侧土体位移观测均不在钢板桩围堰挡水期间，每天对钢板桩的高程和外侧土体位移观测均不少于少于2 2次，监测桩顶向基坑内外的偏移量。位移观测桩使用长度不小于次，监测桩顶向基坑内外的偏移量。位移观测桩使用长度不小于2m2m的的1616螺纹钢筋打设至地下，顶部使用砂浆围固，观测桩离钢板桩距螺纹钢筋打设至地下，顶部使用砂浆围固，观测桩离钢板桩距离在离在15m15m左右。左右。第42页/共54页第四十三页，共54页。观测点布置观测点布置(bzh)示意图示意图 第43页/共54页第四十四页，共54页。四、方案四、方案(fng n)现场实施现场实施 n n现场严格按照方案执行，开挖深度、钢板桩插打深度进行严格控制，水下混凝土封底过程中项目部班子成员全天(qun tin)值班，严格控制施工质量，取得了非常好的效果。第44页/共54页第四十五页，共54页。第45页/共54页第四十六页，共54页。第46页/共54页第四十七页，共54页。五、效果五、效果(xiogu)检验及总结检验及总结 n n经过通榆运河特大桥(d qio)35#、36#墩深基坑施工及后期施工的L2线17#、18#墩深基坑施工，大体总结以下经验，仅供参考。第47页/共54页第四十八页，共54页。n n1、钻孔桩施工过程中，对于设计桩顶以上土层必须仔细核对确认。n n通榆运河特大桥事例较为典型，两个墩间距125m分别位于通榆运河东西(dngx)两岸，但地质条件差别较大，35#墩适合采用水下高压水枪冲泥，泥浆泵吸泥，水下混凝土封底；而36#则适用抓斗开挖。若35#不采用水下吸泥，则容易出现流沙、涌砂情况，36#适用水下吸泥、封底则根本无法实现。第48页/共54页第四十九页，共54页。n n2、详细调查现场情况，理论计算后制定钢板桩插打方案。n n钢板桩的方案安全性要求较高，必须经过计算并经过集团公司工程技术部审批后方可执行。目前(mqin)安全性检算主要有两种方式，一是人工按照公式计算，二是采用理正软件进行计算。第49页/共54页第五十页，共54页。n n3 3、现场插打要严格控制质量、现场插打要严格控制质量 n n钢板桩安全性主要体现在其截面刚度大可抵抗较大压钢板桩安全性主要体现在其截面刚度大可抵抗较大压力而变形较小，槽口咬合紧密可确保整体性及封闭性，力而变形较小，槽口咬合紧密可确保整体性及封闭性，起到整体受力和封水作用。但若插打过程中控制不严起到整体受力和封水作用。但若插打过程中控制不严格则容易造成槽口处分离，影响使用质量。格则容易造成槽口处分离，影响使用质量。n n通过通榆运河施工实际情况来看，施工中此类问题出通过通榆运河施工实际情况来看，施工中此类问题出现比较多，现比较多，35#35#由于为水下吸泥，开挖过程中钢板桩由于为水下吸泥，开挖过程中钢板桩情况无法查明，但存在钢板桩外侧部分情况无法查明，但存在钢板桩外侧部分(b fen)(b fen)土体下土体下沉情况，抽水时发现钢板桩有槽口咬合分离立即使用沉情况，抽水时发现钢板桩有槽口咬合分离立即使用条状钢板进行层层焊接补强可起到一定效果。钢板桩条状钢板进行层层焊接补强可起到一定效果。钢板桩合拢位置问题最为严重，当前的钢板桩施工队伍在合合拢位置问题最为严重，当前的钢板桩施工队伍在合拢时都是多插打几根桩重叠起来起到合拢作用，但基拢时都是多插打几根桩重叠起来起到合拢作用，但基坑开挖后该处漏水、漏泥一般较为严重需要进行堵漏。坑开挖后该处漏水、漏泥一般较为严重需要进行堵漏。第50页/共54页第五十一页，共54页。n n4 4、封底质量要引起足够重视、封底质量要引起足够重视 n n深基坑封底关系到整个施工的成败，以本工程为例：深基坑封底关系到整个施工的成败，以本工程为例：36#36#为干封，施工过程中需严格检查基坑周边土体变为干封，施工过程中需严格检查基坑周边土体变化情况和坑内土体变化情况，发现周边土体下降或者化情况和坑内土体变化情况，发现周边土体下降或者坑内土体上拱或者地下水出现管涌情况后要立即处理，坑内土体上拱或者地下水出现管涌情况后要立即处理，本工程下部地层为粘土层和钢板本工程下部地层为粘土层和钢板(gngb(gngb n)n)桩整体粘结桩整体粘结性较好，未发生任何异常情况。性较好，未发生任何异常情况。n n35#35#墩采用水下封底，混凝土采用导管法灌注，通过墩采用水下封底，混凝土采用导管法灌注，通过现场严格控制混凝土质量，加强监测，封底效果较好，现场严格控制混凝土质量，加强监测，封底效果较好，底部表面较为平整，承台施工过程中未出现任何渗水、底部表面较为平整，承台施工过程中未出现任何渗水、上涌现象。上涌现象。第51页/共54页第五十二页，共54页。n n5、出现问题要及时处理 n n从以上讲述及图片可以看出，钢板桩围堰施工过程中很多容易出现较多问题，有施工中可以控制的，也有难以控制需要后期处理的。n n对于出现的问题，一经发现要抓紧处理防止问题继续发展(fzhn)造成安全问题。第52页/共54页第五十三页，共54页。六、检算资料六、检算资料(zlio)简介简介 n n一、工程概况一、工程概况 n n二、相关二、相关(xinggun)检算检算 n n1、36#墩钢板桩及钢围囹检算墩钢板桩及钢围囹检算n n2、35#墩钢板桩及钢围囹检算墩钢板桩及钢围囹检算第53页/共54页第五十四页，共54页。