拉森钢板桩施工方案.pdf
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1、第1页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。围堰工程钢板桩施工方案-拉森钢板桩支护文章总结:施工实际效果表明,钢板桩围堰与填土围堰相比,具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点,这对于城市内的窄河涌堤岸整治工程、水深较大、流急、淤泥或粉细砂等软基上等不适宜用填土围堰的工程使用较为有利,但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高,占用流动资金多,因此是否采用钢板桩围堰以及钢板桩投入数量和周转次数等问题必须认真分析,宜经过技术经济比较后方可决定。全文内容开始:1.工程概况xx 市区北堤整治第一期工程上起xx 码头,下至 xx 管桩厂码头,总长 2.679km。工 程横断面如图1 所示:工程所在地地质
2、情况:从上往下为人工填土层、第四纪冲淤积层、第四纪残积层和第三纪风化基岩,其中人工填土全堤段均有分布,厚0.8 5.8m,分素填土和杂填土,大部分地段稍经压实;第四纪冲淤积层为淤泥质土和粉细砂层,厚1.6 15.8m,呈灰、深灰色,局部含腐植物或大量腐木。挡土墙及其桩基础建在第四纪冲淤积层上。2.围堰设计方案2.1 原围堰设计方案及其特点原设计围堰采用就地开挖料填筑,堰顶高程 2.5 米,堰顶宽 2.0 米;外江常水位为2.2 米,堰脚高程在 3.0 米左右,挡水深度在56 米间;迎水坡背水坡坡度均为1:1.5,迎水坡采用砂包铺砌护脚、护面。经测量放线,填土围堰布置于接近河中心,缩窄了航道,堰
3、体挡水高度较大,基础为透水性强的粉细砂,原设计围堰不安全。在图纸会审研究后,经业主、设计、监理、施工四方研究决定全部采用钢板桩围堰。2.2 钢板桩方案钢板桩的选用根据工程所在地场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑,选用的拉森型钢板桩,拉森型钢板桩宽度适中,抗弯性能好,其主要技术参数为:W=1600cm3,g=6 0kg/m,依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度912M长,要求钢板桩入土深度达桩长0.5 倍以上。打桩设备投入钢板桩打拔桩机2 台用于施工。打拔桩机为挖掘机(KATO1250)加振动锤改装而成,振动锤第2页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。为曰本产NPK H
4、P 7SXB型,激振力200kN。3.围堰施工经过钢板桩围堰施工正式从xx 年 xx 月开始,施工顺序为:修整施工道路打钢板桩基坑开挖桩基础挡土墙底板挡土墙墙身墙后回填拔钢板桩。开始施工时,投入了530 根钢板桩,可围成200M长基坑,但后来发现进度不理想,主要是钢板桩数量不足,不能及时提供基坑工作面,使挡土墙施工常处于等待状态。便于xx 月份开始增加投入一倍的钢板桩,开辟两个工作面:从头尾两端同时向中间施工推进,每个工作面安排一台班时间施打钢板桩,节约了钢板桩的占用时间,20 天左右完成 400M长挡土墙,至5 月份全部水下堤岸工程施工完成。4.钢板桩围堰施工方法4.1 单桩逐根打入法施打钢
5、板桩先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线,可每隔一定距离设置导向桩,导向桩直接使用钢板桩,然后挂绳线作为导线,打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。准备桩帽及送桩:打桩机吊起钢板桩,人工扶正就位。单桩逐根连续施打,注意桩顶高程不宜相差太大,基础较深的地方采用12M长的桩。4.2 拔桩原则上挡土墙施工完成后就可拔桩。施工中我们在完成约100M挡土墙且墙后回填砂至墙高一半后就立即拔桩,桩经修理后重新利用。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min2min,使钢板桩周围的土松动,产生“液化”,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况,发现上拔困难或拔不上来时,应停止拔桩,显获动1min2m
6、in 后再往下锤0.5m1.0m 再往上振拔,如此反复可将桩拔出来。4.3 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:桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够,采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块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
7、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第3页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。索将桩反向拉住再锤击。在基础较软处,有时发生施工当时将邻桩带入现象,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。5.围堰挡水效果基坑抽干水后,可清楚观察到围堰挡水止水效果:钢板桩围堰内表面基本没有漏水,只 有少数较残旧的钢板桩由于接头不紧密导致一些漏水;基坑内也没有出现渗漏、管涌等现象。说明钢板桩围堰是成功的。6.变形观测在钢板桩围堰挡水期间,我们定期对钢板桩顶的位移进行观测,发现桩顶向基坑内
8、的偏移量稳定在 210cm之间,说明堰体是稳定的。7.经验总结施工实际效果表明,钢板桩围堰与填土围堰相比,具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点,这对于城市内的窄河涌堤岸整治工程、水深较大、流急、淤泥或粉细砂等软基上等不适宜用填土围堰的工程使用较为有利,但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高,占用流动资金多,因此是否采用钢板桩围堰以及钢板桩投入数量和周转次数等问题必须认真分析,宜经过技术经济比较后方可决定。二、钢板桩围堰施工方案1.钢板桩打入1.1 钢板桩的选用本工程选用日本进口止水钢板桩进行施工,该钢板桩为小锁口,有很好的止水能力,宽40cm,重77.7kg/m,考虑到本工程地质情况的需要,拟
9、采用桩长为18 米的钢板桩。首先在板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理,选用同种型号的板桩,进行弯曲整形、修正、切割、焊接,整理出施工需要的型号、规格、数量的钢板桩。钢板桩进场前需要检查整理,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。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90 度的转角桩。第4页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。1.2 钢板桩理论用量计算:钢板桩围堰周长计算:29.529.5 2=78m钢板桩根数计算:角桩采用0.2m0.2m,共4 片,(
10、78-0.4 4 m)/0.4m=191 片,1914 195 片钢板桩重量计算:1951877.7 272.727t 1.3 打入1.3.1 施工放样与定位(1)将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。(2)由于本工程的钢板桩围堰已经将桩基施工平台用钢管桩圈在内部,所以可以利用现有的钢管桩进行定位,在钢管桩上焊接工字钢,用工字钢来保证打出的钢板桩在一条直线上。在钢管桩露出水面部分刷上警告标志,并焊上槽钢加固,在打桩时作为导向位置及高程控制标志。定位桩与需施工桩位置布置见下图。1.3.2钢板桩打入总体施工流程钢板桩从河东侧围堰中心开始打入第一片钢板桩,然后逐步向两边插打,在河下游合龙
11、(见示意图),最初的一、二块钢板桩的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,即与槽钢焊接牢固。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。钢板桩合龙通过精确计算,确定龙口位置,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。1.3.3钢板桩打入施工工艺(1)履带吊停在离打桩点就近的钢平台,侧向施工,便于测量人员观察。挂上振动锤,升高,理顺油管及电缆。(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。
12、(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。(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
13、理。1.4 施工注意事项(1)导向桩打好之后,以槽钢焊接牢固,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。2.围堰抽水与支撑钢板桩围堰封闭后进行抽水,抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度,并在围堰顶端设置一道安全支撑。当抽水达到预定的深度后,应及时加支撑防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。第5页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。考虑到本工程施工场地很小,水下地
14、质情况较差,周围动荷载和主动土压力较大,因此决定在围堰内部采用 5297mm的钢管桩做成骨架进行支撑,以保证安全,考虑到有1.5m 厚封底混凝土,故内部支撑共分两层,分别支撑在标高为+1.5m,-1.5m 处以确保钢板桩围堰的稳定性。两端采用双拼I36 工字钢做成斜撑,具体支撑形式及计算见总体平面布置图和计算部分。3.清淤在抽水及进行内部支撑的过程中用泥浆泵配合高压射水将围堰内的淤泥清除,清除过程中同时使用抽水机对围堰内进行清淤补水,保证内外水头差不大于50cm,以保证围堰安全。清淤时及时测量坑底标高,如达到设计底标高,停止高压射水。如果抽水后发现清淤不到位,用人工清除剩余淤泥。4.混凝土封底
15、浇注由于采用水下封底可能造成钢板桩无法拔出,所以采用先抽水、支撑,后封底。当清淤达到要求后,即可按常规进行干封底施工。封底时在钢板桩围堰内侧支模,封底混凝土强度等级采用C20,经过计算厚度为1.5m。5.防渗与堵漏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,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。
16、三、基底清理1排水钢板桩支护止水完成后,进行基底清理工作。在承台四角挖集水坑,周边做排水沟,用水泵及时排除围堰内渗水。2垫层在承台范围内浇注封底混凝土时,将顶标高做到承台设计底标高处,并保持承台范围干燥,方便桩头凿除和护筒割除施工。3护筒割除分段割除钢护筒,同时清理桩头上的淤泥,人工配合浮吊吊出基坑。4桩头凿除先人工清理桩头上的淤泥,然后采用空压机和风镐凿除桩头砼,凿除至承台底面以上15cm,清洗桩头,桩基待检测。四、钢板桩拔除1施工要点(1)钢板桩拔除采用振动锤,作业前对每个板桩的打入情况,作详细调查,以此判断拔桩作业的难易程度。(2)在墩柱浇筑完成后,进行支撑的切割工作,用浮吊进行拔桩。(
17、3)在内支撑全部拆除完成后,进行钢板桩的拔除。在拔桩时,采用振动锤进行拔除,拔一根清理一根。并及时运走,以保证场地的清洁。2拔桩注意事项(1)为防止将临近板桩同时拔出,宜将钢板桩和加固的槽钢逐根割断。(2)先割除钢板桩的支撑,然后再拔围堰钢板桩。(3)拔出的钢板桩应及时清除土砂,涂以油脂。变形较大的板桩需调直,完整的板桩要及时运出工地,堆置在平整的场地上。第6页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。(4)将钢板桩用振动锤再复打一次,可克服土的黏附力。(5)按与打板桩顺序相反的次序拔桩。五、质量保证措施1 质量保证措施建立健全质量安全管理网络,分工明确,责任到人,及时发现和清除各种质量安全
18、隐患,防患于未然。(1)以项目经理为质量第一负责人,任命1 至 2 名合适的有资格人员负责质量管理方面的工作,并保持与设计施工等各方面有效协调。(2)各种原材料,半成品严格按质量要求进行采购。钢板桩送到现场后,应及时检查、分类、编号,钢板桩锁口应以一块长1.5 2.0m 标准钢板桩进行滑动检查,凡锁口不合应进行修正合格后方能使用。(3)钢板桩质量要求a、桩的垂直度控制在1%以内;b、桩底高程误差控制在10cm左右;c、沉桩要连续,不允许出现不连锁现象;d、桩的平面位移控制在15cm以内。(4)在使用拼接接长的钢板桩时,钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上,而且相邻桩的接头上下错开至少2m,所
19、以,在组拼钢板桩时要预先配桩,在运输、存放时,按插桩顺利堆码,插桩时按规定的顺序吊插。(5)钢板桩围堰在使用过程中,防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管,到围堰内抽水时,再予封闭,在围堰内抽水时,钢板桩锁口漏水,在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物,借漏水的吸力附于锁口内堵水,或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝,撒煤渣等物堵漏时,要考虑水流方向并尽量接近漏缝,漏缝较深时,用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒,同时当围堰内抽水至各层支撑导梁处,逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧,使导梁受力均匀。2.工期保证措施(1)、项目经理部立即开展工作,调遣具有丰富同类工程施工经验和责任
20、心强的工程技术、经济、行政等各类专业管理人员和施工队伍上场。(2)、实行项目法施工管理方式,做到统一组织、统一管理、统一计划协调、统一物资供应、统一资金收付。各施工队伍在项目经理部的统一领导下,互相协作配合共同完成所承担的施工任务。(3)、发挥整体优势,对施工队伍实行动态管理,合理组合。(4)、加强现场的思想政治工作,抓住时机,开展以比质量、比安全、比进度、比效益的劳动竞赛,使每一位参加施工的职工都充满责任感、荣誉感和紧迫感,发挥出最大的积极性。(5)、正确处理好与当地政府及兄弟单位的关系,取得各方面的支持与配合,为施工生产创造一个良好的外部环境。六、安全文明保证措施1、机械设备安全保证措施(
21、1)、机械设备操作人员(或驾驶员)必须经过专门训练,熟悉机械操作性能,经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机(车)操作。(2)、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程,工作时集中精力,谨慎工作,不擅离职守,严禁酒后驾驶。(3)、机械设备发生故障后及时检修,决不带故障运行,不违规操作,杜绝机械和车辆事故。(4)、机械操作人员做好各项记录,达到准确、及时,严格贯彻操作制度,认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。第7页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。(5)、设备及工具摆放整齐,不得随意摆放。2、安全文明施工(1)、进入现场施工人员必须佩戴安全帽,讲究文明用语,
22、杜绝打架斗殴,酗酒等不文明行为。(2)、泥浆与运土车出场,轮胎要清洗干净。(3)、注意工地防火,现场要摆放防火器材。3、水上作业安全措施(1)、合理安排作业区域和时间,保证施工人员正常工作。(2)、作业区域在河道和两侧河岸进行围挡,设置安全警示标语。(3)、水上施工平台必须有标识和防护栏,夜河道作业区域应布置警示照明灯。(4)、水上作业人员必须配备救生衣,做到一人一套,安全施工。(5)、施工现场必须要备有落水救生设施:救生圈23 个、救生绳12 根、水面船只1 艘。(6)、与当地医疗保健和消防等部门保持密切联系,做到有备无患。(7)、现场必须配足足够的消防设备。拉森钢板桩施工本工程拉森钢板桩主
23、要用于xx 污水处理厂至xx 路段排污渠的基坑基槽止水及支护结构,具体施工操作如下。基坑开挖采用型 90 米长拉森钢板桩支护。拉森钢板桩用升降机就位后采用履带式液压挖土机KATO-1250或 KATO-1430带 VH-2000 或 VH-3000 的液压振锤的锤机施打,施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。考虑到钢板桩较长,在施打中,钢板桩容易向一边倾斜,由于倾斜误差积累不易纠正,难以控制钢板桩墙的平直度,所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸,打入精度高,易于实现封闭合拢。施工时,将1020 根钢板桩成排插入导架内
24、,使它呈屏风状,然后再施打。1、钢板桩施工的一般要求(1)钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于方渠基础施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。(2)基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。(3)整个基础施工期间,在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物。第8页 共15页版权归作者所有,本网站只提供下载。2、钢板桩施工的顺序(1)钢板桩位置的定位放线(2)挖沟槽(3)安装导梁(4)施打钢板桩瞩(5)拆除导梁(6)清理锚
25、杆处标高的土方(7)挖土(8)排污管、渠箱施工(9)回填石屑(10)拔除钢板桩3、钢板桩的检验、吊装、堆放(1)钢板桩的检验对钢板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意:a)对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除;b)割孔、断面缺损的应予以补强;c)若钢板桩有严重锈蚀,应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。材质检验:对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析,构件的拉伸、弯曲试验,锁口强度试验和延伸率试验等项
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