1、大型桥梁基础钢板桩围堰施工方案研究 摘要:本文重点边钢板桩围堰施工,采取科学的施工方案从而实现安全、质量、进度以及经济效益的目标。对钢板桩的施工方法及工艺流程做了详细的介绍。关键词:钢板桩围堰方案1 概述钢板桩围堰在桥梁承台施工中应用普遍,且施工较为简便,研究钢板桩围堰的施工方案,对于同类型施工,具有普遍的指导意义。本文结合水阳江大桥主塔承台钢板桩围堰施工的实际经验进行分析研究。 2 工程概况水阳江大桥为预应力砼双塔双索面斜拉桥,设计范围为K0+147K0+708,全长561m,宽31m,双向六车道,设人行道。其中主桥长460m,跨径110m+240m+110m的双塔双索面砼斜拉桥;主塔采用钢
2、筋砼桥塔,H型结构,桥塔高86m;主梁采用纵、横双向预应力结构,下部结构主墩基础采用承台灌注群桩基础,其它为桩柱式墩台。引桥长96m,跨径布置332m,上部结构为预制组合箱梁,下部结构为桩柱式墩台。 主塔承台位于1、2#墩,结构与施工难度最大,承台为哑铃型,尺寸为44.4m15m5m;承台左右均为八边形承台,中间为11.4m*5.5m*5m系梁;承台施工最大挖深为6.22m;桩基施工前进行筑岛填筑,满足桩基施工作业面要 求。 由于主塔承台埋置深度较大,且自身体积庞大,施工时受地下水影响严重,必须进行降水及基坑支护施工,为了保证施工安全及防止地下水干扰,采用打设钢板桩围堰进行施工。 3 施工方案
3、设计3.1 施工方案选择 1、根据以上承台尺寸、地质情况,水文资料及施工要求,初步确定围堰为矩型围堰。钢板桩采用长度为12m,型拉森钢板桩。钢板桩顶标高为7.5m,桩底为-4.5m,在高程为7m和高程为4m处分别设置一道围囹支撑,围囹采用400*400H型钢,水平支撑采用609壁厚为1cm的无缝钢管,斜撑采用400*400H型钢。开挖至封底砼底标高打设封底混凝土,强度达到要求后拆除中间临时支撑。 2、承台的几何尺寸为44.4m*15m,考虑到施工需要,围堰尺寸确定为47.4m*18m的矩型状,承台周围预留1.5m 的围囹和施工操作空间,以及满足施工期间围堰内的抽水和集水井的设置空间;基坑坑内周
4、边采用明沟、集水井降水,集水井设在北两端位置,在南侧中间位置设置爬梯作为施工及安全通道。 3、当钻孔桩完毕后,清理施工现场,开始打设拉森钢板桩,打设合拢后原地面开挖半米后在高程7m设置围囹支撑,围囹支撑合格完成后,开挖围堰内土方,开挖到高程3.7m 时,设置第二道支撑。开挖时需逐层对称开挖至-0.62m;基坑底采用C15混凝土封底,厚度为2.2m,封底砼顶标高为1.58m。混凝土施工完毕并达到设计强度后凿除桩头,拆除第二道支撑。 3.2 施工流程 测量放线清理钢板桩插打第一根钢板桩插打钢板桩至合拢设置内支撑开挖浇筑封底砼抽水、堵漏承台施工回填并拆除内支撑拔除钢板桩。 3.3 钢板桩施工 施工前
5、由测量人员根据预定的钢板桩围堰尺寸,用白灰洒出边界线。 施工时选择小里程方向靠岸一侧开始,第一根边桩的定位及双向垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键,施工时须从严控制。 精确测设第一根边桩的方位,以此指挥打桩机的移位,定位后,打桩锤的锤心必须与第一根桩的中心重合。 起吊钢板桩呈垂直状态下完成插桩。插桩稳定后,精确复测桩的位置与双向垂直度,不符合要求时需重新插桩,直至合格为止。 第一根桩插桩稳定后,用挡块等顶塞调整后的空隙使钢桩稳固,间歇启动振动锤,对第一根桩实施小位移量沉设,并跟踪复核桩体的垂直度,直至桩体下沉入土超过3m。 沿白灰线依次插打其它钢板桩,钢板桩顺前一根钢板桩的锁口插
6、入,插桩到位后加塞固定,启动振动锤分次沉设至设计标高。 3.4 支撑设置 钢板桩围堰合拢后,采用挖机开挖至钢围檩下标高时,设置钢围檩,提高钢板桩围堰的整体受力效应。 围堰开挖至该层内支撑的设计标高处,焊接牛腿、安装围囹进行该层内支撑的设置。起吊并水平安放由H型钢焊接而成的圈梁,并连接固定,固定完毕后设置水平顶撑。开挖至高程4m时设置第二道钢围檩及支撑(临时支撑),然后再继续分层开挖至-0.62m,施工封底混凝土。待混凝土养护期过后达到设计强度后方可拆除临时支撑。 3.5 施工注意事项 1、在拼接钢板桩时,两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊,要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm,断面上的错
7、位不大于2mm,使用新钢板桩时,要有其机械性能和化学成分的出厂证明文件,并详细丈量尺寸,检验是否符合要求。 2、对组拼的钢板桩两端要平齐,误差不大于3mm,钢板桩组上下一致,误差不大于30mm,全部的锁口均要涂防水混合材料,使锁口嵌缝严密。 3、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,为保证桩身垂直,于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩,顺导向钢管桩下插,使第一组钢板桩桩身垂直,由于钢板桩桩上下宽度不完全一致,锁口间隙也不完全一致,桩身仍有可能倾斜,在施工中加强测量工作,发现倾斜,及时调整,使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5。 4、在进行
8、钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好,一次将桩打到要求深度,当垂直度较差时,要分两次进行施打,即先将所有的桩打入约一半深度后,再第二次打到要求的深度。 5、打桩时必须在桩顶安装桩帽,以免桩顶破坏,切忌锤击过猛,以免桩尖弯卷,造成拔桩困难。 4 安全措施 4.1 机械设备安全保证措施 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,绝不带故障运行,不违规操作,杜绝机械和车辆事故。
9、4.2 基坑安全 1、基坑开挖必须根据有关规范要求进行设计,并有计算书。 2、基坑开挖至基坑回填派专人24小时观察基坑情况,如有问题立即上报。 3、挖掘机等机械在坑顶进行挖基出土作业时,机身距坑边的安全距离应视基坑深度、坡度、土质情况而定,确保基坑的安全。 4、开挖中,当坑沿顶面裂缝、坑壁松塌或遇有涌水、涌砂影响基坑边坡稳定时要立即加固防护。 5、基坑需抽排水开挖时,须配备足够的抽排水设备。 6、基坑开挖所设置的各种围堰和基坑支撑,其结构必须坚固牢靠。基础施工中,挖土、吊运、浇筑混凝土等作业,严禁碰撞支撑,并不得在支撑上放置重物。施工中发现围堰、支撑有松动、变形等情况时,应及时加固,危及作业人
10、员安全时要立即撤出。 7、多台机械开挖,保持安全施工距离。挖土自上而下,逐层进行,严禁先挖坡脚的危险作业。 8、在开挖基槽时要做好降雨防护措施,施工现场和基坑四周设排水沟及集水井,确保将场地内的积水及时排除。 9、在开挖基坑边沿处,必须按规范设两道1.2m高的牢固栏杆和悬挂危险标志,并在夜间挂红标志灯。人员上下要 有专用爬梯。 5 结束语通过对本工程中钢板桩围堰施工方案的深入研究和总结可以为同类型施工提供宝贵的实践经验,本文从钢板桩的施工流程,施工中的注意事项,施工中的安全措施做了详细的介绍。参考文献:1公路桥涵施工技术规范(JTG041-2000). 2公路工程施工安全技术规范 (JTG076-95). 3公路工程质量检验评定标准 (JTGf80/1-2004).
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