桥梁钢板桩围堰施工作业指导书

1、桥梁钢板桩围堰施工作业指导书1.适用范围适用于砂类土、黏性土、碎石土和风化岩石等河床的深水中插入钢板装修筑围堰的施工。钢板桩强度大，防水性能好，打入土、砾石、卵石层时穿透性强，适合水深10-30M的桥墩基础施工。2.作业准备2.1 材料要求2.1.1钢板桩均为工厂成品，新桩可按出厂标准检验，验收时应备有出厂合格证，机械性能和尺寸符合要求。经过整修和焊接后的钢板桩，应用同类型的钢板桩作锁扣通过试验检查。验收和整修后的钢板桩，应进行分类、编号、登记存放。锁口内不可积水。重复使用的钢板桩应符合表1的规定。常用钢板桩界面形式见图1。图1 常用钢板桩截面形式2.1.2钢板桩锁扣检查用一块长1.5-2.0

2、M符合类型、规格的钢板桩做标准，将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查。检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行。2.1.3钢板桩检修凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整修，按照具体情况分别用冷弯、热敲、焊补、铆补、革除或接长。2.1.4钢板桩的接长钢板桩长度不够时，可用同类型的钢板桩等强度焊接接长，焊接时先对焊或将接口补焊合缝，再焊接加固板，相邻钢板桩接长焊缝应注意错开。2.1.5预留吊、拔桩用孔如需要有吊装孔几拔桩孔时，应事先钻好孔，拔桩孔应焊接加强板，以免拔桩时断裂。2.2 主要机具设备包括打入钢板桩机械、拔除钢板桩机械、钢板桩的定位与支撑导梁等。2.2.1 钢板桩施工机具的

3、选择(1)钢板桩施工机具的种类钢板桩的施工机具按照打入方式的不同分为以下几种：冲击打入机械：自由落锤、蒸汽锤、空气锤、柴油锤等；震动打入机械：可用于打桩、也可用于拔桩，如震动打拔桩锤；震动冲击打桩机械：在震动打桩机的机体与夹具间设置冲击机构，在激振机产生上下振动的同时，产生冲击力，使施工效率大大提高；静力压入机械：依靠静力将钢板桩压入土中，如液压压桩机，钢索卷扬机压桩机。各种类型打桩机械，只要适合于打桩的捶击能量以及其适用系数适合时，均可用于打钢板桩。采用单动气锤和落锤时，一般锤重宜大于桩重，过轻的锤效率不高且容易打坏桩头或桩尖（桩尖卷口）。如果限于已有打桩机具，不适合上述条件时，可另外配置高

4、压射水装置辅助沉桩。图2、图3为例。2.2.2 施工机械的选择钢板桩能否顺利施工，关键决定于施工机械的选择，选择需要考虑以下几个因素：工程规模；打（拔）钢板桩的数量、尺寸、形状尤其要考虑钢板桩的重量与长度；地质情况：应结合地质情况，以利于钢板桩的打入和拔出；作业能力：要符合工程进度的要求；作业环境：要满足噪声、震动等环境控制的要求。图2 打拔钢板桩机 图3 拉森板桩2.2.3 拔桩设备吊船、吊机、打拔桩机、震动打拔桩机、倒打汽锤、高压射水、千斤顶、扒杆滑车组及卷扬机等，拔桩可用长卡环扣在拔桩孔上作为吊点。2.3 配套工艺装备2.3.1钢板桩围堰按平面形式有圆形、矩形、圆端形、多边形，其围堰结构

5、有单层和双层两种。单层结构形式由定位桩、导梁(或称导框、围笼)及钢板桩组成，定位桩可用木桩或钢筋混凝土管桩，导框由多用型钢组成。2.3.2钢板桩按横断面分为平型、槽型、z型、工字型或槽钢。锁口形式有阴阳、环形、套形三种。各类型钢板桩在锁口联结处能转一定的角度，且均有圆形最小半径的规定。在同一围堰内宜采用同类型同锁口的钢板桩,否则需要加制异形钢板桩联结。2.3.3插打钢板桩的支架的承载力、船舶吨位、木排铺设面积后厚度应按施工设计要求选用。2.2.4钢板桩围堰需用方木或型钢作为内导梁、导框制成围笼，其作用在于插打钢板桩时起导向作用；顶层导框可兼作施工平台，更主要的是作为钢板桩围堰的内部立体支撑，直

6、接承受钢板桩传来的水压力和土压力，因此断面尺寸应能满足结构内力计算要求。外导梁则只起导向作用。简单的围笼可只设一层内导框，较大型的需设内外导框，导框有上下两层或多层。内外导梁间距应比钢板桩有效厚度大8l5mm,以利钢板桩的插打。3.技术要点3.1基坑开挖前应做好施工测量工作，测定桥墩台的中心桩、基础纵横边线和中心线，以及临时测量水准点，同时还必须做好断面测量，放出基坑边线，经核对无误后，方可施工。3.2按照基坑施工要求，清除地面堆土及妨碍基坑开挖的障碍物；对受开挖影响的架空线和地下管线，应采取迁改和保护措施。3.3基坑开挖前还必须做好防水排水工作，应在基坑顶部边缘外四周挖好防水排水沟拦截雨水。

7、若基坑处于凹处或河床中，为了排干积水，必须配备足够的排水机具。3.4已经编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计；已经编制作业指导书、操作规程；组织技术交底和技术培训。3.5深基坑防护必须编制专项安全技术方案，并经过监理单位审批。3.6钢板桩采用组装插打时，组装的嵌缝用油灰及旧棉絮嵌塞紧密。组装及单块桩两侧锁口均应在插打前涂以黄油或热的混合油膏（质量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干黏土=2：2：2：2：1），以减少插打时的阻力，并增加防渗功能。3.7准备好夹板或按照插打形状制成的工作导梁，如图4。3.8安装导架时应注意以下几点：(1)采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。(2)导梁的

8、高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。(3)导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。(4)导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。4.施工工艺流程及操作要点4.1钢板桩围堰施工工艺及质量控制流程图3-14.2操作要点4.2.1围笼安装当水深较大时，常用围囹(以钢或钢木构成的框架)作为钢板桩的定位和支撑，即先在岸上或驳船上拼装围囹，运至墩位定位后，在围圈内插打定位桩。把围囹固定在定位桩上，然后在围囹四周的导框内插打钢板桩。安装围笼时，应进行测量定位，用一层导框做成的围笼，一般是先打定位桩，再在定位桩上挂装导框，导框可在岸边组成，浮运到位以缆索锚碇，在开始插打板桩后，逐步将导

9、框转挂在已打好的板桩上，用有脚手桩的转盘式或旋转式桩架时，导框可挂装在外侧的脚手桩上。用浮式转盘式或旋转式桩架时，一般用转动的桩架先打好定位桩再安装导框架时，一般用转动的桩架先打好定位桩再安装导框。4.2.2插打与合拢钢板桩钢板桩插打方法分为三种：逐块(组)插打；先插合拢后再打；开始的一部分逐块插打，后一部分则先插合拢后再打。法可用较矮的吊桩设备，桩架移动线路较短，速度较快，但合拢误差大；法用较高吊桩设备，桩架移动线路长，进度较慢，但合拢误差小，法进度较快且合拢误差小，一般采用（3）法。4.2.3插打钢板桩注意事项(1)插打前，在锁口内应涂抹防水混合料，组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。(2)

10、插打钢板桩的次序，对圆形围堰，应自上游开始，经两侧至下游合拢；对矩形围堰，从上游一角开始，至下游合拢。这样不仅可以使围堰内避免淤积泥砂，而且还可以利用水流冲走一部分泥砂，以减少开挖工作量，更重要的是保证围堰施工的安全。(3)插打钢板桩时应严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩要从两个垂直方向同时控制，确保垂直不偏，在垂直导向设备导向下，一般先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度，然后依次打入直至设计深度插打的顺序按施工组织设计进行，一般自上游分两头插打向下游合拢，插打前在锁口内涂以黄油、锯末等拌合物，组拼桩时，用油灰和棉花捻缝，以防漏水。钢板桩顶达到设计高程的平面位置偏差，在水上二打桩时不得大于

11、20cm，在陆地打桩时不得大于lOcm，在插打过程中，应随时检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直，发现倾斜应立即纠正或拔起重插。为了加快进度。可另用一台吊机或吊船担负吊桩工作，桩架只作打桩用，可使用插桩夹板进行导向。(4)钢板桩可用锤击、振动或再辅以射水等方法下沉，但在黏土地基中不宜使用射水，锤击时宜使用桩帽，以分布冲击力和保护桩头，在插打钢板桩时，如起重设备高度不够，允许改变吊点位置，但吊点位置不得低于桩顶以下l/3桩的长度，围堰将合拢时，宜经常观测四周的冲淤状况，必要时应采取措施，预防上游冲空、涌水或者下游淤积，影响施工进程。(5)钢板桩围堰在合拢处往往形成上窄下宽的状态，这使得最后一组板

12、桩很难插下，常用的办法是将邻近一段钢板桩墙的上端向外推开，以使上下宽度接近；必要时，可根据实测宽度，做一块上窄下宽的异形钢板桩，合拢时,先将异形钢板桩插下，再插最后一块标准钢板桩。(6)施打钢板桩，应对钢板桩认真检查，要求板面平直，接口预拼严密。(7)采用定型钢板桩时，接口类型应该一致。(8)水中钢板桩施工应该从上游开始，至下游合拢。(9)插打钢板桩时，应该对正接口，借助桩锤自重缓慢沉入，必要时可低锤慢击。(10)应随时检查偏位和倾斜，发现偏位和倾斜，可用撬棍滑车纠正。4.2.4拔钢板桩时注意事项(1)拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点

13、，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。(2)振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。(3)起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。(4)供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的12-2.0倍。(5)对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过15h。5.质量控制及质量检测5.1钢板桩桩顶高

14、程符合工艺设计要求。打钢板桩过程中，当导向设备失效，钢板桩顶达到工艺设计高程时，平面位置允许偏差：水中打桩为20cm，陆地打桩10cm；5.2经过整修或焊接的钢板做锁口，并通过试验；5.3钢板桩接长时，应采用等强度钢板桩焊接接长，相邻制板桩接头上下错开2m以上；5.4钢板桩围堰宽度应根据水深、流速、土质和围堰长宽比等因素来确定，但宽度不应少于2.5m；5.5钢板桩因倾斜无法合拢时，应使用特制楔形钢板桩，楔形的上下宽度之差不得超过桩长的2%；5.6密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。5.7打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。6.安全6.1成品保护措施钢板桩围堰施工结