情境单元 围堰法施工工艺

情境二

天然地基上浅基础施工1.掌握明挖法基坑开挖的方法与各种基坑支护的施工工艺。2.掌握基坑检验与地基局部处理的方法。3.掌握围堰法施工的基本要求与施工工艺。4.掌握刚性扩大基础施工工艺。5.掌握独立基础与条形基础施工工艺。6.掌握筏形基础施工工艺。7.掌握地下连续墙施工工艺。单元五围堰堰法施工工艺艺一、围堰工工程概述围堰是位于河河流或浅滩中中的桥梁在施施工过程中作作为临时挡水水的建筑物。。其作用是进进行施工导流流，围护施工工中的基坑，，保证桥梁工工程能采用旱旱地上的施工工工艺，或在在静水条件下下进行水下开开挖基坑作业业，并继续其其他工序。在在导流任务完完成以后，为为了不影响河河流的防汛与与通航，应予予以拆除。1.围堰的分类（1）按围堰的的组成材料分分为：土石围堰，土土袋围堰，钢钢板桩围堰，，木笼（竹笼笼）或铅丝笼笼（钢筋笼））围堰，膜袋袋围堰。（2）按围堰与与水流方向的的相对位置分分为：横向围堰和纵纵向围堰。单元五围堰堰法施工工艺艺一、围堰工工程概述围堰是位于河河流或浅滩中中的桥梁在施施工过程中作作为临时挡水水的建筑物。。其作用是进进行施工导流流，围护施工工中的基坑，，保证桥梁工工程能采用旱旱地上的施工工工艺，或在在静水条件下下进行水下开开挖基坑作业业，并继续其其他工序。在在导流任务完完成以后，为为了不影响河河流的防汛与与通航，应予予以拆除。1.围堰的分类（1）按围堰的的组成材料分分为：土石围堰，土土袋围堰，钢钢板桩围堰，，木笼（竹笼笼）或铅丝笼笼（钢筋笼））围堰，膜袋袋围堰。（2）按围堰与与水流方向的的相对位置分分为：横向围堰和纵纵向围堰。单元五围堰堰法施工工艺艺2.围堰的基本功功能要求（1）应具有足足够的稳定性性、防渗性、、防冲性和一一定的强度。。（2）构造简单单，经济合理理，便于修建建、维护和拆拆除。（3）围堰的布布置应力求使使水流平顺，，不发生严重重的局部冲刷刷。（4）围堰的接接头盒与岸边边的联结应安安全可靠，不不致因集中渗渗漏等破坏作作用而引起围围堰失事。（5）在必要时时，应设置防防止冰凌、船船筏冲击的设设施。3.影响围堰形式式的选用因素素围堰形式的的选用与下列列因素有关：：（1）工程项目目的规模、工工期和开工时时间；单元五围堰堰法施工工艺艺（2）施工现场场的地形、工工程地质与工工程水文条件件；（3）施工期间间的通航要求求；（4）施工单位位的施工能力力与技术水平平；（5）基础的结结构特点；（6）围堰的基基本功能要求求。4.围堰的基本参参数与一般要要求（1）堰顶高度度：宜高出施施工期间可能能出现的最高高水位（包括括浪高）50～70cm。（2）围堰形状：设设置围堰后，，河流断面减减小会引起水水流流速增大大，应考虑由由此而导致水水流对围堰、、河床的冲刷刷及影响通航航、导流等因因素。单元五围堰堰法施工工艺艺（3）堰内面积积：应满足坑坑壁放坡和基基础施工的要要求。（4）围堰断面：：应满足本身强强度和稳定性的的要求。（5）围堰施工时时间：宜安排在在枯水时期施工工。二、围堰的基基本形式、构造造与施工要点1.土石围堰（1）土石围堰的的构造与特点①土石围堰是利用用自重维持其稳稳定性，故又称称重力式围堰，，堰身断面大，，主要是防地面面水，适用于水水深1.5m以内，流速0.5m/s以内，河床土质质渗水性较小且且满足泄洪要求求的情况下。其其构造如图2.5.1所示。单元五围堰法法施工工艺图2.5.1围堰(a)土围堰；（b）土石围堰单元五围堰法法施工工艺②土石围堰的的顶面高程应高高出施工期间可可能出现的最高高水位（包括浪浪高）0.5～0.7m。③土石围堰的的外形尺寸应考考虑河流断面被被压缩后流速增增大导致水流对对围堰本身和河河床的集中冲刷刷，以及对河道道泄洪、通航和和导流的影响等等不利因素。堰堰顶宽一般为1～2m，堰外边坡视填填土在水中的自自然坡度而定，，一般为1∶2～1∶3；堰内边坡一般般为1∶1.5～1∶1。坡脚距基坑边边缘距离根据河河床土质及基坑坑深度而定，但但不得小于1m。④堰内的平面面尺寸应满足基基础施工作业的的需要。（2）土石围堰的的施工要点①围堰的填筑筑应分层进行，，减少渗漏，并并应满足堰身强强度和稳定的要要求。单元五围堰法法施工工艺②堰顶的宽度度宜根据施工需需要确定；边坡坡的坡度应根据据围堰的位置、、高度及基坑开开挖深度等条件件确定。③在筑堰之前前，应将堰底河河床处的树根、、石块及其他杂杂物清除干净。。④筑堰材料宜宜采用黏性土或或砂夹黏土，填填筑应自上游开开始至下游合龙龙，注意不要直直接向水中倾卸卸填土，而应沿沿着已出水面的的填土坡面往下下倒，填土超出出水面之后应进进行夯实。⑤堰外坡面有有受水流冲刷的的危险时，应采采用合适的材料料对其进行防护护，一般在外坡坡面用草皮、柴柴排、片石或内内填砂土的草袋袋加以防护。单元五围堰法法施工工艺2.土袋围堰（1）土袋围堰的的构造与特点①用草袋、麻麻袋、玻璃纤维维袋等装土再码码叠而成的围堰堰统称土袋围堰堰。土袋围堰也也是利用自重维维持其稳定性，，是重力式围堰堰的另一种形式式。②土袋围堰适适用于水深在3m以内，流速在1.5m/s以内，河床土质质渗水性较小且且满足泄洪要求求的情况下。其其构造如图2.5.2所示。图2.5.2土袋围堰单元五围堰法法施工工艺③土袋围堰的的顶面高程应高高出施工期间可可能出现的最高高水位（包括浪浪高）0.5～0.7m。④土袋围堰的堰堰顶宽度一般为为1～2m，有黏土芯墙时时为2～2.5m。堰外边坡视水水深及流速而定定，一般为1∶1～1∶0.5；堰内坡度一般般为1∶0.5～1∶0.2。内坡脚距基坑坑边缘距离不小小于1m。（2）土袋围堰的的施工要点①土袋围堰的的袋内填土宜采采用黏性土，装装填量宜为60%，装土过多，堆堆码不平稳且袋袋间空隙多，易易渗漏；袋口应应缝合；水流流流速较大时，在在过水面及迎水水面，袋内可装装填粗砂或卵石石。堆码时土袋袋的上下层和内内外层应相互错错缝，搭接长度度宜为1/2～1/3，堆码应密实平平整。单元五围堰法法施工工艺②土袋围堰的的中心部分可填填筑黏土及黏性性土芯墙，此时时也可用砂土装装袋。在水中堆堆码土袋，可用用带钩的杆子钩钩送就位。3.钢板桩围堰（1）钢板桩围堰的构构造与特点①钢板桩围堰堰一般适用于砂砂类土、碎卵石石类土、半干硬硬性黏土和风化化岩等地层，它它具有材料强度度高，防水性能能好，穿透土层层能力强，堵水水面积最小，修修建和拆除可以以高度机械化，，回收率高并可可多次重复使用用的优点。因此此当水深超过5m或土质较硬时，，可选用这种围围堰。但钢板桩桩一次投资大，，配备一套（包包括沉桩设备））如只偶然使用用几次，就显得得很不经济，所所以只有较大的的工程单位才拥拥有这种设备。。单元五围堰法法施工工艺②桥梁工程常常用的两种钢板板桩形式如图2.5.3所示。③当围堰较深时，，由于承受土、、水压力较大，，围堰应根据计计算，安设由多多层木、钢木或或型钢组成的支支撑，常称围囹囹，如图2.5.4所示。图2.5.3钢板桩图2.5.4钢板桩围堰单元五围堰法法施工工艺④钢板桩成品品长度有多种规规格，最长20m，并可根据需要要接长，但相邻邻的接缝要错开开2m以上。钢板桩顶顶端要有圆孔，，便于起吊。（2）钢板桩围堰堰的施工要点①钢板桩的材材质、性能和尺尺寸应符合产品品的相应规定。。钢板桩在存放放、搬运和起吊吊时，应采取措措施防止其变形形及锁口损坏。。经过整修或焊焊接后的钢板桩桩，应采用同类类型的短桩进行行锁口通过试验验，合格者方可可继续使用。②钢板桩施打打前应设置测量量观测点，控制制其施打的部位位。③钢板桩在施施打前应在锁口口处采用止水材材料捻缝，防止止在使用过程中中漏水。常用的的止水材料，其其质量比为黄油油∶沥青∶干锯锯末∶干黏土粉粉=1∶1∶1∶0.5。单元五围堰法施施工工艺④钢板桩施打顺顺序应按既定的施施工技术方案进行行，并宜从上游开开始分两头向下游游方向合龙。插打打钢板桩，一般先先将全部钢板逐根根或逐组插打到稳稳定深度，然后再再依次打入到设定定高程；在能保证证钢板桩垂直沉入入的条件下，每根根或每组钢板桩也也可一次打到设计计深度。⑤钢板桩的沉桩桩方法有锤击、振振动和射水等，但但在黏土中不宜使使用射水下沉的方方法。⑥施打钢板桩应应有导向装置，应应能保证桩的位置置准确。在开始沉沉入几根或几组钢钢板桩时，施打时时应随时检查其平平面位置是否正确确，桩身是否垂直直，如发现倾斜应应立即纠正或拔起起重新施打。施打打完成后所有钢板板桩的锁口均应闭闭合。单元五围堰法施施工工艺⑦同一围堰内采采用不同类型的钢钢板桩时，宜将不不同类型桩的各半半拼焊成一根异形形钢板桩，分别与与相邻桩进行连接接。接长的钢板桩桩，其相邻桩的接接头位置应相互错错开。⑧拔除钢板桩之之前，应向堰内注注水，使堰内外的的水位保持平衡。。拔桩应从下游侧侧开始逐步向上游游侧进行，拔除的的钢板桩应对其锁锁口进行检修并涂涂油，堆码妥善保保存。⑨钢板桩达到设设计高程时，桩顶顶的平面位置偏差差，在水上打桩时时不得大于20cm，在陆上打桩时不不得大于10cm。4.竹笼、木笼、铅丝丝笼及钢笼围堰（1）竹笼、木笼、、铅丝笼及钢笼围围堰的构造与特点点单元五围堰法施施工工艺①竹（铅丝）笼笼围堰是在笼内填填筑土、石，依靠靠本身重力抵抗水水流冲击的围堰，，是重力式围堰的的又一种形式。竹竹（铅丝）笼围堰堰可做成单层或双双层。双层围堰如如图2.5.5所示。②木笼、钢笼一一般做成套箱，故故亦称为套箱围堰堰。套箱是一种无无底的围套，内设设木、钢支撑组成成支架。木板套箱箱在支架外面钉装装两层企口板，用用油灰捻缝以防漏漏水；无底钢套箱箱采用焊接或铆合合而成的钢板外壁壁。套箱围堰如图图2.5.6所示。③竹笼、木笼、、铅丝笼围堰适用用于水深在4m以内，流速较大，，且能满足泄洪要要求的情况下；当当水深超过4m时，宜采用钢笼围围堰。单元五围堰法施施工工艺图2.5.6套箱围堰1—套箱支架；2—套箱外壁；3—土袋护脚图2.5.5双层竹笼围堰1—对拉铅丝；2—填石；3—横木单元五围堰法施施工工艺④围堰的层数宜宜根据水深、流速速、基坑大小及防防渗要求等因素确确定；围堰的宽度度宜为水深的1.0～1.5倍；笼子直径视水水深及流速而定，，一般为80～100cm。⑤钢套箱分无底底钢套箱和有底钢钢套箱两种。有底底钢套箱围堰和双双壁钢围堰适用于于桩基础的承台施施工。（2）竹笼、木笼、、铅丝笼及钢笼围围堰的施工要点①竹（铅丝）笼笼围堰一般先用竹竹或铅丝编织成有有底的圆笼，然后后按围堰的位置将将笼子放入水中，，投入卵石或片石石，直到稳定在河河床上。竹笼必须须制作牢固，应用用钢筋、螺栓、铁铁丝等连接加固，，以防填土石时被被胀坏。采用铅丝丝笼时也应采用钢钢筋加固。单元五围堰法施施工工艺②相邻笼子之间间要紧靠密排，分分内外两圈，两圈圈笼子之间填以黏黏土，以防渗水。。内外笼之间设对对拉铅丝，外围的的水平方向，用钢钢筋或竹材通过铁铁丝捆扎，使内外外两圈形成一个整整体。③木套箱采用浮浮运就位，然后加加重下沉。下沉套套箱前，应清除河河床覆盖层并整平平岩层。④钢套箱围堰的的施工应符合下列列规定：a.对有底钢套箱，除除应进行结构的计计算和验算外，尚尚应针对套箱内抽抽干水后的工况进进行抗浮验算。钢钢套箱采取悬吊方方式安装时，应验验算悬吊装置及吊吊杆的强度是否满满足受力要求。单元五围堰法施施工工艺b.钢套箱应根据现场场设备的起吊能力力和移运能力确定定采用整体式或装装配式制作，制作作时应采取防止接接缝渗漏的措施。。c.钢套箱下沉就位时时，在下沉过程中中应保持平稳，当当采用多个千斤顶顶吊放时，应使各各千斤顶的行程同同步，且宜设置导导向装置或利用已已成桩作为导向的的承力结构进行准准确定位。钢套箱箱就位后应对其平平面位置和高程进进行精确调整，并并应及时予以固定定；当水流速度过过大会使套箱的位位置发生改变时，，应具有稳定套箱箱的可靠措施。d.有底钢套箱在浇筑筑封底混凝土之前前，应采用适宜的的止水装置或材料料对底板与桩基之之间的缝隙进行封封堵。单元五围堰法施施工工艺e.钢套箱内的排水应应在封底混凝土符符合设计规定的强强度后或达到设计计强度的80%及以上时方可进行行，排水不应过快快，并应在排水过过程中加强对套箱箱情况变化的监测测；对有底钢套箱箱，必要时可设反反压装置抵抗过大大的浮力。f.钢套箱侧壁兼作承承台模板时，其位位置的允许偏差应应符合设计规定。。⑤为了防止堰底底渗漏和河床被水水冲刷，宜在堰底底或套箱箱脚外围围填以黏土或用土土袋抛填护脚。⑥双壁钢围堰的的施工应符合下列列规定：单元五围堰法施施工工艺a.围堰的双壁间距应应根据下沉时需要要克服的浮力、土土层摩阻力及基底底抗力等经计算确确定，并应在双壁壁之间分设多个对对称的、横向互不不相通的隔水舱。。b.双壁钢围堰兼作钻钻孔平台时，应将将钻孔施工产生的的全部荷载及各种种工况加入到围堰堰结构的最不利荷荷载组合中进行设设计和验算。钢围围堰需度讯或度凌凌施工时，应制订订稳定和防撞击、、防冲刷的可靠方方案，并应进行相相应的验算。c.双壁钢围堰结构的的制作宜在工厂按按设计要求进行，，各节、块应按预预定的顺序对称组组装拼焊，制作完完成后应进行焊接接质量检验，并应应进行水密试验。。单元五围堰法施施工工艺d.围堰应根据现场的的水文、地质和通通航等情况，设置置可靠的定位系统统和导向装置。其其浮运、下沉、定定位等工序的施工工及允许偏差应符符合本教材情境五五沉井基础的相关关规定。e.围堰下沉至设计高高程，在灌注封底底混凝土之前，应应对河床面进行清清理和整平。围堰堰置于岩面上时，，宜将岩面整平；；基岩岩面倾斜或或凹凸不平时，宜宜将围堰底部制作作成与岩面相应的的异形刃脚，增加加其稳定性并减少少渗漏。5.膜袋围堰（1）膜袋围堰的构构造与特点①膜袋围堰的构构造与受力特点类类似土袋围堰。单元五围堰法施施工工艺②膜袋围堰适用用于水深在5m以内，流速在3m/s以内，且河（湖、、海）床较平缓时时。③膜袋围堰的其其他构造要求均同同土袋围堰。（２）膜袋围堰堰的施工要点①在筑堰之前，，应将堰底河床处处的树根、石块及及其他杂物清除干干净，并应将河（（湖、海）床的陡陡坎整平。②填筑应自上游游开始至下游合龙龙，堆码时膜袋的的上下层和内外层层应相互错缝，搭搭接长度宜为1/2～1/3，堆码应密实平整整。③堰外坡面有受受水流冲刷的危险险时，应采用合适适的材料对其进行行防护，一般在外外坡面用草皮、柴柴排、片石或内填填砂土的草袋加以以防护。单元五围堰法施施工工艺④膜袋的缝口应应牢固严密，袋内内可采用砂或水泥泥固化土材料填充充，填充后应采取取有效措施降低膜膜袋内的水分。⑤围堰沉降稳定定后方可进行基坑坑的排水，排水时时应控制水位的下下降速度。三、围围堰的防渗与防防冲围堰的防渗和和防冲是保证围堰堰正常工作的关键键问题，对土石围围堰来说尤为突出出。一般土石围堰堰在流速超过3.0m/s时，会发生冲刷现现象，尤其在采用用分段围堰法导流流时，若围堰布置置不当，在束窄河河床段的进、出口口和沿纵向会出现现严重的涡流，淘淘刷围堰及其基础础，以致导致围堰堰失事。1.围堰的防渗土石围围堰的防渗一般采采用斜墙、斜墙带带水平铺盖、垂直直防渗墙或灌浆帷帷幕等措施，如图图2.5.7所示。单元五围堰法施施工工艺图2.5.7土石围堰的类型与与防渗方法（a）斜墙式；（b）斜墙带水平铺铺盖式；（c）垂直防渗墙式式；（d）灌浆帷幕式1—堆石体；2—黏土斜墙、、铺盖；3—反滤层；4—护面；5—隔水层；6—覆盖层；7—垂直防渗墙墙；8—灌浆帷幕；；9—黏土芯墙单元五围堰堰法施工工艺艺2.围堰的防冲围围堰遭到冲刷刷在很大程度度上与其平面面布置有关，，尤其在分段