绿色航道护岸工程钢板桩技术规范

1绿色航道护岸工程钢板桩技术规范本文件规定了绿色航道护岸工程钢板桩作业的术语定义、设计要求、施工前准备、测量放线、钢板桩施工、钢板桩垂直度控制、土锚施工、土锚张拉和锁定、预应力土锚验收试验、原位试验、封锚、质量保证、应急预案。本文件适用于绿色航道护岸工程钢板桩作业的施工、质量验收活动。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50017钢结构设计标准JTS2572008水运工程质量检验标准JTS1312012水运工程测量规范JTS2242016航道整治工程施工规范JTS1472017水运工程地基设计规范GB502042015混凝土结构工程施工质量验收规范JTS2152018码头结构施工规范JGJ182012钢筋焊接及验收规程GBT209332021热轧钢板桩规范JTS1522012水运工程钢结构设计规范SL10595水工金属结构防腐蚀规范CECS22：2021岩土锚杆（索）技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1钢板桩Steelsheetpile以钢材为原料，经冷弯或热轧工艺加工的、带有锁口连接的钢构件产品。3.2土锚Earthanchors它的一端和挡土桩、挡土墙或工程构筑物联结，另一端锚固在土层中，用以维持构筑物及所支护的土层的稳定。3.3送桩pilefollowing打桩过程中，借助送桩器将桩顶沉至施工地面以下的工序。3.4锚索注浆Anchorcablegrouting锚索注浆压力是指在建筑、土木工程中使用锚索时，通过注浆方式将锚索与岩土结构紧密连接的过程中所产生的压力。24设计要求4.1钢板桩施工必须以两端平面尺寸控制。4.2钢板桩之间通过锁扣咬合联成整体，桩在打入前应将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口应涂以油脂、沥青等止水材料。4.3钢板桩必须进行防腐处理，除锈等级为Sa2.5。热轧U型钢板桩在▽15.91~▽12.51（B3型）、▽15.71~▽11.31（B1’型）临水面底漆采用无溶剂环氧油漆两道，每道干膜厚度100um，总厚度200um.面漆采用聚氨酯面漆一道，干膜厚度60um，底漆应采用环保、耐久、施工工艺好、适应低表面处理的低粘度高固体含量的无溶剂环氧油漆涂料。其余部位涂装采用底漆：无机富锌漆一道，60um；中间漆：环氧云铁一道，80um；面漆：氯化橡胶面漆，100um。表4.3无溶剂环氧底漆的技术指标要求漆4.4钢板桩结构护岸与预制空心混凝土板桩衔接处，待两种结构衔接处施工完毕后，沿两种结构护岸临土侧施打一排高压旋喷桩，从而防止水土从衔接处流失。4.5土锚先采用原位试验，试验最大荷载480KN/根，数量不少于总量的1%。4.6土锚自由段钢绞线进行密缠沥青玻璃丝防腐处理。4.7护岸前沿10m范围内荷载不超过3KPa。4.8为避免圆弧段钢板桩后锚杆相交，锚杆倾角可以在20°基础上进行±5°调整。4.9钢板桩与锚杆进场后，应对原材料进行验收。钢板桩主要验收内容为：防腐涂层、结构尺寸、钢板桩钢材化学成分、拉伸、弯曲试验；夹具锚片主要验收内容为：外观验收、硬度检验；钢绞线主要验收内容：表面、外形尺寸、伸直性、整根钢绞线的最大力、规定非比例延申力、最大力总伸长率。以上检测内容除外观尺寸在现场进行验收外，其他检测项目均委托具有相关资质的第三方检测单位进行检测。5施工前准备5.1熟知合同有关内容5.2由项目总工组织有关技术、管理人员以及施工班组长进行合同交底。5.3熟悉、审查施工图纸及有关设计文件5.4由项目总工组织会同技术员、质检员、施工班组长进行图纸会审。5.5由项目总工编制施工方案，报监理单位审定后实施。35.6由项目总工对项目部各专业工程师、班组长进行技术交底，使现场每位人员熟知岗位职责、各工序质量控制点、设计及规范要求，并备齐所需各种资料表格。5.7现场准备工作主要是“三通一平”、人员设备进场、规划场地、搭建临舍、原材料进场检验。5.8根据施工现场实际情况，钢板桩利用运输车运至施工现场；引孔设备、打桩机械及其他材料和设备进场视情况利用附近现有道路运至施工现场。5.9施工用水利用宿连航道河水。5.10施工用电利用附近电网接入施工现场，用电量约45KW（主要用于土锚施工）。5.11计划进场人员23人，主要负责引孔、钢板桩施打、土锚施工。5.12据现场实际情况合理布置现场，设置宿舍、材料加工区、施工区、材料堆放区等。5.13考虑钢板桩的存放及打设方便，钢板桩及其他材料根据施工进度分批进场，材料进场后组织检验。6测量放线6.1应将提供的水准点高程、坐标进行复测，复测无误后，及时办理签证移交手续。6.2应根据工程总平面图提供的坐标，计算出测量时所需的距离、角度，并通过坐标反算，换算成极坐标后进行平面控制网的测设。6.3测设时应先校核施工现场已测设的坐标点，根据已测设的坐标点，测设出平面图上的坐标点，并使各个坐标点分布在施工场地内。6.4主要坐标控制点测设后，应建立整个施工现场的平面控制网。6.5平面控制网测设时应保证测设精度，测设后应进行闭合平差。6.6利用GPS架设在附近的控制网点上，采用坐标法，根据施工图纸及引孔放样图，提供特征点坐标，计算各孔位圆心坐标值及桩位的平面位置，逐孔、逐桩进行放样。在测量控制点进行钢板桩中心线、拐角点、端点线的测设，布置桩点，并用石灰及小木桩标识出孔位及桩位坐标点，确保轴线的准确。钢板桩施工，测量放线放样2次，引孔前测放一次，引孔完成后进行场地整平，测放钢板桩插打控制轴线。7钢板桩施工7.1锁扣检查用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正，并将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口应涂以油脂、沥青等止水材料。7.2宽度检查对于每片钢板桩分为上中下三部分，用钢尺测量其宽度，是每片宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1mm为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩做异形钢板桩的加工。7.3场地清理和平整原地面进行清理，清理轴线范围内建筑垃圾及块石，否则钢板桩将无法施工；场地平整后进行引孔。钢桩临时堆放台座采用枕木支垫，堆放高度约80cm（10块）。7.4引孔机就位引孔采用长螺旋机进行，引孔前先对钢板桩轴线进行测量放点，每隔十米放一个点，在两个点之间洒上白色灰线形成一条轴线；引孔机就位，钻杆垂直于孔位圆心点下钻。下钻深度依据孔底底标高高于桩底标高1.5m～2.0m左右控制，控制方式为引孔机自带的测深仪，钻孔孔径400mm，引孔垂直度用机4身自带吊锤进行控制。第一个孔引完后，拔出钻杆，钻头沿事先放样好的临近孔位引下一个孔。引孔完成后进行场地整平重新测放钢板桩桩位。7.5试桩在钢板桩正式打设前应进行试桩。根据我公司在其他工程打设钢板桩的经验与总结，对于打桩区域黏土层厚度小、钢板桩入土深度不大的情况下无需引孔可直接试桩；当黏土层厚度和钢板桩入土深度均较大时，采用引孔机引孔，并配合高频油压振动打桩机(集镇段或对环保要求较高段，视情况采用静压植桩机)进行试桩。后者在以往的类似工程实施中沉桩顺利，成桩效率较高，成桩标高、垂直度、倾斜度均在可控范围内。7.6安装导向梁、导向围囹导向梁、导向围囹（限位梁）由160×81的工字钢组成。首桩采取四角固定，每边用3米长160×81工字钢打入地下进行四角固定。次桩采用三边3米长160×81工字钢打入地下进行固定，另一边利用钢板桩锁扣自行固定。7.7打桩机就位，插打U型钢板桩打桩机在变幅范围内夹桩，起吊钢板桩，对好桩位后振动沉桩，用水平尺调整桩的垂直度及倾斜度，若桩存在偏差，则拔起重新校正,确保桩位在允许偏差范围内。先轻微振动，待桩入土一定深度后，再加大振动力度，钢板桩每入土一米用水平尺测量钢板桩锁口垂直度和水平倾斜度,保证钢板桩的垂直度和水平倾斜度控制在允许偏差范围内；第一根桩沉桩标高比设计标高高30cm，防止被后打入的桩带下。7.8首根桩位置在相邻护岸段交界处，打设完成后，打桩机沿直线段桩位往后退，起吊下一根钢板桩，让振动锤夹口咬住钢板桩中间部位，与前一根桩对好锁口振动下桩，校准桩的垂直度或倾斜度及桩的平面位置.若桩位有误差，拔起，校准到位，同时控制好桩的垂直度或倾斜度，现场架设经纬仪时刻观察桩的垂直度和倾斜度。沉桩到位，误差控制在允许范围内；沉至设计标高，桩顶标高允许偏差0～+10cm，水平偏差不得大于5cm，桩身垂直度不得大于1cm。7.9按顺序依次吊钢板桩，将钢板桩打入至设计标高。8钢板桩垂直度控制8.1在远离已完成钢板桩一侧底部焊接外切钢板，施工时防止土压力使钢板桩受挤变形，减少纵向误差累积。8.2采用焊接方式，防止施打下一根钢板桩时，使已完成的钢板桩锁扣间隙变大。8.3采取异型桩，调整纵向累积偏差（约20根桩设一根异型桩）。9土锚施工9.1钢板桩后侧土的自重及动荷载作用下产生的侧压力与土锚对钢板桩的拉力起到平衡作用。土层锚杆设置在+16.21m处，土层锚杆与水平向夹角20°,土锚采用分散压缩性土锚，长17m，间距为2.2m/根（B3）、2.4m/根（B1’），钢绞线采用无粘结型，1×7标准型-12.7-1860-Ⅱ（GB/TS224-2003）,9.2制索9.2.1分散压缩型锚索共6束分为三对，分别为2束长索17m，2束中索13m，2束短束9m。各道锚索增加0.7m工作段下料，长度误差小于等于50cm。9.2.2安装隔离架：按1.2m一个的中心距绑扎隔离架，并用16#铁丝绑扎牢固。59.2.3安装注浆管：压浆用两根注浆管平行穿于中间与钢绞线绑扎在一起，一次注浆管采用Φ25和二次劈裂注浆管采用Φ20塑料管。二次劈裂注浆管路安置在锚索中间。注浆管堵头一段与锚索齐平，每个承载体后每隔1.2m设灌浆孔。9.2.4自由段包裹：自由段用密缠沥青玻璃丝布后套上塑料波纹套管。9.2.5一次注浆管安装：一次注浆管端头封堵，防止下索时进泥。注浆管与索体连成一体。9.2.6自由段不注浆措施：止浆密封装置设置在自由段与锚固段的分界处，在锚索锚固段与自由段分界处的波纹管端部用钢丝扎紧，并在波纹扎紧处充填油脂。9.2.7承载体制作：承载体采用厚10mmQ235钢板制作成直径150mm的板。承载体与土锚的连接，采用挤压锚固件进行连接。9.3设备定位9.3.1钻孔：钢板桩施工完成后，对上部土方按设计文件进行开挖，按锚口位置在胸墙后口进行钻孔，孔径为200mm，孔距为2.2/2.4m。9.3.2倾角：用罗盘测倾仪测套管倾角，倾角为20°,误差±1°。9.4钻孔和清孔9.4.1钻孔采用泥浆护壁钻孔，钻头直径为180mm，套管内径为200mm。9.4.2钻孔深度从胸墙预留孔端面计，孔深比设计深0~50cm。9.4.3锚索钻孔采用泥浆护壁成孔工艺，减少对土体及周边建筑物基础的影响。9.4.4清孔：钻进到底加水清孔，清孔时间不少于5分钟，直至孔口返出无沉淀的清水为清孔完成标志。9.5下锚索9.5.1清孔后随即在孔内下锚索，杆体放入钻孔前，检查杆体的长度及加工质量是否满足设计要求。9.5.2安放杆体时，防止扭压和弯曲，杆体放入孔内角度与钻孔角度一致。9.5.3安放杆体时，不损坏防腐层，不影响正常的注浆作业。9.5.4杆体插入孔内的深度满足规范要求，预应力钢绞线插入孔内深度不小于16.66m(不小于锚杆长度的98%），注浆管头部距孔底距离30～50cm。杆体安放后，不允许敲击及悬挂重物。9.6一次压浆9.6.1第一次注浆配制材料采用标号42.5的硅酸盐水泥，中砂，砂过筛，筛除贝壳、泥块、卵石。砂浆采用灰砂比1:1，水灰比0.45的水泥砂浆。9.6.2锚杆注浆浆液搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前完成，严防石块杂物混入浆液。9.6.3注浆压力不小于0.4MPa。注浆管头部插入钻孔，距孔底留有50～100mm的空隙，浆液自下而上连续灌注，待孔口溢出浆液或排气管停止排气时停止注浆，然后进行止浆密封装置的注浆，注浆压力不小于2.5MPa。9.7二次劈裂压浆当第一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa后，进行第二次高压注浆，注浆起始压力一般须达到2.5MPa，确保注浆孔被打开，此后注浆压力不小于0.8MPa。注浆一般持续15分钟一直保持同一压力，如压力表同一压力持续一段时间后缓慢上升，则停止注浆，此时劈裂压浆已完成；如注浆持续一段时间后，发现压力有所下降，还继续需要注浆，注浆时间达到15分钟后，停止压浆。第二次高压注浆配制材料采用水灰比0.45的纯水泥浆。10土锚张拉、锁定10.1锚杆采用等荷载分级张拉的方法。组合张拉荷载为31.05kN。10.2锚杆张拉610.2.1锚杆张拉时，注浆体砼的抗压强度达到35MPa。张拉前取设计锚杆轴向拉力值的张拉力对锚杆预张拉1~2次，使杆体完全平直，各部位接触紧密后再进行张拉。10.2.2将张拉工具锚夹片安装在第一组单元锚杆的钢绞线上，张拉至31.05kN。10.2.3将两组锚杆组合张拉至设计轴向拉力值，然后卸载到80kN进行锁定。11预应力土锚验收试验11.1验收试验锚杆的数量不少于锚杆总数的5%，且不少于3根。11.2验收试验荷载11.2.1锚杆验收试验荷载为锚杆设计轴向拉力设计值的1.5倍。验收试验采用分级加荷的方法，初始荷载取锚杆设计拉力值的0.1倍，分级加荷值取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、1.0、1.20、1.33、1.50倍。验收试验中，每级荷载稳定5~10min，并记录位移量。最后一级试验荷载维持10min。11.2.2加荷至最大试验荷载并观测10min，待位移稳定后即卸载至0.1Nt，然后加荷至锁定荷载锁定。绘制荷载—位移（P—S）曲线。表11.2锚杆验收试验分级张拉及观测时间表1~2~3~4~5~6~7~8911.2.3验收试验中，每级荷载均应稳定5~10min，并记录位移增量。最后一级试验荷载维持10min。如在1~10min内锚头位移增量超过1.0mm，则该级荷载应再维持50min，并在15、20、25、30、45、60min时记录锚头位移增量。11.2.4加荷至最大试验荷载并观测10min，待位移稳定后卸荷至26kN，然后加荷至80kN锁定。11.2.5在最后一级荷载作用下1~10min锚杆蠕变量不大于1.0mm，如超过，则在6~60min内锚杆蠕变量不大于2.0mm为验收合格。12原位试验12.1待锚固砂浆达到设计强度后取3根锚杆进行原位试验，试验最大荷载为610KN/根。12.2锚杆原位试验采用分级循环加荷，初始荷载取61KN，分级加荷值取183KN、244KN、305KN、366KN、427KN、488KN。12.3观测时间及精度满足设计要求，并记录位移量。712.4加荷至最大试验荷载观测10min，待位移稳定后卸荷至0.1M，然后加荷至锁定值锁定。13封锚预应力土锚张拉验收合格后进行封锚施工，封锚用C30混凝土，将胸墙上的预留孔洞进行封堵。14质量保证14.1引孔质量控制14.1.1保证施工区域的地面平整，引孔