桥梁下部施工-钢板桩围堰施工

钢板桩围堰施工围堰指在工程建设中，为建造主体工程设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水或土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。围堰桥梁施工中应用在桥梁基础施工中，当桥梁墩、台基础位于地表水位以下时，根据当地材料修筑成各种形式的土堰；在水较深且流速较大的河流可采用木板桩或钢板桩（单层或双层）围堰，目前多使用双层薄壁钢围堰。桥梁施工中应用围堰的作用既可以防水、围水，又可以支撑基坑的坑壁。桥梁基础施工中一般采用土石围堰、木质围堰、钢板桩围堰、钢筋混凝土围堰、钢套箱围堰及钢吊箱围堰。钢板桩围堰钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。钢板桩围堰深水或深基坑，流速较大的砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等河床的基础工程，但有大漂石及坚硬岩石的河床不宜使用钢板桩围堰。此外，也可用于陆地基坑支护。适用范围钢板桩分类钢板桩有槽型、Z型和组合型等。通过检算，确定钢板桩的入土深度和否使用支撑。当陆地基坑开挖较深，坑壁土质不良，渗水量大，边坡(坑壁)容易坍塌时，可将围堰内侧坡脚至基坑顶边缘的距离适当增大,以确保施工安全。围堰分类钢板桩围堰有矩形、多边形、圆形等。围堰分类钢板桩围堰可做成单层(或称单壁)和双层(或称双壁)两种。围堰层数钢板桩防水性能好,单层围堰比较常见。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，导框多用型钢组成，对小型矩形基坑如果木料方便也可用方木制作。浅基多用矩形及木导框，中等深度基坑多用圆形及型钢导框。围堰层数双层围堰多用在水深和流速较大时。提高双层围堰防渗和整体能力，一般在双层围堰的夹层中间填黏土，特殊情况下，还可在夹层下部灌注水下混凝土。钢板桩检验对钢板桩母材的化学成分及力学性能进行全面试验。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目内容。材质检验钢板桩检验原则上要对全部钢板桩进行，其内容包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。外观检验钢板桩吊运装卸钢板桩吊运时，采用两点吊装的方法进行操作。吊运时，每次吊起的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口避免损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊,成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。堆放注意事项钢板桩的堆放地点，要选择在不会因压重而产生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并且要便于运往打桩施工现场，堆放时注意以下几点：堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应综合考虑，方便后期施工；钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为3~4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，推放的总高度不宜超过2m。围堰技术要求堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应综合考虑，方便后期施工。钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明。钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为3~4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，推放的总高度不宜超过2m。围堰技术要求堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。围堰要求防水严密，减少渗漏。堰体外坡面有受冲刷危险时，应在外坡面设置防冲刷设施。钢板桩施工要求（一）钢板桩的机械性能和尺寸应符合规定要求；施打钢板桩前，应在围堰上下游及两岸设测量观测点，控制围堰长、短边方向的施打定位。施打时，必须备有导向设备，以保证钢板桩的正确位置；施打前，应对钢板桩锁口进行防水处理；施打顺序从上游向下游合龙；钢板桩可用捶击、振动、射水等方法下沉，但黏土中不宜使用射水下沉办法；钢板桩施工要求（二）经过整修或焊接后钢板桩应用同类型的钢板桩进行锁口试验、检查。接长的钢板桩，其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开；施打过程中，应随时检查桩的位置是否正确、桩身是否垂直，否则应立即纠正或拔出重打；整个基础施工期间，在挖土、吊运、绑扎钢筋、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。钢板桩围堰施工打桩设备机械手：由350～600不同型号挖机加长臂加装震动锤改装而成。施工速度快，灵活，无需吊机辅助。优点施工单根长度有限，最长只能施工15m长拉森钢板桩。一般仅适用于河道治理、临时护岸等浅水围堰。缺点打桩设备震动锤是目前比较常见的打桩设备，用于长桩、土质较硬、工作平台与施打点较远的工程，其缺点施工速度较慢，精度差，需与吊机同时工作。常见于大型桥梁基础、码头、船坞等深水围堰。打桩设备静压桩机施工，其桩长不受限制，可在桥下、空间狭小处近距离施工；施工精度高，无噪音、无污染，缺点是设备保有量少，需要根据钢板桩型号使用不同设备，打桩成本高。可适用于各种形式的钢板桩围堰。钢板桩插打(一)为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩的锁口须做防水处理。先打设两根钢板桩作为定位桩，在其两边焊接牛腿，牛腿上放置两根钢板桩并与牛腿焊接牢固，形成框架作为导向。钢板桩插打(二)开始插打的前两块钢板桩应确保位置和方向应确保精确，以便起到样板导向作用。前两块钢板桩每打入1m应测量一次，插打至设计标高后应立即用钢筋或钢板与导向装置焊接固定。其余各钢板桩，则以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。调整工具可以选用千斤顶、木楔等。围堰合拢在合拢前剩最后5～7块钢板桩未插打时，应开始测量并计算钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数。钢板桩围堰在合拢时，两侧锁口不一定平行，会出现上大下小或上小下大，左右偏移等情况，应根据具体情况采用不同措施进行调整。支撑架设围堰合拢后应进行清基，混凝土封底，在封底混凝土达一定强度后方可抽水架设围堰内支撑。支撑安装应遵循先支撑后降水，分层支撑分层降水。分层抽水过程中，应及时观察钢板桩的变形，如发现变形过大，立即停止抽水，并向钢板桩围堰内注水，以减少变形。同时分析原因，采取加固措施后，重新抽水、安放支撑。钢板桩拔除钢板桩拔出前，应先将围堰内的支撑及其他设施从上到下陆续拆除，并陆续灌水使内外水压平衡，使板桩挤压消失，并与部分砼脱离(指有水下砼封底部份)；钢板桩拔除在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动各拔高1~2m，然后依次将钢板桩均拔高1~2m，使其松动后，再从下游开始分两侧向上游依次拔除;对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出，必要时进行水下切割；钢板桩拔除陆地基坑回填后，钢板桩可采用振动锤拔桩。利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的黏聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将其拔除；钢板桩拔除为将拔桩的振动影响降到最小，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和移位，会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、地下管线的安全，采用灌水、灌砂措施来减小拔桩的影响。对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。填入石屑或中粗砂。拔桩注意事项对封闭式钢板桩墙，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，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。1.拔桩起点和顺序拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的黏附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩，可先用柴油锤将桩振下100~300mm，再与振动锤交替振打、振拔。2.振打与振拔钢板桩回收拔出的钢板桩应清刷干净、修补整理、涂刷防锈油。在运输堆放时，应不碰撞，防止弯曲变形，堆放场地应坚实平整，堆放时应按板桩类型、长度分别编号、登记、堆放整齐。常见问题及处理方法由于淤泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，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。2打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，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。1钢板桩围堰的防渗能力好，但遇有锁口不密、个别桩入土不够深及桩尖打卷的情况下，仍有可能渗漏。锁口不密漏水的可在抽水过