钢板桩围堰在水中承台施工中应用 7页

钢板桩围堰在水中承台施工中应用　　摘要钢板桩围堰施工具有能够避免水下作业从而显著提高工作效率的优势。本文针对钢板桩围堰在水中承台施工中的应用进行了探讨，总结了钢板桩围堰的施工经验，并论述了钢板桩围堰施工过程中遇到的问题及应对措施，可为同类工程提供借鉴。关键词钢板桩围堰，承台施工，施工质量中图分类号：TV523文献标识码：A文章编号：1工程概况1.1桥梁总体概况本工程为某公路大桥的水中下部构造施工。本桥主桥下部结构主墩采用空心薄壁墩，过渡墩采用矩形实心墩。1.2水文、气象、气候情况桥址地区属南亚热带季风气候，年平均气温21.7~22.6℃；本区年平均降水量为1645~2013mm，雨季为4~9月。夏秋两季常有强热带风暴侵袭本区，风力常达7~9级，最大在12级。本工程跨越的河流潮水具有一日两涨两落，潮差、潮时不等现象，平均潮差约2.0m，为中低潮汐水位。本工程百年一遇的洪水位标高为3.33m；一般最高水位控制在2.2~2.3m。1.3钢板桩围堰施工的过渡墩地质情况7 过渡墩所处位置主要位于松散岩类工程地质区。覆盖层主要为砂土层、海陆交互相淤泥、冲积粘性土、淤泥质土层，基底为燕山期花岗岩。软土层分布广泛，厚度变化较大，埋深较浅。软土和饱和砂土液化为本项目该段的主要工程地质问题。2钢板桩围堰的特点通常来说，钢板桩围堰具备以下优点：a.因为钢板桩自重轻，所以吊装与插打不需要大型起吊设备；b.避免了水下作业，显著地提高了工作效率；c.钢板桩打拔桩都很容易，并且因为其使用时间短的缘故，所以具备回收和重复使用的价值。当然，我们在看到钢板桩施工优势的同时，也必须清晰地认识到它的局限性，总的来说，钢板桩的局限性主要表现在以下三个方面：a.钢板桩的结构决定了它的刚度较差，因此，它对于流速过大的情况适应性较差；b.钢板桩的组拼式结构决定了它不可能具备很高的强度和刚度，所以在深水承台的施工时，必须设置多层内支撑，但这不利于后续施工；c.钢板桩必须满足一定的入土深度，只有足够的入土深度才能抵抗渗流作用，并满足底部支撑力。总的来说，钢板桩是一种施工简单、工期短、安全、成本较低的围堰形式，它明显优于其他施工工艺，具有良好的经济效益，并且伴随着钢板桩围堰施工技术的成熟，它在工程实践中已取得了广泛的应用。3钢板桩围堰施工7 3.1确定钢板桩围堰尺寸承台顶面标高：+1.0m，承台底面标高(含封底砼)：-3.0m。根据过渡墩平台尺寸（见图1所示），钢板桩围堰内壁尺寸应采用25.5m×8.0m（见图2所示），钢板长9m。图1：过渡墩的平面尺寸图2：过渡墩钢板桩围堰平面布置图3.2钢板桩插打前的过程运输和堆放应采用加长运输车将处理好的钢板桩集中运至作业地点，从而尽量避免钢板桩因运输过程中的碰撞等因素而产生弯曲变形。钢板桩堆放的地点要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦、坚固的场地上，并便于运往打桩现场。其堆放过程中要注意以下三点：a.堆放的顺序、位置、方向和平面布置等要利于后续施工；b.不同型号、规格和长度的钢板桩不应混合堆放；c.钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5片，堆放的总高度不宜超过2m。3.3插打与合拢7 考虑到起吊设备和打桩设备等因素，钢板桩应采用逐片插打。各项准备工作就序后，首先应插打第一片钢板桩，该片钢板桩的插打至关重要，后续钢板桩的垂直度会受到第一片钢板桩的影响。在插打第一片钢板桩时要严格控制其垂直度，具体而言，应该通过在互相垂直的两个方向用经纬仪观测的方式来确保其插正、插直，插打后如发现其不垂直还应进行局部调整，当纠正后仍然达不到要求时，应拔起重新插打；然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩，插打的次序是从上游往下游插打，直至合拢。插入桩位的钢板桩要紧靠导梁。待插打3~5片钢板桩后将导梁及定位钢板桩拔除，然后再依照从上游往下游插打的次序进行合拢，顺利合拢的措施是及时纠正偏斜，当偏斜过大不能用拉挤方法调正时，应拔起重插。3.4围囹支撑安装围囹采用两层支撑，待钢板桩插打完成后，进行承台基坑开挖，开挖至标高1.0m时，进行顶层围囹和支撑，围囹支撑的安装在退潮时进行，安装支撑前把水抽到1.0m的标高，顶层支撑安装在标高1.25m处。顶层围囹安装好之后，继续开挖基坑到标高-2.0m，开始抽水，当将钢板桩内水位降至-2.00m时停止抽水，割除承台中间三根基桩钢护筒至-1.80m，然后安装第二层围囹支撑至标高-1.5m，并将顶层与第二层围囹支撑之间采用φ325×6mm竖向连接钢管及时焊接完毕，完成围堰内所有围囹内支撑的安装。3.5承台施工(1)清基7 钢板桩插打和围囹内支撑安装完毕，经验收合格后，然后对围堰内回灌水至内外水头平齐，再开始清理围堰内淤泥。清理淤泥采用吸泥机进行。(2)封底当完成以上工作时，开始准备水下砼封底，首先根据混凝土扩散半径布置封底砼导管（见图3所示），封底导管设置5套，编号为1～5，开始先将5套导管按图3中部位全部布置好，浇筑过程中根据图3中布点顺序或视现场实际情况周转；然后进行封底砼浇筑，浇筑顺序可由上游栈桥边往下游逐步推进。图3：导管平面布置与周转图(3)承台，墩身混凝土浇筑：混凝土分层浇筑，分层振捣，每层浇筑厚度30cm，然后按照规范处理，设置墩身施工缝联结钢筋。3.6内支撑和钢板桩的拆除水中墩施工结束，立即拔除钢板桩。拔桩前向围堰内灌水，自下而上拆除内支撑，先拆除下部支撑，将水灌进一层，再拆处上部支撑。拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”7 ，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现拔不上来时，应停止拔桩，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复既可将桩拔出来。4施工中遇到的问题及处理为保证钢板桩施工的质量，应注意以下几点：a.因泥土板结而严重影响插打速度时，应采用上下往复振动的方式进行插打；b.组拼钢板桩的两端要平齐，误差不大于3mm；c.为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板桩数要均分；d.为了方便与第一片板桩利用锁口合拢，钢板桩合拢口应采用局部调整；e.钢板桩围堰拆除工作应与围堰施工程序相反进行；f.拔桩应按逆时针方向由锁口合拢部位开始进行；g.在钢板桩拆除的过程中，因泥土板结而导致钢板桩无法拔出时，可以通过振动并向钢板桩的头部进行灌水的方式进行拔桩5结束语7 为了提高水中作业的工作效率，在桥梁基础承台施工时，经常采用钢板桩围堰施工，钢板桩围堰具有成本低、工期短、占地空间小和安全等优点，值得推广使用，但是钢板桩围堰施工中易出现钢板桩倾斜、带桩、不易合拢等现象，实际施工中，有必要采取一些保证钢板桩垂直度的措施来克服带桩、不易合拢等问题给顺利施工带来的不利影响。在进行具体施工时，为了保证施工质量，要慎重选择钢板桩的打入方式，选择依据必须综合考虑地层特点、水流速度和钢板桩类型等，同时还要加强监测，及时有效地进行纠偏，从而最大限度地保障钢板桩围堰的质量。参考文献[1]吴俊.钢板桩围堰施工技术在水中承台施工中的应用[J].西部探矿工程,2010,(2):206-209[2]谢少新.拉森钢板桩围堰在跨海湾大桥水中墩承台施工中的应用[J].交通科技,2010,(3):50-52[3]谢利兵.钢板桩围堰在承台施工中的应用[J].中国新技术新产品,2009,(1):40-41[4]程涛.钢板桩围堰在水中承台施工中的应用[J].四川水利,2011,(3):73-74[5]温利强,高顺平.浅谈钢板桩围堰的设计与施工[J].山西建筑,2010,36(2):129-1307