摘要:鋼板樁圍堰工程一般用在水下基礎(chǔ)施工中,施工難度大,工程整體復(fù)雜。但在橋梁施工中應(yīng)用較為廣泛,是保證橋梁工程安全施工的前提,在施工中應(yīng)結(jié)合柱墩及梁下結(jié)構(gòu)進行精心布置,同時,應(yīng)該結(jié)合以往經(jīng)驗,不斷總結(jié)施工的科學(xué)高效性,創(chuàng)新出更多的新工藝來促進行業(yè)的發(fā)展,本文重點分析關(guān)節(jié)環(huán)節(jié),來描述施工中有待改善的地方。
關(guān)鍵字:樁垂直度 施工擾動
一、鋼板支護施工分析
1.鋼板在施工前,應(yīng)該檢查原材質(zhì)量的情況,查看資料是否齊全(出場合格證、檢測報告、批號規(guī)格)要對現(xiàn)場進行詳細(xì)的勘察,確定施工地點的具體地質(zhì)條件,尤其是環(huán)境復(fù)雜的軟弱土層的具體位置與厚度。如果有必要,還要測定周圍水深度,從而計算出水體不同深度的壓力。確定施工的具體方案,作為指導(dǎo)文件,要嚴(yán)格按照施工方案的技術(shù)措施進行施工,方案中盡量具體體現(xiàn)出鋼板的性能指標(biāo),計算方式、施工準(zhǔn)備條件、局部復(fù)雜環(huán)境的詳細(xì)介紹,這是保證鋼板支撐工作的前提要素。
2.鋼板樁的施工過程中,要注意樁位位置是否符合圖紙要求,打樁過程中,時刻對樁體垂直度位置進行矯正,同時注意先后樁體的施工情況,保證間距在規(guī)范要求內(nèi),施工中還要注意后樁施工中不能擾動上一個樁體,如果發(fā)生磕碰導(dǎo)致樁體偏移,要及時矯正,如果發(fā)生嚴(yán)重的,要進行糾偏后,再進行加固處理,可以用混凝土澆筑。
二、鋼板樁圍堰尺寸的確定
1.鋼板樁圍堰的整體尺寸確定:沉井基礎(chǔ)深度,鋼板樁圍堰外圍即結(jié)構(gòu)尺寸要依據(jù)沉井深度及面積大小確定,所以需要鋼板樁頂部需要設(shè)置水平支撐托盤,鋼板樁圍堰內(nèi)徑等于沉井外徑時,要注意把控好樁體位置,防止由于過激操作導(dǎo)致樁體偏移的發(fā)生,造成不必要的損失。
2.進行鋼板樁打樁過程中,鋼板樁底部靠近樁身附近會產(chǎn)生向上擠壓力,由于是樁體連續(xù)施工,很容易造成不同樁體之間的縫隙增大現(xiàn)象,樁體頂端一般都會傾向離先施工的樁體偏移。所以每施工完成5根鋼板樁進行復(fù)查。
三、施工工藝
1.筑島:插打鋼板樁應(yīng)在筑好的島上平整好場地進行施工。筑島的材料應(yīng)選用透水性好、易于壓實的土(例如:砂類土、礫石、卵石)且不小于含有影響島體受力及鋼板樁插打的塊體,筑島的尺寸,應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工的需要。
2.鋼板樁插打利用50t吊車作為起吊設(shè)備,配合90型振動錘的施工方法逐片插打。插打順序應(yīng)按施工組織設(shè)計進行,一般應(yīng)由上游分兩側(cè)插打至下游合攏。插打必須有可靠的導(dǎo)向設(shè)備,沿導(dǎo)向架和已經(jīng)插打完的鋼板樁鎖口逐步插打鋼板樁,插打過程中保證鎖口的緊閉性,在打樁過程中,為保證垂直度,用兩臺經(jīng)緯儀在兩個方向加以控制。
3.安裝工字鋼導(dǎo)梁:在水平撐上安裝導(dǎo)梁,導(dǎo)梁選用邊線順直的工字鋼。安裝及調(diào)整導(dǎo)梁的軸線及內(nèi)邊凈距,將導(dǎo)梁與水平支撐臨時焊接固定。為了確保每一片鋼板樁插打準(zhǔn)確,第一片鋼板樁是插打的關(guān)鍵,第一片鋼板樁位置選擇一般在圍堰的一側(cè)開始進行插打。插打時,鋼板樁樁背緊靠導(dǎo)梁架,邊插邊將吊鉤緩慢下放,這時在相互垂直的兩個方向用鉛錘進行觀測,以確保鋼板樁插正、插直。
4.插打角樁:雙向垂直度是控制鋼板樁圍堰位置及后期鋼板樁施工的關(guān)鍵,施工時須嚴(yán)格控制。精確測設(shè)第一根角樁的方位,以此指揮打樁履帶吊車的移位,定位后,打樁錘的錘心必須與鋼板樁的中心重合,起吊鋼板樁呈垂直狀態(tài)下,完成插樁;第一根樁插設(shè)時需留置一定的預(yù)留量,不要完全打入,插樁穩(wěn)定后,精確復(fù)測樁的位置與雙向垂直度,不符合要求時需重新插樁,直至合格為止。
5.其它鋼板樁的插打:順著事先固定好的導(dǎo)梁依次插打其它鋼板樁,鋼板樁順著前一根鋼板樁的鎖口插入,啟動振動錘分次打入至設(shè)計標(biāo)高。鋼板樁吊起后用人工扶持順著前一塊的鎖口下插,當(dāng)下插困難時,可在鋼板樁鎖口處摸少許黃油,以減少摩擦。
6.通過檢測,確定第一片鋼板樁插打合格后,然后以第一根鋼板樁為基準(zhǔn),再向兩邊對稱插打每一根鋼板樁到設(shè)計位置。整個施工過程中,要用鉛錘始終控制每片樁的垂直度,及時調(diào)整。每一片鋼板樁先利用自重下插,當(dāng)自重不能下插時,才進行加壓。鋼板樁插打至設(shè)計標(biāo)高后,立即與導(dǎo)向架進行焊接并固定位置。插打過程中,須遵守“插樁正直,偏斜即糾,調(diào)整合攏”的施工要點。
四、常見施工技術(shù)要素
1.抽水堵漏:利用抓斗取土,當(dāng)坑內(nèi)積水到一定深度時即可抽水,然后繼續(xù)開挖。抽水深度大于支撐高度時,需加設(shè)支撐才能繼續(xù)開挖,嚴(yán)禁在設(shè)置支撐前超挖。在加設(shè)支撐時要檢查各節(jié)點是否頂緊,防止因抽水而出現(xiàn)事故。抽水速度不能過快,且要隨時觀察圍堰的變化情況。
2.封底:由于滲水量較大,基底土層較軟,水泵不能滿足抽水要求,且需要進行水下開挖,為了防止抽水后,鋼板樁圍堰向內(nèi)滑移,基底發(fā)生隆起,須進行水下混凝土封底方案。即遇水后,支撐布置工序暫停,使用高壓射水泵進行水下基坑開挖,使用吸泥機吸泥,必須保證基坑內(nèi)水位要保持在最下一層支撐之上。
3.在施打鋼板樁前,在頂層內(nèi)導(dǎo)環(huán)上用紅線劃分樁位,為不使鋼板樁在插打和搬運過程中弄錯順序,根據(jù)鎖口套聯(lián)情況,將鋼板樁分為甲、乙兩組,再用紅線標(biāo)出。鋼板樁兩側(cè)鎖口均在插打前涂滿黃油以減少插打時的摩阻力,同時在不插套的鎖口下端打入硬木楔,防止沉入時泥砂堵塞鎖口,鋼板樁插打時發(fā)生跑位現(xiàn)象。夾板在板樁插打過程中逐副拆除。
4.其它鋼板樁的插打順著事先固定好的導(dǎo)梁依次插打其它鋼板樁,鋼板樁順前一根鋼板樁的鎖口插入,插樁到位后加塞固定,啟動振動錘分次沉設(shè)至設(shè)計標(biāo)高。
鋼板樁吊起后用人工扶持順著前一塊的鎖口下插,當(dāng)下插困難時,可采用強迫插樁法,即樁吊起插入鎖口后快速放松樁繩,借樁自重急下插入。項目部采用帶有液壓夾樁裝置的符合施工的規(guī)格的振拔錘,能與鋼樁作鋼性聯(lián)接,可克服對樁的摩阻力,下沉較快且樁尖不致上卷,提高鋼板樁的防水性能和完好率。
5.鋼板樁的合攏,鋼板樁圍堰在合攏時,兩側(cè)鎖口很難保證在一條直線上。此時采取的措施為:在鋼板樁合攏而剩下幾組還未插打時,提前考慮合攏情況,可將圍堰短邊的鋼板樁全部插入導(dǎo)梁內(nèi),然后再逐次打設(shè)鋼樁,由于水流影響或其它原因,采取上述措施仍無法合攏時,可以根據(jù)實際需要制作異形鋼板樁進行合攏。
6.鋼板樁圍堰的內(nèi)支撐設(shè)置經(jīng)驗算,主墩承臺的鋼板樁圍堰共需設(shè)置四道水平內(nèi)支撐,內(nèi)支撐的設(shè)計標(biāo)高及使用材料見報告。
7.圍堰封底由于基底土層較軟,為了防止抽水后,鋼板樁圍堰向內(nèi)滑移,同時為了防止抽水后,基底發(fā)生隆起,須進行水下砼封底。按設(shè)計要求進行封底砼澆筑。澆筑封底砼前,檢察內(nèi)支撐的狀況。采用鉆孔樁施工用的導(dǎo)管,進行水下砼的灌注,潛水員配合砼面找平。
五、質(zhì)量控制及注意事項
1.在拼接鋼板樁時,兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊,要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm,斷面上的錯位不大于2mm,使用新鋼板樁時,要有其機械性能和化學(xué)成份的出廠證明文件,并詳細(xì)丈量尺寸,檢驗是否符合要求。
2.為保證插樁順利合攏,要求樁身垂直,并且圍堰周邊的鋼板數(shù)要均分,為保證樁身垂直,于第一組鋼板樁設(shè)固定于圍堰支撐上的導(dǎo)向鋼管樁,順導(dǎo)向鋼管樁下插,使第一組鋼板樁樁身垂直,由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致,鎖口間隙也不完全一致,樁身仍有可能傾斜,在施工中加強測量工作,發(fā)現(xiàn)傾斜,及時調(diào)整.
結(jié)束語:作為路橋建設(shè)的基礎(chǔ)施工措施,鋼板樁圍堰技術(shù)的廣泛應(yīng)用應(yīng)加以推廣,同時,施工技術(shù)人員應(yīng)該在已有的經(jīng)驗基礎(chǔ)上進行改進和創(chuàng)新,降低由此項帶來的施工成本增加。
參考文獻(xiàn):
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