浅谈钢板桩围堰施工技术

 
时间日期:2012-7-9        已被阅读次:[2114]
 
佛山市佛利建设工程有限企业 甘龙文

  [摘 要] 本文简述了工程中钢板桩围堰的施工方法、施工工艺、安全质量保证措施,及取得的经验,为类似钢板桩围堰施工提供参考。
  [关键词] 钢板桩 围堰 施工技术

  1 、工程概述
  佛山高明富湾泵站工程地处西江干堤0+300桩号处,工程规模中型,工程等别为Ⅲ等,主要ca88物按3级,次要ca88物按4级,是佛山市水利建设重点工程。该工程地处珠三角区域,均为第四系地层覆盖,系江河相沉积形成,至上而下分别为流塑淤泥层、软塑状粘土层、饱和状粉土层、粉砂层。该围堰主要对泵站主体工程施工起到重要防护作用,是工程建设期间最关键的安全屏障,为泵站施工创造良好条件。 综合考虑了工程工期,对围堰稳定和抗渗的要求,以及围堰使用时间较长(实际使用超过半年),采用了12m双排拉森Ⅲ型钢板桩围堰,桩长为12m,打入堤基透水层下的相对不透水层中,拦截透水层的渗水。设计围堰围顶高程为3.5m,与钢板桩顶标高一致,围堰内平面尺寸分别为: 4.0m×6.0m,近岸侧设1.0m平台,背水坡面边坡为1:2.0。
  
  2.1 施工放样
  先采用全站仪进行围堰边线定位,利用交通船定出围堰近岸侧边线,每10m设置出水定位桩,并测出各位置的抛沙面标高,按测量定出的围堰坡脚线进行围堰基底抛砂的准备工作,待抛砂完成后再进行填土测量放样。由于对钢板桩施工进行了精确放样,使内外侧钢板桩距离等宽,方便了围檩及拉杆的施工。

  2.2 围堰基底抛砂 
  (1)抛砂采用运砂船进行,单船运砂量为1500m3,总抛砂量7500m3。
  (2)抛砂船靠近围堰,在距离围堰内边线25m处下锚定位,保持船在江面稳定,先对抛砂船员进行技术交底,并保持联络畅通,确保准确到位。
  (3)抛砂由一侧向另一侧进行线内抛砂,由内侧向外侧推进,尽量保证水底淤泥挤流出围堰外侧,线内砂面尽量平整,边角到位,抛砂面必须高于施工期高水位面0.5m,抛砂完成后进行高程复测,如未达到方案要求,要进行加高处理。实践证明当水下深度超过1.5米,应进行抛砂挤淤处理,可减少围堰的侧向位移。

  2.3 围堰填筑
  围堰填筑用土采用泵站大堤开挖土方进行填筑,回填土属于亚粘土,方便机械操作,压实度好;回填采用挖掘机、推土机等从大堤处转运抛填料,以端进法抛投进砂基上进行立堵填筑,直至合龙;回填土要有一定厚度,方便机械行走,采用堆土机进行来回碾压,保证围堰的填土密实度,围堰填筑高度要有标高控制,先填至2.5m高程,方便围檩及拉杆施工,待钢板桩围檩及拉杆施工完成后再进行加高;回填前要准备砂包和斑马布进行外江坡脚围护,防止外江水流洗刷造成土围堰坍塌。

  2.4 钢板桩施打
  (1)钢板桩运到工地前需近围堰处平整一块场地,保证钢板桩放置平顺,利于施工过程中的施打,由于钢板桩自身重量较大,尽量一次安顿到位,避免二次运输,钢板桩运到工地安顿后,需进行整理,先进行锁口检查,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,尽可能使钢板桩的垂直度都在同一规格范围内,对于肉眼看到的局部变形可先进行校正,钢板桩弯曲度(轴线方向)不大于1.1L/1000=13mm,翘曲(法线方向)不大于2.25L/1000=27mm(L为钢板桩的长度)。 对于超出偏差的钢板桩如不能校正尽量不用; 在施打钢板桩前必须对桩机及吊索进行一次安全检查,防止意外事件发生。
  (2)钢板桩运至围堰施工点,在运输中,要避免碰撞,防止锁口扭曲及桩身弯曲变形;钢板桩施工过程中安全控制是重点,在交叉作业中要有专人指挥,避免两机相碰,机械操作运输范围内要设警示围栏。
  (3)钢板桩施打采用推进法施工,用桩机逐片插打,增加侧向拉力,可防止桩与桩之间渗水,内外两侧同时进行施打,可保证桩机的行走安全;要确保插打第一片钢板桩的垂直度,第一片钢板桩以外江侧第一条控制桩为定位、垂直插打至设计标高,其余各钢板桩,则以已插好的钢板桩为准,插打一片或几片后,将复测桩顶标高,查看控制桩有没有下沉或位移,整个施工过程中需跟踪测量,进行调整,如遇到转角处不宜一次转弯过大,要缓和旋转,插打过程中,须遵守“插桩正直,分散即纠,调整合拢”的施工要点。

  2.5 围檩及拉杆 安装
  围檩及拉杆施工步骤:施焊10#槽钢(牛腿) → 安装横向围檩 → 安装拉杆 → 安装限位钢板 → 螺帽加固
  (1)围檩拉杆共设置一道,高程控制在+2.5m处,每3m设计一道拉杆,牛腿采用10#槽钢,围框为单拼20a工字钢,拉杆采用ф25mm圆钢制作,两头开丝,限位钢板采用尺寸0.1*0.1*0.02mm钢板。
  (2)先按设计高程在横围檩下方位置垂直预焊好10#槽钢(牛腿)作为水平支撑,牛腿须焊平整,保证围框平整,安装准确,由于横围檩重量较大, 各连接部位焊缝要满足规范要求。
  (3)将横檩放置在牛腿上,待各围檩安装并连接就位后,再与钢板桩临时焊接,支撑制作完成后用硬木楔塞紧板桩与围框之间的间隙,施工中平面位置采用坐标定位,误差控制在5cm之内,若有位置相错太大,要采用千斤顶进行调正,保证孔位对应。
  (4)拉杆安装要注意端头的丝口不被破坏,拉杆安好后接着放入限位钢板及螺帽,再两端同时收紧加固。   
  2.6 堰顶加高及背水坡修整
  (1)钢板桩围檩支撑加固完成后,采用两台7.5KW泥浆泵进行围堰内抽水处理,在抽水过程有专人测量控制,密切观测钢板桩的变形及围堰漏水堵塞工作,并配备好备用泵,如发生超数据倾斜及时向堰内回水,及时进行堵漏工作,对于大的缝隙由潜水工下水利用木屑塞缝,对于小的缝隙,利用碎布、棉絮的混合物在板桩外侧随水塞至漏缝处进行堵塞。
  (2)内堰侧采用PC200挖掘机进行修坡处理,坡比按1:2进行修整,修坡与堰顶加高要同时进行,一次成型达到设计防洪标高,达到高程后采用挖掘机进行碾压,待围堰稳定后在顶部铺设25cm厚混合石,方便围堰拆除。
  (3)围堰混合石铺设完成后,在钢板桩上设置五个水准位移点,进行定期观测用。
  (4)坡脚设一条0.6m宽排水沟,采用斑马布垫底,两侧用砂包堆砌,让渗水流入集水井。
  
  3 位移观测

  4 结论
  实践证明细节上的技术控制对取得成功是十分重要的。该钢板桩围堰从准备到施工完成前后共计14天,具有安全性高、施工速度快,结构稳定,下沉变形少等优点。经过40天的位移观测,钢板桩围堰趋于稳定,整体侧向位移不大于20mm,满足施工要求,顺利通过了2010年西江洪水期的考验。进水前池基础开挖后堰内渗水量较少,为整个工程的顺利进行做出了贡献。围堰施工的施工方法、施工过程控制及安全质量保证的措施,为围堰施工积累了宝贵的经验,可以作为类似工程钢板桩围堰的借鉴。

  参考文献:
  [1]公路桥涵施工技术规范.北京:人民交通出版社,2000.
  [2]公路工程质量检验评定标准.北京:人民交通出版社,2004.
  [3]水利水电工程施工手册.《水利水电工程施工手册》编委会编.-北京.中国电力出版社.2002年.
     
 
 
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