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施工常识

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钢板桩在围堰工程中的施工方法和设备

发布时间:2019-03-27点击量:10

    钢板桩是围堰工程中常用到的一种型钢,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。桥梁基础和水工建筑中,广泛需要使用到围堰,通过围堰隔水,以便提供干燥的施工环境,在众多围堰形式中,由于钢板桩围堰具有以下优点,使用广泛。

    钢板桩的优点:

    ①强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工;

    ②防水性能好,能按需要组成各种外形的围堰;

    ③可设置内支撑控制其变形;

    ④施工快捷,可多次重复使用,经济性高。

钢板桩在围堰工程中的施工方法和设备

    一、施工规定

    1、围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.5~0.7m.

    2、围堰外形一般有圆形、圆端形、矩形、带三角的矩形等。围堰外形还应考虑水域的水深,以及流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷,对航道、导流的影响。

    3、堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。

    4、围堰要求防水严密,减少渗漏。

    5、堰体外坡面有受冲刷危险时,应在外坡面设置防冲刷设施。


    二、钢板桩围堰施工方法和设备

    1、打桩设备

    钢板桩围堰打桩设备和陆地上一样,一般以以下几种打桩机械为主:

    机械手

    华东、华南地区最常见的打桩机械,有350~600不同型号挖机加长臂加装震动锤改装而成。其优点:施工速度快,灵活,无需吊机辅助;缺点是施工单根长度有限,最长只能施工15m长拉森钢板桩。故一般仅适用于河道治理、临时护岸等浅水围堰。

    震动锤

    全国各地比较常见的打桩设备,适用于长桩、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。适用于大型桥梁基础、码头、船坞等深水围堰。

    静压法

    日本进口机械,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。


    2、打桩方法

    根据工程规模、水文地质、打桩设备情况,可采用逐根插打或屏风式插打。


    3、打桩顺序

    遵循先上游后下游的原则,并在下游合拢。


    4、施工准备

    施工准备应含钢板桩的检验,钢板桩锁扣的润滑和防渗措施,测量定位,导向装置的安装

    a、钢板桩的检验和吊运

    钢板桩运到工地后,应进行检查、分类、编号及登记。对钢板桩的主要进行外观检验,包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等,新钢板桩必须符合出厂质量标准,重复使用的钢板桩应满足相应技术要求,否则在打设前应予以矫正。

    b、防渗措施

    已经检查合格的钢板桩,要加强钢板桩的防渗性能,也要保证在施工过程中能顺利拔插。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油,其体积配合比为黄油:干膨润土:干锯沫=5:5:3。

    c、导向装置

    钢板桩围堰施工必须设置导向装置,保证打桩的精度。导向装置可采用围檩或定位桩等措施。先打设两根钢板桩作为定位桩,先其两边焊接牛腿,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。


    5、钢板桩插打

    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。调整工具可以采用千斤顶、木楔、导链等。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。


    6、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。


    7、支撑架设

    围堰合拢后应进行清基,混凝土封底,在封底混凝土达设计强度的50%后方可抽水架设围堰和内支撑。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。


    四钢板桩围堰施工中遇到的问题及处理

    1、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。

    2、钢板桩在淤泥质地段挤进过程中受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜,可采取以下措施进行纠偏:在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m~2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移,让钢板桩的位置得到纠正,减少钢板桩的倾斜度。

    3、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。

    4、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程中发现,以橡胶条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞。

钢板桩在围堰工程中的施工方法和设备

    五钢板桩的拔除及整理

    1、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);

    2、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;

    3、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;

    4、拔桩设备可用吊机、打拔桩机、千斤顶、扒杆滑车组及卷扬机等,拔桩可用长卡环扣在拔桩孔上作为吊点;

    5、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,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。

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