鋼板樁施工簡(jiǎn)介

1、改造鐵路新橋鋼板樁施工承臺(tái)簡(jiǎn)介 編制時(shí)間 2012年8月24日工程概況 杭州錢江鐵路新橋位于錢塘江干流杭州市河段，北岸為杭州市彭埠鎮(zhèn)，南岸為杭州市蕭山區(qū)。線路向北接改建后的杭州東站客專場(chǎng)，向南引入蕭山站客專場(chǎng)，是滬杭甬客運(yùn)專線杭甬段和杭長(zhǎng)客運(yùn)專線的重要組成部分。項(xiàng)目橋址位于杭州鐵路樞紐既有錢江鐵路二橋鐵路橋上游，鐵路新橋橋梁中心與既有錢江二橋鐵路橋中心距為29.25m，兩橋內(nèi)側(cè)線路中心距為20.2m。45#51#、53#59#墩為八邊形承臺(tái)，厚4m，下部為17根2.0m鉆孔樁，呈梅花型布置。墩號(hào)支撐標(biāo)高(m)河床標(biāo)高（m）圍堰內(nèi)吸泥標(biāo)高（m）595.52-5.575585.5-1-5.5755

2、75.5-1-6.075565.5-1-6.075555.5-1-6.075545.5-2-7.075465.52-5.5756951840400450695-3.575(2)2:粉土(3):淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土圖1：墩位土層立面圖-16.50-17.60河床標(biāo)高：1.00單位：cm橋位處土層以 56號(hào)橋墩位為例從上向下依次為粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等，土層分布見圖1，巖土力學(xué)值見表1。表1 56號(hào)巖土層力學(xué)試驗(yàn)值地層名稱快剪固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角()凝聚力/kPa內(nèi)摩擦角()凝聚力/kPa粉土26.1416.0328.6113.24淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土8.3213.9611.6518.25粉土層：黃灰色，潮濕、飽

3、和，稍密中密，稍具層理，夾少量薄層黏性土，含少量云母碎片，搖震反應(yīng)迅速。0100 kPa，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)7.78擊。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層：淺灰色，流塑，局部軟塑，含少量貝殼及腐植質(zhì)，局部夾粉土薄層。屬高壓縮性土。080 kPa，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)4.48擊。在橋址位置，百年一遇最大涌潮高度2.45 m，涌潮壓力49 kN/m2；十年一遇最大涌潮高度1.96 m，涌潮壓力32 kN/m2。涌潮壓力分布形式：在低潮位以上沿垂線方向差別不大，可按矩形分布；在低潮位以下水深范圍內(nèi)按零處理。N地質(zhì)情況施工方案選擇施工方案選擇 由于原錢江二橋施工時(shí)遺留下的部分棧橋預(yù)應(yīng)力管樁與錢江鐵路新橋部分承臺(tái)施工雙壁鋼圍堰重疊，且

4、原錢江二橋施工時(shí)拋填片石及其他遺留物較多；本工程承臺(tái)均埋于河床下，承臺(tái)施工時(shí)若采用雙壁鋼圍堰，則其下沉過程中將會(huì)遇到大量障礙物而導(dǎo)致鋼圍堰下沉困難。拉森鋼板樁圍堰能較方便地轉(zhuǎn)向，遇片石或其他障礙物時(shí)可以適當(dāng)避讓；考慮本工程位于強(qiáng)涌潮地區(qū)涌潮壓力大，若采用鋼板樁圍堰則鋼板樁自身剛度要大、要具有較強(qiáng)的抗潮能力。 拉森鋼板樁為近期從日本引進(jìn)的新型材料，該鋼板樁每米板面慣性矩Ix=56 700 cm4；拉森鋼板樁每米板面慣性矩Ix=38 600 cm4。拉森鋼板樁較國(guó)內(nèi)常用的其他鋼板樁截面抗彎模量大、鎖口水密性能較好、鋼板樁施工時(shí)插打和拔除均較為方便；因此本橋錢塘江中部分承臺(tái)選用拉森型鋼板樁圍堰施工承

5、臺(tái)的方案。 56號(hào)墩承臺(tái)為八邊形，平面尺寸為18.4 m23.9 m4 m(順橋向?qū)挋M橋向?qū)捀?，承臺(tái)底標(biāo)高-3.575 m。在距承臺(tái)邊凈距約為1 m外設(shè)置鋼板樁圍堰。鋼板樁圍堰順橋向由32根寬度為0.6 m及2根0.3 m轉(zhuǎn)角鋼板樁組成；橫橋向由45根寬度為0.6 m鋼板樁組成；轉(zhuǎn)角處鋼板樁與另一根鋼板樁焊成直角樁，便于鋼板樁圍堰方向轉(zhuǎn)變。施工期水位為5.0 m，鋼板樁圍堰頂按6 m設(shè)置。鋼板樁圍堰設(shè)兩層支撐，第1層支撐設(shè)置在5.5 m，第2層支撐設(shè)置在2. 5m處。鋼板樁圍堰平面及立面布置見圖2、圖3。圍堰頂+6.00施工水位+5.00圍堰底-12.00m封底混凝土拉森鋼板樁 +2.500

6、待施工承臺(tái)1000184001000圍堰高度(支撐中心線)承臺(tái)底-3.575m封底底-6.575m承臺(tái)頂+0.425導(dǎo)向撐中心線+5.50第一層內(nèi)支撐第一層圍檁4000第二層內(nèi)支撐第二層圍檁河床圖2 承臺(tái)及鋼板樁圍堰立面布置 尺寸單位：mm883647824782434215216/244/260026400/218400100010001250第一(二)層內(nèi)支撐鋼護(hù)筒承臺(tái)邊線鋼板樁3460020400對(duì)稱中心線第一(二)層圍檁尺寸單位：mm第一(二)層內(nèi)支撐第一(二)層內(nèi)支撐圖3 承臺(tái)及鋼板樁圍堰平面布置 拉森鋼板樁為近期從日本引進(jìn)的新型材料，該鋼板樁每米板面慣性矩Ix=56 700 cm4

7、；拉森鋼板樁每米板面慣性矩Ix=38 600 cm4。拉森鋼板樁較國(guó)內(nèi)常用的其他鋼板樁截面抗彎模量大、鎖口水密性能較好、鋼板樁施工時(shí)插打和拔除均較為方便；因此本橋錢塘江中部分承臺(tái)選用拉森型鋼板樁圍堰施工承臺(tái)的方案。 鋼板樁圍堰施工方案 鋼護(hù)筒插打完成后，在5.5 m標(biāo)高處鋼護(hù)筒上焊接牛腿, 將第1層圍檁設(shè)置好，然后再安裝第1層內(nèi)支撐。沿圍第1層檁周圍開始插打鋼板樁直至形成閉合圍堰，進(jìn)行不排水取土至封底標(biāo)高，水下混凝土封底；待封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，抽水至標(biāo)高+2.0 m，在+2.5 m處鋼板樁圍堰上的設(shè)置的牛腿上，安裝第2層圍檁并設(shè)置好第2層內(nèi)支撐。排干圍堰內(nèi)的水，破除樁頭，然后進(jìn)行承臺(tái)、墩

8、身的施工。墩身施工完成后向圍堰內(nèi)注水至2. 0 m處，拆除第2層內(nèi)支撐及圍檁，繼續(xù)注水至4.5 m處，拆除第1層內(nèi)支撐及圍檁，拔除鋼板樁。鋼板樁圍堰施工工藝流程鋼板樁整修鋼板樁插打圍堰清基、封底水下混凝土封底圍 堰 抽 水樁頭鑿除、樁基檢測(cè)承臺(tái)施工測(cè)量放樣鋼板樁檢查主要施工方法及工藝主要施工方法及工藝 1、鋼板樁的檢驗(yàn) 鋼板樁運(yùn)到工地后，應(yīng)進(jìn)行檢查、分類、編號(hào)及登記。對(duì)鋼板樁的主要進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，包括表面缺陷、長(zhǎng)度、寬度、厚度、高度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等，新鋼板樁必須符合出廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)使用的鋼板樁應(yīng)滿足以下技術(shù)要求，否則在打設(shè)前應(yīng)予以矯正.一、鋼板樁插打前的準(zhǔn)備工作 2、鋼板樁吊運(yùn)

9、及堆放 裝卸鋼板樁宜采用兩點(diǎn)吊。吊運(yùn)時(shí)，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應(yīng)注意保護(hù)鎖口免受損傷。吊運(yùn)方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運(yùn)常用專用的吊具。 鋼板樁應(yīng)堆放在平坦而堅(jiān)固的場(chǎng)地上，必要時(shí)對(duì)場(chǎng)地地基土進(jìn)行壓實(shí)處理。在堆放時(shí)要注意： 堆放的順序、位置、方向和平面布置等應(yīng)考慮到以后的施工方便。 鋼板樁要按型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度、施工部位分別堆放，并在堆放處設(shè)置標(biāo)牌說明。 鋼板樁應(yīng)分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過5根，各層間要墊枕木，墊木間距一般為34m，且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2m。 3、鋼板樁鎖口潤(rùn)滑及防滲措施 對(duì)于檢查合格的鋼板樁，為保證鋼

10、板樁在施工過程中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用時(shí)防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油，其體積配合比為黃油：干膨潤(rùn)土：干鋸沫5：5：3。 4、檢查振動(dòng)錘 振動(dòng)錘是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在打拔前一定要進(jìn)行專門檢查，確保線路暢通，功能正常，振動(dòng)錘的端電壓要達(dá)到 380420V，而夾板牙齒不能有太多磨損。 5、設(shè)置導(dǎo)向裝置及內(nèi)支撐 在鉆孔樁完成后，測(cè)量放線，在鋼護(hù)筒處焊接牛腿，并在牛腿上標(biāo)示好圍堰邊線，安裝導(dǎo)向支撐的H588導(dǎo)環(huán)，并與牛腿焊接牢固。二、鋼板樁插打二、鋼板樁插打 考慮到起吊設(shè)備和振動(dòng)設(shè)備等因素，鋼板樁圍堰采用逐片插打。鋼板樁插打機(jī)械選用DZ90震動(dòng)打樁錘并配專用夾具，起吊機(jī)械利用履

11、帶吊機(jī)，用固定的臨時(shí)導(dǎo)向架插打鋼板樁，在穩(wěn)定的條件下安置樁錘。 鋼板樁插打從上游端開始，沿兩側(cè)向下游端進(jìn)行，最后在下游端閉合。插打分兩階段進(jìn)行，先進(jìn)行預(yù)打，形成閉合結(jié)構(gòu)后，再復(fù)打到位。由于圍堰大，鋼板樁數(shù)量多，鎖口間隔累計(jì)增大，施打圍堰時(shí)，鋼板樁容易傾斜，因此，每次打插完5片，用短鋼筋頭將鋼板樁點(diǎn)焊固定于內(nèi)導(dǎo)向框上，減少累積偏斜位移，利于圍堰合攏。 開始打設(shè)的第一、二塊鋼板樁的位置和方向應(yīng)確保精確，以便起到樣板導(dǎo)向作用，所以在插打第一、二塊鋼板樁時(shí)，增設(shè)導(dǎo)向軌、導(dǎo)向卡等新型導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向軌用I30做成,按一定距離垂直焊在導(dǎo)環(huán)及導(dǎo)向支架上。導(dǎo)向卡則由切肢角鋼和鋼板組焊而成,先預(yù)制成凹形卡塊然后焊

12、在與導(dǎo)向軌相應(yīng)位置的鋼板樁凹槽內(nèi)如圖四。導(dǎo)向軌安裝長(zhǎng)度不少于3m，其安裝垂直度偏差控制在1/1000以內(nèi)。第一、二片鋼板樁每打入1m應(yīng)測(cè)量一次，插打至設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)立即用鋼筋或鋼板與導(dǎo)環(huán)焊接固定。其余各鋼板樁，則以已插好的鋼板樁為準(zhǔn)，起吊后人工扶持插入前一片鋼板樁鎖口，然后用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉。整個(gè)施工過程中，要用錘球始終控制每片樁的垂直度，及時(shí)調(diào)整。調(diào)整工具有千斤頂、木楔、導(dǎo)鏈等。插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，調(diào)整合攏”的施工要點(diǎn)。鋼板樁插打時(shí)導(dǎo)向裝置示意圖鋼板樁插打過程圖三、鋼板樁圍堰合攏三、鋼板樁圍堰合攏 在合攏前剩最后57片鋼板樁未插打時(shí)，開始測(cè)量并計(jì)算鋼板樁底部的直線距離，再根據(jù)

13、鋼板樁的寬度，計(jì)算出所需鋼板樁的片數(shù)。鋼板樁圍堰在合攏時(shí)，兩側(cè)鎖口不一定平行，會(huì)出現(xiàn)上大下小或上小下大，左右偏移等情況，采用如下措施進(jìn)行調(diào)整： 合攏口尺寸上下都大時(shí)，在合攏口兩側(cè)鋼板樁上點(diǎn)焊上下平行吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車相向?qū)?，直至符合要求為止?合攏口上大下小時(shí)，只在合攏口兩側(cè)鋼板樁上部點(diǎn)焊吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車相向?qū)ξ?，直至符合要求為止?合攏口上小下大時(shí)，只在合攏口兩側(cè)鋼板樁上部點(diǎn)焊上下平行吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車向上部進(jìn)行相向?qū)?，下部反向外拉，直至符合要求為止?合攏口尺寸上下都小時(shí)，在合攏口兩

14、側(cè)鋼板樁上點(diǎn)焊上下平行吊耳，位置及數(shù)量根據(jù)尺寸大小的差值而定，利用倒鏈滑車反向外拉，直至符合要求為止。 如果采取以上措施仍不能解決合攏問題，就采用特制型樁合攏。 四、圍堰清基、封底四、圍堰清基、封底 1、清基 采用空氣吸泥機(jī)將壓縮空氣經(jīng)風(fēng)管射入圍堰底，使翻動(dòng)的沉淀物經(jīng)吸泥管排出孔外，將圍堰內(nèi)基底面清至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 清基時(shí)注意保持圍堰內(nèi)外水位一致，必要時(shí)采用水泵補(bǔ)水，防止翻砂影響清基效果。封底混凝土高度范圍內(nèi)的鋼板樁圍堰內(nèi)壁上的砂土應(yīng)清除干凈，并且要使基底面盡量平整，以提高水下砼的灌注質(zhì)量。. 2、封底 利用鋼圍堰和鉆孔樁護(hù)筒作為支撐，沿順橋向拼裝貝雷梁，其上鋪腳手板作為封底施工平臺(tái)。 封底施工平

15、臺(tái)間拼裝兩個(gè)儲(chǔ)料斗支架，安裝儲(chǔ)料斗，旋轉(zhuǎn)漏斗以及滑槽和導(dǎo)管等封底施工設(shè)備。每個(gè)滑槽須用臨時(shí)支撐固定牢固。 封底混凝土的灌注采用垂直導(dǎo)管法，導(dǎo)管數(shù)量及在平面上的布置，應(yīng)使各導(dǎo)管的有效灌注半徑互相搭接，并覆蓋基底全范圍 拔球順序根據(jù)導(dǎo)管處基底面情況，按事先編好的拔球順序（根據(jù)清基后的底面標(biāo)高確定）逐根進(jìn)行拔球灌注。原則是由低處向高處，由四周向中間的順序，分期分批開灌，盡量使混凝土流動(dòng)不要太遠(yuǎn)。吸泥、清基封底抽水，焊接內(nèi)支撐，開始承臺(tái)施工 封底砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，開始抽水，焊接鋼板樁圍堰內(nèi)支撐，支撐采用鋼管焊接，支撐檢查合格后，開始清理封底砼表層，進(jìn)行樁基檢測(cè)，樁頭鑿除，開始承臺(tái)鋼筋綁扎，模板安裝

16、，承臺(tái)砼澆筑。內(nèi)支撐焊接樁頭破除樁頭破除承臺(tái)施工工藝 模板制作與安裝 鋼筋制作與安裝 混凝土澆注 承臺(tái)養(yǎng)護(hù)和冷卻水管壓漿模板制作與安裝 鋼板樁圍堰采用大塊鋼模施工承臺(tái),以減少模板拼縫，提高混凝土外觀質(zhì)量。模板支設(shè)前應(yīng)檢查板面是否變形，是否有劃痕、翹曲破損，如板面有明顯損傷，一律禁止使用；用磨光機(jī)清除表面污物，均勻涂刷機(jī)油作為脫模劑。板塊拼縫位置應(yīng)事前規(guī)劃，排列整齊。模板內(nèi)表面應(yīng)無污物、砂漿及其他雜物，并應(yīng)在使用前涂脫模劑。脫模劑或其他相當(dāng)?shù)拇闷罚瑧?yīng)具有易于脫模的性能，并使混凝土表面不變色。所有模板縫之間均夾塑紙一層，防止混凝土澆灌時(shí)漏漿，但不能突出模板面，以防嵌入混凝土中影響混凝土外觀質(zhì)量。

17、 鋼筋的制作與安裝 鋼筋加工制作時(shí)，要將鋼筋加工表與設(shè)計(jì)圖復(fù)核，檢查下料表是否有錯(cuò)誤和遺漏，合格后再按下料表放出實(shí)樣，加工好的鋼筋要掛牌堆放整齊有序。 承臺(tái)主筋接長(zhǎng)采用滾軋直螺紋套筒連接方式，其余鋼筋采用閃光對(duì)焊連接。鋼筋制作過程中須嚴(yán)格控制鋼筋接頭安裝質(zhì)量，且鋼筋接頭必須錯(cuò)開布置，接頭數(shù)不超過該斷面鋼筋總根數(shù)的50。 鋼筋的品種、規(guī)格、性能、質(zhì)量要符合設(shè)計(jì)要求。采用焊接接頭時(shí)，接頭要按規(guī)范要求取樣試驗(yàn)，檢查接頭的機(jī)械性能。 承臺(tái)鋼筋綁扎承臺(tái)鋼筋綁扎混凝土澆注 承臺(tái)砼的澆注采用水平分層斜向分段進(jìn)行澆注，分層厚度嚴(yán)格控制在30cm左右。 砼的振搗采用插入式振搗器，每次振搗時(shí)，以不擾動(dòng)下層砼為主，

18、插入下層深度在510cm。 在振搗過程中應(yīng)經(jīng)常檢查模板、預(yù)埋件及內(nèi)外支撐和拉桿的支撐情況，有異常及時(shí)處理。 澆注速度要保證在初凝時(shí)間內(nèi)上層混凝土必須覆蓋下層混凝土，并加強(qiáng)混凝土振搗，確保混凝土密實(shí)。振搗時(shí)振動(dòng)棒不得碰到模板和鋼筋。 承臺(tái)砼澆筑承臺(tái)養(yǎng)護(hù)和冷卻水管壓漿 混凝土終凝后即開始養(yǎng)護(hù),一般混凝土澆筑完畢后的12h內(nèi)即應(yīng)覆蓋養(yǎng)護(hù)。混凝土濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少28天，水中承臺(tái)澆筑完畢后，利用冷卻管循環(huán)熱水蓄水養(yǎng)護(hù)。 混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2Mpa前，不得使其承受施工人員、運(yùn)輸工具、鋼筋、支架及腳手架等荷載。 待混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到規(guī)范要求后，冷卻水管停止水循環(huán)，用與承臺(tái)等強(qiáng)度的水泥漿對(duì)冷卻水管進(jìn)行壓漿。 鋼板樁施工中遇到的問題及處理鋼板樁施工中遇到的問題及處理 由于錢塘江地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼板樁打拔施工中常遇到一些難題，常采用如下幾點(diǎn)辦法解決： （1）打樁過程中有時(shí)遇上大的塊石或其它不明障礙物，導(dǎo)致鋼板樁打入深度不夠，則采用轉(zhuǎn)角樁或弧形樁繞過障礙物。 （2）鋼板樁在淤泥質(zhì)地段擠進(jìn)過程中受到淤泥中塊石或其它不明障礙物等側(cè)向擠壓作用力大小不同容易發(fā)生偏斜，采取以下措施進(jìn)行糾偏：在發(fā)生偏斜位置將鋼板樁往上拔l.0m2.0m，再往下錘進(jìn)，如此上下往