情境2(单元5 围堰法施工工艺)综述

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1、情境二 天然地基上浅基础施工 1. 掌握明挖法基坑开挖的方法与各种基坑支护的施 工工艺。 2. 掌握基坑检验与地基局部处理的方法。 3. 掌握围堰法施工的基本要求与施工工艺。 4. 掌握刚性扩大基础施工工艺。 5. 掌握独立基础与条形基础施工工艺。 6. 掌握筏形基础施工工艺。 7. 掌握地下连续墙施工工艺。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 一、 围堰工程概述 围堰是位于河流或浅滩中的桥梁在施工过程中作为临时挡水的建 筑物。其作用是进行施工导流，围护施工中的基坑，保证桥梁工程能采 用旱地上的施工工艺，或在静水条件下进行水下开挖基坑作业，并继续 其他工序。在导流任务完成以后，为了不影

2、响河流的防汛与通航，应予 以拆除。 1. 围堰的分类 （1） 按围堰的组成材料分为：土石围堰，土袋围 堰，钢板桩围堰，木笼（竹笼）或铅丝笼（钢筋笼）围堰，膜袋围堰。 （2） 按围堰与水流方向的相对位置分为：横向围堰和纵向围堰。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 一、 围堰工程概述 围堰是位于河流或浅滩中的桥梁在施工过程中作为临时挡水的建 筑物。其作用是进行施工导流，围护施工中的基坑，保证桥梁工程能采 用旱地上的施工工艺，或在静水条件下进行水下开挖基坑作业，并继续 其他工序。在导流任务完成以后，为了不影响河流的防汛与通航，应予 以拆除。 1. 围堰的分类 （1） 按围堰的组成材料分为：

3、土石围堰，土袋围 堰，钢板桩围堰，木笼（竹笼）或铅丝笼（钢筋笼）围堰，膜袋围堰。 （2） 按围堰与水流方向的相对位置分为：横向围堰和纵向围堰。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 2. 围堰的基本功能要求（1） 应具有足够的稳定性、防渗性、防 冲性和一定的强度。 （2） 构造简单，经济合理，便于修建、维护和拆除。 （3） 围堰的布置应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷。 （4） 围堰的接头盒与岸边的联结应安全可靠，不致因集中渗漏等 破坏作用而引起围堰失事。 （5） 在必要时，应设置防止冰凌、船筏冲击的设施。 3. 影响围堰形式的选用因素围堰形式的选用与下列因素有关： （1） 工程项目

4、的规模、工期和开工时间； 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 （2） 施工现场的地形、工程地质与工程水文条件； （3） 施工期间的通航要求； （4） 施工单位的施工能力与技术水平； （5） 基础的结构特点； （6） 围堰的基本功能要求。 4. 围堰的基本参数与一般要求（1） 堰顶高度：宜高出施工期间 可能出现的最高水位（包括浪高）5070 cm。 （2） 围堰形状：设置围堰后，河流断面减小会引起水流流速增 大，应考虑由此而导致水流对围堰、河床的冲刷及影响通航、导流等因 素。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 （3） 堰内面积：应满足坑壁放坡和基础施工的要求。 （4） 围堰断面

5、：应满足本身强度和稳定性的要求。 （5） 围堰施工时间：宜安排在枯水时期施工。 二、 围堰的基本形式、构造与施工要点 1. 土石围堰（1） 土石围堰的构造与特点 土石围堰是利用自重维持其稳定性，故又称重力式围堰，堰 身断面大，主要是防地面水，适用于水深1.5 m以内，流速0.5 m/s以内 ，河床土质渗水性较小且满足泄洪要求的情况下。其构造如图2.5.1所 示。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 图2.5.1围堰 (a) 土围堰；（b） 土石围堰 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 土石围堰的顶面高程应高出施工期间可能出现的最高水位（包 括浪高）0.50.7 m。 土石围堰的

6、外形尺寸应考虑河流断面被压缩后流速增大导致水 流对围堰本身和河床的集中冲刷，以及对河道泄洪、通航和导流的影响 等不利因素。堰顶宽一般为12 m，堰外边坡视填土在水中的自然坡度 而定，一般为1213；堰内边坡一般为11.511。坡脚距基坑 边缘距离根据河床土质及基坑深度而定，但不得小于1 m。 堰内的平面尺寸应满足基础施工作业的需要。 （2） 土石围堰的施工要点 围堰的填筑应分层进行，减少渗漏， 并应满足堰身强度和稳定的要求。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 堰顶的宽度宜根据施工需要确定；边坡的坡度应根据围堰的位 置、高度及基坑开挖深度等条件确定。 在筑堰之前，应将堰底河床处的树根、

7、石块及其他杂物清除干 净。 筑堰材料宜采用黏性土或砂夹黏土，填筑应自上游开始至下游 合龙，注意不要直接向水中倾卸填土，而应沿着已出水面的填土坡面往 下倒，填土超出水面之后应进行夯实。 堰外坡面有受水流冲刷的危险时，应采用合适的材料对其进行 防护，一般在外坡面用草皮、柴排、片石或内填砂土的草袋加以防护。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 2. 土袋围堰 （1） 土袋围堰的构造与特点 用草袋、麻袋、玻璃纤维袋等 装土再码叠而成的围堰统称土袋围堰。土袋围堰也是利用自重维持其稳 定性，是重力式围堰的另一种形式。 土袋围堰适用于水深在3 m以内，流速在1.5 m/s以内，河床 土质渗水性较小且

8、满足泄洪要求的情况下。其构造如图2.5.2所示。 图2.5.2 土袋围堰 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 土袋围堰的顶面高程应高出施工期间可能出现的最高水位（包 括浪高）0.50.7 m。 土袋围堰的堰顶宽度一般为12 m，有黏土芯墙时为22.5 m。 堰外边坡视水深及流速而定，一般为1110.5；堰内坡度一般为 10.510.2。内坡脚距基坑边缘距离不小于1 m。 （2） 土袋围堰的施工要点 土袋围堰的袋内填土宜采用黏性 土，装填量宜为60%，装土过多，堆码不平稳且袋间空隙多，易渗漏； 袋口应缝合；水流流速较大时，在过水面及迎水面，袋内可装填粗砂或 卵石。堆码时土袋的上下层和内外

9、层应相互错缝，搭接长度宜为1/2 1/3，堆码应密实平整。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 土袋围堰的中心部分可填筑黏土及黏性土芯墙，此时也可用砂 土装袋。在水中堆码土袋，可用带钩的杆子钩送就位。 3. 钢板桩围堰 （1） 钢板桩围堰的构造与特点 钢板桩围堰一般适用于砂类 土、碎卵石类土、半干硬性黏土和风化岩等地层，它具有材料强度高， 防水性能好，穿透土层能力强，堵水面积最小，修建和拆除可以高度机 械化，回收率高并可多次重复使用的优点。因此当水深超过5 m或土质 较硬时，可选用这种围堰。但钢板桩一次投资大，配备一套（包括沉桩 设备）如只偶然使用几次，就显得很不经济，所以只有较大的工

10、程单位 才拥有这种设备。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 桥梁工程常用的两种钢板桩形式如图2.5.3所示。 当围堰较深时，由于承受土、水压力较大，围堰应根据计算， 安设由多层木、钢木或型钢组成的支撑，常称围囹，如图2.5.4所示。 图2.5.3 钢板桩 图2.5.4 钢板桩围 堰 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 钢板桩成品长度有多种规格，最长20 m，并可根据需要接长， 但相邻的接缝要错开2 m以上。钢板桩顶端要有圆孔，便于起吊。 （2） 钢板桩围堰的施工要点 钢板桩的材质、性能和尺寸应 符合产品的相应规定。钢板桩在存放、搬运和起吊时，应采取措施防止 其变形及锁口损坏。

11、经过整修或焊接后的钢板桩，应采用同类型的短桩 进行锁口通过试验，合格者方可继续使用。 钢板桩施打前应设置测量观测点，控制其施打的部位。 钢板桩在施打前应在锁口处采用止水材料捻缝，防止在使用过 程中漏水。常用的止水材料，其质量比为黄油沥青干锯末干黏土 粉=1110.5。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 钢板桩施打顺序应按既定的施工技术方案进行，并宜从上游开 始分两头向下游方向合龙。插打钢板桩，一般先将全部钢板逐根或逐组 插打到稳定深度，然后再依次打入到设定高程；在能保证钢板桩垂直沉 入的条件下，每根或每组钢板桩也可一次打到设计深度。 钢板桩的沉桩方法有锤击、振动和射水等，但在黏土中不

12、宜使 用射水下沉的方法。 施打钢板桩应有导向装置，应能保证桩的位置准确。在开始沉 入几根或几组钢板桩时，施打时应随时检查其平面位置是否正确，桩身 是否垂直，如发现倾斜应立即纠正或拔起重新施打。施打完成后所有钢 板桩的锁口均应闭合。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 同一围堰内采用不同类型的钢板桩时，宜将不同类型桩的各半 拼焊成一根异形钢板桩，分别与相邻桩进行连接。接长的钢板桩，其相 邻桩的接头位置应相互错开。 拔除钢板桩之前，应向堰内注水，使堰内外的水位保持平衡。 拔桩应从下游侧开始逐步向上游侧进行，拔除的钢板桩应对其锁口进行 检修并涂油，堆码妥善保存。 钢板桩达到设计高程时，桩顶的

13、平面位置偏差，在水上打桩时 不得大于20 cm，在陆上打桩时不得大于10 cm。 4. 竹笼、木笼、铅丝笼及钢笼围堰 （1） 竹笼、木笼、铅丝笼及钢笼围堰的构造与特点 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 竹（铅丝）笼围堰是在笼内填筑土、石，依靠本身重力抵抗水 流冲击的围堰，是重力式围堰的又一种形式。竹（铅丝）笼围堰可做成 单层或双层。双层围堰如图2.5.5所示。 木笼、钢笼一般做成套箱，故亦称为套箱围堰。套箱是一种无 底的围套，内设木、钢支撑组成支架。木板套箱在支架外面钉装两层企 口板，用油灰捻缝以防漏水；无底钢套箱采用焊接或铆合而成的钢板外 壁。套箱围堰如图2.5.6所示。 竹笼、木

14、笼、铅丝笼围堰适用于水深在4 m以内，流速较大，且 能满足泄洪要求的情况下；当水深超过4 m时，宜采用钢笼围堰。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 图2.5.6套箱围堰 1套箱支架；2套箱外壁；3土袋护脚 图2.5.5双层竹笼围堰 1对拉铅丝；2填石；3横木 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 围堰的层数宜根据水深、流速、基坑大小及防渗要求等因素确 定；围堰的宽度宜为水深的1.01.5倍；笼子直径视水深及流速而定， 一般为80100 cm。 钢套箱分无底钢套箱和有底钢套箱两种。有底钢套箱围堰和双 壁钢围堰适用于桩基础的承台施工。 （2） 竹笼、木笼、铅丝笼及钢笼围堰的施工要点

15、 竹（铅丝） 笼围堰一般先用竹或铅丝编织成有底的圆笼，然后按围堰的位置将笼子 放入水中，投入卵石或片石，直到稳定在河床上。竹笼必须制作牢固， 应用钢筋、螺栓、铁丝等连接加固，以防填土石时被胀坏。采用铅丝笼 时也应采用钢筋加固。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 相邻笼子之间要紧靠密排，分内外两圈，两圈笼子之间填以黏 土，以防渗水。内外笼之间设对拉铅丝，外围的水平方向，用钢筋或竹 材通过铁丝捆扎，使内外两圈形成一个整体。 木套箱采用浮运就位，然后加重下沉。下沉套箱前，应清除河 床覆盖层并整平岩层。 钢套箱围堰的施工应符合下列规定： a. 对有底钢套箱，除应 进行结构的计算和验算外，尚应

16、针对套箱内抽干水后的工况进行抗浮验 算。钢套箱采取悬吊方式安装时，应验算悬吊装置及吊杆的强度是否满 足受力要求。 单元单元五五 围堰法施工工艺围堰法施工工艺 b. 钢套箱应根据现场设备的起吊能力和移运能力确定采用整体式 或装配式制作，制作时应采取防止接缝渗漏的措施。 c. 钢套箱下沉就位时，在下沉过程中应保持平稳，当采用多个千 斤顶吊放时，应使各千斤顶的行程同步，且宜设置导向装置或利用已成 桩作为导向的承力结构进行准确定位。钢套箱就位后应对其平面位置和 高程进行精确调整，并应及时予以固定；当水流速度过大会使套箱的位 置发生改变时，应具有稳定套箱的可靠措施。 d. 有底钢套箱在浇筑封底混凝土之前，应采用适宜的止水装置或 材料对底板与桩基之间的缝隙进行封堵。 单元