水中墩钢板桩围堰钢围檩内支撑施工工法

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1、一、前言（一）阻水断面小，钢板桩伸入土层中的长度短，拼装简便、安装快 捷，确保水中墩台施工安全，速度快、质量好，工艺简单。（二）施工对周围环境影响小。（三）降低造价，经济合理。（四） 工艺可操作性强，易推广。三、适用范围本工法适用在静水区域、软弱地层中采用修建栈桥及搭设临时平台法施工，修建铁路（公路）桥墩、建筑基础等水中工程。四、工艺原理水中墩钢板桩围堰钢围檩内支撑施工以钢板桩围堰施工理论为指导， 在钢板桩合拢后且钢板桩围堰内外水压力均等的情况下及时施工封底砼， 采用自上而下逐渐降低围堰内水位并逐渐及时完成钢围檩内支撑安装法形 成工艺。五、施工工艺（一）工艺流程见右图（二）施工方法钢板桩打入钢

2、板桩合拢内支撑构件加工安装第一道钢围檩内支撑止水 清淤灌注封底砼、等强安装第二、三道钢围檩内支撑承台施工、周边回填 拆除第二、三道钢围檩对口撑墩身施工1钢板桩施工 钢板桩打入采用拉森可型，钢板桩打入采用DZ60型振动沉桩机，钢围檩、支撑、钢板桩吊装采用 50t 履带吊；施工场地利用既有的栈桥及临时施工平台， 技术人员现场测量定位准确钢板桩围堰位置，利用导向架定位，逐根打入钢板桩（钢板桩打入方法如下图）直至合拢，打入过程中加强对单根钢板 桩偏位及垂直度的控制。 内支撑构件加工钢围檩内支撑构件统一于指定地点加工完毕后，运送至施工现场进行 安装；内支撑构件主要由纵梁、横梁、斜撑、对口撑、牛腿、三角板

3、组成 （如下图）。纵、横梁利用I32a （I45a）工字钢双拼而成；斜撑利用4 根25a槽钢组拼而成；对口撑利用300某6mm圆管；牛腿利用60cm长 I32a工字钢斜切；三角板利用2块12mm厚钢板焊接而成。用作构件的型 钢与型钢连接时，均采用16mm厚钢板加强，加强板布设间距为1.5m。构件组合示意图 安装第一道钢围檩内支撑钢板桩合拢后即进行第一道内支撑安装，首先将牛腿焊接在钢板桩桩 身上，牛腿布置间距为3m；接着吊装纵、横梁安放在牛腿上焊接牢靠， 并及时将三角板焊接妥当；为方便第二、三道钢围檩内支撑纵、横梁的吊 放，安装斜撑及对口撑前，须先将第二、三道钢围檩内支撑的纵、横梁吊放入钢板桩围

4、堰内；最后安装斜撑及对口 撑。 止水清淤第一道钢围檩内支撑安装完毕后，仔细检查钢板桩围堰的封闭性，对 局部漏水部位进行止水处理；止水可采用外裹彩条布，对漏水部位投放河 砂掺锯末的方法。水中墩施工清淤工作量较大，由潜水员携带专业清淤设备潜入钢板桩 围堰内，采用高压水枪将淤泥冲起，然后利用大型吸污泵将未沉淀之前的 泥浆吸出；地面人员多点跟踪测量淤泥面标高，循环作业，直至达到设计 基底标高为止。 封底砼施工封底采用C30水下砼，厚度为1.5m, 次性封底厚度为1. 2m,预留0.3m厚用以砼表面找平。封底用砼采用导管送料，采用水下灌注使砼自 密实自流平的方法全断面连续浇筑，浇筑间歇时间不超过30mi

5、n,封底砼 施工过程中，必须注意砼施工质量控制；混凝土配合比选择不当、初凝时 间太短、坍落度过小、和易性差或者混凝土未连续浇筑、间隔时间过长等 现象容易让封底砼产生不密实、蜂窝、孔洞。封底用砼坍落度控制在2022cm为宜。为节省水泥，宜掺加适量木 钙减水剂，使能较好地扩散，依靠重力和流态达到密实；使混凝土拌合物 遇水不离析，水泥不流失。封底砼强度达到75%后，方可进行下道工序施工。安装第二、三道 钢围檩内支撑第二、三道钢围檩内支撑安装同第一道安装方法，围堰内降水至第二 道支撑位置处时，停止抽水；待第二道钢围檩内支撑安装完毕后，继续降 水至第三道支撑处；安装完第三道钢围檩内支撑后，方可将钢板桩围

6、堰内 的水全部抽干。承台施工、周边回填承台施工工艺同普通承台施工，承台施工过程中，须定期观测钢围檩 内支撑的变形，发现有较大变形时，须及时汇报至主管领导，妥善解决。 承台模板拆除完毕后，于承台周边回填碎石至承台顶面标高。第一、二、三道钢围檩对口撑拆除对口撑拆除依照自下而上的顺序进行，每拆除一道对口撑均须对钢围 檩内支撑的变形情况进行观测，拆除作业时严禁碰撞钢板桩围堰。六、主要施工机械 设备施工工法的机械设备如下：表1 施工机械设备表序号机械名称型号规格额定配置单位数量一钢板桩围堰施工设备1234振动锤履带吊平板拖车电焊机DZ60宇通斯太尔A某7-300JSC-CG1- 2H600微型宇通A某7

7、-300JS500斯太尔2.5m/节三一某QY- 1560kw55t15t60-360（A）600mmJQ-0.630t60-360（A） 500L8m3300mmSY5502THB60V20m3/h40m 台台辆台台台台台台辆节辆台套 111322131310132二钢围檩内支撑施工设备1234H型钢切割机气焊机汽车 吊电焊机三砼施工设备1234砼搅拌机砼运输车导管汽车泵四其它设备12 潜水泵干式潜水服GQ-I型七、劳动力组织表2劳动力组织表序号 123456789101112 工种普工（含砼工）电工测工试验工机修工架 子工钢筋工汽车司机装吊工木工电焊工潜水工人数25242310107531

8、02 备 注八、质量控制施工过程必须严格控制钢板桩围堰结构尺寸、钢围檩下料尺寸及安装 尺寸、封底砼标高、承台及墩身构造尺寸、砼质量外观等。钢板桩围堰 验收标准见表 3：钢板桩围堰验收标准表表3序号12 实测项目倾斜度平面扭角允许偏差1%2检测方法仪器测量 用钢尺量钢围檩验收标准见表 4：钢围檩验收标准表4序号12实测项目构件尺寸咬合角度允许偏差20mm0.5检测方法用 钢尺量仪器测量封底砼验收标准见表5：封底砼验收标准见验表5序号1实测项目顶面标高允许偏差土 50mm检测方法尺量检查九、安 全、环保保证措施（1）加强岗前培训和安全知识教育；（2）钢板桩围堰人员上下要有带扶手专用爬梯，进入施工下

9、现场人 员。（3）现场电气及机械设备应搭设防护棚，避免雨雪时引起漏电。（4）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施 工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、 电焊，也不能在支撑上搁置重物。（5）注意因板桩的变形，接缝不密或桩端处透水等原因而渗水量大 的可能情况，必要应采取有效措施堵截板桩的渗漏水、防止因抽水过多使 桩外的土随水流入板桩内，引起板桩外土层坍塌。（6）机械操作司机要经培训合格后持证上岗，施工过程中严格遵守 操作规程；（7）构件吊装，应有二名指挥，上下各一名。严禁在吊物下 站人，严禁向下抛物。（8）认真做好“临边”的安全防护设施，包括护 身栏杆

10、、脚手架、洞口盖板和加筋、竖井防护栏杆、防护棚、防护网、坡 道等；（9）根据现场施工需要，配备足够的安全带、安全帽、安全绳、安 全网、绝缘鞋、绝缘手套、防护口罩和防护衣等安全生产用品；（10）钢板桩支撑的水平距离不得大于2.5 米，基坑支撑须及时。（11）对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和 钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换。（12）作业环境及夜间照明必须良好。（13）施工用电符合 JGJ46- 2004 的要求。十、经济效益分析面承载能力，与传统的鹰架式或者贝雷桁架等施工方法相比，有明显 的经济效益和社会效益。同其它传统施工方法相比，具有安全度较高、拼装简便、安装

11、快捷， 且施工工艺简单；在能减短施工工期的情况下，节约了成本，在工程造价 方面有明显的经济效益。（1）对于钢板桩入土深度受限的水中墩施工，不须采用加长钢板桩 减少了钢板桩的投资。（2）采用鹰架式或贝雷桁架式支撑，拼装繁琐且拼装工作量大，对 钢板桩围堰的施工有效空间造成一定的影响；利用钢围檩内支撑则非常简 便，拆除后的支撑构件可重复使用，并能预留出足够的施工有效空间，可 节约大量时间、劳动力及施工费用。十一、工程实例某某客运专线双洎河401#404#水中墩，位于河南省长葛市官亭乡 佛儿岗水库，设计承台尺寸为12.9m某8. 2m某3m；设计墩身为圆端型实 心桥墩，墩身截面尺寸为3m某8m。桥位处从上而下主要为：粉质黏土、 粉土、细砂、粉质黏土、细圆砾土、粉土、细圆砾土、粉土、细圆砾土、 粉土层，属于静水区域但水深较深。该工程受架梁主线的影响，工期要求紧；在无法及时采购到理想长度 的钢板桩的情况下，采用该工法施工；施工期间没有出现任何安全事故、 对水库未造成任何影响、确保了架梁主线的节点工期、节约了大量的成本 提高了经济效益。