取水泵站钢板桩围堰施工方案.docx

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取水泵站钢板桩围堰施工方案

取水泵站钢板桩围堰施工方案

鉴于本工程吸水头位于乌江内,其施工性质为水下作业,所以必须修建围堰,由于乌江河道窄、水位深，故根据其实际情况采用钢板桩围堰。

一、钢模桩的选择

采用矩形平面，断面形式为槽型的钢板桩，以获得较大的断面模量，能可靠承受较大水压力及土压力，并方便施工。

二、钢板桩的整理和拼组

钢板桩运到工地后，首先进行检查、分类、编号和登记。

1、选择合适的拼组场地

（1）、具有较大的面积，便于钢板检查整修，吊装翻身、拼组；

（2）、尽量靠近岸边，便于利用工地水电设施，缩短线路，减少运输路程。

2、整修旧钢板桩的缺陷，在钢板桩施工中经常利用旧板桩，由于反复使用，多有变形产生缺陷，概括为：

（1）、桩身不光两端不整齐，桩身焊有钢板角铁等，有锈皮、油污或砼残迹，经过锤击，两端参差不齐，卷曲或破裂等；

（2）、锁口：

有破裂、扭曲、缺损，局部弯曲及电焊瘤渣等；

（3）、钢板桩的宽度不一：

每三块一组同类型钢板桩宽度有出入，同一组的两端宽度也有差异；

（4）、不同程度的弯扭现象：

为修复上述缺陷，按具体情况分别用冷弯、热敲、焊补、铆补、割除、接长等方法进行，具体方法如下：

a、场地平整后，经水平测量调整，控制支垫钢板桩的钢轨或方木的高低差小于2mm要求。

b、宽度的调整，采用对拉螺栓及千斤顶进行。

c、为保证锁口拼接处高低差及接缝符合标准，采用的办法是：

拼接处两端各装平直夹箍一套，使三块钢板桩齐平，电焊先后次序按工艺规定，以消除和减少电焊的收缩变形。

组拼前，细致丈量每块钢板桩实有宽度，经选择后再笔组拼。

为使钢板桩端部与桩身垂直和切割整齐，用厚2毫米钢板制成断面与钢板桩同型的样板，依之划线切割，能保证组拼焊接时误差最小。

对于锁口扭曲及“死弯”校正时，在“死弯”处电焊螺栓一根，螺栓两侧各设垫块，用20毫米厚钢板作梁，从板中央钻孔略大于螺栓直径，使螺栓从孔中穿出，拧紧螺帽，弯曲部分即可拉平；在拧紧前，用乙炔先将弯曲部份烘烤；

桩身扭曲及弯曲校正是用千斤顶或弯轨器在钢板桩加热后进行，使用千斤顶时，以型钢作一顶架；

3、确保整修后的钢板符合下列技术要求：

（1）、宽度：

一组钢板桩的宽度允许公差范围为±30毫米。

（2）、锁口：

a、锁口内外光洁并呈一直线，锁口在拼接处的高低差均小于2毫米。

b、锁口拼接处做到尽量紧密；

c、锁口全长没有破裂缺损，扭曲或“死弯”；

d、锁口整修后用同类型3米长的短钢板桩作通过试验，以2—3人拉动通过为宜或电动绞车牵动，最大牵引力不超过500公斤。

（3）、光洁两端整齐标准：

全长没有焊瘤、钢板、角铁或其他突出物，保持平滑。

两端确保切割整齐，上端按拔桩需要开圆孔并焊圆孔加固钢板，每组长度误差比中间一块在±3毫米以内。

4、旧钢板桩的组拼：

组拼整岸上平坦场地进行，主要设备有两台轻型龙门吊机，电动卷扬机及复式滑车组等。

组拼程序如下：

（1）、按长度情况将钢板桩套连成组，在套连同时，将热黄油沥青混合物嵌入锁口内；（混合物重量配比为：

黄油∶沥青∶干锯木∶干粘土=2∶2∶2∶1）

（2）、焊接钢板桩，检查钢板桩的两边锁口；

（3）、安装加劲横向刚性的弧度卡箍，检查吊杆，焊好拔桩时千斤顶绳孔眼的加劲板；

（4）、在钢板桩组锁口嵌缝、下端内面与封底砼接触部分涂以隔离层。

三、插打钢板桩前的准备工作：

1、拆除围笼顶面加宽部分构件；

2、安装围笼顶层外导环；

3、在顶层内导环上用红漆划分桩位（如是旧钢板桩，按实际宽度划分），以便在插打钢板桩过程逐组核对尺寸，为使搬运和插打过程中，不致弄错钢板桩的顺序，根据锁口套插情况，将钢板桩编号，并用红漆标示；

4、全面检查围笼，包括内外导环，外导环吊杆及其他构件等。

钢板桩在插打过程中，由于水流的冲击，外导环受力较大，故在插打前，安排潜水员下水检查内外导环间木塞是否完好，若有缺损则及时补上；

5、为使在涨退水过程中保持堰内外水压平衡，故在上下游方向的一块钢板上各开一个直径20厘米的进出水孔。

孔的位置略低于最低潮水位标高，在抽水时再封闭。

6、检查各种设备。

将打桩用的震动打拔桩锤及桩架与起吊运输设备提前检查准备，配套成龙，以供使用；

7、为了减少钢板与封底砼接触处的粘结力，便于以后拔桩，在钢板桩拼组时，事先在此部位涂抹沥青隔离层。

四、钢板桩的吊运插打

准备工作完成后，将拼组好的钢板桩，运至围堰施工岸边，再以震动打拔桩机起吊、下插，然后用选定的DZ—90型震动锤，振动沉入河床。

在下插钢板桩时做到：

1、插桩时，利用水流的冲击力，使下插的钢板桩紧巾内导环便于下插；

2、在形成钢板桩围堰过程中，考虑受水流冲击的迎水面最小，以免外导环受力过大。

在插打钢板桩过程中，采取从上游开始，由上向下游插打，本围堰为半圆形，两头与岩石齐缝锚固，在锚固前首先将岩石凿齐垂直与江面，钢模桩采用吊车调运，机械插打，在枯水位时插打，插打必须连续作业，迅速完成。

钢板桩的插打作业步骤如下：

（1）、在钢板桩锁口内涂黄油。

在桩顶上利用拔桩孔系千斤绳（供换钩用）一根，滑车组一付。

在桩的下端系风缆二根。

（2）、安绑主副吊点千斤。

其中副吊点（下端吊点）末焊吊环，用钢丝绳捆扎时，垫以木块，以防滑移和受力后，吊点处锁口变形。

（3）、钢板桩就位下插。

第一组钢板桩沿导向木下插，是整个围堰钢板桩的基准，反复挂线检查，使其方向垂直、位置准确，其余各桩组，则以已插桩组为准，对好锁口后，利用自重下插。

当自重不能迫使其下插时，可利用滑车组进行加压。

4、解除夹弧板，当钢板桩下插到接近夹弧板位置时，及时解除夹弧板，然后继续下插，直到河床。

5、吊杆松钩并拆除原悬挂在桩顶上的滑车组及其千斤绳等。

6、安设振动锤，并进行震动，使钢板桩下沉至河床预定标高位置。

7、将已插好的钢板桩点焊固定于顶层内导环上（用短钢筋头）。

8、拆除悬挂外导环吊杆的挑梁。

按上述步骤逐组下插钢板桩，当遇到悬挂外导环吊杆的挑梁时，做到及时拆除，并用钢筋钩将外导环悬挂在已插好的钢板桩上，以免外导环下垂变形，影响施工。

钢板桩插打质量要求：

（1）、已插下的钢板桩，对垂直于围笼半径的倾斜度，或对于插桩前进方向的倾斜度小于0.5%

（2）、插入桩位的钢板紧靠内导环，即要求钢板桩沿设计半径垂直插入桩位，若不能紧靠内导环时，其间隙允许小于20毫米。

（3）、每组钢板桩按编号插入正确桩位的偏差小于±15毫米。

五、钢板桩围堰的合拢措施：

钢板桩围堰在合拢时，两侧锁口不一定会平行。

当两端相距在一定范围时，采取下列措施进行调整：

1、在钢板桩顶端使用千斤顶或复滑车组调整至上下敞口平行。

2、将近合拢前，两侧各剩下几组，在尚未插桩时，即考虑合拢情况：

如需调整，可将钢板桩悬挂起，不使桩底落到河床，由潜水工下水安设复滑车组进行调整。

以上两种措施都先要潜水工下水丈量合拢口的尺寸。

丈量位置选择在各层导环的平面上。

用两根小板条两端顶紧两边的钢板桩边缘，中间用铁钉固定，取出水面丈量木板条长度，即可得到准确敞口宽度。

敞口宽度量得后，即可制造异形宽度的合拢钢板桩。

一般采用将正常宽度的钢板桩，把平面中间至上而下割形式，进行拼装焊接而成。

3、当合拢钢板桩插下时，由于调整后间距不可能完全平行，必须施加压力，才能使合拢钢板桩插下。

如钢板桩有很大长度未套入锁口又不便采用锤击方法打下时，可在其顶端安装复滑车，并将滑车组下端固定后，使钢板桩拉入锁口。

在插桩过程中，做到“插桩正直，分散偏差，有偏即纠，调整合拢”的要点。

六、围堰内吸泥：

在钢板桩围堰内吸泥及整平清基工作采用吸泥机进行，但由于围堰围笼纵横杆件多，吸泥机移动受到限制，故多装吸泥机组，具体围堰大小而定。

全部吸泥机组不需同时使用，一般只同时开动4—6台，由设有几个支管开关的总风包加以控制，开关吸泥机、出泥管均有统一编号，由专人观察出泥情况，据以决定吸泥机的升降和移位。

吸泥机的压缩空气可由停靠在旁的空压机供应。

在钢板桩露出水面过高时，为了提高吸泥效果，可将钢板桩在高出水面1—2米以上烧一洞孔使吸泥管伸出。

在靠近钢板桩附近的泥砂较难吸出，可由水工以软射水管用3—5公斤/平方厘米的水压将泥砂冲积至吸泥机附近吸出。

围堰内经过吸泥整平后，进行测量，测点位置与导管位置大致相同，控制砂面标高符合设计要求，局部高差允许±40厘米。

七、围堰内水下砼封底及抽水。

围堰封底（灌注水下砼）须连续突击施工，施工组织复杂，质量要求高，工艺操作要求严格的工序。

这项工作在钻孔桩成型，并插打完钢板桩以后进行。

围堰封底后的砼，抽水时起着防止底部水砂涌入基坑，并支承钢板桩承受水压。

围堰封底后，当水下砼达到要求强度时，即进行抽水。

1、准备工作：

除了一般灌注水下砼的准备工作外，还有以下准备工作：

（1）、围堰检查与加固：

若钢板桩入土深度太浅，则在检查以后采取加固措施，可在围堰外侧回填片石或在围堰底层外导环以下1—2米处采用粗钢丝绳将围堰板桩箍紧。

（2）、设置汇水井：

如围堰抽水清基时，汇集基坑积水之用。

采用汽油桶内装黄砂，密封下沉就位，筒顶略出封底砼顶面，用铅丝固定，以防水下基层砼灌注时期推移变位。

2、保证水下砼整体密实的措施：

（1）、由于采取单根导管移动灌注，每次覆盖面积小，完成整个封底工作需较长时间，故在施工时选择凝结时间较长的水泥；

（2）、因导管有效半径小，故采取砼输送泵加速砼供应，确保连续供应，缩短时间。

（3）、控制砼的坍落度在18—20厘米范围内，并准备较大的（20—22厘米）配合比以便临时换用。

3、围堰内抽水

围堰内的抽水控制在封底砼凝固后进行，抽水时注意事项如下：

（1）、为改善钢板桩和内导环的支承状况，围笼内外导环与钢板桩之间的所有空隙部分，在抽水前由潜水员用木锲（大空隙）或铁锲（小空隙）塞紧。

（2）、围堰抽水设备根据围堰内总抽水量准备。

刚开始抽水时利用吸泥管进行抽水，到抽吸不上时，再将水泵放入围堰内抽水。

为防止围堰在抽水过程中发生意外事故，保证围堰安全，配备从围堰外向内倒灌的水泵。

一旦发生异常情况，立即开动倒灌水泵，恢复堰内水位，检查处理后再抽水。

（3）、抽水过程中，派专人对钢板桩和内导环进行观察嵌缝和堵漏工作

（4）、在围堰抽水过程中做到加强航道管理，严防游船、排筏撞击，发生意外。

抽水后，对围笼杆件和导环杜绝切割和电焊，更换杆件时按规定进行。

各层导环设固定观测点，派专人观察。

八、拔除钢板桩及拆除围笼。

本工序在吸水头及管道施工完成后进行。

拔除钢板桩需要克服的阻力有：

土壤摩阻力、锁口摩阻力、封底砼与钢板桩之间的摩阻力，要点如下：

1、首先把围笼与其它物体联结的杆件割断并清理围堰内一切杂物。

2、开启钢板桩进水口，放水入围堰，使堰内外水压平衡。

3、用振动桩锤将所有钢板桩逐组松动，破坏其与封底砼的粘结力，然后各拔起少许。

4、在有潮河流中，因有双向水流冲击，则从水流方向的侧面开始，技起第一组钢板桩，然后向左右延伸对称地拔除，也可避免水流冲倒钢板桩的危险。

5、拔钢板桩的设备采用震动打拔桩机，用机上夹具夹紧板桩，并震动使之松动，再配合卷扬机串以滑车组协助外拉。