特大桥钢板桩作业指导书.docx
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特大桥钢板桩作业指导书
目录
一、适用范围1
二、作业准备1
2.1技术准备1
三、技术要求1
3.1技术准备2
3.2施工机具准备3
3.3材料及其它准备3
四、施工程序与工艺流程3
4.1施工程序3
4.2工艺流程4
五、施工方法4
5.1钢板桩进场4
5.2导梁安装5
5.3钢板桩插打5
5.4支撑安装5
5.5抽水和基坑开挖6
5.6支撑拆除及板桩拨除7
六、劳动组织7
七、材料要求8
八、设备机具配置8
九、质量控制及检验9
9.1施工质量控制9
十、安全及环保要求10
10.1安全要求10
10.2环保要求10
钢板桩围堰施工作业指导书
一、适用范围
适用于**铁路***标段***********特大桥钢板桩防护施工的承台。
本作业指导书适用于砂类土、粘性土、碎石土等河床地质的湿地基础、水中基础或者陆上深基坑钢板桩围堰施工。
适用水深范围在0~10m，基坑深度（自水面或地面）不大于13m，一般要求板桩入土深度不小于0.5倍的桩长，如果坑底土质较好、渗水系数较小（比如软硬塑粘土、亚粘土、强风化岩），则入土深度可适当减小但需满足被动土压力和基底稳定要求且有1.2倍的富余系数。
对水深大于11m、基坑深大于13m以及沙砾石、大漂石及坚硬岩层的河床不适用本方法。
二、作业准备
2.1技术准备
（1）内业技术准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
（2）外业技术准备
施工作业层所涉及的各种外部技术数据收集，包括桩径、桩长及地质情况。
进行现场勘察，对妨碍施工或对安全操作有影响的既有架空管线、地下电缆、给排水管道等设施，采取清除、移位、保护等措施。
根据现场施工需要，配备旋挖钻、装载机、挖掘机、吊车等机械设备。
钢筋、水泥、砂、碎石、粉煤灰、矿粉、外加剂、水等原材及时进场及检验。
三、技术要求
1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。
2、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。
3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。
4、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。
5、在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到设计深度。
3.1技术准备
3.1.1熟悉和分析设计施工图纸、水文地质资料、基础形状尺寸和埋深情况、历年最高水位和施工水位、河床地质分析等。
3.1.2施工技术规范、结构设计资料、钢板桩参数资料。
3.1.3确定围堰施工方案（包括承台、桥墩施工方案），进行方案的可行性和经济效果对比论证及优化。
3.1.4进行钢板桩围堰方案编制和结构设计、出具计算书和具体工艺方案、措施，绘制围堰施工图，编制专项安全方案，经过公司总工程师审核批准方可实施。
实施前向施工班组进行技术、安全一级交底。
设计具体要求：
围堰形状尽量采用矩形、圆形或圆端形，平面尺寸按承台设计尺寸每边外扩0.6~1.0m，板桩入土深度不宜小于0.5倍的桩长，桩身强度、变形满足规范要求，堰顶高出最高水位50cm~1m，支撑结构要能够抵抗最高施工水位下水压力和土压力且要形成不变体系，支撑受力要按施工中各阶段的工况进行设计和验算，支撑布置要考虑对承台、桥墩施工的干扰因素，且要考虑板桩的强度和变形。
计算方法采用等值梁法按连续梁计算，土压力按实际情况分层取值分层计算，必要时考虑渗流效应和浮力，被动土压力区适当提高土压力系数。
3.1.5施工放样：
采用坐标放样放出承台边线、中心线及钢板桩位置。
3.1.6插打钢板桩前对施工人员进行全面的技术、操作、安全二级交底，确保施工过程的工程质量和人身安全。
3.1.7全面插打之前，先试打2根，核对水文地质情况，检验施工方案可行性，必要时进行修正。
3.2施工机具准备
根据工程项目的具体特点和要求以及钢板桩长度、平面尺寸、入土深度等指标，综合确定施工所需机具设备，制定施工机具需用计划。
本方案一般需准备以下机具设备：
3.2.1提升设备：
履带吊、汽车吊、手动葫芦、千斤顶等
3.2.2运输设备：
大板车、自卸车等
3.2.3电源和动力设备：
变压器、发电机、振动锤等
3.2.4抽水设备：
潜水泵、抽水泵、泥浆泵、高压射水设备等
3.2.5电焊气割设备：
电焊机、氧气乙炔设备等
3.2.6测量仪器：
全站仪、水准仪、钢尺、测绳等
3.3材料及其它准备
3.3.1主要周转材料：
钢板桩、螺旋钢管、型钢、钢桩等。
3.3.2堵漏和辅助材料：
黄油、棉絮、彩条布、木屑、道渣等
3.3.3人员配备：
结构工程师、测量工程师、起重工（持证），电焊工（持证）、熟练工、普工等。
四、施工程序与工艺流程
4.1施工程序
（方案设计）→测量放样→安装导梁→钢板桩插打→围堰合龙→支撑安装→抽水、吸泥→堵漏→封底（清底）→（承台、桥墩施工）→逐层拆除支撑→钢板桩拔除。
4.2工艺流程
钢板桩施工工艺流程框图
不合格
合格
五、施工方法
5.1钢板桩进场
钢板桩进场时采用货车运输，直接卸到现场整齐堆放，进行检查、分类、编号及登记，用一块长1.5m～2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查。
凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整修，按具体情况分别用冷弯、热敲、焊补、铆补、割除或接长。
不合格的严禁使用。
单块桩两侧锁口在插打前均要涂以黄油或热的混合油膏，以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。
5.2导梁安装
水中钢板桩围堰施打前必须先制作和安装导梁用以导向，内外导梁净距离比钢板桩墙厚度尺寸大8~10mm。
导梁固定在打入河床内的钢桩上，内侧连接在相邻护筒上保证其稳固不晃动。
导梁用较大规格的槽钢或其它型钢制作，必须具有一定竖向和侧向刚度，保证打桩时不变形，正确导向。
浅水墩施打前，进行填方筑岛，提供足够的陆地作业面，按照陆地施打方法施工。
安装导框前，先进行测量定位。
导框安装时先打定位桩或作临时施工平台。
导框在工厂或现场分段制作，在平台上组装，固定在定位桩上。
如果不设定位桩，可直接悬挂在平台上，待插打入少量钢板桩后，逐渐将导框固定到钢板桩上。
5.3钢板桩插打
根据现场作业条件和地质资料选择打拔机和振动锤型号规格，一般可采用50吨履带吊悬挂90KW振动锤（激振力50吨）插打钢板桩。
打拔机准确就位，然后将检查合格的钢板桩用吊车配合板车倒运到围堰施工点，主钩带锤缓慢下落到桩头上方，用副卷扬钩住振动锤夹头位置，将锤身置平，人工配合将桩头准确放入夹头内，夹紧后缓慢提升主副钩，防止钢板桩在提升过程中过度弯曲。
河道内插打按顺序从上游开始，分两头向下游合拢。
首根板桩桩底插入导梁后，用全站仪沿两个方向观测桩身垂直度，微调振动锤和桩头位置使垂直度符合要求，然后加速下放使板桩在振动锤和自身重力下垂直插入指定位置，开动振动锤电机紧贴导梁将桩插打入土，直到设计标高。
标高误差允许：
100mm，平面位置偏差允许：
100mm，垂直度偏差允许：
<1%。
如有接长焊缝的，打插时必须将焊缝位置错开，保证每延米长度范围内接头不得超过25%。
5.4支撑安装
支撑包括环梁、斜撑、顶撑等构件，环梁采用大截面的工字钢或H型钢制作，支承在牛腿上，牛腿焊接在钢板桩内壁上，严格控制标高位置不超过50mm。
斜撑与环梁连接处四周满焊，焊缝抗剪不能满足要求时须增设加强板并与环梁和斜撑焊接；围堰尺寸较大、仅设斜撑不能保证环梁受力时，还要加设对顶撑。
为了减少钢板桩锁口变形和改善内导环的受力状况，对钢板桩与导环之间的所有空隙用硬木楔或槽钢进行填塞、顶紧、焊接。
第一道支撑先安装，然后抽水或开挖到第二道支撑下50cm位置时停止抽水和开挖，焊接牛腿并安装第二道支撑环梁，焊接斜撑和顶撑，检查合格后继续逐层开挖、逐层安装直到基坑底。
支撑的安装必须保证所有焊缝宽度、厚度和质量满足规范要求，环梁两端均要用三角钢板焊接。
拉森钢板桩止水效果：
5.5抽水和基坑开挖
在钢板桩插打完毕后安装第一层支撑，然后用3~4台大功率水泵在围堰内同时抽水（如漏水较大时，须用7~8台同时抽水），形成内外水位差时就要立即堵漏，外围向水中抛撒锯末、粉煤灰、粘土混合物，通过水压差形成的吸力将混合物吸附到漏水位置即可达到堵漏目的，内侧用棉纱、布条、棉花等塞缝堵漏。
抽水到下一道支撑中心下50cm处时切断水泵电源，留1~2台水泵继续抽水以维持水位，焊接牛腿，安装第二层支撑环梁和斜撑，以此类推安装其它支撑。
抽水到河床面后，采用高压射水、吸泥的开挖工艺开挖河床土方，由中心向四周开挖，挖至距设计底标高20cm处停止射水，改用人工清除余下20cm底层土,直到设计标高，严禁超挖。
在基底角部开挖2～4个积水坑，坑深视基底渗水量决定，并用水泵昼夜排水，确保基坑内不积水。
在开挖和整个施工过程中注意对桩墙的位移、沉降进行观测，遇异常情况（如连续的位移和变形、环梁挠度过大、桩身内鼓变形超过30cm、堰顶标高发生变化、围堰轴线不断偏移等）立即停止开挖以及其它作业，通知坑内人员迅速撤离，并采取回灌、加撑、纠偏等措施处理，加固后方可继续施工，以确保安全。
基坑开挖完毕，整平基坑内土后，按设计要求浇筑砼垫层，钢板桩内面与砼垫层接触部分涂以隔离层，以确保钢板桩在施工结束后能顺利拔出。
5.6支撑拆除及板桩拨除
A、钢板桩拔出前，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，桩机拔桩用长卡环扣在拔桩孔上作为吊点。
B、拔出的钢板桩清刷干净、修补整理、涂刷防锈油。
在运输堆放时，不使碰撞，防止弯曲变形，堆放场地坚实平整，堆放时按板桩类型、长度分别编号、登记、堆放整齐。
六、劳动组织
施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置，
钢板桩施工的施工人员配备表
施工负责人
1人
技术负责人
1人
专职安全员
1人
装载机司机
1人
吊车司机
1人
打拔机司机
2人
普工
4人
测量员
2人
七、材料要求
1、钢板桩原材满足设计规范要求，在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，发现缺陷随时调整，选用同种型号的钢板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号（拉森IV号钢板桩）、规格（400×170×15.5mm）、的钢板桩。
整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连接锁口碰坏。
2、整修后的钢板桩达到锁口内外光洁并呈一直线，全长不应有焊瘤、钢板、角铁或其他突出物，两端切割整齐，保证接头强度与其他断面相同。
3、其他主要材料原材料应符合设计及规范要求，施工用水的水质符合工程用水的标准。
钢筋的表面洁净，使用前将表面油渍、麟锈等清除干净。
水泥选用P·O42.5普通硅酸盐水泥，并经检验合格的批次。
选用粉煤灰需经抽检合格的批次，并和配合比试验相同的生产厂家。
细骨料、粗骨料选用级配良好的并经实验室检测合格生产厂家。
八、设备机具配置
序号
设备名称
数量
备注
1
吊车
1辆
2
装载机
1台
3
砼罐车
6辆
4
电焊机
1台
5
自卸汽车
2辆
6
发电机
1台
7
履带吊
1台
8
水泵
4台
9
振动锤
2台
九、质量控制及检验
9.1施工质量控制
1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。
2、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。
3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。
4、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。
5、在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。
6、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。
7、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用;
8、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩;
9、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤;
10、在接长焊接时，相邻焊缝高度差不得小于1m.
11、插打钢板桩必须采用角桩进行精确定位。
一十、安全及环保要求
10.1安全要求
为确保施工中的安全，在进行钢板桩围堰施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主。
1、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。
2、设专人负责日常检查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现安全事故。
3、拔桩时要先震动1~2分钟，在有松动后再边震边拔，防止蛮干。
4、吊车作业时，必须指派专人指挥，并佩戴安全帽及其他防护装置。
5、注意用电安全，施工用电要由专业人员进行操作，电线、配电箱的摆放安装要规范，电线不能直接敷设到地面上，应采取架空措施。
配电箱加锁。
6、施工现场严格执行消防制度，施工人员熟练掌握灭火器使用方法。
10.2环保要求
（1）按照施工进度安排，合理调配劳力、机械、物资，及时动态调整；现场布置科学合理，符合要求；保持现场环境卫生干净整齐，设备运转正常；对施工人员进行文明施工教育，增强文明施工意识，树立企业文明施工形象。
（2）施工期间，认真了解、切实尊重当地人民的宗教信仰和民族风俗、习惯，积极主动搞好民族团结。
（3）施工现场要及时完成“四通一平”，设置工点标牌，标明工程项目概况、施工、技术负责人。
及早修建排水设施，现场的施工用电安装规范、安全、可靠。
（4）施工现场设置醒目的安全警示标志、安全标语，作业场有安全操作规章制度，建设安全标准工地。
（5）按照施工组织设计的平面布置图,认真搞好施工现场规划，做到布局合理，井然有序。
施工现场的临时用电和排水设施安装，要规范安全可靠，建成安全标准工地，以创造良好的施工环境，建设文明工地。
（6）施工机动车辆始终处于完好状态，在国道或地方道路上行驶，严格遵守地方政府及交警部门的管理规定，遵守公安部《交通管理条例》，自觉维护交通秩序，文明驾驶，礼让三先，保证运输畅通。
（7）施工场地内各种器材要分类堆放整齐,挂设标牌,标明材料规格、产地等，不同材料不混放。
各级负责人及工作人员一律挂胸卡上岗。
（8）工程完工后，及时清理好场地，周转材料及时返库。
做到工完料净、场地清洁。
新建京张铁路
接底单位及签字
接底单位
负责人
接底项目
日期
接底者签字
顺号
姓名
职务或职名
所属单位
升级会员 