8钢板桩围堰作业指导书分解.docx
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8钢板桩围堰作业指导书分解
XX铁路XX标段桥涵工程
编号：
桥--（2016）01
钢板桩围堰施工作业指导书
编制单位：
编制人：
审核人：
批准：
年月日发布年月日实施
钢板桩围堰施工作业指导书
1．适用范围
本文以东北东部铁路通道前阳至庄河段新建铁路工程DT2标段大洋河特大桥钢板桩围堰施工方案为基础，总结其它项目的施工经验，细化相关工艺标准。
适用于水深3～15m，水流速中等的河道，桥梁基础承台下一定深度范围内地质为为砂土、粘土、砂粘土，不含大直径卵石或块石的桥梁基础工程。
2．作业准备
2.1内业技术准备。
开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计或专项施工方案，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。
2.2外业技术准备。
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3．技术要求
3.1钢板桩围堰采用的钢材和焊接材料的品种规格、化学成份及力学性能必须符合设计和有关技术规范的要求，具有完整的出厂质量合格证明。
3.2钢板桩围堰的加工尺寸和精度应符合设计和有关技术规范的要求，桩尖高程符合设计要求；
3.3施焊人员必须具有焊接资格和上岗证。
3.4焊缝探伤检测结果应全部合格。
3.5经过整修或焊接的钢板桩应做锁口通过试验；
3.6钢板桩接长时采取等强度焊接接长，相邻钢板桩接头上下错开2m以上。
3.7混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格应符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工准备→钢板桩组装→导梁加工制造→导梁定位→钢板桩插打→围堰合拢→水下开挖与围堰封底→基底检查与处理。
4.2工艺流程
钢板桩围堰施工工艺如图4.2-1所示。
图4.2钢板桩围堰施工工艺流程图
5．施工要求
5.1施工准备
1、钢板桩的整理
新钢板桩验收时，应备有出厂合格证，机械性能和尺寸符合要求。
经整修或焊接后的钢板桩，应用同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。
验收或整修后的钢板桩，应进行分类、编号、登记存放。
锁口内不得积水。
2、钢板桩锁口检查
用一块长1.5～2.0m符台类型、规格的钢板桩做标准，将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查。
检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行。
3、桩板检修
凡钢板性有弯曲、破损、锁口不合格的均应整修，按其体情况分别用冷弯、热敲、焊补、铆补、割除或接长。
4、桩板的接长
钢板桩长度不够时，可用同类型的钢板桩等强度焊接接长，焊接时先对焊或将接口补焊合缝，再焊加固板，相邻板桩接长缝应注意错开。
5、预留吊、拔桩用孔
如需要有吊桩孔及拔桩孔时，应事先钻好孔，拔桩时应焊加劲板，以免拔桩时拉裂。
6、组桩插打
钢板桩采用组桩插打时，组桩的嵌缝用油灰及旧棉絮嵌塞紧密。
组桩及单块桩两侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏（质量配合比为：
黄油：
沥青：
干锯末：
干黏土=2：
2：
2：
1），以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。
组桩拼装后，每隔4～5m加一道夹板，使其固定以便插打。
圆形围堰的夹板应为弧度正确的弧形，夹板在板桩插打时，连副拆除。
需要拼制角桩时，可将一块钢板桩纵向割开后，中间用角钢或钢板弯制焊接、铆接或螺栓连接成角桩。
7、打桩机的选择
钢板桩可采用锤击打入法、振动打入法、静力压入法及振动锤击打入法等施打方法，工程中采用前两者居多。
根据不同的施打方法应采用相应的打桩机械。
同时在选择打桩机械型号时，应考虑工程地质、现场作业环境、钢板桩形式、重量、长度、总数量等具体条件，以使选用机械适用、经济、安全。
必要时，如大型工程或缺乏经验时，可进行试打，最终确定机型。
5.2围笼安装
1、当水深较太时．常用围囹（以钢或钢木构成的框架）作为钢板桩的定位和支撑。
即先在岸上或驳船上拼装围囹，运至墩位定位后，在围囹内插打定位桩，把围囹固定在定位桩上，然后在围图四周的导框内插打钢板桩。
2、安装围笼时，应进行测量定位。
用一层导框做成的围笼，一般是先打定位桩，再在定位桩上挂装导枉，导框可在岸边组成，浮运到位以缆索锚碇，在开始插打板桩后，逐步将导框转挂在已打好的板桩上。
用有脚手桩的转盘式或旋转式桩架时，导框可挂装在外侧的脚手桩上，用浮式转盘式或旋转式桩架时，一般用转动的桩架先打好定位桩再安装导框。
5.3插打与合拢钢板桩
5.3.1钢板桩插打方法分为三种：
1、逐块（组）插打。
此法可用较矮的吊桩设备，桩架移动线路较短，速度较快，但合拢误差太。
2、先插合拢后再打。
此法用较高吊桩设备，桩架移动线路长，进度较慢，但合拢误差小。
3、开始的一部分逐块插打，后一部分则先插合拢后再打。
此法进度较快且合拢误差小，现场一般般采用此法。
5.2.2插打前，在锁口内应涂抹防水混台料，组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。
5.2.3插打钢板桩的次序：
对圆形围堰，应自上游开始，经两侧至下游合拢；对矩形围堰，从上游一角开始，至下游合拢。
这样不仅可以使围堰内避免淤积泥砂，而且还可以利用水流冲走一部分泥砂，以减少开挖工作量。
更重要的是保证围堰施工的安全。
5.2.4插打钢板桩时应严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩要从两个垂直方向同时控制，确保垂直不偏。
在垂直导向设备导向下，一般先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度，然后依次打入直至设计深度。
插打的顺序按施工组织设计进行，一般自上游分两头插打向下游合拢。
插打前在锁口内涂以黄油、锯末等拌合物，组拼桩时用油灰和棉花捻缝，以防漏水。
钢板桩顶达到设计高程的平面位置偏差，在水上打桩时不得大于20cm，在陆地打桩时不得大于10cm。
在插打过程中应随时检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直，发现倾斜应立即纠正或拔起重插。
5.2.5为了加快进度，可另用一台吊机或吊船担负吊桩工作，桩架只作打桩用。
5.2.6钢板桩可用锤击、振动或再辅以射水等方法下沉，但在黏土地基中不宜使用射水。
锤击时宜使用桩帽，以分布冲击力和保护桩头。
在插打钢板桩时，如起重设备高度不够，允许改变吊点位置，但吊点位置不得低于桩顶以下l/3桩的长度。
围堰将合拢时，宜经常观测四周的冲淤状况，必要时应采取措施，预防上游冲空、涌水或者下游搬积，影响施工进程。
5.2.7钢板桩围堰在合拢处往往形成上窄下宽的状态。
这使得最后一组板桩很难插下。
常用的办法是将邻近一段钢板桩墙的上端向外推开，以使上下宽度接近；必要时，可根据实测宽度，做一块上窄下宽的异形钢板桩，合拢时，先将异形钢板桩插下，再插最后一块标准钢板桩。
5.3抽水堵漏
抽水前，应将钢板桩与导框之间空隙用垫木塞紧，以保证导框受力均匀。
从围堰内排水时，若发现有渗漏，锁口不密的漏水，可在抽水发现后以板条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞，或在漏缝外侧水中抛投煤灰拌锯末，效果显著。
5.4钢板桩的拔除
5.4.1钢板桩系多次重复使用的设备，基础或墩身筑出水面后即可拔出钢板桩，拆除围堰。
5.4.2静力拔桩法
1、静力拔桩一般可采用独脚把杆或人字把杆，并设置揽风绳以稳定把杆。
把杆顶端固定滑轮组，下端设导向滑轮，钢丝绳通过导向滑轮引至卷扬机，也可采用倒链用人工进行拔出。
把杆常采用钢管或格构式钢结构，对较小、较短的板桩也可采用木把杆。
2、静力拔桩技术要求较高，特别是在拔桩开始阶段，由于静摩阻力与吸附力很大，初始起拔时往往会发生卷扬机负荷过大或钢丝绳绷断的现象，因此宜将卷扬机间歇起动，减小拔桩阻力，渐渐将钢板桩出，起动后则尽可能保持匀速拔升。
5.4.3振动拔桩法
1、振动拔桩是利用振动锤对板桩施加振动力，扰动土体，破坏其与板桩间的摩阻力和吸附力井施加吊升力将桩拔出。
这种方法效率高、操作简便，是广泛采用的一种拔桩方法。
2、振动拔桩主要选择拔桩振动锤，一般拔桩振动锤均可作打、拔板桩之用。
5.4.4拔桩顺序:
对于封闭式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除。
拔桩顺序一般与打桩顺序相反。
5.4.5拔桩要点
1、拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拔。
对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100~300mm，再用振动锤交替振打、振拔。
有时，为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如5OOmm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。
2、起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。
3、供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定功率的1.2～2.0倍。
4、对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min,振动锤连续工作不超过1.5h。
5、拔出的钢板桩应清刷干净、修补整理、涂刷防锈油；堆放时应按板桩类型、长度分别编号、登记、堆放整齐。
5.5钢板桩围堰施工监测技术
5.5.1基坑开挖过程中，需对钢板桩及围檩支撑系统进行监控，随时注意钢板桩变形情况并做好相关记录。
控制观测点竖向设在每层围檩水平位置布置点位，宜位于多边形围檩边长中点上。
（控制观测点布置形式参见图5.5.5-1）
5.5.2观测过程中主要检查围檩变形位移情况，根据计算结果，确定其最大位移量。
在钢板桩施工过程中应保证每天观察记录至少三次，分别在早中晚各观测一次，钢板桩围堰完成后连续观测三天，若变形稳定，第一至第四层围檩则改为每周观测一次，第五至第六层围檩则改为每天观测一次。
5.5.3施工过程中若实测位移量超出最大控制变形位移量，则应立即停止施工，检查并加固围檩，待情况稳定后再继续施工。
图5.5.5-1钢板桩围堰变形观测点布置示意图
6．劳动组织
施工劳动力根据施工进度、工点操作需要适时调配、合理组织、精心施工，劳动力配置如表6-1所示。
表6-1劳动力组织情况表
序号
工种
证件
人数
备注
1
管理人员
合格
5
2
技术人员
合格
4
3
司机
合格
3
4
普工
合格
30
5
混凝土工
合格
10
6
架子工
合格
10
7
电焊工
合格
12
8
电工
合格
2
其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
7．材料要求
主要施工材料如表7-1所示。
表7主要施工材料表
序号
项目名称
规格型号
单位
数量
备注
1
工字钢
40b
t
17.24
2
钢管
φ325、φ530
t
27
3
钢板桩
拉森Ⅳ
t
502.4
4
角钢
L75×6
t
7.8
8．设备机具配置
主要施工设备如表8-1所示。
表8-1主要施工设备表
序号
项目名称
规格型号
单位
数量
备注
1
泥浆运输车
台
1
2
振动锤
90KW
台
1
3
插入式振捣器
2N35,50
台
8
4
电焊机
30KW
台
5
5
电动空压机
L20/8
台
5
6
清水泵
450m3/h
台
25
7
清水泵
250m3/h
台
4
8
全站仪
尼康
台
1
9
水准仪
博飞
台
2
10
吊车
25t
台
1
11
长臂挖掘机
PC400L
台
1
12
挖掘机
EX330
台
2
9．质量控制及检验
9.1新钢板桩验收时，应备有出厂合格证，机械性能和尺寸符合要求。
经整修或焊接后的钢板桩，应用同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。
验收或整修后的钢板桩，应进行分类、编号、登记存放，锁口内不得积水。
9.2为保证插桩顺利合龙，要求桩身垂直，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板桩，顺导向钢板桩下插，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，使每块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‰。
9.3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。
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，接长焊接的相邻焊缝高度差不得小于1m。
9.4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。
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。
9.5挖土和支撑的架设必须紧密配合，使之能较好地利用软土施工中的时空效应，有效地控制围护体系在受力后的变形。
施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工要求分层均匀高效，以使支护结构处于正常的受力状态。
9.6钢板桩围堰抽水、漏水控制措施
9.6.1钢板桩插打完毕后，基坑开挖时可能会出现局部或大面积的漏水现象，导致围堰内水位降低困难。
采取的主要措施：
1、在钢板桩插打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝，如效果不理想，可在围堰内抽水前或抽水时，在水下顺着钢板桩的接缝溜下较干细砂，借助水压力将细砂吸入接缝内而达到堵漏的目的。
2、对于变形较大的接缝，在支撑安装完成后用棉絮填塞。
3、对于位于河床面以上的钢板桩出现较大渗水时，让潜水员在钢板桩外侧锁口处挂磁力密封橡胶条。
4、对于出现局部漏水，在围堰内设置集水槽和集水坑，利用水泵定时将水抽出围堰外，以确保围堰内干施工环境。
9.6.2钢板桩围堰在使用过程中，为防止围堰内水位高于围堰外水位，先在低水位处设置连通管，待到围堰内抽水时，再予以封闭。
在围堰内抽水时，钢板桩锁口出现漏水，可在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝。
当围堰内抽水至各层支撑导梁处，逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧，使导梁受力均匀。
9.7河床复杂地质条件下钢板桩打拔的控制措施
9.7.1桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
9.7.2钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：
在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。
9.7.3钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。
9.7.4对于河道的软土地基中施工，钢板桩的垂直度及搭接的控制十分重要，当钢板桩未贴靠在围檩上时，需作加垫处理，使钢板桩的压力传到围檩及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按图施工。
9.7.5为防止在基础较软处施工时将邻桩带入的情况发生，采取把数根桩焊接在一起，在施打桩的连接锁口上涂抹黄油等润滑剂减少阻力的方法加以避免。
10．安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1建立钢板桩安全管理制度，完善安全管理体制，编制钢板桩安全施工应急方案。
10.1.2参加施工人员实行培训持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗，操作人员要熟知本工种的安全操作规程，坚守岗位，严禁酒后操作。
10.1.3开工前各种机具设备必须进行检修、试运行，使之处于完好、正常运转状态，并定期检修保养。
电器必须由专职电工安装和修理。
10.1.4起吊作业须有专职安全人员现场监控，操作手必须为熟练工，且经过安全培训。
现场有管理人员统一调配指挥。
10.1.5注意插打钢板桩时的安全防护，在插打过程中，随时对吊装设备进行实时监控，对钢板桩的稳定情况应加强观测，一发现有不安全情况，应立即采取补救措施。
10.1.6钢板桩施工过程中，应每天定时对钢板桩进行监测。
钢板桩插打合拢后，应由专人对钢板桩结构稳定性、焊接位置等进行检查，并定时进行监测，同时基底清理过程中，随时对钢板桩进行观测，发生异常及时采取措施处理。
10.1.7钢板桩围堰抽水、安装内支撑过程中，应对钢板桩的变形、位移、渗漏等情况设专人全程监测，如发生变形、位移，对施工安全造成直接危险及安全隐患的，应立即停止抽水，经检查处理后再进行抽水。
10.2环保要求
10.2.1成立对应的施工环保组织机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，采取有效措施防止污染和破坏自然环境，定期对施工现场周围环境进行检查。
10.2.2施工过程中,必须做好河道环境的保护工作,堰内排水应采取措施保护环境不受污染；围堰止水塞填止水材料时，注意不要污染河道；不能将施工垃圾随意抛弃在河道中；含油废水采用隔油池处理设施进行处理，不将含有污染物质或可见悬浮物质的水排入河流。
10.2.3使用机械设备的工艺操作，要尽量减少噪声、废气等的污染。
施工机械应防止严重漏油，禁止机械在运转中产生的油污水未经处理就直接排放，或维修施工机械时油污水直接排放。
10.2.4清理场地的废料和土石方工程的废方排放到指定的弃土场，力求少占土地。
10.2.5连通筑岛的便道施工时，道路经常洒水保持湿润。
易于引起粉尘的细料或松散料应予遮盖或适当洒水润湿。
运输时应用帆布、盖套及类似遮盖物覆盖。
10.2.6搞好驻地环境卫生、食品卫生、饮水卫生，定期消毒。
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