论文部分内容阅读
[摘 要]本文主要介绍了芜湖长江公路二桥主桥Z2墩钢板桩围堰施工方法。主要包括施工总体部署、钢板桩围堰施工、内支撑安装、围堰封底施工。
[关键词]钢板桩插打、内支撑、封底混凝土
中图分类号：U445.556 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0127-02
1.1、 工程简介
芜湖长江公路二桥是安徽省高速公路网规划“四纵八横”中“纵二”的一段，建成后将连通安徽省建设中的北沿江高速公路和已建成的沪渝高速南沿江段，并且成为芜湖市跨江发展的第二通道。跨江主体工程主桥设计为双塔分离式钢箱梁斜拉桥，跨径布置为（100+308+806+308+100）m，全长1622m。
Z2边墩靠近无为侧，里程桩号K31+978。承台设计为大倒角矩形承台，顶面标高4.5m，承台厚5.0m，围堰封底混凝土厚1.5m。承台下设13根直径3.4m/3.0m钻孔灌注桩，以行列式与梅花式混合布桩，桩间最小中心距为6.0m，按端承桩设计。
目前桥址处水位为+4.2m；
1.1.1、 地质情况
墩位处上部地层覆盖层从上至下为：粉砂、中砂、细砂、中砂、卵石土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩；河床处主要为软土、细砂。
总体施工概述
Z2边墩承台采用18m长的拉森IV钢板桩支护，围堰尺寸为32×20m，围堰设计顶标高+6.0m，围堰底标高-12.0m，最小入土深度9.0m。围堰采用履带吊配合DZ90振动锤插打，河床水下找平，水下封底方式施工。
围堰施工前的准备工作
钢板桩进场检查验收：1）凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均需要纠正变形，使尺寸正确，锁口平滑无折弯。2）每组钢板桩的内侧，在垫层混凝土顶面以下的残留焊物或焊瘤，均须割除，并不得有拼接接头，便于将来拔除钢板桩。3）钢板桩的接长采用同类型的钢板桩等强度焊接，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。
1.1.2、 钢板桩插打锤的选定
钢板桩插打穿过的地层主要为5m厚粉砂及4m厚的细砂，桩周土极限摩阻力（KPa），粉砂和中砂摩阻力取值分别为25、35kPa；根据 计算得出DZ90锤可满足插打要求。
1.1.3、 钢板桩围堰的设计
采用18m长的拉森IV钢板桩支护，围堰尺寸为32×20m，围堰设计顶标高+6.0m，围堰底标高-12.0m，最小入土深度9.0m。围堰内采用I56作为圈梁、Φ600mm管桩作为内支撑。
围堰封底厚度为1.5m，封底底标高-2.0m。
1.1.4、 导向架的制作
钢板桩插打的导向装置利用原Z3围堰的钢结构导向作为牛腿，现场牛腿安装完成后再安装2I56作为插打时的导向板，施工时钢板桩围堰紧贴I56进行插打，确保插打顺直。
1.2、 钢板桩围堰施工
插打钢板桩→安装内支撑→围堰外抛填→围堰内河床面找平→清基（底标 高-2.0m）→水下封底（C30砼厚度1.5m）→围堰抽水→进入承台施工；
1.2.1、 钢板桩围堰的插打
1、测量组放出钢板桩围堰的边线，并在现场作出明显标记。
2、钢板桩插打前应在锁口处，涂以黄油，以便锁口滑润易插。
3、先选定围堰一边大致按一根钢板桩长度插打两根定位桩，中间设置导向架，按顺序开始逐根插打。
4、插桩顺序：先从上游往下游进行插打，接着插打北侧边线，最后南侧边线合拢，每边由一角插至另一角。
5、钢板桩单根长18m，可分成二次打下便于调整，即第一次将已插好的钢钣桩打下8～10m，使其具有稳定入土深度，且确保围堰边线闭合，第二次再打到设计标高。
6、钢板桩插打过程中要严格控制桩身垂直度，防止桩身锁口在底部炸开，造成围堰漏水。
7、钢板桩最后合拢时，若尺寸调正不过来，可考虑做一块楔形（或异形）钢板桩来调正合拢口。
内支撑安装
围堰顶部+5.4m处共布置一道内支撑，安装内支撑时先在钢板桩表面按一定间距焊接角钢牛腿，在牛腿上安装I56圈梁，按先短边后长边的顺序，接着安装八字形斜撑和中间的Φ600mm钢管柱，按设计位置调整完成后焊接固定。
安装内支撑时，在槽口向内侧的钢板桩和圈梁之间用楔形快顶紧，内支撑安装时应保证其线性平顺，确保中心线水平。
河床找平
河床找平采用抛填片石、砂砾，运输车送至现场后，现场采用长臂小挖机配合找平，河床找平过程中，现场勤测量严格控制回填标高，围堰内找平至-2.0m；靠南侧围堰外河床填至-3.0m防冲刷，外侧回填顶部最小宽度不小于3m。
围堰清理
河床找平后，安排潜水员下水对封底范围内的刚护筒四周、钢板桩侧板进行清理，确保混凝土的粘结力，清理完成后组织检查、验收。
1.2.2、 导管布置
灌注导管选用直径Φ380mm导管，导管上口接2m3的小料斗，导管底口离河床25cm；单根导管长度为11m，每根导管均需做水密试验，试验在栈道上进行，试验压力按1.0Mpa控制。
首灌采用20m3的大料斗进行拔球，导管下口设底板进行封口，安装好小料斗后将底板上所设拉筋安装好，导管上口部位用夹箍夹上，用吊机起吊插入槽钢固定，安装完成后检查导管内是否漏水，如漏水再重新进行处理。
现场导管配置6根（1#～6#），首次布置为3根（1#、2#、3#），由于封底混凝土为1.5m，封底是从上游侧往下游侧进行推进，每根导管处混凝土一次浇筑至设计标高，后续浇筑时按照混凝土面标高进行反插导管后，待导管内灌满混凝土后，割断吊筋进行连续灌注，一侧推进浇筑围堰端面尺寸较小，导管灌注半径按5m设置，相邻导管的作用区域有所重叠。 待1#～3#导管灌注至设计标高后，依次灌注4#～6#，待4#～6#导管灌注至设计标高后，拆除1#～3#导管移至下次1’#～3’点进行浇筑，按照上述顺序依次推进至下游端。
1.2.3、 测点布置
封底混凝土施工前，现场技术员在关注平台上用油漆标出测点，浇注混凝土时技术人员进行测深、导管原始长度、测量基准点标高等记录，同时每根导管封口结束后应及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录。
封底混凝土施工
灌注导管选用直径Φ380mm导管，导管上口接2m3的小料斗，首灌采用20m3的大料斗进行拔球，导管底口离河床25cm；第一根导管拔球采用泡沫隔水栓进行隔水，现场导管配置6根（1#～6#），首次布置为3根（1#、2#、3#），封底混凝土为1.5m，封底是从上游侧往下游侧进行推进，每根导管处混凝土一次浇筑至设计标高，后续浇筑时导管底口采用胶垫+钢板进行封堵。浇筑时按照混凝土面标高进行反插导管后，待导管内灌满混凝土后，割断吊筋进行连续灌注。待1#～3#导管灌注至设计标高后，依次灌注4#～6#，待4#～6#导管灌注至设计标高后，拆除1#～3#导管移至下次1’#～3’#点进行浇筑，按照上述顺序依次推进至下游端。混凝土灌注确定是否终浇前，根据现场测点测量混凝土面高层。测点主要检查围堰周边、护筒周边、导管浇筑半径相交处等，力求封底混凝土面平整。封底混凝土面标高控制在-5cm～-10cm范围内（设计图纸-20cm～-30cm）。围堰现场制作同条件养护试块，以确定抽水时间。
1.2.4、 封底注意事项
1.2.4.1、 封底施工质量注意事项
1、保证砼质量，对产生离析、流动度损失大的混凝土，不准使用，防止堵管，引起质量事故。
2、认真做好施工记录，发现异常及时上报，不得随意处理；若发现导管漏水，混凝土面骤变等异常情况，应迅速上报指挥台，研究处理。
3、封底砼收尾阶段应加大测量频率严格控制灌注速度，保证混凝土顶面高差不大于10cm。
4、注意封底砼灌注过程中的人员组织，各项工作落实到位，每项工作都有专人负责。严格交接班制度，防止因交接混乱发生错误造成质量安全事故。
6、为保证砼浇注的连续性，在浇注封底砼前必须对机械设备进行检修，防止机械设备在封底砼浇注过程中发生故障，影响封底砼的质量。
封底施工安全注意事项
1、封底前要提前2天了解天气情况，有大风、大雾或连阴雨天气，不宜进行封底作业。
2、所有水上作业人员必须穿戴好安全救生防护用品，高空作业时系好安全带。
3、为保证夜间施工安全，施工平台要有足够的照明设备，并安全可靠，预防漏电、触电事故发生。要求所有用电设备必须有漏电保护装置。
4、平台脚手、栏杆、跳板和水上救生设备齐全可靠，便于施工。走道梁上焊接栏杆，铺设防护网。围堰顶面按要求满铺脚手板。
5、在封底砼施工过程中，明确专门的信号指挥人员。信号指挥要规范明确。
6、施工前对起吊的机具、设备进行认真检查，确保大吨位起重设备各项性能满足施工要求，起重用的吊索具严格按相关规定取用安全系数，并定期检查。
7、封底前潜水员作业，应严格按照潜水作业要求进行操作。
1.3、 围堰抽水
当封底混凝土强度达到设计强度后就可以进行围堰内抽水工作，采用水泵抽水，抽水过程中安排技术人员进行围堰的变形观测；抽完水后清除封底混凝土上淤泥、杂物，按设计要求割除钢护筒。钢吊箱抽水完成后，进行下一道承台施工的工序。
本方案编制依据和采用标准：
1、《芜湖长江公路二桥主桥土建工程施工招标文件》
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）
3、《第一分册 主桥下部结构及基础设计图纸》
[关键词]钢板桩插打、内支撑、封底混凝土
中图分类号：U445.556 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0127-02
1.1、 工程简介
芜湖长江公路二桥是安徽省高速公路网规划“四纵八横”中“纵二”的一段，建成后将连通安徽省建设中的北沿江高速公路和已建成的沪渝高速南沿江段，并且成为芜湖市跨江发展的第二通道。跨江主体工程主桥设计为双塔分离式钢箱梁斜拉桥，跨径布置为（100+308+806+308+100）m，全长1622m。
Z2边墩靠近无为侧，里程桩号K31+978。承台设计为大倒角矩形承台，顶面标高4.5m，承台厚5.0m，围堰封底混凝土厚1.5m。承台下设13根直径3.4m/3.0m钻孔灌注桩，以行列式与梅花式混合布桩，桩间最小中心距为6.0m，按端承桩设计。
目前桥址处水位为+4.2m；
1.1.1、 地质情况
墩位处上部地层覆盖层从上至下为：粉砂、中砂、细砂、中砂、卵石土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩；河床处主要为软土、细砂。
总体施工概述
Z2边墩承台采用18m长的拉森IV钢板桩支护，围堰尺寸为32×20m，围堰设计顶标高+6.0m，围堰底标高-12.0m，最小入土深度9.0m。围堰采用履带吊配合DZ90振动锤插打，河床水下找平，水下封底方式施工。
围堰施工前的准备工作
钢板桩进场检查验收：1）凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均需要纠正变形，使尺寸正确，锁口平滑无折弯。2）每组钢板桩的内侧，在垫层混凝土顶面以下的残留焊物或焊瘤，均须割除，并不得有拼接接头，便于将来拔除钢板桩。3）钢板桩的接长采用同类型的钢板桩等强度焊接，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。
1.1.2、 钢板桩插打锤的选定
钢板桩插打穿过的地层主要为5m厚粉砂及4m厚的细砂，桩周土极限摩阻力（KPa），粉砂和中砂摩阻力取值分别为25、35kPa；根据 计算得出DZ90锤可满足插打要求。
1.1.3、 钢板桩围堰的设计
采用18m长的拉森IV钢板桩支护，围堰尺寸为32×20m，围堰设计顶标高+6.0m，围堰底标高-12.0m，最小入土深度9.0m。围堰内采用I56作为圈梁、Φ600mm管桩作为内支撑。
围堰封底厚度为1.5m，封底底标高-2.0m。
1.1.4、 导向架的制作
钢板桩插打的导向装置利用原Z3围堰的钢结构导向作为牛腿，现场牛腿安装完成后再安装2I56作为插打时的导向板，施工时钢板桩围堰紧贴I56进行插打，确保插打顺直。
1.2、 钢板桩围堰施工
插打钢板桩→安装内支撑→围堰外抛填→围堰内河床面找平→清基（底标 高-2.0m）→水下封底（C30砼厚度1.5m）→围堰抽水→进入承台施工；
1.2.1、 钢板桩围堰的插打
1、测量组放出钢板桩围堰的边线，并在现场作出明显标记。
2、钢板桩插打前应在锁口处，涂以黄油，以便锁口滑润易插。
3、先选定围堰一边大致按一根钢板桩长度插打两根定位桩，中间设置导向架，按顺序开始逐根插打。
4、插桩顺序：先从上游往下游进行插打，接着插打北侧边线，最后南侧边线合拢，每边由一角插至另一角。
5、钢板桩单根长18m，可分成二次打下便于调整，即第一次将已插好的钢钣桩打下8～10m，使其具有稳定入土深度，且确保围堰边线闭合，第二次再打到设计标高。
6、钢板桩插打过程中要严格控制桩身垂直度，防止桩身锁口在底部炸开，造成围堰漏水。
7、钢板桩最后合拢时，若尺寸调正不过来，可考虑做一块楔形（或异形）钢板桩来调正合拢口。
内支撑安装
围堰顶部+5.4m处共布置一道内支撑，安装内支撑时先在钢板桩表面按一定间距焊接角钢牛腿，在牛腿上安装I56圈梁，按先短边后长边的顺序，接着安装八字形斜撑和中间的Φ600mm钢管柱，按设计位置调整完成后焊接固定。
安装内支撑时，在槽口向内侧的钢板桩和圈梁之间用楔形快顶紧，内支撑安装时应保证其线性平顺，确保中心线水平。
河床找平
河床找平采用抛填片石、砂砾，运输车送至现场后，现场采用长臂小挖机配合找平，河床找平过程中，现场勤测量严格控制回填标高，围堰内找平至-2.0m；靠南侧围堰外河床填至-3.0m防冲刷，外侧回填顶部最小宽度不小于3m。
围堰清理
河床找平后，安排潜水员下水对封底范围内的刚护筒四周、钢板桩侧板进行清理，确保混凝土的粘结力，清理完成后组织检查、验收。
1.2.2、 导管布置
灌注导管选用直径Φ380mm导管，导管上口接2m3的小料斗，导管底口离河床25cm；单根导管长度为11m，每根导管均需做水密试验，试验在栈道上进行，试验压力按1.0Mpa控制。
首灌采用20m3的大料斗进行拔球，导管下口设底板进行封口，安装好小料斗后将底板上所设拉筋安装好，导管上口部位用夹箍夹上，用吊机起吊插入槽钢固定，安装完成后检查导管内是否漏水，如漏水再重新进行处理。
现场导管配置6根（1#～6#），首次布置为3根（1#、2#、3#），由于封底混凝土为1.5m，封底是从上游侧往下游侧进行推进，每根导管处混凝土一次浇筑至设计标高，后续浇筑时按照混凝土面标高进行反插导管后，待导管内灌满混凝土后，割断吊筋进行连续灌注，一侧推进浇筑围堰端面尺寸较小，导管灌注半径按5m设置，相邻导管的作用区域有所重叠。 待1#～3#导管灌注至设计标高后，依次灌注4#～6#，待4#～6#导管灌注至设计标高后，拆除1#～3#导管移至下次1’#～3’点进行浇筑，按照上述顺序依次推进至下游端。
1.2.3、 测点布置
封底混凝土施工前，现场技术员在关注平台上用油漆标出测点，浇注混凝土时技术人员进行测深、导管原始长度、测量基准点标高等记录，同时每根导管封口结束后应及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录。
封底混凝土施工
灌注导管选用直径Φ380mm导管，导管上口接2m3的小料斗，首灌采用20m3的大料斗进行拔球，导管底口离河床25cm；第一根导管拔球采用泡沫隔水栓进行隔水，现场导管配置6根（1#～6#），首次布置为3根（1#、2#、3#），封底混凝土为1.5m，封底是从上游侧往下游侧进行推进，每根导管处混凝土一次浇筑至设计标高，后续浇筑时导管底口采用胶垫+钢板进行封堵。浇筑时按照混凝土面标高进行反插导管后，待导管内灌满混凝土后，割断吊筋进行连续灌注。待1#～3#导管灌注至设计标高后，依次灌注4#～6#，待4#～6#导管灌注至设计标高后，拆除1#～3#导管移至下次1’#～3’#点进行浇筑，按照上述顺序依次推进至下游端。混凝土灌注确定是否终浇前，根据现场测点测量混凝土面高层。测点主要检查围堰周边、护筒周边、导管浇筑半径相交处等，力求封底混凝土面平整。封底混凝土面标高控制在-5cm～-10cm范围内（设计图纸-20cm～-30cm）。围堰现场制作同条件养护试块，以确定抽水时间。
1.2.4、 封底注意事项
1.2.4.1、 封底施工质量注意事项
1、保证砼质量，对产生离析、流动度损失大的混凝土，不准使用，防止堵管，引起质量事故。
2、认真做好施工记录，发现异常及时上报，不得随意处理；若发现导管漏水，混凝土面骤变等异常情况，应迅速上报指挥台，研究处理。
3、封底砼收尾阶段应加大测量频率严格控制灌注速度，保证混凝土顶面高差不大于10cm。
4、注意封底砼灌注过程中的人员组织，各项工作落实到位，每项工作都有专人负责。严格交接班制度，防止因交接混乱发生错误造成质量安全事故。
6、为保证砼浇注的连续性，在浇注封底砼前必须对机械设备进行检修，防止机械设备在封底砼浇注过程中发生故障，影响封底砼的质量。
封底施工安全注意事项
1、封底前要提前2天了解天气情况，有大风、大雾或连阴雨天气，不宜进行封底作业。
2、所有水上作业人员必须穿戴好安全救生防护用品，高空作业时系好安全带。
3、为保证夜间施工安全，施工平台要有足够的照明设备，并安全可靠，预防漏电、触电事故发生。要求所有用电设备必须有漏电保护装置。
4、平台脚手、栏杆、跳板和水上救生设备齐全可靠，便于施工。走道梁上焊接栏杆，铺设防护网。围堰顶面按要求满铺脚手板。
5、在封底砼施工过程中，明确专门的信号指挥人员。信号指挥要规范明确。
6、施工前对起吊的机具、设备进行认真检查，确保大吨位起重设备各项性能满足施工要求，起重用的吊索具严格按相关规定取用安全系数，并定期检查。
7、封底前潜水员作业，应严格按照潜水作业要求进行操作。
1.3、 围堰抽水
当封底混凝土强度达到设计强度后就可以进行围堰内抽水工作，采用水泵抽水，抽水过程中安排技术人员进行围堰的变形观测；抽完水后清除封底混凝土上淤泥、杂物，按设计要求割除钢护筒。钢吊箱抽水完成后，进行下一道承台施工的工序。
本方案编制依据和采用标准：
1、《芜湖长江公路二桥主桥土建工程施工招标文件》
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）
3、《第一分册 主桥下部结构及基础设计图纸》