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【摘 要】 围堰是修筑地下和水中建筑物时,所做的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物。
【关键词】 土袋围堰;木板装围堰;结合施工
围堰是修筑地下和水中建筑物时,所做的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物。围堰主要有土石围堰、土袋围堰、木板桩围堰、钢板桩围堰、锁口管柱围堰、钢筋混凝土地下连续墙等几种形式。本文介绍最简单的两种围堰结合施工的方案。
土袋围堰用土袋堆筑成梯形截面的土堤,迎水面的边坡不宜陡于1:2(竖横比),基坑侧边坡不宜陡于1:1.5,通常用砂质粘土填筑。土围堰仅适用于浅水、流速缓慢及围堰底为不透水土层处。为防止迎水面边坡受冲刷,常用片石、草皮或草袋填土围护。在产石地区还可做堆石围堰,但外坡用土层盖面,以防渗漏水。
木板桩围堰深度不大,面积较小的基坑可采用木板桩围堰。为了防渗漏,板桩间应有榫槽相接。当水不深时,可用单层木板桩,内部加支撑以平衡外部压力。水较深时,可用双壁木板桩,双壁之间用铁拉条或横木拉紧,中间填土。其高度通常不超过6~7米。
1、工程概况
京化高速公路洋河1号大桥全长727.08米,于怀来县韩家房、闫家房西南和涿鹿县小姚庄西北间跨越洋河,路线与河流交角70度,桥位处设计流量2449方/秒,相应水位标高510.86米。
桥位所处区域地表水系比较发育,地表水主要来源于大气降水,区内年降水分布不均匀,雨季集中在每年6—9月,降水量占全年的80%,导致境内河流具有汛期洪水暴涨暴落,对结构物冲刷严重。
2、具体方案
24号桥台部位有一鱼塘,造成台背碎石桩和桥台锥坡在鱼塘之内,23、24号桩位无法保证桩基长度,施工前必须将此鱼塘用沙砾填平至原地面。原地面高程509.527米,水面高程507.243米(水深3.3),桩顶高程508.98米。
10—13号桥墩之间因取沙破坏原地面,形成积水塘,无法保证桩基长度,施工前必须用沙砾填平至设计原地面。原地面高程507.1米,水面高程505.5米,桩顶高程504.862米。
1—6號桥墩之间有一大鱼塘,现地面比原设计地面低,无法保证桩基长度,桩基施工前必须将此鱼塘用沙砾填平至原地面。原地面高程507.301米,水面高程506.65米(水深3.05米),桩顶高程506.61米。
三处桩基施工前填筑砂土至原地面,并用推土机平整施工平台,平台施工完毕,测量放样、钻机就位进行桩基施工。
三处桩基施工完毕后均需开挖基坑破除桩头施工系梁、承台根据规范规定结合本场地土层条件,如采用放坡开挖,系梁施工基坑最大开挖深度为2.5米(含垫层),基坑底开挖尺寸为14.7米*2.5米(含工作面),土质边坡放坡系数需大于1:1.5,边坡需放出3.75米,将大大增加土方开挖量,从经济角度考虑不可取。从施工角度由于场地狭窄,也不具备自然放坡的条件。特别是由于地下水位较高,原地表至桩头部位为回填沙砾及原地表中砂,开挖过程中无法形成自然边坡。
由于本大桥桩位较多且桩系梁体积较小,投标书中按陆上桩基投标,单价较低,采用钢板桩围堰效果较好,但费用太大,根据本工程的特点和条件,本着安全可靠、技术可行、经济节约、工期最短的原则,本工程采用土袋围堰结合木板桩围堰的支护方案。
3、施工原理
桩基施工完毕即进行基坑的开挖,采用边开挖边支护的作业方案。放坡系数为1:1,开挖上口宽7.5米、长17.2米,每开挖1米即进行填筑砂袋围堰,待砂袋围堰填筑完毕,边坡稳定后再进行下一层的开挖。砂袋下方临近桩头部位打入木方的施工方案。下底宽度为2.5米,上口宽度3.5米。放坡系数为1:1、堰堤高度为2.5米。
用原河砂石土,人工装袋,分为三个班组进行施工。装袋组负责砂砾石装袋;筑堰组,穿水衣服负责围堰内砂袋码放,从上至下分层施工。每层铺设完后用砂性土填缝,再进行下一层草袋铺设,最后迎水面堤顶铺设塑料布防渗。周边用砂土压牢。将堰按要求筑成后,抽水组将基坑内渗水抽入河道中。每个基坑放置2台水泵,每台水泵2人看管,24小时换班抽水,保证施工不受影响,泵管人员搭设临时工棚一座。
4、注意事项
(1)土方开挖
由于地下水位较高,在开挖过程中注意边坡稳定,挖掘机距离坡脚要有安全距离,防止边坡滑落。
(2)基坑降水
基坑开挖后地下水渗入影响施工,疏排好地下水是本基坑工程的关键,根据场地土层及环境条件,采取有效排水措施。
基坑开挖后沿两边坑底部设置集水井,排水沟把坑内地下水引入集水井中,采用水泵将水排出基坑
5、总结
对于跨径不大的简支梁桥,桩位数量较多且水位不深的桥梁,采用土袋围堰结合木板装围堰施工能够取得较好的效果,同时成本费用也能得到很好的控制。如果单纯采用土袋围堰,土袋填筑工程量过大,土袋的装土、码放都无法采用机械化施工,必须采用人工作业,现阶段人工成本很高,如从经济角度考虑,单纯土袋围堰不能满足要求。同样如果单纯采用木板装围堰,由于木板围堰周围填土后装抗弯能力很差,后期作业中挖掘机、吊车等大型设备无法停放在围堰四周,造成不必要的困难。采用两种方法结合很好的解决了以上问题。
【关键词】 土袋围堰;木板装围堰;结合施工
围堰是修筑地下和水中建筑物时,所做的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物。围堰主要有土石围堰、土袋围堰、木板桩围堰、钢板桩围堰、锁口管柱围堰、钢筋混凝土地下连续墙等几种形式。本文介绍最简单的两种围堰结合施工的方案。
土袋围堰用土袋堆筑成梯形截面的土堤,迎水面的边坡不宜陡于1:2(竖横比),基坑侧边坡不宜陡于1:1.5,通常用砂质粘土填筑。土围堰仅适用于浅水、流速缓慢及围堰底为不透水土层处。为防止迎水面边坡受冲刷,常用片石、草皮或草袋填土围护。在产石地区还可做堆石围堰,但外坡用土层盖面,以防渗漏水。
木板桩围堰深度不大,面积较小的基坑可采用木板桩围堰。为了防渗漏,板桩间应有榫槽相接。当水不深时,可用单层木板桩,内部加支撑以平衡外部压力。水较深时,可用双壁木板桩,双壁之间用铁拉条或横木拉紧,中间填土。其高度通常不超过6~7米。
1、工程概况
京化高速公路洋河1号大桥全长727.08米,于怀来县韩家房、闫家房西南和涿鹿县小姚庄西北间跨越洋河,路线与河流交角70度,桥位处设计流量2449方/秒,相应水位标高510.86米。
桥位所处区域地表水系比较发育,地表水主要来源于大气降水,区内年降水分布不均匀,雨季集中在每年6—9月,降水量占全年的80%,导致境内河流具有汛期洪水暴涨暴落,对结构物冲刷严重。
2、具体方案
24号桥台部位有一鱼塘,造成台背碎石桩和桥台锥坡在鱼塘之内,23、24号桩位无法保证桩基长度,施工前必须将此鱼塘用沙砾填平至原地面。原地面高程509.527米,水面高程507.243米(水深3.3),桩顶高程508.98米。
10—13号桥墩之间因取沙破坏原地面,形成积水塘,无法保证桩基长度,施工前必须用沙砾填平至设计原地面。原地面高程507.1米,水面高程505.5米,桩顶高程504.862米。
1—6號桥墩之间有一大鱼塘,现地面比原设计地面低,无法保证桩基长度,桩基施工前必须将此鱼塘用沙砾填平至原地面。原地面高程507.301米,水面高程506.65米(水深3.05米),桩顶高程506.61米。
三处桩基施工前填筑砂土至原地面,并用推土机平整施工平台,平台施工完毕,测量放样、钻机就位进行桩基施工。
三处桩基施工完毕后均需开挖基坑破除桩头施工系梁、承台根据规范规定结合本场地土层条件,如采用放坡开挖,系梁施工基坑最大开挖深度为2.5米(含垫层),基坑底开挖尺寸为14.7米*2.5米(含工作面),土质边坡放坡系数需大于1:1.5,边坡需放出3.75米,将大大增加土方开挖量,从经济角度考虑不可取。从施工角度由于场地狭窄,也不具备自然放坡的条件。特别是由于地下水位较高,原地表至桩头部位为回填沙砾及原地表中砂,开挖过程中无法形成自然边坡。
由于本大桥桩位较多且桩系梁体积较小,投标书中按陆上桩基投标,单价较低,采用钢板桩围堰效果较好,但费用太大,根据本工程的特点和条件,本着安全可靠、技术可行、经济节约、工期最短的原则,本工程采用土袋围堰结合木板桩围堰的支护方案。
3、施工原理
桩基施工完毕即进行基坑的开挖,采用边开挖边支护的作业方案。放坡系数为1:1,开挖上口宽7.5米、长17.2米,每开挖1米即进行填筑砂袋围堰,待砂袋围堰填筑完毕,边坡稳定后再进行下一层的开挖。砂袋下方临近桩头部位打入木方的施工方案。下底宽度为2.5米,上口宽度3.5米。放坡系数为1:1、堰堤高度为2.5米。
用原河砂石土,人工装袋,分为三个班组进行施工。装袋组负责砂砾石装袋;筑堰组,穿水衣服负责围堰内砂袋码放,从上至下分层施工。每层铺设完后用砂性土填缝,再进行下一层草袋铺设,最后迎水面堤顶铺设塑料布防渗。周边用砂土压牢。将堰按要求筑成后,抽水组将基坑内渗水抽入河道中。每个基坑放置2台水泵,每台水泵2人看管,24小时换班抽水,保证施工不受影响,泵管人员搭设临时工棚一座。
4、注意事项
(1)土方开挖
由于地下水位较高,在开挖过程中注意边坡稳定,挖掘机距离坡脚要有安全距离,防止边坡滑落。
(2)基坑降水
基坑开挖后地下水渗入影响施工,疏排好地下水是本基坑工程的关键,根据场地土层及环境条件,采取有效排水措施。
基坑开挖后沿两边坑底部设置集水井,排水沟把坑内地下水引入集水井中,采用水泵将水排出基坑
5、总结
对于跨径不大的简支梁桥,桩位数量较多且水位不深的桥梁,采用土袋围堰结合木板装围堰施工能够取得较好的效果,同时成本费用也能得到很好的控制。如果单纯采用土袋围堰,土袋填筑工程量过大,土袋的装土、码放都无法采用机械化施工,必须采用人工作业,现阶段人工成本很高,如从经济角度考虑,单纯土袋围堰不能满足要求。同样如果单纯采用木板装围堰,由于木板围堰周围填土后装抗弯能力很差,后期作业中挖掘机、吊车等大型设备无法停放在围堰四周,造成不必要的困难。采用两种方法结合很好的解决了以上问题。