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摘 要:结合工程实践经验详细阐述了桥梁明挖基坑围堰施工技术在桥梁基坑施工中的应用,对围堰施工工艺参数的施工要求和注意事项进行了细致分析, 为进一步的桥梁施工质量提供技术保障措施。
关键词:公路工程 桥梁基坑 质量 围堰 质量控制 措施
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(c)-0129-01
桥梁墩台一般位于河流、湖泊或海峡中。如基础底面离河底不深,可在开挖基坑的周围,先筑一道挡水的围堰,将围堰内的水排开,再开挖基坑、修筑基础。如排水有困难,也可不排水挖土,建造基础。围堰工程应符合以下要求:围堰的平面尺寸要考虑河流断面因围堰压缩而引起的冲刷,并应有防护措施;堰内面积应满足基础施工的要求;围堰应做到防水严密,减少渗漏,并应满足强度和稳定性的要求;围堰的顶面宣高出施工期间可能出现的最高水位的0.5m。围堰的形式很多,主要可分为土石围堰、板桩围堰、钢套箱围堰等类别。
1 桥梁基坑土石围堰施工技术质量控制
土石围堰主要有:土围堰、土袋围堰、竹笼片石围堰及堆石土围堰等。
(1)土围堰:一般适用于水深在2.0m以内,流速小于0.3m/s,冲刷作用很小,且河床为渗水性较小的土。围堰断面应根据使用的土质、渗水程度及围堰本身在水压力作用下的稳定性而定。堰顶宽度不应小于1.5m,外侧坡度不陡于1∶2,内侧不陡于1∶1。土围堰宜用粘性土填筑。填土出水面后应进行夯实。必要时须在外坡上用草皮、片石或士袋防护。合龙时应自上游开始填筑至下游。
(2)土袋围堰:一般适用于水深不大于3m,流速不大于1.5m/s,河床为渗水性较小的土。围堰顶宽可为1～2m,外侧边坡为1.0∶(0.5～1.0),内侧为1.0∶(0.2～0.5)。围堰应用粘士填心,袋内装松散黏性土,装填量约为袋容量的60%。填码时土袋应平放,其上下层和内外层应相互错缝,搭接长度为袋长的1/3～1/2。
2 桥梁基坑板桩围堰施工技术质量控制
常用的板桩围堰有钢板桩围堰和钢筋混凝土板桩围堰两种。
(1)钢板桩围堰:钢板桩本身强度大、防水性能好,打入土中穿透力强,不但能穿过砾石、卵石层,也能切入软岩层和风化层,一般河床水深为4～8m,且为较软岩层时最为适用。堰深一般为20m以内。若有超出,板桩可适当接长。钢板桩横截面的形状有4类:平形(直形)、Z形、槽形及工字形等,其中槽形截面模量较大,适用于承受较大水压力、土压力的围堰,其施工方便,是国内应用较多的形式。在施工中钢板桩彼此以锁口相连。锁口的形状有3类:阴阳锁口、环形锁口和套形锁口。套形锁口板桩两边为勾状形,勾头为榫,勾身为槽。在河水较深的地方,常用围囹进行钢板桩围堰施工。围囹不仅是支撑结构,而且可作为插打钢板桩的导向架,还可在其上安设施工平台、施工机具等。钢板桩围堰的平面形状有圆形、矩形和圆端形,施工中结合具体情况选用。在桥梁工程深基础施工中,多用圆形,其受力最理想,支撑结构最简单,但占河道面积大。浅基坑多用矩形围堰,其占河道面积小,但受水流冲击力大。钢板桩围堰旌工的基本程序是:施工准备,导框安装,插打与合龙,抽水堵漏及拔桩整理等。在施工准备过程中,应进行钢板桩的检查、分类、编号,钢板桩接长和锁口涂油等工作。钢板桩两侧锁口,应用一块同型号长度2～3m的短桩作通过试验。若锁口通不过或存在桩身弯曲、扭转、死弯等缺陷,均须加以修整。钢板桩接长应以等强度焊接。钢板桩围堰的防渗能力较好,但仍有锁口不密,个别桩入土深度不够或桩尖打裂打卷,以致发生渗漏情况。锁口不密漏水,可用棉絮等在内侧嵌塞,同时在外侧撒大量木屑或谷糠自行堵塞。桩脚漏水处,采用水下混凝土封底措施处理。钢板桩拔除前,应先将围堰内的支-撵从上而下陆续拆除,并灌水使内外水压平衡,解除板桩间的挤压力,并与水下混凝土脱离。拔桩可用拔桩机、千斤顶等设备,也可用墩身作扒杆拔桩。当拔桩确有困难时,可以水下切割。
(2)钢筋混凝土板桩围堰:钢筋混凝土板桩围堰适用于深水或深基坑,流速较大的砂类土、粘质土和碎石土河床。除用于挡土防水外,大多用它作为基础结构的一部分,很少有拔出重复使用的。板桩一般为矩形断面,宽度50～60cm,厚度10～30cm,一侧为凹形榫口,另一侧为凸形榫口。榫口有半圆形及梯形等形式。板桩有实心和空心两种。空心可减轻桩的自重,也相应地减轻打桩设备,还可利用空心孔道射水加快下沉。为了提高板桩接缝的防渗能力,板桩打入后,应在接缝小孔中压注水泥砂浆。钢筋混凝土板桩桩尖刃脚的倾斜度,视土质松密情况而定,一般为1∶(1.5～2.5)。如土中含有漂卵石,在刃脚处应加焊钢板,或增设加强钢筋。钢筋混凝土板桩多采用工地预制的方式,以免超长运输。钢筋混凝土板桩的榫口,一方面是使板桩能合缝紧密,提高其防水能力;另一方面是在插打板桩时起导向作用。因此,对榫口成型要求上下全长吻合一致、光滑顺直、摩擦阻力小。板桩制成后应仿照钢板桩进行锁口通过检查。钢筋混凝土板桩围堰的施工程序和方法,与钢板桩围堰施工类同。
3 桥梁基坑钢套箱围堰施工技术质量控制
(1)基本构造:钢套箱是利用角钢、工字钢或槽钢等刚性杆件与钢板联结而成的整体无底钢围堰,可制成整体式或装配式,并采取相应措施,防止套箱接缝渗漏。为拼装、拆卸、吊装的方便,钢套箱每节约2.5m,一般采用3～5mm薄钢板制成长约2.5～4m,宽1.0～1.5m的钢模板。模板四周角钢焊接作为骨架,模板间设5～8mm防水橡胶垫圈,用但2螺栓联结成型。根据侧压力情况安装设计所需的纵横支撑,一般支撑间距不大于2.5m。
套箱可在墩台位置处以脚手架或浮船搭设的
(2)就位下沉:平台上起吊下沉就位。下沉套箱前,应清除河床表面障碍物。随着套箱下沉,逐步清除河床土层,直至设计高程。当套箱位于岩层上时,应整平基层。若岩面倾斜,则应根据潜水员探测的资料,将套箱底部做成与岩面相同的倾斜度,以增加套箱的稳定性,并减少渗漏。
(3)清基封底:套箱下沉就位后,先由潜水工将套箱脚与岩面间空隙部分的泥砂软层清除干净,然后在套箱脚堆一圈砂袋,作为封堵砂浆的内膜。由潜水工将1∶1水泥砂浆轻轻倒入套箱壁脚底与砂袋之间,防止清基时砂砾涌入套箱内。清基可采用吹砂吸泥或静水挖抓泥砂方法,进行水下挖基。经过检验即可灌注水下混凝土封底,最后抽干套箱内存水。混凝士板桩的榫口,一方时起导向作用。因此,对后应仿照钢板桩进行锁口施工类同。
4 结语
施工实际效果表明,根据不同的施工技术要求以及施工现场的具体情况,采取相应的基坑围堰措施,在基坑施工过程中各类围堰支撑应严格遵照施工工序进行,应同时进行监测工作,以确保支撑工程的安全、顺利完成工程任务。
参考文献
[1] 别晓华,李海燕,谷万鹏.钢板桩围堰与井点井水结合法明挖基坑的施工应用[J].黑龙江科技信息,2009(18):264-264.
关键词:公路工程 桥梁基坑 质量 围堰 质量控制 措施
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(c)-0129-01
桥梁墩台一般位于河流、湖泊或海峡中。如基础底面离河底不深,可在开挖基坑的周围,先筑一道挡水的围堰,将围堰内的水排开,再开挖基坑、修筑基础。如排水有困难,也可不排水挖土,建造基础。围堰工程应符合以下要求:围堰的平面尺寸要考虑河流断面因围堰压缩而引起的冲刷,并应有防护措施;堰内面积应满足基础施工的要求;围堰应做到防水严密,减少渗漏,并应满足强度和稳定性的要求;围堰的顶面宣高出施工期间可能出现的最高水位的0.5m。围堰的形式很多,主要可分为土石围堰、板桩围堰、钢套箱围堰等类别。
1 桥梁基坑土石围堰施工技术质量控制
土石围堰主要有:土围堰、土袋围堰、竹笼片石围堰及堆石土围堰等。
(1)土围堰:一般适用于水深在2.0m以内,流速小于0.3m/s,冲刷作用很小,且河床为渗水性较小的土。围堰断面应根据使用的土质、渗水程度及围堰本身在水压力作用下的稳定性而定。堰顶宽度不应小于1.5m,外侧坡度不陡于1∶2,内侧不陡于1∶1。土围堰宜用粘性土填筑。填土出水面后应进行夯实。必要时须在外坡上用草皮、片石或士袋防护。合龙时应自上游开始填筑至下游。
(2)土袋围堰:一般适用于水深不大于3m,流速不大于1.5m/s,河床为渗水性较小的土。围堰顶宽可为1～2m,外侧边坡为1.0∶(0.5～1.0),内侧为1.0∶(0.2～0.5)。围堰应用粘士填心,袋内装松散黏性土,装填量约为袋容量的60%。填码时土袋应平放,其上下层和内外层应相互错缝,搭接长度为袋长的1/3～1/2。
2 桥梁基坑板桩围堰施工技术质量控制
常用的板桩围堰有钢板桩围堰和钢筋混凝土板桩围堰两种。
(1)钢板桩围堰:钢板桩本身强度大、防水性能好,打入土中穿透力强,不但能穿过砾石、卵石层,也能切入软岩层和风化层,一般河床水深为4～8m,且为较软岩层时最为适用。堰深一般为20m以内。若有超出,板桩可适当接长。钢板桩横截面的形状有4类:平形(直形)、Z形、槽形及工字形等,其中槽形截面模量较大,适用于承受较大水压力、土压力的围堰,其施工方便,是国内应用较多的形式。在施工中钢板桩彼此以锁口相连。锁口的形状有3类:阴阳锁口、环形锁口和套形锁口。套形锁口板桩两边为勾状形,勾头为榫,勾身为槽。在河水较深的地方,常用围囹进行钢板桩围堰施工。围囹不仅是支撑结构,而且可作为插打钢板桩的导向架,还可在其上安设施工平台、施工机具等。钢板桩围堰的平面形状有圆形、矩形和圆端形,施工中结合具体情况选用。在桥梁工程深基础施工中,多用圆形,其受力最理想,支撑结构最简单,但占河道面积大。浅基坑多用矩形围堰,其占河道面积小,但受水流冲击力大。钢板桩围堰旌工的基本程序是:施工准备,导框安装,插打与合龙,抽水堵漏及拔桩整理等。在施工准备过程中,应进行钢板桩的检查、分类、编号,钢板桩接长和锁口涂油等工作。钢板桩两侧锁口,应用一块同型号长度2～3m的短桩作通过试验。若锁口通不过或存在桩身弯曲、扭转、死弯等缺陷,均须加以修整。钢板桩接长应以等强度焊接。钢板桩围堰的防渗能力较好,但仍有锁口不密,个别桩入土深度不够或桩尖打裂打卷,以致发生渗漏情况。锁口不密漏水,可用棉絮等在内侧嵌塞,同时在外侧撒大量木屑或谷糠自行堵塞。桩脚漏水处,采用水下混凝土封底措施处理。钢板桩拔除前,应先将围堰内的支-撵从上而下陆续拆除,并灌水使内外水压平衡,解除板桩间的挤压力,并与水下混凝土脱离。拔桩可用拔桩机、千斤顶等设备,也可用墩身作扒杆拔桩。当拔桩确有困难时,可以水下切割。
(2)钢筋混凝土板桩围堰:钢筋混凝土板桩围堰适用于深水或深基坑,流速较大的砂类土、粘质土和碎石土河床。除用于挡土防水外,大多用它作为基础结构的一部分,很少有拔出重复使用的。板桩一般为矩形断面,宽度50～60cm,厚度10～30cm,一侧为凹形榫口,另一侧为凸形榫口。榫口有半圆形及梯形等形式。板桩有实心和空心两种。空心可减轻桩的自重,也相应地减轻打桩设备,还可利用空心孔道射水加快下沉。为了提高板桩接缝的防渗能力,板桩打入后,应在接缝小孔中压注水泥砂浆。钢筋混凝土板桩桩尖刃脚的倾斜度,视土质松密情况而定,一般为1∶(1.5～2.5)。如土中含有漂卵石,在刃脚处应加焊钢板,或增设加强钢筋。钢筋混凝土板桩多采用工地预制的方式,以免超长运输。钢筋混凝土板桩的榫口,一方面是使板桩能合缝紧密,提高其防水能力;另一方面是在插打板桩时起导向作用。因此,对榫口成型要求上下全长吻合一致、光滑顺直、摩擦阻力小。板桩制成后应仿照钢板桩进行锁口通过检查。钢筋混凝土板桩围堰的施工程序和方法,与钢板桩围堰施工类同。
3 桥梁基坑钢套箱围堰施工技术质量控制
(1)基本构造:钢套箱是利用角钢、工字钢或槽钢等刚性杆件与钢板联结而成的整体无底钢围堰,可制成整体式或装配式,并采取相应措施,防止套箱接缝渗漏。为拼装、拆卸、吊装的方便,钢套箱每节约2.5m,一般采用3～5mm薄钢板制成长约2.5～4m,宽1.0～1.5m的钢模板。模板四周角钢焊接作为骨架,模板间设5～8mm防水橡胶垫圈,用但2螺栓联结成型。根据侧压力情况安装设计所需的纵横支撑,一般支撑间距不大于2.5m。
套箱可在墩台位置处以脚手架或浮船搭设的
(2)就位下沉:平台上起吊下沉就位。下沉套箱前,应清除河床表面障碍物。随着套箱下沉,逐步清除河床土层,直至设计高程。当套箱位于岩层上时,应整平基层。若岩面倾斜,则应根据潜水员探测的资料,将套箱底部做成与岩面相同的倾斜度,以增加套箱的稳定性,并减少渗漏。
(3)清基封底:套箱下沉就位后,先由潜水工将套箱脚与岩面间空隙部分的泥砂软层清除干净,然后在套箱脚堆一圈砂袋,作为封堵砂浆的内膜。由潜水工将1∶1水泥砂浆轻轻倒入套箱壁脚底与砂袋之间,防止清基时砂砾涌入套箱内。清基可采用吹砂吸泥或静水挖抓泥砂方法,进行水下挖基。经过检验即可灌注水下混凝土封底,最后抽干套箱内存水。混凝士板桩的榫口,一方时起导向作用。因此,对后应仿照钢板桩进行锁口施工类同。
4 结语
施工实际效果表明,根据不同的施工技术要求以及施工现场的具体情况,采取相应的基坑围堰措施,在基坑施工过程中各类围堰支撑应严格遵照施工工序进行,应同时进行监测工作,以确保支撑工程的安全、顺利完成工程任务。
参考文献
[1] 别晓华,李海燕,谷万鹏.钢板桩围堰与井点井水结合法明挖基坑的施工应用[J].黑龙江科技信息,2009(18):264-264.