桥梁承台基础围堰施工概述
近年来,随着我国经济建设的不断发展,跨越大江大河的桥梁也越来越多。 我们的桥梁建设水平也日益提高, 在许多方面已赶上和达到了国内先进水平。 本 文针对深水桥梁施工中的难点 ——低桩承台的施工围堰、 高桩承台的施工围堰加 以总结,希望能够对我司桥梁工程施工有所帮助。 一、名词解释:围堰、低桩承台、高桩承台 1、围堰
围堰是导流工程中临时挡水建筑结构物。 用来围护施工中的基坑, 以保证水 工建筑物能在干体环境内工作。 围堰往往需要在流水中进行修建, 它在完成止水 任务后,如果对永久建筑物的运行有防碍, 则应予拆除。 围堰的作用既可以防水、 围水,又可以支撑基坑的坑壁。
2、低桩承台、高桩承台 承台底面侵入河床(地面)的承台就是低桩承台、脱离河床(地面)的承台 就是高桩承台。 二、围堰的分类
桥梁基础施工中围堰的分类。 按照所使用材料分类可以分为: 土石围堰、 木 围堰、草袋围堰、钢围堰、混凝土围堰; 按照围堰的支撑方式可以分为套箱围堰、 吊箱围堰。 套箱围堰就是围堰结构重量支撑于河床; 吊箱围堰就是围堰结构不着 床,而是支撑钻孔桩(钢护筒)侧壁上。很明显套箱围堰一半用于低桩承台、吊 箱围堰一半用于高桩承台。 钢板桩围堰实质是一种钢套箱围堰, 是采用化整为零 的方式,将套箱围堰的侧板分成若干个小的单元体, 在墩位处进行组合, 后形成 的钢套箱围堰。
三、几种常见的低桩承台套箱围堰施工综述 (一)钢板桩围堰
钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。 钢板桩是从国外引进的一 种制式产品, 我系统主要为德国拉森式钢板桩。 钢板桩可以打入河床土体中或连 到物件上,组成承载及防水结构,工作结束后,拔出或拆下重复使用。
1.结构型式及特点 钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、 圆形等结构形式, 内部根据水位情况设置 支撑,该围堰因为是重复使用,因此,一般不做封底混凝土, 但是在某种特定的 环境中,为减少内支撑数量, 通常采用在钢板桩侧壁上设置隔离剂 (常用的做法 是涂刷沥青),然后再做封底混凝土。钢板桩围堰是一种施工简单、快捷、成本 较低的围堰形式。但是,该围堰也有其很大的局限性,其一,由于是组
拼式结构, 整体刚度较小,因此其抗水流及冲刷能力差,不宜于在流速较大的情况下使用(根 据以往施工经验在流速 V〉1.5m/s使用较好,在流速V>2.0m/s不宜使用);其 二,由于其本身强度、刚度局限,在承台较深时,需设置强而密的支撑,对后续 的承台及墩身施工干扰很大,因此,不宜于在水位较高的情况下使用;其三,因 为要重复使用,不宜灌注封底混凝土,因此,在既要满足底部支撑力,又要满足 较小渗流的情况下,对河床提出了较高的要求,因此,不宜在透水性强,承载力 小的地层条件下使用。
2.施工工艺及施工要点 (1)施工工艺流程(A)
钢板桩拆除
(2)施工工艺流程(B)
(2 )施工要点 a.插打钢板桩
应用固定的临时导向架插打钢板桩, 在稳定的条件下安置桩锤。一般宜插桩 到全部合龙,然后再分段、分次打到标高。插桩顺序,在无潮汐河流一般是从上 游中间开始分两侧对称插打至下游合龙, 在潮汐河流,有两个流向的关系,为减 少水流阻力,可采取从侧面开始,向上、下游插打,在另一侧合龙。桩锤一般采 用振动桩锤。
为了确保每一片钢板桩插打准确, 第一片钢板桩是插打的关键, 第一片钢板 桩位置选择在上游或下游中心位置, 插打前在导向架上设置限位装装制, 大小比 钢板桩每边放大1cm,插打时,钢板桩桩背紧靠导向架,边插边将吊钩缓慢下放, 这时在相互垂直的两个方向用锤球进行观测, 以确保钢板桩插正、 插直;通过检 测,确定第一片钢板桩插打合格后, 然后以第一根钢板桩为基准, 再向两边对称 插打每一根钢板桩到设计位置。 整个施工过程中, 要用锤球始终控制每片桩的垂 直度,及时调整;每一片钢板桩先利用自重下插,当自重不能下插时,才进行加 压。钢板桩插打至设计标高后,立即与导向架进行焊接,以抵抗水流冲击;插打 过程中,须遵守“插桩正直,分散即纠,调整合拢”的施工要点。
b •堵漏
钢板桩的堵漏常用方法: ①抽水前可在其外侧围一圈彩条布, 在布的下端绑 扎钢管沉入河床,并用砂袋压住,堰内抽水时,外侧水压可将彩条布紧贴板桩, 起到一定的防水作用; ②在板桩侧锁口不密的漏水处用棉砂嵌塞; ③抽水时顺着 钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法, 借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的 目的;④施工后的大渗漏处理。对于退潮后不渗漏但涨潮时渗漏较大时, 则可用 快速堵漏剂将锁口位置进行封堵; ⑤渗漏严重时, 在钢板桩围堰渗漏外侧堵砂袋 或散装细颗粒堵漏物(如木屑、炉渣、谷糠等) 。
c.吸泥、硬化基层
在水抽干后,即可人工挖泥,至设计标高,之后回填片石,浇注 30cm 的混 凝土硬化基底,进行承台施工。
d•吸泥、清基、灌注水下混凝土
围堰内采用采用高压水配合泥浆泵不抽水吸泥开挖, 至设计标高, 灌注水 下封底混凝土,进行承台施工。
e.内支撑的安装
围堰内支撑的安装与基坑内水位或泥面的下降按 “先支撑后降水或吸泥, 分 层支撑分层降水或吸泥” 的原则进行。 具体支撑顺序如下: 抽水至第一层支撑处 -加第一层围檩及内撑一吸泥至第二层支撑处一加第二层围檩及内撑一 加最底层吸泥至基坑底。
f •围堰的拆除
围堰拆除的顺序是先拆除内支撑及围檩, 在拔出钢板桩。 内支撑的拆除从底
,,-
层开始按照“先注水或填土,分层注水或填土分层拆除”的原则进行。具体拆除 顺序如下:注水或填土至底层支撑处—拆除底层围檩及内撑—注水或填土至次底 层支撑处一拆除次底层围檩及内撑T ,, T注水或填土至顶层支撑处一拆除底 顶围檩及内撑。
钢板桩拔除方法:先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动
1mi n〜2mi n,使钢板
桩周围的土松动,产生“液化”,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上振拔, 拔桩时注意桩机的负荷情况,发现上拔困难或拔不上来时,停止拔桩,可先行往 下施打少许,再往上拨,如此反复可将桩拔出来。 g钢板桩围堰的计算假定图式