东跨渭河12#墩钢板桩施工方案.docx

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东跨渭河12#墩钢板桩施工方案

渭南渭河特大桥12#墩

钢板桩围堰施工方案

设计：

审核：

日期：

2007年12月20日

东跨渭河12#墩钢板桩施工方案

一、工程概况

1.1设计概况

中铁一局郑西客专一经部三分部承建的东跨渭河大桥里程DⅢK401+303.99—DⅢK401+924.89，全长621m。

本桥为设计时速350km/h的双线铁路客运专线桥，采用矩形实体墩或圆端形实体墩，钻孔桩基础。

本桥跨度布置采用一联（40m+64m+40m）、二联（40m+5×64m+40m）。

1.2工程地质水文情况

12#墩所在地质由上到下为素填土、粉砂、粉质黏土，厚度分别为5m、17m、5m，承载力为σ=120~200Kpa。

渭河枯水期水位337.2m。

最高水位346.44m。

水流量11700m3/s。

二、12#墩深基坑承台施工方案

东跨渭河12#墩位于渭河中心，里程DⅢK401+924.89，钻孔桩为φ1.5m的桩12根，承台尺寸为14.6m×10.6m，墩身尺寸为3.8m×8.8m，墩高18m。

筑岛顶面高程340.6m（钻孔桩施工完成后可降低2m），承台顶高程333.67m，承台底高程330.67m，岛面降低后开挖8m左右。

根据本工程特点在钻孔桩施工完毕后，用挖掘机平整场地，作为插打钢板桩施工机具的作业平台，利用35吨履带吊配合震动锤插打钢板桩至承台底面以下6m左右，采用挖掘机开挖3m左右，并及时加设框架支撑，然后采用吸泥砂取土，直至封底混凝土底面以下。

封底混凝土施工根据实际开挖过程中基坑渗水情况确定。

水中墩基础施工工序：

履带吊就位、插打定位管桩、布设围堰导向框、插打钢围堰、内外支撑安装。

2.1墩位钻孔桩施工

根据地质条件采用反回旋钻机施工钻孔桩。

2.2承台、墩身施工

沿承台周边整体插打钢板桩工艺，一次开挖浇注承台、墩身。

2.3钢板桩围堰结构设计

①堰顶标高

筑岛顶面标高为340.6m，承台顶标高为333.67m,承台底标高为330.67m，因此堰顶标高由筑岛顶面控制，钻孔桩施工完毕后，地面还需要开挖2m，所以地面标高取338.6m。

②钢板桩桩底标高

根据施工图结合现场开挖地质条件可知，承台底以下5m范围内均为粉砂层，为了保证钢板桩埋置深度位于基坑开挖底以下3.9m（标高325.77检算资料附后），因此钢板桩围堰高应小于325.77m,实际设计桩底标高为325.17m。

③钢板桩长度

因标准拉森钢板桩长度为12m/节和15m/节，为避免钢板桩的接长，宜采用标准节钢板桩，根据桩底标高得出取15m/节的标准钢板桩。

④围堰尺寸

钢板桩围堰尺寸受现场施工界限控制，且考虑承台开挖后有足够的锚固深度和钢板桩的根数为偶数，通过计算，确定用176根钢板桩及4根异型转角桩。

横桥向长边D=承台长边+现场横向长左右侧距离=17.6+1.8+1.8=21.2m，叙拉尔森Ⅳ型钢板桩53根（不含转角异型桩）。

顺桥向长边D=承台长边+现场顺向长左右侧距离=10.6+1.6+1.6=14m，叙拉尔森Ⅳ型钢板桩35根（不含转角异型桩）。

转角异型桩采用一根叙拉尔森Ⅳ型钢板桩从中间品分切割后，现场焊接加工而成。

故该矩形钢板桩围堰的轴线尺寸为21.2m×14m。

⑤围堰围囹

内围囹共设4层，第一、二层为2I45b工字钢框架，第三、四层为3I45b工字钢框架，都采用框架制成形式，具体见布置图。

2.4钢板桩围堰施工

①钢板桩围堰施工工艺流程

根据承台施工的总体方案，并结合其他各部结构的施工技术和进度要求，确定承台钢板桩围堰施工工艺流程图：

②钢板桩平直度和锁口吻合检查

钢板桩运至现场后，进行检查、分类、编号及登记，检查时将钢板桩存放在专用检查平台上，使用电动绞车牵引钢板桩进行平直度和锁口吻合检查，凡牵引阻力大于5KN，应进行外形校正和锁口整修，重复使用的钢板桩必须先进行清理校正后方可再次使用。

凡翘曲、死弯和锁口扭曲残损不能校正修复者，不准使用。

③转角板桩设计

转角板桩加工时用一块钢板桩纵向割开后，中间用钢板弯制焊接，转角处板桩安装如下图：

④测量放样及定位桩的插打

场地平整后，准确放出围堰内横撑的4个角点。

然后各插打一根Φ600钢管桩。

在管桩上设置牛腿，布设围堰导向框。

钢管接长时满焊同时用4块10×10cm钢板焊接补强，定位桩插打的倾斜度小于1％。

⑤内围囹的加工与安装

内围囹采用2根I56a焊接在一起沿钢板桩矩形边线通长布置，因矩形边长大于标准工字钢长度，需要切割加钢板对焊，焊缝高度大于5mm，焊缝长度大于5cm。

为了保证钢板桩插打的垂直度，沿矩形的四条边先安装内围囹，平行倒放靠住钢管桩，用50cm×50cm的倒三角将内围囹和钢管桩牢固焊接在一起，然后将钢板桩靠住内围囹插打至设计标高。

⑥插打钢板桩围堰

钢板桩由炮车直接运至墩位处，由35吨履带吊配DZ-90型振动锤进行插打。

作业前首先在导向上标出每片桩的位置，然后吊起一根角桩，紧贴导向标定位置插下，靠自重下沉，同时检查角桩的垂直度和偏移，并及时调整，然后用振动锤打至设计标高。

再依次按导向位置向两侧插打，直至合拢。

在打桩前，应对组桩及单桩的锁口内均匀涂以黄油混合膏（黄油：

沥青：

干锯末：

干粘土＝2：

2：

2：

1），以减少插打磨阻力，保证防渗性能。

施工中跟踪测量，加强控制，随时纠偏，保证外型准确顺利合拢锁口吻合。

1、第一根钢板桩插打

第一根钢板桩从上游开始，必须将钢板桩位置固定垂直后进行插打。

在插打过程中，认真检查其垂直度，随时纠偏，无法纠偏时拔出重新插打。

第一根钢板桩插打合格后，在围囹上焊短钢梁将定位钢板桩一侧固定。

2、钢板桩分组插打

其余钢板桩插打时每3根为一组，插打竖直，分散偏差，有偏即纠，在第一根钢板桩两侧对称插打。

插打方向为自上游向合拢口进行，逐步分次振打至设计标高。

采用90kw振动锤打桩机插打钢板桩，插打时在桩头处加焊钢板保护钢板桩头。

在插打钢板桩时，如起吊设备高度不够，允许改变吊点位置，但吊点位置不得低于桩顶以下1/3桩的长度。

3、钢板桩合拢插打

钢板桩合拢最关键，如果合拢时尺寸偏差大，则调整钢板桩的垂直度，采用异性钢板桩进行插打合拢。

⑦内围囹支撑安装

钢板桩围堰内支撑是利用型钢加工制成，对围堰起钢性支撑作用，防止围堰因内外回填土高度差造成的土压力使之变形，支撑安装利用35吨履带吊配合人工进行，在第四道支撑加工安装完毕后，根据承台底的土质及水位情况决定是否开挖混凝土封底层。

⑧钢板桩止水、抽水

1、止水

组桩及单桩的锁口内涂以黄油混合膏保证钢板桩的防渗性能。

保证钢板桩围堰不漏水的根本措施是跟踪测量、加强控制、随时纠偏，保证钢板桩围堰外形尺寸的准确。

每一根钢板桩在插打锁口连接的另一侧锁口底部焊好堵头板，防止锁口内止水材料被挤走，造成钢板桩围堰漏水。

2、抽水

钢板桩围堰插打完毕后，开挖至设计标高后沿承台边缘开挖0.8m×0.8m的集水坑抽水。

2.5钢板桩的拆除

在封底混凝土施工完毕后拆除第四道内支撑的横支撑，保留八字撑，进行承台施工；承台施工完毕后，即拆除第四道内支撑的八字撑，然后向围堰内回填土至承台顶，依次拆除第三、二、一道内支撑的横支撑，保留八字撑，进行墩柱施工，在墩柱施工完毕后，回填土至第三道内支撑，再拆除第三道内支撑，依此工序依次拆除第二、一道内支撑。

然后利用振动锤将钢板桩逐片拔出，保养后运回租赁处。