摘要: 钢板桩围堰即是用钢板桩插打至河床中,桩顶在水面以上,将钢板桩围成一个围堰,达到止水干施工的目的。钢板桩围堰的形状较多,通常的长方形,正方形,圆形及一字形等。
关键词:钢板桩 桥梁 工程
1.钢板桩围堰设计要求
1.1钢板桩选型
钢板桩长度一般选用国内较为常见的SP一Ⅳ或SP一V型钢板桩,钢板桩长度根据施工区域的地质及水深情况制定,正常钢板桩的底标高低河床高程的6一10m,顶部高程为施工周期中最高水位并高出0.5一1.0m。
1.2钢板桩围堰的平面尺寸设计
钢板桩围堰的平面尺寸根据桥梁承台的大小设定,一般大于承台周边1.5一2.om。同时需考虑钢板桩的模数。
1.3钢板桩围堰抽水后内支撑设计
钢板桩围堰插打成型后需抽干围堰内的水,有部分需清除围堰内的土层,当抽干水后围堰内外产生一个水落差,围堰外部的水对钢板桩产生较大的侧压力,故需在钢板桩内部进行支撑,以抵抗水的侧压力。
2.施工方法
2.1钢板桩准备
钢板桩围堰施工中,可能是全新板桩,也有可能为新旧混用,所以钢板桩运到工地前,应详细对其检查、丈量规格型号,同时对两侧锁口用一块同型号长2一3m的短桩作通过试验,以2一3人拉动通过为宜,或采用卷扬机拖拉,有条件时,采用检查小车进行。
检查小车示意图
当锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷时,采用冷弯、热敲(温度不超过800~1000℃)、焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其他断面相等。接长焊接时,用坚固夹具夹平,以免变形。在焊接时,先对焊,再焊接加固板。对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。
在板桩的锁口内,涂以黄油混合物油膏(重量配合比为:黄油、沥青、干锯末、干粘土配比为2:2:2:1),以减少插打时的摩阻力,并加强防渗性。如是矩形围堰,需准备四根自制的角桩。
2.2打桩机械的选择
插打钢板桩的起重设备一般以起重船或吊车桩锤进行施工,当围堰均在水上时应考虑起重船施工。在决定起重机械时需考虑起吊扒杆的高度、跨距及起重能力是否达至施工要求;打桩锤一般采用振动锤及配套的液压夹具,振动锤选型应根据地质情况选择振动锤的冲击能量。
2.3插打定位桩
在围堰一边线的外侧平行线上插打定位桩。定位桩一般采用礴心的钢管桩,也可采用钢板桩代替。用全站仪或经纬仪交汇法测定桩位。
用起重船吊振动锤及与振动锤配套的液压夹具夹住钢管桩顶部已焊好的夹板上,在陆域测量仪器的控制下定位,插打至设定高程。
定位桩的间距以5一7m为宜,距围堰中边线1一1.5m。
2.4搭设导梁
导梁材料用现有的钢板桩,也可用H型钢,其主要作用是在围堰平面上搭设一个既是钢板桩插打的标志,又可供施工时的操作平台。
导梁搭设时中间宽度应根据钢板桩围堰墙体的宽度决定,导梁中间的空隙一般大于板桩墙体宽度的20cm左右。
2.5打擂钢板桩
用油漆将每根桩的位置标划在已架设好的导梁面上,首先从围堰的中间的某一根板桩开始打插,并向两侧延伸至两端。打至两端后拆除导梁并重新设定另一个侧面的导梁,在板桩端部插打角桩,再沿角桩打完另一侧面的板桩。直至打完全部板桩。
2.6围堰闭合
当钢板桩打至最后,需和第一次打的板桩闭合。因在施工中板桩存在着垂直倾斜,导致在最后一根桩会造成上下口闭合宽度不同或闭合宽度小于板桩的宽度时。此时需制作一根异形桩来完成闭合。
异形桩制作前需由潜水员潜人水底丈量河床位置的闭合宽度,同时测量河床位置至板桩顶部的高度,再由水面上丈量桩顶的闭合宽度。根据此数据,计算出异形桩上下口的宽度,根据实际尺寸加工制作异形桩。
异形桩上下宽度不得大于30,如大于此数据时会造成钢板桩无法插人或在沉桩过程中撕裂锁口。
3.质量控制
(l)为保证插桩顺利合拢,要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分。第一根钢板桩桩身必须垂直,由于钢板桩在打插过程中上下宽度不完全一致,锁口间隙也不完全一致,桩身仍有可能倾斜,在施工中加强测量工作,发现倾斜,及时用手拉葫芦拉已完桩顶进行调整,使每根组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于千分之五,同时为了使围堰周边能为钢板桩数所均分,事先在围堰导梁上按钢板桩的实际宽度画出各组钢板桩的位置,使宽度误差分散,并在插桩时,据此调整钢板桩的平面位置,使误差不大于土15mm,当仍有困难时,将合龙口两边各几根钢板桩不插到河床,在悬挂状态下进行调整。在无法顺利合拢时,则根据合拢口的实际尺寸制造异形钢板桩进行合拢。但要控制异形钢板桩上下宽度之差不超过桩长的2%。
(2)在使用拼接接长的钢板桩时,钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上,而且相邻桩的接头上下错开至少2m,所以,在组拼钢板桩时要预先配桩,在运输、存放时,按插桩顺序堆码,插桩时按规定的顺序吊插。
(3)在进行钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好,一次将桩打到设定深度,当垂直度较差时,要分两次进行施打,即先将所有的桩打人约一半深度后,再第二次打到要求的深度。
参考文献:
[1] 周济华. 钢板桩在西枝江泵站基坑支护中的应用[J]. 中国农村水利水电, 2007.
[2] 陈锦麟. 浅谈钢板桩基坑支护施工技术[J]. 西部探矿工程, 2008 .
[3] 鲍志清. 拉伸钢板桩在基坑支护中的应用[J]. 科技资讯, 2008.
