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摘要:钢板桩围堰施工技术是一项复杂而艰巨的工程,需要许多精细的步骤去完成,这就要求我们要懂得它每一个精细的环节,全面了解它的相关知识,这样才能在实施的过程中不出故障,本文结合笔者多年的施工经验,对钢板桩施工工艺、围堰施工技术等问题进行了分析,并对围堰施工中的质量控制、安全措施、常见问题及处理等问题进行了探讨。
关键词:水利工程钢板桩围堰 围堰施工 施工技术;
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
随着一系列水利施工难题的出现,钢板桩围堰技术应运而生。钢板桩围堰施工是水中基础施工的重要方法,具有施工安全、成本低等优点。这种施工技术实现了由胡乱填充式的沙土填筑措施,到钢板桩围堰施工的一系列系统工程的过渡,这项施工技术的产生使得按期完成工作进度的要求得以实现。
1.钢板桩施工工艺
施工时把钢板模板运至施工平台,用汽车吊逐块安装。拼装完第一圈后往下放,然后固定进行第二圈的拼装连接,直到最后一圈完成加固以后利用自动开沉入水中。在钢板桩下沉方式上,首先是利用自重下沉,然后开启安装在围堰上的 4 个小型振动锤振沉。同时开启大型泥浆泵在围堰内抽水,如发现下部不平,漏水严重,要用高压水抢,冲射淤泥,继续开启振动锤往下沉。一直沉入到粉质黏土层下50 cm为止,粉质黏土的承载力较好,塑性指数低,防渗漏较好。
钢板桩围堰下沉以后在周围包土工布,在围堰的外围抛优质黏土的编织袋,顶宽 >1. 5 m,高度必须在河床以上1 m的位置。同时在围堰内部抛石块,厚度约为50 cm。再启动泥浆泵抽水,检查围堰的渗漏情况,在围堰外内塞橡胶片等。围堰完成以后上口必须高出水面 1 ~1. 5 m,同时预留多余一圈短节,以免现场情况变化等。钢板桩下沉完成后即可抽水开挖。对于本工程设计有支撑的围堰,应先支撑再抽水,同时检查各节点是否顶紧,板桩与导框间木楔是否敲紧,防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快,且要随时观察围堰的变化情况。当锁口不紧密漏水时,用棉絮等在内侧嵌塞,同时在漏缝处撒大量木屑或谷糠,使其由水夹带至漏水处自行堵塞。
2.围堰合拢施工技术
在围堰施工过程中,尤其要重视钢板桩的合拢,因为钢板桩的合拢没做好,就容易出现漏水现象。在组拼钢板桩时,要事先量好每一块钢板桩实际的宽度,经过一番挑选后,在进行拼装工作。在合拢钢板桩时,很难避免出现钢板桩两端侧口不相吻合的情况,通常我们可以采取以下措施加以调整:
2.1最好的调整方式就是在还没有插打钢板桩之前,就先预测钢板桩最后合拢的情况,可以采用丈量合拢口长短的方式,来决定钢板桩的宽度,丈量一般使用两根小板条,将其两端靠紧钢板桩的边缘,小板条中间要用铁钉固定住,量好后再把小板条取出,取出后,板条的长度就是合拢口的宽度。如若丈量的结果的钢板桩长于合拢口的长度。在得知合拢口的宽度之后,就可以制作与其相吻合的钢板桩了。
2.2在钢板桩合拢过程中,可能会出现钢板桩与接口不平行的情况,此时就要借助外力,来促使它平行的与合拢口相切,特别是在钢板桩有一段很长的尾部露在外面时,因为不能使用锤击的方法,否则容易击碎,就要使用滑车组。在翘起的一端装上复滑车,借组复滑车的力量,使另一端也掉下去。
2.3在钢板桩围堰合拢处容易出现不平整的情况,比如说上窄下宽的状态,这种情形容易导致最后一组钢板桩难以插打,遇到这种情况,一般是采用将离最后一组钢板桩最接近的钢板墙向外部推开的方法,这样最后一组钢板桩上下间的空位就拉近了,但是这种方法也存在风险,因为之间的空隙可能会使这块钢板桩要承受更大的压力。所以必要时,我们还可以采取另外一种方法,就是将最后一块钢板桩的上下间宽度准确无误的测量出来,然后根据测量的结果制作出与其上下宽度相吻合的钢板桩,将改钢板桩放入,就能很好的密封合拢口,不容易出现漏水现象。
3.质量控制
为确保钢板桩的质量,我们需要注意以下问题:
3.1.在打桩时,尽量不要用太大的力气对它进行敲击,而且一定要安装桩帽,因为桩帽可以有效防止桩顶被敲坏;在钢板桩的插打的过程中,往往不能确定垂直度,如果检测到垂直度较差时,就需要施工两次,首次施工只打进所需深度的一半就好,第二次就要达到指定的深度,如果检测的结果是垂直度很好,那我们就一次搞定,将它打入指定的深度.
3.2.在围堰的过程中,也会出现一些意外情况,比如围堰外面的水位可能会低于里面的水位,为了达到两者水位之间的平衡,需要在围堰里面的底部插上连接管,等到抽水完成后,再将连接设备封闭。在抽水的过程中,还会出现漏水的情况,这时需要借助煤炭、细沙比较微小物质的力量,将钢板桩漏水的地方堵住。在施工前还要了解当地水文状况。
3.3.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,發现倾斜,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5骗,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15~,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%。
3.4.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Zm,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。
3.5.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。
3.6.钢板桩围堰在使用过程中,防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管,到围堰内抽水时,再予封闭,在围堰内抽水时,要控制抽水进度,当围堰内抽水至各层内支撑处,要及时设置内支撑,逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧,使导梁受力均匀。
4.围堰施工安全措施
4.1围堰下作业时注意用电安全,注意观察围堰的情况,如发现围堰有变型,下面土体有灌涌、底鼓现象应立即停止施工,上报项目部,进行处理。
4.2在围堰施工时现场施工队长,安全员必须在场指导。杜绝违规操作和意外情况的发生。
4.3在围堰上设置水位标杆,随时关注水位变化,以防患于未然。
4.4多雨季节进行围堰施工,应密切注意天气预报,根据预报情况对围堰进行加高和加固。
5.围堰施工中常见问题及处理方法
钢板桩围堰位于水中,如果发生渗漏或坍塌,轻者延误施工,重者危及施工人员人身安全。下面叙述一些常见问题及处理措施。
5.1钢板桩围堰由于强度不足或局部荷载过大而变形
由于对水位高度估计不足或其他意外情况,钢板桩围堰的强度不足或局部荷载过大而变形或局部破坏,此时要分析原因,及时加固。解决方法:若由于围檩或内撑强度不足,则增加内撑,分散荷载。若由于钢管桩强度不足,则加围檩层数,减小上下层围檩间距。
5.2钢板桩渗水过快
钢板桩渗水过快,排水速度赶不上渗水速度,导致围堰内积水过多。这是因为钢板桩不密合。解决方法:若由于钢板桩不密合,则找到渗水处,利用人工潜水从外侧用麻絮、棉花等封堵。若渗水处过多,则在外侧用防水布整体覆盖钢板桩侧面,防水布底脚用沙袋压紧。防水布接缝要密合,四周形成闭合的口袋,利用外侧水压力将防水布紧贴在钢板桩侧面。
5.3封底渗水过快
封底渗水过快,排水速度赶不上渗水速度,导致围堰内积水过多。原因:a)封底混凝土接缝不密合;b)封底混凝土不密实;c)封底混凝土与钢板桩、护筒的接缝不密合。解决方法:在渗水处凿开一条宽50cm以上、深30cm以上的阶梯形槽,槽底清理干净,槽壁修平,若为护筒或钢板桩则要清除壁上泥土。用柔软的防水塑料膜覆盖槽壁及槽底,临时固定好。让围堰内水位上升,减小水压力,校正防水塑料膜的位置,铺平,贴近槽底和槽壁,在槽内浇注水下混凝土,要让侧面密合。
6.结语
钢板桩围堰施工技术是一项复杂而艰巨的工程,需要许多精细的步骤去完成,这就要求我们要懂得它每一个精细的环节,全面了解它的相关知识,这样才能在实施的过程中不出故障,本文已经将该施工技术许多方面的细节给予的详细的描述希望能为确保钢板桩围堰安全施工提供一些技术性支持。
参考文献
[1]李永军.对钢板桩围堰施工方法的探讨[J].今日科苑,2008(9).
[2]王志明,林红霞.拉森 IV 型钢板桩在水利工程围堰中的应用[J].一线技术,2011(6).
关键词:水利工程钢板桩围堰 围堰施工 施工技术;
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
随着一系列水利施工难题的出现,钢板桩围堰技术应运而生。钢板桩围堰施工是水中基础施工的重要方法,具有施工安全、成本低等优点。这种施工技术实现了由胡乱填充式的沙土填筑措施,到钢板桩围堰施工的一系列系统工程的过渡,这项施工技术的产生使得按期完成工作进度的要求得以实现。
1.钢板桩施工工艺
施工时把钢板模板运至施工平台,用汽车吊逐块安装。拼装完第一圈后往下放,然后固定进行第二圈的拼装连接,直到最后一圈完成加固以后利用自动开沉入水中。在钢板桩下沉方式上,首先是利用自重下沉,然后开启安装在围堰上的 4 个小型振动锤振沉。同时开启大型泥浆泵在围堰内抽水,如发现下部不平,漏水严重,要用高压水抢,冲射淤泥,继续开启振动锤往下沉。一直沉入到粉质黏土层下50 cm为止,粉质黏土的承载力较好,塑性指数低,防渗漏较好。
钢板桩围堰下沉以后在周围包土工布,在围堰的外围抛优质黏土的编织袋,顶宽 >1. 5 m,高度必须在河床以上1 m的位置。同时在围堰内部抛石块,厚度约为50 cm。再启动泥浆泵抽水,检查围堰的渗漏情况,在围堰外内塞橡胶片等。围堰完成以后上口必须高出水面 1 ~1. 5 m,同时预留多余一圈短节,以免现场情况变化等。钢板桩下沉完成后即可抽水开挖。对于本工程设计有支撑的围堰,应先支撑再抽水,同时检查各节点是否顶紧,板桩与导框间木楔是否敲紧,防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快,且要随时观察围堰的变化情况。当锁口不紧密漏水时,用棉絮等在内侧嵌塞,同时在漏缝处撒大量木屑或谷糠,使其由水夹带至漏水处自行堵塞。
2.围堰合拢施工技术
在围堰施工过程中,尤其要重视钢板桩的合拢,因为钢板桩的合拢没做好,就容易出现漏水现象。在组拼钢板桩时,要事先量好每一块钢板桩实际的宽度,经过一番挑选后,在进行拼装工作。在合拢钢板桩时,很难避免出现钢板桩两端侧口不相吻合的情况,通常我们可以采取以下措施加以调整:
2.1最好的调整方式就是在还没有插打钢板桩之前,就先预测钢板桩最后合拢的情况,可以采用丈量合拢口长短的方式,来决定钢板桩的宽度,丈量一般使用两根小板条,将其两端靠紧钢板桩的边缘,小板条中间要用铁钉固定住,量好后再把小板条取出,取出后,板条的长度就是合拢口的宽度。如若丈量的结果的钢板桩长于合拢口的长度。在得知合拢口的宽度之后,就可以制作与其相吻合的钢板桩了。
2.2在钢板桩合拢过程中,可能会出现钢板桩与接口不平行的情况,此时就要借助外力,来促使它平行的与合拢口相切,特别是在钢板桩有一段很长的尾部露在外面时,因为不能使用锤击的方法,否则容易击碎,就要使用滑车组。在翘起的一端装上复滑车,借组复滑车的力量,使另一端也掉下去。
2.3在钢板桩围堰合拢处容易出现不平整的情况,比如说上窄下宽的状态,这种情形容易导致最后一组钢板桩难以插打,遇到这种情况,一般是采用将离最后一组钢板桩最接近的钢板墙向外部推开的方法,这样最后一组钢板桩上下间的空位就拉近了,但是这种方法也存在风险,因为之间的空隙可能会使这块钢板桩要承受更大的压力。所以必要时,我们还可以采取另外一种方法,就是将最后一块钢板桩的上下间宽度准确无误的测量出来,然后根据测量的结果制作出与其上下宽度相吻合的钢板桩,将改钢板桩放入,就能很好的密封合拢口,不容易出现漏水现象。
3.质量控制
为确保钢板桩的质量,我们需要注意以下问题:
3.1.在打桩时,尽量不要用太大的力气对它进行敲击,而且一定要安装桩帽,因为桩帽可以有效防止桩顶被敲坏;在钢板桩的插打的过程中,往往不能确定垂直度,如果检测到垂直度较差时,就需要施工两次,首次施工只打进所需深度的一半就好,第二次就要达到指定的深度,如果检测的结果是垂直度很好,那我们就一次搞定,将它打入指定的深度.
3.2.在围堰的过程中,也会出现一些意外情况,比如围堰外面的水位可能会低于里面的水位,为了达到两者水位之间的平衡,需要在围堰里面的底部插上连接管,等到抽水完成后,再将连接设备封闭。在抽水的过程中,还会出现漏水的情况,这时需要借助煤炭、细沙比较微小物质的力量,将钢板桩漏水的地方堵住。在施工前还要了解当地水文状况。
3.3.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,發现倾斜,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5骗,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15~,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%。
3.4.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Zm,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。
3.5.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。
3.6.钢板桩围堰在使用过程中,防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管,到围堰内抽水时,再予封闭,在围堰内抽水时,要控制抽水进度,当围堰内抽水至各层内支撑处,要及时设置内支撑,逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧,使导梁受力均匀。
4.围堰施工安全措施
4.1围堰下作业时注意用电安全,注意观察围堰的情况,如发现围堰有变型,下面土体有灌涌、底鼓现象应立即停止施工,上报项目部,进行处理。
4.2在围堰施工时现场施工队长,安全员必须在场指导。杜绝违规操作和意外情况的发生。
4.3在围堰上设置水位标杆,随时关注水位变化,以防患于未然。
4.4多雨季节进行围堰施工,应密切注意天气预报,根据预报情况对围堰进行加高和加固。
5.围堰施工中常见问题及处理方法
钢板桩围堰位于水中,如果发生渗漏或坍塌,轻者延误施工,重者危及施工人员人身安全。下面叙述一些常见问题及处理措施。
5.1钢板桩围堰由于强度不足或局部荷载过大而变形
由于对水位高度估计不足或其他意外情况,钢板桩围堰的强度不足或局部荷载过大而变形或局部破坏,此时要分析原因,及时加固。解决方法:若由于围檩或内撑强度不足,则增加内撑,分散荷载。若由于钢管桩强度不足,则加围檩层数,减小上下层围檩间距。
5.2钢板桩渗水过快
钢板桩渗水过快,排水速度赶不上渗水速度,导致围堰内积水过多。这是因为钢板桩不密合。解决方法:若由于钢板桩不密合,则找到渗水处,利用人工潜水从外侧用麻絮、棉花等封堵。若渗水处过多,则在外侧用防水布整体覆盖钢板桩侧面,防水布底脚用沙袋压紧。防水布接缝要密合,四周形成闭合的口袋,利用外侧水压力将防水布紧贴在钢板桩侧面。
5.3封底渗水过快
封底渗水过快,排水速度赶不上渗水速度,导致围堰内积水过多。原因:a)封底混凝土接缝不密合;b)封底混凝土不密实;c)封底混凝土与钢板桩、护筒的接缝不密合。解决方法:在渗水处凿开一条宽50cm以上、深30cm以上的阶梯形槽,槽底清理干净,槽壁修平,若为护筒或钢板桩则要清除壁上泥土。用柔软的防水塑料膜覆盖槽壁及槽底,临时固定好。让围堰内水位上升,减小水压力,校正防水塑料膜的位置,铺平,贴近槽底和槽壁,在槽内浇注水下混凝土,要让侧面密合。
6.结语
钢板桩围堰施工技术是一项复杂而艰巨的工程,需要许多精细的步骤去完成,这就要求我们要懂得它每一个精细的环节,全面了解它的相关知识,这样才能在实施的过程中不出故障,本文已经将该施工技术许多方面的细节给予的详细的描述希望能为确保钢板桩围堰安全施工提供一些技术性支持。
参考文献
[1]李永军.对钢板桩围堰施工方法的探讨[J].今日科苑,2008(9).
[2]王志明,林红霞.拉森 IV 型钢板桩在水利工程围堰中的应用[J].一线技术,2011(6).