改造鐵路新橋鋼板樁施工承臺簡介

編制時間

工程概況

杭州錢江鐵路新橋位于錢塘江干流杭州市河段，北岸為杭州市彭埠鎮(zhèn)，南岸為杭州市蕭山區(qū)。線路向北接改建后的杭州東站客專場，向南引入蕭山站客專場，是滬杭甬客運專線杭甬段和杭長客運專線的重要組成部分。項目橋址位于杭州鐵路樞紐既有錢江鐵路二橋鐵路橋上游，鐵路新橋橋梁中心與既有錢江二橋鐵路橋中心距為29.25m，兩橋內(nèi)側(cè)線路中心距為20.2m。45#～51#、53#～59#墩為八邊形承臺，厚4m，下部為17根φ2.0m鉆孔樁，呈梅花型布置。墩號支撐標高(m)河床標高（m）圍堰內(nèi)吸泥標高（m）595.52-5.575585.5-1-5.575575.5-1-6.075565.5-1-6.075555.5-1-6.075545.5-2-7.075465.52-5.575橋位處土層以56號橋墩位為例從上向下依次為粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等，土層分布見圖1，巖土力學(xué)值見表1。表156號巖土層力學(xué)試驗值地層名稱快剪固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角(°)凝聚力/kPa內(nèi)摩擦角(°)凝聚力/kPa粉土26.1416.0328.6113.24淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土8.3213.9611.6518.25粉土層：黃灰色，潮濕、飽和，稍密～中密，稍具層理，夾少量薄層黏性土，含少量云母碎片，搖震反應(yīng)迅速。σ0＝100kPa，標準貫入試驗＝7.78擊。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層：淺灰色，流塑，局部軟塑，含少量貝殼及腐植質(zhì)，局部夾粉土薄層。屬高壓縮性土。σ0＝80kPa，標準貫入試驗＝4.48擊。在橋址位置，百年一遇最大涌潮高度2.45m，涌潮壓力49kN/m2；十年一遇最大涌潮高度1.96m，涌潮壓力32kN/m2。涌潮壓力分布形式：在低潮位以上沿垂線方向差別不大，可按矩形分布；在低潮位以下水深范圍內(nèi)按零處理。地質(zhì)情況施工方案選擇

由于原錢江二橋施工時遺留下的部分棧橋預(yù)應(yīng)力管樁與錢江鐵路新橋部分承臺施工雙壁鋼圍堰重疊，且原錢江二橋施工時拋填片石及其他遺留物較多；本工程承臺均埋于河床下，承臺施工時若采用雙壁鋼圍堰，則其下沉過程中將會遇到大量障礙物而導(dǎo)致鋼圍堰下沉困難。拉森鋼板樁圍堰能較方便地轉(zhuǎn)向，遇片石或其他障礙物時可以適當避讓；考慮本工程位于強涌潮地區(qū)涌潮壓力大，若采用鋼板樁圍堰則鋼板樁自身剛度要大、要具有較強的抗潮能力。拉森Ⅵ鋼板樁為近期從日本引進的新型材料，該鋼板樁每米板面慣性矩Ix=56700cm4；拉森Ⅳ鋼板樁每米板面慣性矩Ix=38600cm4。拉森Ⅵ鋼板樁較國內(nèi)常用的其他鋼板樁截面抗彎模量大、鎖口水密性能較好、鋼板樁施工時插打和拔除均較為方便；因此本橋錢塘江中部分承臺選用拉森Ⅵ型鋼板樁圍堰施工承臺的方案。56號墩承臺為八邊形，平面尺寸為18.4m×23.9m×4m(順橋向?qū)挕翙M橋向?qū)挕粮?，承臺底標高-3.575m。在距承臺邊凈距約為1m外設(shè)置鋼板樁圍堰。鋼板樁圍堰順橋向由32根寬度為0.6m及2根0.3m轉(zhuǎn)角鋼板樁組成；橫橋向由45根寬度為0.6m鋼板樁組成；轉(zhuǎn)角處鋼板樁與另一根鋼板樁焊成直角樁，便于鋼板樁圍堰方向轉(zhuǎn)變。施工期水位為＋5.0m，鋼板樁圍堰頂按＋6m設(shè)置。鋼板樁圍堰設(shè)兩層支撐，第1層支撐設(shè)置在＋5.5m，第2層支撐設(shè)置在＋2.5m處。鋼板樁圍堰平面及立面布置見圖2、圖3。拉森Ⅵ鋼板樁為近期從日本引進的新型材料，該鋼板樁每米板面慣性矩Ix=56700cm4；拉森Ⅳ鋼板樁每米板面慣性矩Ix=38600cm4。拉森Ⅵ鋼板樁較國內(nèi)常用的其他鋼板樁截面抗彎模量大、鎖口水密性能較好、鋼板樁施工時插打和拔除均較為方便；因此本橋錢塘江中部分承臺選用拉森Ⅵ型鋼板樁圍堰施工承臺的方案。鋼板樁圍堰施工方案鋼護筒插打完成后，在＋5.5m標高處鋼護筒上焊接牛腿,將第1層圍檁設(shè)置好，然后再安裝第1層內(nèi)支撐。沿圍第1層檁周圍開始插打鋼板樁直至形成閉合圍堰，進行不排水取土至封底標高，水下混凝土封底；待封底混凝土達到設(shè)計強度后，抽水至標高+2.0m，在+2.5m處鋼板樁圍堰上的設(shè)置的牛腿上，安裝第2層圍檁并設(shè)置好第2層內(nèi)支撐。排干圍堰內(nèi)的水，破除樁頭，然后進行承臺、墩身的施工。墩身施工完成后向圍堰內(nèi)注水至＋2.0m處，拆除第2層內(nèi)支撐及圍檁，繼續(xù)注水至＋4.5m處，拆除第1層內(nèi)支撐及圍檁，拔除鋼板樁。鋼板樁圍堰施工工藝流程鋼板樁整修鋼板樁插打圍堰清基、封底水下混凝土封底圍堰抽水樁頭鑿除、樁基檢測承臺施工測量放樣鋼板樁檢查主要施工方法法及工藝1、鋼板樁的檢檢驗鋼板樁運到工工地后，應(yīng)進進行檢查、分分類、編號及及登記。對鋼鋼板樁的主要要進行外觀檢檢驗，包括表表面缺陷、長長度、寬度、、厚度、高度度、端頭矩形形比、平直度度和鎖口形狀狀等，新鋼板板樁必須符合合出廠質(zhì)量標標準，重復(fù)使使用的鋼板樁樁應(yīng)滿足以下下技術(shù)要求，，否則在打設(shè)設(shè)前應(yīng)予以矯矯正.一、鋼板樁插插打前的準備備工作2、鋼板樁吊運運及堆放裝卸鋼板樁宜宜采用兩點吊吊。吊運時，，每次起吊的的鋼板樁根數(shù)數(shù)不宜過多，，并應(yīng)注意保保護鎖口免受受損傷。吊運運方式有成捆捆起吊和單根根起吊。成捆捆起吊通常采采用鋼索捆扎扎，而單根吊吊運常用專用用的吊具。鋼板樁樁應(yīng)堆堆放在在平坦坦而堅堅固的的場地地上，，必要要時對對場地地地基基土進進行壓壓實處處理。。在堆堆放時時要注注意：：⑴堆放放的順順序、、位置置、方方向和和平面面布置置等應(yīng)應(yīng)考慮慮到以以后的的施工工方便便。⑵鋼板板樁要要按型型號、、規(guī)格格、長長度、、施工工部位位分別別堆放放，并并在堆堆放處處設(shè)置置標牌牌說明明。⑶鋼板板樁應(yīng)應(yīng)分層層堆放放，每每層堆堆放數(shù)數(shù)量一一般不不超過過5根，各各層間間要墊墊枕木木，墊墊木間間距一一般為為3～4m，且上上、下下層墊墊木應(yīng)應(yīng)在同同一垂垂直線線上，，堆放放的總總高度度不宜宜超過過2m。3、鋼板板樁鎖鎖口潤潤滑及及防滲滲措施施對于檢檢查合合格的的鋼板板樁，，為保保證鋼鋼板樁樁在施施工過過程中中能順順利插插拔，，并增增加鋼鋼板樁樁在使使用時時防滲滲性能能。每每片鋼鋼板樁樁鎖口口都須須均勻勻涂以以混合合油，，其體體積配配合比比為黃黃油：：干膨膨潤土土：干干鋸沫沫＝5：5：3。4、檢查查振動動錘振動錘錘是打打拔鋼鋼板樁樁的關(guān)關(guān)鍵設(shè)設(shè)備，，在打打拔前前一定定要進進行專專門檢檢查，，確保保線路路暢通通，功功能正正常，，振動動錘的的端電電壓要要達到到380－420V，而夾夾板牙牙齒不不能有有太多多磨損損。5、設(shè)置置導(dǎo)向向裝置置及內(nèi)內(nèi)支撐撐在鉆孔孔樁完完成后后，測測量放放線，，在鋼鋼護筒筒處焊焊接牛牛腿，，并在在牛腿腿上標標示好好圍堰堰邊線線，安安裝導(dǎo)導(dǎo)向支支撐的的H588導(dǎo)環(huán)，，并與與牛腿腿焊接接牢固固。二、鋼鋼板樁樁插打打考慮到到起吊吊設(shè)備備和振振動設(shè)設(shè)備等等因素素，鋼鋼板樁樁圍堰堰采用用逐片片插打打。鋼鋼板樁樁插打打機械械選用用DZ90震動打打樁錘錘并配配專用用夾具具，起起吊機機械利利用履履帶吊吊機，，用固固定的的臨時時導(dǎo)向向架插插打鋼鋼板樁樁，在在穩(wěn)定定的條條件下下安置置樁錘錘。鋼板樁樁插打打從上上游端端開始始，沿沿兩側(cè)側(cè)向下下游端端進行行，最最后在在下游游端閉閉合。。插打打分兩兩階段段進行行，先先進行行預(yù)打打，形形成閉閉合結(jié)結(jié)構(gòu)后后，再再復(fù)打打到位位。由由于圍圍堰大大，鋼鋼板樁樁數(shù)量量多，，鎖口口間隔隔累計計增大大，施施打圍圍堰時時，鋼鋼板樁樁容易易傾斜斜，因因此，，每次次打插插完5片，用用短鋼鋼筋頭頭將鋼鋼板樁樁點焊焊固定定于內(nèi)內(nèi)導(dǎo)向向框上上，減減少累累積偏偏斜位位移，，利于于圍堰堰合攏攏。開始打打設(shè)的的第一一、二二塊鋼鋼板樁樁的位位置和和方向向應(yīng)確確保精精確，，以便便起到到樣板板導(dǎo)向向作用用，所所以在在插打打第一一、二二塊鋼鋼板樁樁時，，增設(shè)設(shè)導(dǎo)向向軌、、導(dǎo)向向卡等等新型型導(dǎo)向向結(jié)構(gòu)構(gòu)。導(dǎo)導(dǎo)向軌軌用I30做成,按一定定距離離垂直直焊在在導(dǎo)環(huán)環(huán)及導(dǎo)導(dǎo)向支支架上上。導(dǎo)導(dǎo)向卡卡則由由切肢肢角鋼鋼和鋼鋼板組組焊而而成,先預(yù)制制成凹凹形卡卡塊然然后焊焊在與與導(dǎo)向向軌相相應(yīng)位位置的的鋼板板樁凹凹槽內(nèi)內(nèi)如圖圖四。。導(dǎo)向向軌安安裝長長度不不少于于3m，其安安裝垂垂直度度偏差差控制制在1/1000以內(nèi)。。第一一、二二片鋼鋼板樁樁每打打入1m應(yīng)測量量一次次，插插打至至設(shè)計計標高高后應(yīng)應(yīng)立即即用鋼鋼筋或或鋼板板與導(dǎo)導(dǎo)環(huán)焊焊接固固定。。其余余各鋼鋼板樁樁，則則以已已插好好的鋼鋼板樁樁為準準，起起吊后后人工工扶持持插入入前一一片鋼鋼板樁樁鎖口口，然然后用用振動動錘振振動下下沉。。整個個施工工過程程中，，要用用錘球球始終終控制制每片片樁的的垂直直度，，及時時調(diào)整整。調(diào)調(diào)整工工具有有千斤斤頂、、木楔楔、導(dǎo)導(dǎo)鏈等等。插插打過過程中中，須須遵守守“插插樁正正直，，分散散即糾糾，調(diào)調(diào)整合合攏””的施施工要要點。。鋼板樁樁插打打時導(dǎo)導(dǎo)向裝裝置示示意圖圖鋼板樁樁插打打過程程圖三、鋼鋼板樁樁圍堰堰合攏攏在合攏攏前剩剩最后后5～7片鋼板板樁未未插打打時，，開始始測量量并計計算鋼鋼板樁樁底部部的直直線距距離，，再根根據(jù)鋼鋼板樁樁的寬寬度，，計算算出所所需鋼鋼板樁樁的片片數(shù)。。鋼板板樁圍圍堰在在合攏攏時，，兩側(cè)側(cè)鎖口口不一一定平平行，，會出出現(xiàn)上上大下下小或或上小小下大大，左左右偏偏移等等情況況，采采用如如下措措施進進行調(diào)調(diào)整：：⑴合攏攏口尺尺寸上上下都都大時時，在在合攏攏口兩兩側(cè)鋼鋼板樁樁上點點焊上上下平平行吊吊耳，，位置置及數(shù)數(shù)量根根據(jù)尺尺寸大大小的的差值值而定定，利利用倒倒鏈滑滑車相相向?qū)?，，直至至符合合要求求為止止。⑵合攏口口上大大下小小時，，只在在合攏攏口兩兩側(cè)鋼鋼板樁樁上部部點焊焊吊耳耳，位位置及及數(shù)量量根據(jù)據(jù)尺寸寸大小小的差差值而而定，，利用用倒鏈鏈滑車車相向向?qū)ξ晃?，直直至符符合要要求為為止。。⑶合攏攏口上上小下下大時時，只只在合合攏口口兩側(cè)側(cè)鋼板板樁上上部點點焊上上下平平行吊吊耳，，位置置及數(shù)數(shù)量根根據(jù)尺尺寸大大小的的差值值而定定，利利用倒倒鏈滑滑車向向上部部進行行相向向?qū)?，下下部反反向外外拉，，直至至符合合要求求為止止。⑷合攏攏口尺尺寸上上下都都小時時，在在合攏攏口兩兩側(cè)鋼鋼板樁樁上點點焊上上下平平行吊吊耳，，位置置及數(shù)數(shù)量根根據(jù)尺尺寸大大小的的差值值而定定，利利用倒倒鏈滑滑車反反向外外拉，，直至至符合合要求求為止止。如果采采取以以上措措施仍仍不能能解決決合攏攏問題題，就就采用用特制制型樁樁合攏攏。四、圍圍堰清清基、、封底底1、清基基采用空空氣吸吸泥機機將壓壓縮空空氣經(jīng)經(jīng)風(fēng)管管射入入圍堰堰底，，使翻翻動的的沉淀淀物經(jīng)經(jīng)吸泥泥管排排出孔孔外，，將圍圍堰內(nèi)內(nèi)基底底面清清至設(shè)設(shè)計標標高。。清基時時注意意保持持圍堰堰內(nèi)外外水位位一致致，必必要時時采用用水泵泵補水水，防防止翻翻砂影影響清清基效效果。。封底底混凝凝土高高度范范圍內(nèi)內(nèi)的鋼鋼板樁樁圍堰堰內(nèi)壁壁上的的砂土土應(yīng)清清除干干凈，，并且且要使使基底底面盡盡量平平整，，以提提高水水下砼砼的灌灌注質(zhì)質(zhì)量。。.2、封底底利用鋼鋼圍堰堰和鉆鉆孔樁樁護筒筒作為為支撐撐，沿沿順橋橋向拼拼裝貝貝雷梁梁，其其上鋪鋪腳手手板作作為封封底施施工平平臺。。封底施工平平臺間拼裝裝兩個儲料料斗支架，，安裝儲料料斗，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)漏斗以及及滑槽和導(dǎo)導(dǎo)管等封底底施工設(shè)備備。每個滑滑槽須用臨臨時支撐固固定牢固。。封底混凝土土的灌注采采用垂直導(dǎo)導(dǎo)管法，導(dǎo)導(dǎo)管數(shù)量及及在平面上上的布置，，應(yīng)使各導(dǎo)導(dǎo)管的有效效灌注半徑徑互相搭接接，并覆蓋蓋基底全范范圍拔球順序根根據(jù)導(dǎo)管處處基底面情情況，按事事先編好的的拔球順序序（根據(jù)清清基后的底底面標高確確定）逐根根進行拔球球灌注。原原則是由低低處向高處處，由四周周向中間的的順序，分分期分批開開灌，盡量量使混凝土土流動不要要太遠。吸泥、清基基封底抽水，焊接接內(nèi)支撐，，開始承臺臺施工封底砼強度度達到設(shè)計計要求后，，開始抽水水，焊接鋼鋼板樁圍堰堰內(nèi)支撐，，支撐采用用鋼管焊接接，支撐檢檢查合格后后，開始清清理封底砼砼表層，進進行樁基檢檢測，樁頭頭鑿除，開開始承臺鋼鋼筋綁扎，，模板安裝裝，承臺砼砼澆筑。內(nèi)支撐焊接接樁頭破除樁頭破除承臺施工工工藝模板制作與與安裝鋼筋制作與與安裝混凝土澆注注承臺養(yǎng)護和和冷卻水管管壓漿模板制作與與安裝鋼板樁圍堰堰采用大塊塊鋼模施工工承臺,以減少模板板拼縫，提提高混凝土土外觀質(zhì)量量。模板支支設(shè)前應(yīng)檢檢查板面是是否變形，，是否有劃劃痕、翹曲曲破損，如如板面有明明顯損傷，，一律禁止止使用；用用磨光機清清除表面污污物，均勻勻涂刷機油油作為脫模模劑。板塊塊拼縫位置置應(yīng)事前規(guī)規(guī)劃，排列列整齊。模模板內(nèi)表面面應(yīng)無污物物、砂漿及及其他雜物物，并應(yīng)在在使用前涂涂脫模劑。。脫模劑或或其他相當當?shù)拇闷菲罚瑧?yīng)具有有易于脫模模的性能，，并使混凝凝土表面不不變色。所所有模板縫縫之間均夾夾塑紙一層層，防止混混凝土澆灌灌時漏漿，，但不能突突出模板面面，以防嵌嵌入混凝土土中影響混混凝土外觀觀質(zhì)量。鋼筋的制作作與安裝鋼筋加工制制作時，要要將鋼筋加加工表與設(shè)設(shè)計圖復(fù)核核，檢查下下料表是否否有錯誤和和遺漏，合合格后再按按下料表放放出實樣，，加工好的的鋼筋要掛掛牌堆放整整齊有序。。承臺主筋接接長采用滾滾軋直螺紋紋套筒連接接方式，其其余鋼筋采采用閃光對對焊連接。。鋼筋制作作過程中須須嚴格控制制鋼筋接頭頭安裝質(zhì)量量，且鋼筋筋接頭必須須錯開布置置，接頭數(shù)數(shù)不超過該該斷面鋼筋筋總根數(shù)的的50％。鋼筋的品種種、規(guī)格、、性能、質(zhì)質(zhì)量要符合合設(shè)計要求求。采用焊焊接接頭時時，接頭要要按《規(guī)范》要求取樣試試驗，檢查查接頭的機機械性能。。承臺鋼筋綁綁扎承臺鋼筋綁綁扎混凝土澆注注承臺砼的澆澆注采用水水平分層斜斜向分段進進行澆注，，分層厚度度嚴格控制制在30cm左右。砼的振搗采采用插入式式振搗器，，每次振搗搗時，以不不擾動下層層砼為主，，插入下層層深度在5～10cm。在振搗過程程中應(yīng)經(jīng)常常檢查模板板、預(yù)埋件件及內(nèi)外支支撐和拉桿桿的支撐情情況，有異異常及時處處理。澆注速度要要保證在初初凝時間內(nèi)內(nèi)上層混凝凝土必須覆覆蓋下層混混凝土，并并加強混凝凝土振搗，，確?；炷撩軐?。。振搗時振振動棒不得得碰到模板板和鋼筋。。承臺砼澆筑筑承臺養(yǎng)護和和冷卻水管管壓漿混凝土終凝凝后即開始始養(yǎng)護,一般混凝土土澆筑完畢畢后的12h內(nèi)即應(yīng)覆蓋蓋養(yǎng)護?；旎炷翝駶櫇欚B(yǎng)護時間間至少28天，水中承承臺澆筑完完畢后，利利用冷卻管管循環(huán)熱水水蓄水養(yǎng)護護?；炷翉姸榷冗_到1.2Mpa前，不得使使其承受施施工人員、、運輸工具具、鋼筋、、支架及腳腳手架等荷荷載。待混凝土內(nèi)內(nèi)外溫差達達到規(guī)范要要求后，冷冷卻水管停停止水循環(huán)環(huán)，用與承承臺等強度度的水泥漿漿對冷卻水水管進行壓壓漿。鋼板樁施工工中遇到的的問題及處處理由于錢塘江江地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜，鋼鋼板樁打拔拔施工中常常遇到一些些難題，常常采用如下下幾點辦法法解決：（1）打樁過程程中有時遇遇上大的塊塊石或其它它不明障礙礙物，導(dǎo)致致鋼板樁打打入深度不不夠，則采采用轉(zhuǎn)角樁樁或弧形樁樁繞過障礙礙物。（2）鋼板樁在在淤泥質(zhì)地地段擠進過過程中受到到淤泥中塊塊石或其它它不明障礙礙物等側(cè)向向擠壓作用用力大小不不同容易發(fā)發(fā)生偏斜，，采取以下下措施進行行糾偏：在在發(fā)生偏斜斜位置將鋼鋼板樁往上上拔l.0m～2.0m，再往下錘錘進，如此此上下往復(fù)復(fù)振拔數(shù)次次，可使大大的塊石等