坚硬岩层钢板桩围堰水刀法施工技术研究
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水利工程钢板桩围堰施工探究【摘要】钢板桩围堰是水利工程中常用的一种围堰结构,在施工过程中关键技术的探究和质量控制至关重要。
本文从技术、质量控制、安全管理和经验总结等方面对水利工程钢板桩围堰施工进行全面探讨,深入分析了围堰施工的优势与特点,并提出了提升施工效率和质量的建议。
未来研究方向展望,开展更多关于钢板桩围堰施工的深入研究,进一步完善施工工艺和安全管理措施,为水利工程建设提供更加可靠的支撑。
通过本文的研究,可以为水利工程中钢板桩围堰施工提供有益的参考和指导,推动水利工程建设的持续发展和进步。
【关键词】水利工程、钢板桩围堰、施工技术、关键技术、质量控制、安全管理、经验总结、优势、特点、效率、建议、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景通过对围堰施工技术的深入研究和总结,可以帮助工程建设者更好地掌握围堰施工的关键技术,提升施工效率和质量,保障工程安全。
深入探讨围堰施工技术的优势与特点,有助于为未来水利工程建设提供可靠的技术支持和经验借鉴。
对水利工程钢板桩围堰施工技术进行研究和实践,具有重要的现实意义和推动作用。
1.2 研究意义水利工程是国民经济的重要组成部分,而钢板桩围堰作为水利工程中常见的一种围堰类型,其施工技术及施工管理对水利工程的安全、质量和效率具有重要意义。
钢板桩围堰施工技术的研究意义主要体现在以下几个方面:钢板桩围堰施工技术的研究对提高水利工程建设质量具有重要意义。
通过深入研究钢板桩围堰施工技术,可以有效提高围堰施工的精准度和稳定性,从而提升工程的整体质量水平。
2. 正文2.1 水利工程钢板桩围堰施工技术水利工程钢板桩围堰是一种常用的围堰结构,其施工技术直接影响着围堰的质量和稳定性。
水利工程钢板桩围堰施工技术包括以下几个关键步骤:1. 桩基处理:在进行钢板桩安装之前,需要对桩基进行处理,包括打桩、振动压实等工艺,确保桩基的承载力和稳定性。
2. 钢板桩的安装:选择合适的钢板桩材料和规格,按照设计要求进行布置和安装,确保钢板桩的水平度和垂直度。
水利工程钢板桩围堰施工探究随着我国工业化和城市化的快速发展,水利工程在我国经济建设中的作用越来越重要。
而在水利工程中,钢板桩围堰是一种重要的防渗施工技术。
本文将从钢板桩围堰施工的目的、施工工艺、施工质量控制等方面进行探究。
一、钢板桩围堰施工目的随着城市化的加速发展,水源地的保护愈加重要。
浅层防渗方法在实际工程中已经发生了很大的应用,并取得了显著的防渗效果。
其中,钢板桩围堰施工技术由于其具有的方便施工、高强度、防渗性能好等特点,逐渐成为防渗工程中的主流力量。
钢板桩围堰施工的主要目的是增加地下水位,调节和保持城市区域内水位的平衡,以保证城市工程建设的稳定与可持续发展。
另外,钢板桩围堰还可以用于各种大型水利工程、防洪工程以及环境治理工程等。
(一)桩机施工桩机钻孔施工是钢板桩围堰施工中的一种常见方法。
施工采用的是普通挖掘机或特殊的桩机或冲板机进行钻孔边界的挖掘。
在挖掘过程中,需要确保孔的深度和直径符合设计要求,并且挖掘的钢胆桩应在垂直位置上。
施工人员还需要对钻孔进行填充,并确保填充物可以很好地填满孔隙和空隙,使整个围堰的密实性得到有效保证。
(二)预制板式施工预制板式施工也称为打插板围堰法。
施工需要先进行孔位的挖掘,然后将预制的板围堰插入孔中,并在底部用龙门或桩机压块进行挤压,从而形成一个完整的围堰结构。
这种方法不仅效率高,而且还可以有效地控制孔洞的大小和形状,同时,还可以更好地解决施工过程中可能出现的挥发、渗水等问题。
(三)人工挖掘人工挖掘是钢板桩围堰施工中的传统方法,施工人员需要通过手动挖掘孔洞并装配钢板桩。
由于工程量较大,如采用这种方法施工会比较缓慢,但也是一种可行的方法。
钢板桩围堰施工中,施工质量的好坏与设计、施工工艺、施工人员素质等因素都有着重要的关系。
施工前,需要对设计、施工工艺等进行详细的规划和控制,并要求施工人员严格遵循规范进行操作。
特别的,需要细心检查每个孔洞的深度、宽度以及底部板的位置、深度等,以确保孔的质量和对地下水的正确开挖。
浅谈水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用论文1工程概况在本次讨论中以湖南某工程作为基础,该水利工程处在河流上游四周,承当防洪、防潮、浇灌等任务,在对工程进行规划设计的过程中,需要结合详细状况,明确等级。
水闸工程和基础建筑为1级,临时性建筑为4级。
工程现场在地基属于软土基础,为了保证施工质量,提升水利工程稳定性和平安性,需要采纳钢板桩围堰施工技术,合理进行结构性施工。
2钢板桩围堰施工技术在水利工程中的应用钢板桩围堰施工技术的影响因素比较多,针对其特别性,在临床讨论中需要做好技术分析工作,根据应用要求进行。
以下将对钢板桩围堰施工技术在水利工程中的应用进行分析。
2.1确定施工流程钢板桩围堰施工的流程比较特别,分为地基平整、钢板桩下沉以及围堰合拢等,需要根据应用流程要求进行。
此外在管理阶段做好管理工作,削减平安隐患,进而提升施工质量。
2.2钢板桩施工在整体施工过程中,钢板桩的施工是重点所在,同时也是施工难点,在实践阶段需要将预备好的钢板模板运输到对应的施工平台,采纳专业起吊设备,对其进行逐块拼接。
最终一圈拼接结束后,结合详细状况进行管理和掌握,采纳桩体的自重下沉,等到起沉到水底后,开启小型振动锤,渐渐使其下沉。
在此过程中,为围堰内抽水,保证施工顺当进行。
为了提升施工稳定性,钢板桩沉入到土层后,停止下沉,对桩体进行调整和完善。
下沉操作技术后,采纳黏土编织袋将外部围住,在内部投入厚度大约50cm的石块,施工结束后,采纳水泵进行抽水,准时对围堰渗漏状况进行分析好检查,假如消失渗漏或者其他现象,要第一时间进行处理,避开消失严峻的沉积现象。
此外需要对水底地质状况进行具体的检查和分析,对地质状况进行检查,施工过程中,可以采纳帮助高压冲水或者振动法进行,避开消失硬打的状况,对钢板桩产生损耗。
2.3围堰合拢施工在围堰合拢施工阶段,对钢板桩规格有肯定的要求,合拢程度直接影响围堰的密封性。
在后续施工阶段以拼接施工为例,需要提前对钢板桩的实际宽度进行测量。
水利工程钢板桩围堰施工探究水利工程钢板桩围堰施工是一种常见的临时围堰施工方法,广泛应用于河流、湖泊、港口等水利工程的深基坑开挖和挖泥泥浆输送。
本文将对钢板桩围堰施工方法进行探究。
钢板桩围堰施工是通过安装钢板桩组成的临时围堰,将水体暂时隔离开来,以便进行基坑开挖等作业。
钢板桩通常使用钢板材料制作而成,具有良好的力学性能和耐久性。
它们可以连接起来形成一个密闭的围堰,有效地阻止水流进入施工现场。
钢板桩围堰还可以提供良好的支撑作用,保证施工现场的安全。
钢板桩围堰施工的步骤如下:第一步是选址和钻孔,根据需要施工的基坑形状和规模,确定钢板桩围堰的大小和位置。
然后,在选定位置进行钻孔作业,将钢板桩插入土层中。
钢板桩的直径和长度根据施工要求进行选择。
第二步是安装钢板桩,将钢板桩插入钻孔中,直到达到设计要求的深度。
钢板桩之间通过连接器连接在一起,形成一个完整的围堰体系。
连接器通常是用螺栓或焊接的方式固定在钢板桩上,以确保连接牢固。
第三步是做土工填充,将岩石、沙土等杂质清除干净,然后逐步填充土壤。
填土的厚度需要根据具体情况进行确定,以保证围堰的稳定性和安全性。
填土时要注意均匀分布,避免集中载荷导致围堰倾斜或坍塌。
第四步是进行固结,对围堰进行固结加固。
常见的固结方法有喷浆、植树等。
喷浆是指在钢板桩和填土之间注入混凝土或水泥浆液,以提高围堰的稳定性。
植树是指在围堰上方种植树木,利用树木的根系来固结土壤,增强围堰的抗冲刷能力。
最后一步是进行施工作业,包括基坑开挖、挖泥泥浆输送等。
基坑开挖时,需要根据围堰的设计要求进行,严格控制开挖深度和坡度。
挖泥泥浆输送时,可以通过围堰上方的管道将泥浆输送到指定位置,实现围堰内的安全施工。
水利工程钢板桩围堰施工方法具有施工简便、效率高、安全可靠的特点。
在实际施工中,还需注意以下几点:1. 围堰的设计和施工需要由专业的工程师进行,确保围堰的质量和稳定性。
2. 施工现场应进行水位监测和排水处理,及时发现和处理水位过高或渗漏等问题。
坚硬岩层岩溶发育段钢板桩围堰施工工法中铁十九局集团第七工程有限公司康大平、吕涛、胡维江、舒典旺、黄维畅1 前言伴随着我国高速铁路向城市化发展,铁路项目进入城市复杂环境,安全、环保要求随之增高。
在珠三角城际轨道交通建设中,由中铁十九局集团承建的新塘经白云机场至广州北站项目跨流溪河特大桥,位于广州市白云区,为双线特大桥,全长3946.4m。
本桥设计以1-(48+80+48)米混凝土双线连续梁跨越流溪河主航道。
11#、12#、13#墩位于流溪河水中。
该处最低通航水位5.84m,最高通航水位7.24m,水深6~8m,承台为低桩承台,承台位于冲刷线以下,嵌入坚硬岩层2m,基底为坚硬岩层灰岩,承载力达到б0=1200KPa,并有溶洞发育,地质勘探表明,遇洞率为100%,溶洞发育程度为剧烈发育。
两侧河岸下部为抛石护坡,上部为混凝土防洪堤坝,附近有居民区,环保要求高、施工难度大,采用常规的施工工艺无法施工。
施工中通过技术创新运用各种先进手段、技术及设备,不断积累施工经验,总结形成“坚硬岩层岩溶发育段钢板桩围堰施工工法”,本工法有效地解决了坚硬岩层岩溶发育段水中钢板桩围堰施工中的技术难题,将拉森钢板桩插入坚硬岩层,形成无封底钢板桩围堰。
2 工法特点2.1技术适用性强。
通过采用静压植桩机螺旋钻并用压入法将拉森钢板桩压入承载力高达1200KPa的坚硬岩层中,有效突破坚硬岩层。
在工程项目中遇到此类坚硬岩层的情况是很少见的,因此本技术对大部分环境具有普遍适用性。
2.2工作效率高。
通过将预掘引孔、钢板桩插入、岩溶注浆三者统一结合成一个系统,使工序衔接紧密,施工快速,功率高。
2.3环保效果高。
通过采用静压植桩机施工技术,利用静荷载压入钢板桩,减小了对周边地层的扰动、降低了噪声污染及减少对河道污染。
2.4施工质量安全可控。
钢板桩自持力强、围堰止水效果佳。
通过利用静压植桩机自带高压送风系统的中空螺旋钻杆改装高压注浆系统加固溶洞,并加固砂层加强钢板桩自持力,并达到止水效果。
水利工程中钢板桩围堰设计与施工技术研究发布时间:2021-01-15T07:41:29.965Z 来源:《中国科技人才》2020年第23期作者:奚少良[导读] 落实水利水电工程中的钢板围堰结构设计与施工操作时,应注意结合实际情况,对不同钢板桩支护结构进行科学计算,包括悬臂式钢板桩计算、单纯钢板桩计算等。
与此同时,在钢板桩围堰施工过程中,还要注重采用专业的钢板桩围堰施工准备方式,并配合适宜的钢板桩围堰施工技术,让整个施工过程落实得更加顺利。
南宁水利电力设计院摘要:落实水利水电工程中的钢板围堰结构设计与施工操作时,应注意结合实际情况,对不同钢板桩支护结构进行科学计算,包括悬臂式钢板桩计算、单纯钢板桩计算等。
与此同时,在钢板桩围堰施工过程中,还要注重采用专业的钢板桩围堰施工准备方式,并配合适宜的钢板桩围堰施工技术,让整个施工过程落实得更加顺利。
关键词:水利工程;钢板桩;围堰设计施工引言水利工程项目的桩基基础施工过程中,想要获得更好的深基坑施工效果,就需要使用木质的矩形导向框架,配合圆形截面钢,在水深4米以下的河床或沙石土位置进行钢板桩围堰止水挡土结构的设置。
尤其是在水利水电潜水地基中的基础工程,因为得到了钢板桩的施工辅助,能够获得良好的防渗透与止水效果。
1不同钢板桩支护结构的计算1.1悬臂式钢板桩计算由于悬臂式钢板桩没有任何支撑结构,所以在实际应用过程中,主要依靠入土深度来对桩体的稳定性进行保障。
因此,此钢板桩类型比较适合用于支护深度较小的水利建设工程,在对悬臂式钢板桩的支护结构进行规格计算时,技术人员首先要计算桩体的入土深度和最大弯矩,保证钢板桩可以满足入土深度要求,进而获得良好的深扎稳定效果。
1.2单撑(单锚)钢板桩计算将钢板桩放置到规定位置时,钢板桩此时会受到净主动土压力、净被动土压力、和支撑反力三种来自于不同方向的力,钢板桩平衡时,这三个力就会相互抵消,保证钢板桩的矗立稳定性。
与此同时,为了让钢板桩的内力得到有效掌握,技术人员可以依据入土深度以及支撑反力进行科学计算。
水利工程施工中钢板桩围堰技术的应用研究发布时间:2022-04-06T05:33:43.436Z 来源:《中国建设信息化》2021年第21期作者:孙明明[导读] 钢板桩围堰是一种施工简单、造价经济、对周边水环境影响较小的施工方法孙明明枣庄市水利勘测设计院,山东枣庄 277800摘要:钢板桩围堰是一种施工简单、造价经济、对周边水环境影响较小的施工方法,在水利工程施工中较为常见。
本文就以钢板桩为例对水利工程围堰施工技术的应用实践进行分析,希望对相关工作者有所帮助。
关键词:钢板桩围堰;施工方法;水利工程;应用实践引言:现代水利工程项目数量逐渐增加,对水环境的调节作用也越来越大,在水利工程建设过程中,为了防止其周边水体或土石等因不受阻挡而落入项目施工现场后影响相关工作的正常开展,所以一般情况下会通过搭建临时性维护结构即围堰的方式以达到助力项目推进的效果。
一、钢板桩围堰技术概述现代桥梁水中承台施工中,钢板桩围堰得到了广泛应用,主要是逐根插打钢板桩,钢板桩之间互相咬接,形成一个闭合的整体,可有效抵挡外侧水土,为桥梁施工作为提供可靠支撑。
钢板桩围堰主要施工流程如下:施工前期准备→实地勘察→试安装钢板导向平台→插入钢板桩固定→用混凝土进行灌注→利用排水系统进行内支撑加固→割护筒、破桩头→检桩→凿平或找平桩系梁施工下承面→桩系梁施工→第1节墩柱施工→反灌水、从底往上逐步拆除内支撑→钢板桩拔出。
结合相关工程实践经验分析可得,钢板桩插打便捷,具有强度高、易拔除、质量小、防水性好等优点,且可多次重复使用,适用于砂土、黏土、碎石土及风化岩石等河床,本文主要以老屋院资水大桥工程为例,详细分析了钢板桩围堰施工技术在水中承台施工中的运用情况。
二、水利工程施工中钢板桩围堰技术的应用实践1、做好打桩与钢板插入施工在实际施工过程中,为保障钢板桩施工质量需要做好打桩处理,在操作时要控制好力度,既要使其能起到固定效果,又要尽量保障其完整性,可通过增设桩帽的方式避免顶部被敲坏。
水利工程钢板桩围堰施工探究水利工程钢板桩围堰施工是一种常用的围水施工方法,可以有效地控制施工现场的水位,确保施工安全和质量。
本文将对水利工程钢板桩围堰施工进行探究,分析其施工原理、施工步骤以及施工中应注意的问题。
水利工程钢板桩围堰施工的原理是通过钢板桩的连接和围堵工作空间的方式来控制水位,将施工现场暂时隔离出来,便于施工人员进行施工作业。
钢板桩一般为U型或Z型,通过锁口连接起来形成一个连续的围堰,可根据需要选择适当长度的钢板桩。
钢板桩围堰施工的步骤主要包括以下几个环节:前期准备、钢板桩沉桩、钢板桩连接、围堰封堵和抽水运营。
前期准备阶段,需要对施工现场进行勘测和测量,确定施工范围和水位变化情况,进行堆场布置和设备准备。
同时要制定施工方案和施工计划,明确工序和工时。
钢板桩沉桩阶段,首先需要对施工区域进行挖土或清除障碍物,使土地表面平整。
然后,在施工现场按照设计要求进行桩位标定和定位,然后采用振动或打击的方式将钢板桩沉入地下。
通常情况下,桩的长度要深入地下50-100厘米。
钢板桩连接阶段,对沉桩后的钢板桩进行连接。
一般采用销子和平顶板的方式进行连接,确保连接牢固和密封。
连接完成后,对连接部位进行检查,确保连接部位无缝隙。
围堰封堵阶段,一般使用混凝土或土方进行围堰的封堵。
首先在围堰上方进行加固,增加围堰的稳定性。
然后将混凝土或土方填充到钢板桩内部,使围堰达到所需高度。
抽水运营阶段,当围堰完成封堵后,需要启动抽水设备将施工现场的水位降低到规定标高。
同时监测围堰的稳定性和水位变化情况,保持施工现场的安全。
在水利工程钢板桩围堰施工中,需要注意以下几个问题:一是选择合适的钢板桩材料和连接方式,确保围堰的牢固性和密封性;二是在施工过程中要及时检查和维护围堰的稳定性,防止围堰变形或破损;三是合理安排施工进度和水位变化,确保施工进展顺利;四是注意施工现场的环境保护和安全防护,防止施工造成的污染和事故发生。
水利工程钢板桩围堰施工是一种重要的围水施工方法,通过有效控制水位,保证施工的安全和质量。
坚硬岩层钢板桩围堰水刀法施工工法1 前言现阶段钢板桩围堰的主要施工方法为吊车配合振动桩锤进行插打,但是针对于较为坚硬的岩层,容易造成钢板桩入岩深度不足,无法插打等一系列问题,现国内、外常用的解决岩层难题钢板桩施工方法为使用静压植桩机施工技行,此种大型设备在施工过程中使用较为复杂,且成本较高。
本工法通过对实际施工中的应用,及时总结,掌握解决此类问题的关键技术,确定了利用高压射水技术(水刀技术)与传统的钢板桩施工技术相结合,实现岩层地质钢板桩简便施工。
主要研究开发单位为黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司,经过关键技术鉴定,判定此项技术已达到国内领先水平。
2 工法特点2.1 解决岩层围堰难题。
利用高压水枪(水刀)在钢板桩插打时使用,减小岩层地质对钢板桩的侧摩阻力与端阻力,使钢板桩打入容易,保证了围堰的整体稳定性。
2.2 安全性高。
通过钢板桩围堰,可有效增强基坑支护的稳定性,安全系数高,减少潜在的安全风险。
2.3 降低成本。
针对钢板桩无法打入情况,利用水刀法进行,可有效减少施工特种设备的投入,与静压桩相比较,成本较低。
2.4 节约工期。
钢板桩打入方便,入岩迅速,可有效节省钢板桩打入时间,从而节约工期。
2.5 施工简便。
水刀法只需在钢板桩内侧焊接钢管,钢管与设备通过软管连接,施工方便。
3 适用范围适用于泥岩层、单轴抗压强度较高的强风化岩层等地质结构复杂的河床基坑钢板桩围堰施工,岩层单轴抗压强度小于500kpa为宜。
4 工艺原理水刀法工艺原理,在钢板桩内侧焊接钢管,将钢管与水刀设备(高压射水设备)连接,插打钢板桩时通过高压射水降低钢板桩入土部位的端部阻力,增加钢板桩周围土体的空隙水压力,扰动钢板桩周围土体,使周围土体达到临时松动状态,在钢板桩携带钢管下入过程中,减少钢板桩的侧摩阻力,使钢板桩入岩更加容易。
待钢板桩插打至设计高程后,停止高压射水。
5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 施工准备钢板桩打入完成焊接导向限位钢板桩打入钢板桩拼接围堰内开挖清理焊接首道内支撑抽水、围堰内清焊接其他内支撑施工准备与传统钢板桩打入方法不同,水刀法需在打入前做好准备工作。
浅析水利工程中的钢板桩围堰施工技术近几年,钢板桩围堰施工技术在水利工程施工中得到广泛应用,合理应用此项技术不仅可以提升围堰的稳定性和强度,并且可以有效提升工程整体质量,本文笔者以某水利工程为例对钢板桩围堰施工技术进行研究。
标签:水利工程;钢板桩围堰施工技术;分析前言围堰是水利工程的关键构成部分,在实际施工过程中围堰位置具有流量大,流速快以及河道面积有所减小的特征,为了避免其出现坍塌的情况施工单位需要采取相应措施对其稳定性和抗冲击性进行提升。
钢板桩围堰施工技术具有防水性较强及密封性较好的特点,可以构建一个临时封闭的空间,为水利工程提供无水条件,为此被广泛应用至实际施工中,下面对此项技术在水利工程中的应用进行分析,以供借鉴和参考。
一、工程概况例如某水利工程邻近于河流中游,主要用途包括防洪和灌溉,基础建筑及水闸工程为一级,临时建筑为四级,施工现场中存在大面积的软土地基,为了保证工程整体质量,在经过分析后采用钢板桩围堰施工技术进行了应用,后期反响较好,下面以此为例对钢板桩围堰施工技术进行分析。
二、水利工程中钢板桩围堰施工技术分析第一,对施工前准备工作进行分析。
钢板桩围堰施工准备工作包括以下几方面:其一,在钢板桩运送至施工现场时相关人员需要严格按照要求对质量、型号及性能等进行检查,例如:在检查锁扣时如果其存在死湾或者扭曲的情况需要展开矫正处理;同时需要使用钢尺对钢板上部、中部以及下部位置的宽度进行测量,工程概况中的工程控制相邻钢板桩宽度的差值小于一厘米,在在检查无任何后需要做好整理、分类和编号的工作,之后根据存放要求将其存放至适当的位置,避免出现受潮或者损坏的情况。
其二,施工人员需要根据工程实际情况和需求在钢板桩上钻出适当大小的孔洞,作为吊装孔和拔桩孔,与此同时需要让施工人员清除施工区域内的淤泥和杂物,进而为后期施工过程提供便利条件。
第二,对钢板桩施工过程进行分析。
钢板桩施工质量对水利工程整体质量会产生一定的影响,为此施工单位需要在施工中投入更多的人力和物力,在实际施工过程中施工人员需要使用相应设备将钢板模板吊装至指定的施工平台上完成拼接工作,在拼接缝位置对橡胶密封片进行合理设置,避免后期出现渗漏的情况,在最后一圈拼接完成后需要做好螺栓牢固度及其他方面检查工作,在达标后借助桩体自重进行下沉,待下沉至水底后使用振动锤进行捶打,使其完全沉入土层中,沉入后对对桩体垂直度及水平度进行检查,无任何问题后使用编织袋对钢板桩外部进行包裹,向内部投放适量的石块,之后使用水泵抽出围堰中的水,并且需要对其是否出现渗漏的情况进行检查,当出现渗漏问题时施工人员需要尽快采取针对性措施进行处理,避免钢板桩发生沉积的情况。
2019年 第5期(总第303期)
黑龙江交通科技
HEILONGJIANGJIAOTONGKEJI
No.5,2019
(SumNo.303)
坚硬岩层钢板桩围堰水刀法施工技术研究
李绪森,左金城
(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司,黑龙江哈尔滨 150000)
摘 要:通过在钢板桩内侧焊接高压水枪,减小钢板桩插打时,坚硬岩层对钢板桩的侧摩阻力和端阻力,使钢板桩能够较为轻易的打入设计深度,从而解决坚硬岩层钢板桩围堰的施工难题,保证围堰的整体稳定性。
钢板桩围堰水刀法施工具有工期短、造价低、设备投资少等优点,并通过黑龙江大桥工程介绍了钢板桩围堰水刀法施工的实际应用情况。
关键词:钢板桩;围堰;水刀法
中图分类号:TU473 文献标识码:B 文章编号:1008-3383(2019)05-0138-02
收稿日期:2018-11-20
作者简介:李绪森(1987-),男,工程师,研究方向:交通工程。
1 工程概况
黑河-布拉戈维申斯克黑龙江(阿穆尔河)公路大桥工程简称黑龙江大桥,位于黑河(中国)、布拉戈维申斯克(俄罗斯)间跨越黑龙江,是我国“一带一路”战略的重要组成部分,是“中俄蒙经济走廊”对俄互联互通的重要跨境基础设施,是黑龙江省推进“龙江丝路带”、建设“三桥一岛”的关键节
点。
建设本项目是促进中俄两国经贸往来,振兴东北老工业基地的重要举措。
对于贯彻落实振兴东北战略,改善口岸基础设施条件,便利中俄两国人员交往与经贸合作,提升我国沿边地区开发开放水平具有重要意义。
黑龙江大桥全长12
84.1m,主桥结构形式为钢—混凝土叠合梁矮塔斜拉桥,跨径布置为(84.75+84+5x147+84+84.75
)m。
中国一侧引桥的结构形式为钢—混凝土叠合梁连续梁桥,跨径布置为(3×66.5)m。
桥宽均为14.5m,设计等级为公路—I级。
结构形式为钻孔桩基础,矩形承台,主墩墩身分为两节,第一节为实体式墩身,第二节为双柱式墩(方柱)向外倾斜布置,主桥上部结构为矮塔斜拉钢-
混叠合梁,引桥墩身为双柱式墩(方柱),引桥上部结构为钢混叠合连续梁。
黑龙江大桥下
部分为0#台~7#墩8座墩台,引桥0#台~3#墩位于
防洪大坝内侧陆地上,主桥4#墩位于防洪大坝外侧
江滩处,
5#墩、6#墩、7#
墩位于江中,其中含钢板桩围堰4座,
3座位于江中。
地质层为坚硬岩层,使用水刀法进行施工,极大程度地节约了施工工期,更好的满足施工需要,在劳动力、材料及设备上有效的节约资源,为黑龙江大桥提供了有效的工期保障,同时大大提高了施工临时结构的稳定性和安全性。
2 水刀法施工技术原理和工艺流程
2.1 水刀法施工技术原理
水刀法工艺原理,即在钢板桩内侧焊接钢管,将钢管与水刀设备(高压射水设备)连接,插打钢板桩时通过高压射水降低钢板桩入土部位的端部阻力,增加钢板桩周围土体的空隙水压力,扰动钢板桩周围土体,使周围土体达到临时松动状态,在钢板桩携带钢管下入过程中,减少钢板桩的侧摩阻力,使钢板桩入岩更加容易。
待钢板桩插打至设计高程后,停止高压射水。
2.2 水刀法施工工艺流程及操作要点
(1)施工准备
运用水刀法施工工艺,在钢板桩打入前,首先应根据地质情况选择水刀动力设备的具体型号,在相应的地质层取出试验所用的土质材料,对材料进行强度试验,以确定动力设备。
根据力学计算书和以往施工经验,选用拉森IV型(400mm×170mm×15.5mm)钢板桩,桩长15m和18m搭配使用。
将高压射水排管(Ф50mm钢管)焊接于钢板桩U型槽内,钢管长度与钢板桩顶齐平,钢管顶端略高于钢板桩底部5cm,钢管端头使用带口钢头进行连接,端口形状为圆弧形,圆弧中部为小孔,孔径为2~7cm,孔径越小喷射的水压越大,作用越明显。
将钢管卡口每隔1m焊接于钢板桩内壁,保证钢管固定牢固。
水刀设备连接后进行水压测试,调整射水压力,以保证钢管随钢板桩同时打入岩层。
(
2)钢板桩导向限位在钢板桩插打前,需要在岛面围堰两侧插打4根导向桩,每两根导向桩纵向间距为12m,并在位
·
831·
第5期李绪森,左金城:坚硬岩层钢板桩围堰水刀法施工技术研究总第303期
于岛面上方1.5m处的导向桩内侧焊接双拼I45工
字钢作为钢板桩围堰的导向架,如图1所示。
工人可站立于导向架上扶正钢板桩,然后逐侧插打钢板桩围堰,每侧插打完成后即可拆除导向架及拔除导
向桩。
图1 导向架示意图
(3)钢板桩打入
钢板桩采用逐根插打的方式依次打入,并根据水流方向确定打桩顺序,先打入上游侧,再打入下游侧。
围堰角根据实际情况制作角桩合拢。
打桩前,先开启水刀动力设备,待水刀钢管端部正常射水后,将钢板桩携带射水钢管同时打入土体中,并根据钢板桩的进尺速度估算土体(岩层)的强度,依此调整射水压力。
射水压力取值范围为0~30MPa,打入时的压力值可根据准备工作中的试验数据来确定,一般岩层强度为350kPa时的压力值宜为15MPa。
高压射水用水可就地取材,抽取江水作为高压喷射水。
在插打施工时,要做到实时监测,如有倾斜即刻矫正,保证桩身垂直,以便最后顺利合拢。
每根钢板桩施打完毕后,即与围囹焊接牢固。
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。
并要随时观测射水钢管有无开裂、漏水现象,若有发现及时修补。
(4)钢板桩打入完成
钢板桩插打的关键,是第一根桩的位置和垂度,由于钢板桩之间,通过锁口相互扣合,前一根钢板桩的打入情况将直接影响后根桩的插打,所以第一根钢板桩的打入位置和垂度至关重要。
采用水刀法施工,在施工过程中可及时调整钢板桩的位置,也更容易保证钢板桩的垂直度。
安插钢板桩,使用履带吊配合DZ90型号和DZ120型号振动桩锤插打钢板桩至设计高程,单根钢板桩的打入时间约为30min。
钢板桩吊起前,可在锁口内涂抹黄油等润滑剂,起到阻水、减小摩阻等作用。
(5)焊接首道内支撑
在钢板桩支撑设计位置间距2m均匀布设牛腿,牛腿采用I32a工字钢,围囹坐落于牛腿上。
横向支撑采用Φ630×8mm钢管,将横向支撑含与围囹焊接一体,同时在横向支撑端部焊接斜撑,减小
支撑的跨度与弯矩,保证钢板桩的稳定性。
四角对
称设置Φ630×8mm钢管八角支撑,采用焊接固结
连接;中间设置六道内支撑,采用Φ
630×8mm钢管。
(6)围堰内开挖清理及焊接其他内支撑
承台在河床以下,需进行承台基坑开挖工作,
在插打钢板桩后需挖除河床至设计高程,采用3
60L挖掘机、小型挖掘机配合长臂挖掘机进行开挖工作,开挖时由围堰两侧向中间倒运土方,由长臂挖掘机在中间处将土方运出,注意开挖工作顺序,开挖至设计内支撑高度时及时安装围囹及内支撑,保证坑内的稳定性。
待基坑开挖深度达到第二道围囹处时停止开挖,以上述同样的方法进行围囹的焊接作业,围囹安装完成后,焊接围堰内支撑,围堰整体稳定后继续采用上述开挖方式进行开挖循环作业。
3 质量控制要点
(1)钢板桩进场后,需派质检人员进行质量检测,保证锁口不发生变形,且内部没有杂物。
(2)严格控制射水钢管与钢板桩内壁的焊接牢固性,钢管宜使用无缝钢管,打入前应调试水刀动力设备,确定压力表的准确性。
(
3)钢板桩插打时要使桩身竖直,避免出现歪斜而导致索口无法紧密扣合。
(
4)钢板桩在插打时需要在桩顶设置桩帽,保护桩顶免遭损伤,不能对钢板桩击打过烈,造成桩底卷曲变形以致不易拔桩。
4 结 语
(1)解决岩层围堰难题。
利用高压水枪(水刀)在钢板桩插打时使用,减小岩层地质对钢板桩的侧摩阻力与端阻力,使钢板桩打入容易,保证了围堰的整体稳定性。
(2)针对钢板桩无法打入情况,利用水刀法进行,可有效减少施工特种设备的投入,与静压桩相比较,成本较低。
钢板桩打入方便,入岩迅速,可有效节省钢板桩打入时间,从而节约工期。
(3)施工简便。
水刀法只需在钢板桩内侧焊接钢管,钢管与设备通过软管连接,施工方便。
参考文献:
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