五牧运河水中墩施工(终级)分析

水中墩施工方案、工程概况无锡西特大桥94#、95#墩位于五牧运河上，该处最高通航水位为+4.07m（吴淞高程），水深约4.50m,该处河流流速较小，有船只通过，多为300t级的运输船。

其中94#墩承台底标高为-6.564m,承台大小为14.3mX 10.4mX 4m,95#墩承台底标高为-4.57m，承台大小为7.4mX10.2mX4m,地质条件自上而下分别为: 淤泥质粘土卢60kpa,厚度为0〜3m,粉土，厚度为8m左右，a=120Kpa,粉质粘土, 厚度7m左右，卢60Kpa二、方案的选择根据现场的情况和技术经济比较，此两墩采用钢管桩平台施工，待完成钻孔后，再进行钢板桩围堰施工以施工承台。

主要工艺流程如下:1、钢管桩平台施工1.1、钢管桩的打设根据现场情况，采用①529的管桩进行打设角桩，打设时采用浮吊配合振动锤进行施工，事先测量出施工平台角部的钢管桩的位置，插入竹竿定位。

为了精确定位钢护筒，中间的钢管桩采用①425,采用绳拉和尺量的方法进行测量施打。

1.2、上部结构94#平台上部结构是由一组21m的贝雷梁作纵梁，1.1m的花架，上铺8.1m的栈桥梁，作为钻机的承重梁，栈桥梁上铺方木，方木上钉上竹胶板。

95#平台由一组标准花架的贝雷梁作纵梁，其他结构与上同。

见〈水中施工平台图〉1.3、钢管桩剪刀撑的安装剪刀撑的安装是在钢管桩完成后就要进行的工作，其位置紧挨水面；剪刀撑的材料采用［22a,剪刀撑将每根钢管桩连接成一体，增加了平台的稳定性。

（见钢平台的施工图）1．4、钢护筒的打设94#墩桩径为1.50m,选用①1.80m的钢护筒，壁厚8 mm,长度为9m,打入河床四米（视现场打设情况而定）。

事先在平台上测量出桩位,后在贝雷架与钢管桩处上下焊接两道护筒导向框，利用振动锤沉埋钢护筒。

95#墩桩径为1.00m，选用①1.30m的钢护筒，沉埋过程与上同。

2、钢板桩施工钢板桩施工是在钻孔桩完成后进行的,此时应先拔出钢管桩。

根据现场的情况，94#墩采用15m的钢板桩，钢板桩围堰使用大小为：16.8mX 12.8m；95#墩采用12m的钢板桩，钢板桩围堰使用大小为：12.8mX 9.6m。

钢板桩围堰合拢后,将设置内支撑,矩形围堰采用平面钢架支撑为宜,四个角设置为三角形,其稳定性较好,又可以做成抽水平台,内支撑的安装由上往下,一边抽水,一边安装，其数量根据水压力和土压力计算决定。

其中94#墩支撑采用三道支撑，95#墩采用二道支撑。

见〈钢板桩围堰施工图〉2．1．钢板桩施工的一般要求钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角, 以便标准钢板桩的利用和支撑设置, 各周边尺寸尽量符合钢板桩模数。

整个基础施工期间, 在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中, 严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

2．2. 钢板桩的检验、吊装、堆放⑴钢板桩的检验对钢板桩, 一般有外观检验和材质检验, 以便对不符合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难, 一般情况下只要求进行外观检验；包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

检查中要注意：a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）害孔、断面缺损的应予以补强；C）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度；d）对钢板桩表面残留物予以清理。

原则上要对全部钢板桩进行外观检查。

⑵钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊运。

吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

⑶钢板桩堆放钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。

堆放时应注意：a.堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便;b钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明;C.钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木,垫木间距一般为3-4 米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2 米。

2. 3. 钢板桩施工顺序施工准备f施工放样及施打定位桩f导向框安装f施打钢板桩f 钢板桩内支撑1f 排水f堵漏f钢板桩内支撑2f与上层支撑的竖向支撑安装f排水f堵漏f清淤f封底f混凝土浇筑f钢板桩围堰拆除（说明：黑体字部分依据围堰支撑层数循环作业同时进行高压射水清淤作业）⑴ 施工放样及施打定位桩将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。

采用测量仪器准确放出控制坐标点后打入钢管桩作为定位桩，在钢管桩露出地面或水面部分刷上标志并焊上牛腿，作为打桩导向位置及高程控制标志。

⑵导向框安装为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，有效控制桩的打入精度，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导向框架。

安装导向框时应注意以下几点：1.导向框架通常由型钢组成，分为内外导向，其中间空档为钢板桩的插打位置。

导向框架一般焊接在定位桩牛腿上。

2．导向框的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

3．导向框不能随着钢板桩的打设而产生位移和变形。

⑶钢板桩施打钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本段工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工要求：1．通常采用浮吊吊挂具备施工需求功率的振动锤进行施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况。

2．打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。

3．打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

4．在插打过程中随时测量监控，每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，应拔起重打。

5．打桩顺序：通常选择从钢板桩围堰上游侧中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，在河下游中心合拢，最初的一、二片钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。

插打钢板桩前，应在上层导向框上精确标出每一片钢板桩的位置，在中间一片钢板桩（即第一片钢板桩）位置两侧焊角钢做小导向，确保钢板桩不发生横向位移，每完成3 米测量校正1次，确保在同一直线上。

每根钢板桩施打完毕后，即与槽钢焊接牢固。

根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般为2-3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。

钢板桩合拢应通过精确计算，确定合拢口位置，如偏差较大可视具体情况配置相应规格的异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。

⑷围堰封底施工1．水下混凝土性能围堰水下封底应全断面一次连续浇注完成。

为此，首先组织尽可能大的混凝土供应和浇注能力。

其次，研究水下混凝土的配合比设计，采用低热水泥和良好的粗、细骨料，掺加适量粉煤灰和外加剂。

从而使混凝土拌和物和易性良好，可泵性好，初凝时间长，坍落度损失小。

2．封底厚度的确定封底混凝土厚度主要考虑以下两个因素：a封底混凝土底面在受到内外水头压力差的作用下，若钢板桩围堰和封底混凝土之间的粘结作用不致被静水压力破坏时，则必须有足够抵抗封底混凝土及围堰整个被浮起的能力。

b.在围堰整体能稳定时，必须考虑封底混凝土在抵抗向上的水压力及其它荷载时能正常工作。

不致因产生向上的挠曲和折裂致使围堰穿孔。

所以，混凝土封底应有足够的厚度，以确保围堰的安全。

说明：根据现场实际情况决定是否采用混凝土封底）⑸基坑支撑结构在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内水位的下降按“先支撑后降水，分层支撑分层降水”的原则进行，基坑支撑的顺序如下：加入第一层导梁-进行第一层支撑-抽水至第二层支撑处-加入第二层导梁-进行第二层支撑-T抽水至基坑底（说明：黑体字部分依据围堰支撑层数循环作业）⑹钢板桩的拔除基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。

拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔位置。

否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，给己施工的地下结构带来危害。

设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。

1. 拔桩方法采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

2.拔桩时应注意事项a.拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5 根以上。

可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。

拔桩的顺序最好与打桩时相反。

b振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。

对较难拔除的板桩可先用振动锤将桩振下100- 300mm然后再振拔。

C.浮吊应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

d供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1. 2-2.0倍。

e.对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15mi n,振动锤连续不超过1．5h。

2．5、钢板桩围堰作业标准1. 各种原材料，半成品严格按质量要求进行采购。

钢板桩送到现场后，应及时检查、分类、编号，钢板桩锁口应以一块长1.5〜2.0m标准钢板桩进行滑动检查，凡锁口不合应进行修正合格后方能使用。

2.钢板桩质量要求a.桩的垂直度控制在1%以内;b桩底高程误差控制在10c m左右;C.沉桩要连续，不允许出现不连续现象;d桩的平面位移控制在15c m以内。

3.在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm断面上的错位不大于2mm4.钢板桩成组施打时要求组拼的钢板桩两端平齐，误差不大于3mm钢板桩组上下一致，误差不大于30mm在施打过程中，每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%。

5.围堰使用完毕在围堰内灌水应高出围堰外水位1〜1.5m。

2. 6、常见问题及处理措施1.钢板桩施打一定深度后无法继续打入原因分析：遇上较大的块石或其它不明障碍物处理措施：将钢板桩往上拔l.0m〜2.0m，再往下施打，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移; 如上述方法失效时采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

2. 带桩现象原因分析：钢板桩所处位置地基松软处理措施：把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。

3.钢板桩沿轴线产生倾斜原因分析：a.施打时，未对桩身竖直度进行及时检测；b.钢板桩施打挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同发生偏斜；c. 钢板桩成组施打时，钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致导致桩身倾斜处理措施：倾斜度较小时可以用倒链葫芦将桩反向拉住再施打，经过多片钢板桩的逐步纠偏消除倾斜；进行钢板桩捆绑施打时加强测量工作，发现倾斜及时调整，严格控制每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度，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组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；倾斜度较大通过上述处理措施失效时采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工。