[12-11 17:01:08] 来源：http://www.tmgc8.com 水利水电 阅读：3321次
摘要:本工程为三门核电一期循环水泵房项目的海工部分,泵房基坑支护前,先要将施工区域与大海隔离,本工程采用冷湾650钢板桩施工工艺,钢板桩内衬PE土工膜,然后进行芯土回填,钢板桩体外设3道围檩拉杆,在整个施工期内,采取赶潮(即在海潮位较低时)施工,成功阻挡了海水,使得泵房基坑支护工程顺利实施。
关键词:钢板桩 围堰闭气 PE土工膜围檩
1 工程概况
本工程围堰按20年一遇临时土石围堰设计,20年一遇高潮位4.79m。围堰顶高程5.59m,围堰堰体宽度为8m。围堰全长188米,西端与岩石岸坡用砼浇筑连接,东端与北护堤防渗体系相连,构成了一个整体挡水防渗体系。
围堰桩号Cw0-006～Cw0 008(迎水面)和C0-008～C0 008采用厚8mm双排钢板焊接后全断面封闭,钢板与钢板桩交接处采用焊接,钢板外侧采用20#槽钢@50cm作竖向加强筋,加强筋外侧与设计围檩延长段连接,拉条对拉;Cw0 008~Cw0 155(迎水面)和C0 008～C0 140采用双排冷弯钢板桩;双排钢板和钢板桩内侧回填粘土进行闭气,外侧两边抛石镇压层。镇压层高程为2.50m,顶宽5.0m,再按1:2放坡。围堰桩号Cw0 140～C0 180采用单排冷弯钢板桩,两侧原石回填至7.0m高程。钢板桩围檩采用三道两条背向并列的20#槽钢,拉条采用ф22拉杆,在围檩高程1.8m、4.8m、7.8m上拉条间距分别为1.5m、2.0 m、3.0 m。冷弯钢板桩型号: 650 mm *540 mm *10mm(w*h*δ)。
2 钢板桩施工方案
2.1 基槽开挖
依据施工图纸提供的控制点,进行现场围堰轴线的放样。
围堰与基岩交接处基岩面采用镐头机进行表面分化岩层清理,开挖成台阶形式。双排钢板桩围堰内侧土石方高程3.5m以上先进行开挖外运,同时在桩号Cw0 122之前的基槽内土石方开挖至外海侧。在外海侧填筑一条高程3.0m施工道路,作为钢板桩施打平台。对Cw0 122~ Cw0 155和C0 110~ C0 180段采取分段形式开挖,为给打桩机有足够的打桩平台与减少边坡的开挖量,先开挖Cw0 122~ Cw0 155段的基坑,开挖的土石方作为内排钢板桩外侧的镇压层.。该段钢板桩打完后,再进行C0 110~ C0 180段基坑开挖,C0 165~ C0 180段的单排钢板桩外侧按1:1.5放坡开挖,内侧在桩号C0 165~C0 180高程3.5m处修一条宽8m的马道,作为钢板桩施打平台。
2.2 钢板桩的选用
考虑到现有拉森4#钢板桩不管是租赁市场还是销售市场供货量均不足,而冷弯650*540*10钢板桩市场供货可及时到位,有利于保证施工进度;且冷弯650*540*10钢板桩有21m桩长,施工时无需接桩。而拉森4#国内桩长一般在12~15m,施工时必须接桩。因此原设计拉森Ⅳ型钢板桩由冷弯钢板桩替代。
依据工程地质资料及设计文件选用钢板桩长度为:9.5m、12.8m、21m。
2.3钢板桩的检验、吊装、堆放
(1)钢板桩的检验
对进场的钢板桩进行现场随机外观外观检验,以防不合格产品进入施工场地。外观检测项目如下表:
序号 检测项目 允许公差
1 长度偏差 100mm -100mm
2 宽度偏差 13mm-13mm
3 厚度偏差 0.3mm-0.3mm
4 高度偏差 10mm-10mm
5 弯 曲 ≤50mm
(2)钢板桩吊运
装卸钢板桩采用钢索捆扎两点吊。装卸吊运时,桩长21m的钢板桩每次起吊根数不超过5根,随时注意保护锁口免受损伤。
(3)钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点,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,同时尽量堆放于工作面附近,减少二次搬运。
2.4 钢板桩施打
2.4.1 施工顺序
第一阶段:从C0 070开始往两侧施打,先进行桩长21m钢板桩施工,在施打到C0 110后,打桩机从C0 110处在高程3.0m修一条通往外排桩的便道转移到与施打外排桩的平台,进行外排桩的施工。基槽清理是分段进行,在每段施打前在轴线两侧50cm范围内采用钢钎进行试探,勘察碎石是否已清理干净或是否还存在有块石。
第二阶段:从Cw0 080开始往两侧施打,先进行桩长21m钢板桩施工,在施打到Cw0 122后,Cw0 122~ Cw0 155和C0 110~ C0 180段采取分阶段施打方式,先施打外排桩。待Cw0 122~ Cw0 155段施打完毕,C0 110~ C0 180段进行土石方开挖,开挖出长20m左右基坑后,进行边开挖边打桩,开挖出的土石方作为已成型部分的镇压层给予回填。
2.4.2 导架的安装
在钢板桩试桩阶段,为保证沉桩轴线位置的正确和桩的垂直度,控制桩的打入精度,防止钢板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,采用导架控制桩的轴线走向和垂直度,亦称“导向架”。导架由两根成型钢板桩和围檩组成,钢板桩的间距一般为9米,围檩布置在高程1.8m和7.8m,采用双向导架,围檩之间的间距略比板桩墙厚度大8～15mm,在高程7.8m围檩又作为操作人员锁口对中的操作平台。www.tmgc8.com
2.4.3 钢板桩施工工艺
(1)在钢板桩施打前,先进行钢板桩除锈和涂刷沥青漆防腐处理,并在锁口内涂抹黄油和锯木的混合物。在施打导架的两根钢板桩时,利用竹梯操作人员爬上去解除吊绳和焊接围檩。
为保证钢板桩打设精度采用屏风式打入法。吊机上的打桩锤和在钢板桩上预先割好两个孔眼利用钢丝绳进行连接固定,具体连接部位如附图二:
(2)为防止在打下一根钢板桩时,对前一根已成型的钢板桩有影响,需要与围檩之间进行点焊,连成整体。
(3)对准桩与定位桩的锁口,靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止;
(4)试开打桩锤30秒左右,停止振动,利用锤惯性打桩至坚实土层,开动振动锤打桩下降,控制打桩锤下降的速度,尽可能的使桩保持垂直,以便锁口能顺利咬合;
(5)钢板桩至设计高度前40cm时,停止振动,振动锤因惯性继续转动一定时间,打桩至设计高度;
(6)松开液压夹口,打下一根桩,以上依次类推至打完所有桩
2.4.4 钢板桩打设施工措施
(1)钢板桩采用50T履带式吊机进行打设。
(2)围堰外排钢板桩先从桩号C0 070开始往两侧施打,打桩机从目前停靠的位置到Cw0 122处修一条临时便道通往外排钢板桩的高程3.5m的桩机平台。
(3)围堰施工采用候潮施工,利用低潮位进行基槽开挖施工。打桩时考虑安全因素,则要尽量安排在白天施工。
(4)钢板桩在施工时应确保打设的垂直度,垂直度主要从两方面控制,一是利用钢板桩自身的重量,在垂吊空中时垂直,在打设时要控制好钢板桩入土前3m的垂直度;二是利用测量仪器进行观测并校核垂直度。
2.4.5 钢板桩施工中遇到的问题及处理
由于地质结构复杂,钢板桩打拔施工中常遇到一些难题,常采用如下几点办法解决 :
(1)在钢板桩打设过程中,遇到淤泥层中存在大孤石时,则停止打设,拔出钢板桩,对于在表层5m以内的孤石采取开挖后清除方式,然后再重新打设钢板桩;孤石埋置深度大于5m,则及时跟各参建方联系,并最终确定处理方案。
(2)钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜,采取以下措施进行纠偏:在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m,再往下锤进,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,让钢板桩的位置得到纠正,减少钢板桩的倾斜度。
(3)钢板桩沿轴线倾斜度较大时,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,异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工;倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。
(4)在基础较软处,有时发生施工当时将邻桩带入现象,采用的措施是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 PE防渗土工膜
3.1 PE防渗土工膜检验
对进场的PE防渗土工膜根据原材料进场要求进行相应的外观检测和送检,以保证产品的质量。
3.2 PE防渗土工膜铺设
PE防渗土工膜采用“两布一膜”,规格为700g/m2PE膜,膜厚0.3mm。
土工膜铺设时注意张弛适度,尽量避免应力集中和人为损伤。
两布一膜铺设施工顺序为:铺膜→焊膜→缝底层布→翻面铺好→缝上层布。
对于土工膜铺设,考虑部分堰底土工膜在-2.0m高程甚至更低,此部位潮位已基本无法退出,此部分土工膜焊接后予以水下铺设,铺设后的土工膜用袋装土按60%左右的面积予以定位保护。与钢板桩相贴的土工膜铺设因钢板桩为凹凸型,此部分土工膜应按钢板桩除锁扣以外的展开面积所对应长度予以铺设并保留足够的摊铺面,以保证土方回填后土工膜因延展面不够而撕裂。
3.3 焊膜
膜与膜的连接采取焊接的方式,使用ZPR-210V型自动爬行热合焊机连接。焊接前必须清除膜面的砂、泥等杂物,保证膜面清洁,膜与膜接头处铺设平整后方可施焊。焊接之前可通过现场试验确定焊接温度和行走速度。
3.4 缝布
布与布的缝合方式为肘接。布的缝合采用GH9-2手提封包机缝布,缝合面要求松紧适度,自然平顺,确保膜布联合受力。
4 围堰堰体填筑
在钢板桩大部分施工完成后可开始逐步进行堰体土方填筑,PE防渗土工膜铺设完后,随即进行袋装土填筑。在围堰标高 3.0m以下堰体土方可与围堰镇压层同步上升,标高 3.0m以上土方必须在拉条完成后再填土方,围堰土方填筑高度为 5.50m。
围堰堰体填筑采用淤泥质粘土,围堰芯土填筑因堰底高程在-2.0m,在平均低潮位以下采用抛填,并适当增加袋装土,在粘土含水量适当时进行袋装,保证袋子内土的密实性。堰体3.0m高程以上采用机械碾压,顶部采用袋装土保护至设计高程。www.tmgc8.com
围堰完工后,经闭气试验,满足挡水、防渗要求,为泵房基坑支护的实施提供了先决条件。
参考文献:《水利水电建设工程验收规程》SL-1999
《堤防工程质量评定与验收规程》(试行)(SL239-1999)
《堤防工程施工规范》(SL260-98)
《港口工程桩基规范》 (JTJ254-98)
《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》SL/T 231-98
