钢板桩围堰施工方案Word文档格式.docx
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含水量
（%）
重度
γ（KN/m3）
内聚力
C（KPa）
内摩擦角
φ（°
）
③-1
淤泥质粘土
41.5
17.74
10.7（7.49）
9.5（6.65）
③-2
淤泥
52.7
17.36
12.6（8.82）
9.6（6.72）
④
粘土
45.3
16.50
19.5（13.65
11.6（8.12
三、围堰方案比选
根据本工程主墩承台基础特点，可选用的围堰方案主要由以下几种：
（1）双壁钢围堰
双壁钢围堰的刚度大，能承受向内向外的压力，结构相对稳定，也能为顶部施工平台提供支撑条件，但相对费用比较昂贵，回收率不高。
根据对主墩地质情况分析，20m范围内全部为淤泥、淤泥质质粘土，这就增加了围堰高度，一次投入资金比较大。
（2）钢管桩锁口围堰
钢管桩围堰纵向刚度比较大，而且施工中也容易使钢管下打到地层中，但锁口封水比较难，安全系数不大。
由设计图可知，锁口在淤泥层中，不易封水。
（3）钢板桩围堰
钢板桩围堰是施工比较简单，效果较好，结构受力明确的一种围堰形式。
根据工程地质情况，淤泥层较厚，水深为4.0～4.8m，采用钢板桩围堰，施工中下打方便，靠锁口于淤泥中封水比较容易，成功率大，较以上两种费用低。
而且xx江水位变化不明显，也没有海水的顶推，因此向外压力不用考
虑。
这也是钢板桩围堰与钢套箱围堰的差别。
只是钢板桩围堰同以上两种方案比，钢板桩刚度小，需加强内支撑。
根据本工程围堰实际情况，最终确定采用拉森钢板桩围堰方案。
（4）钢板桩围堰结构
钢板桩围堰由封底砼、内支撑、围堰、导向结构组成。
根据设计图纸提供的资料，承台底标高位于河床面，为-2.18m，最大水深4.8m，水面标高
2.62m。
根据地质报告，河底淤泥、淤泥质粘土层厚度达22.5m，因此钢板桩长度按满足抗倾覆、整体稳定性进行验算，内支撑按堰体等弯矩并结合承台施工的实际情况分布。
水流及行船浪击堰体按动水压力考虑。
封底砼用
0.5m厚C20。
施工工作面按1.0m考虑，围堰尺寸为10.4×
10.4m，围堰计算深度为5.30m。
钢板桩采用IV型拉森桩，长18m，入土深12m，设置一道钢管内支撑，内支撑标高为+1.62mm。
四、钢板桩围堰结构计算
4.1设计参数
（1）主河道内地基土的物理力学性质详见表2.1.
（2）钢板桩力学性能：
钢板桩采用IV型拉森桩，截面宽度40cm，高度15.5cm，底板厚15.5cm，腹板厚10.5mm，每延长米面积247cm2，每延长米重量：
77Kg，每延长米的截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=210Mpa。
（3）型钢力学性能
[σ]=145Mpa。
4.2计算内容
（1）钢板桩插入深度计算；
（2）整体稳定性验算；
（3）钢板桩抗倾覆稳定性验算；
（4）坑底抗隆起稳定性验算；
（5）坑底抗管涌稳定性验算；
（6）桩内力及变形计算；
（7）围檩内支撑计算；
（8）封底混凝土强度验算
根据计算，采用IV型拉森桩，长18m，入土深12m，标高为+1.62mm设置一道Φ630×
10mm钢管内支撑，内支撑间距3.5m，满足要求。
详细计算书见附件一。
五、钢板桩围堰施工
5.1.钢板桩的选用
本工程选用IV 型止水钢板桩进行施工，该钢板桩为小锁口，有很好的止水能力，宽40cm，重77.7kg/m，根据计算，采用桩长为18米的钢板桩。
首先在板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号、规格、数量的钢板桩。
钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。
桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。
转角处采用90度的转角桩。
5.2钢板桩打入
1、施工放样与定位
（1）将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。
（2）由于本工程的钢板桩围堰已经将桩基施工平台用钢管桩圈在内部，所以可以利用现有的钢管桩进行定位，在钢管桩上焊接工字钢，用工字钢来保证打出的钢板桩在一条直线上。
在钢管桩露出水面部分刷上警告标志，并焊上槽钢加固，在打桩时作为导向位置及高程控制标志。
定位桩与需施工桩位置布置见下图。
2、钢板桩打入总体施工流程
从围堰中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，在河下游合龙，最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。
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。
钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。
3、钢板桩打入施工工艺
（1）履带吊停在离打桩点就近的钢平台，侧向施工，便于测量人员观察。
挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。
（2）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。
（3）待钢板桩尖离开水面30cm时，停止上升。
锤下降，使桩至夹口中，
开动液压机，夹紧桩。
上升锤与桩，至打桩地点。
（4）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。
（5）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，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。
（6）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。
（7）松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。
（8）打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。
具体工艺流程如下：
钻孔
钢板桩围堰施工
拆钻孔桩平台
钢板桩围堰施工
水下灌注桩施工
清淤到封底砼标高
封底
抽水、顶撑、堵漏
承台施工
墩身施工
4、施工注意事项
（1）导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。
（2）逐桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。
（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。
（4）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。
5.3.围堰抽水与支撑
钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度，并在围堰顶端设置一道安全支撑。
当抽水达到预定的深度后，应及时加支撑防护。
钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。
考虑到本工程施工场地很小，水下地质情况较差，周围动荷载和主动土压力较大，因此决定在围堰内部采用Ф630×
10mm的钢管支撑，以保证安全，内部支撑标高为+1.62m处，以确保钢板桩围堰的稳定性。
采用双拼I40工字钢做成围檩，具体支撑形式及计算见总体平面布置图和计算部分。
5.4.清淤
在抽水及进行内部支撑的过程中用泥浆泵配合高压射水将围堰内的淤泥清除，清除过程中同时使用抽水机对围堰内进行清淤补水，保证内外水头差不大于50cm，以保证围堰安全。
清淤时及时测量坑
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底标高，如达到设计底标高，停止高压射水。
如果抽水后发现清淤不到位，用人工清除剩余淤泥。
5.5.混凝土封底浇注
由于采用水下封底可能造成钢板桩无法拔出，所以采用先抽水、支撑，后封底。
当清淤达到要求后，即可按常规进行干封底施工。
封底时在钢板桩围堰内侧支模，封底混凝土强度等级采用C20，经过计算厚度为0.5m。
5.6防渗与堵漏
钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。
当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果，抽水时同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。
若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。
六、基底清理
1.排水
钢板桩围堰止水完成后，进行基底清理工作。
在承台四角挖集水坑，周边做排水沟，用水泵及时排除围堰内渗水。
2.垫层
在承台范围内浇注封底混凝土时，将顶标高做到承台设计底标高处，并保持承台范围干燥，方便桩头凿除和护筒割除施工。
3.护筒割除
分段割除钢护筒，同时清理桩头上的淤泥，人工配合浮吊吊出基坑。
4.桩头凿除
先人工清理桩头上的淤泥，然后采用空压机和风镐凿除桩头砼，凿除至承台底面以上15cm，清洗桩头，桩基待检测。
七、钢板桩拔除
7.1施工要点
（1）钢板桩拔除采用振动锤，作业前对每个板桩的打入情况，作详细调查，以此判断拔桩作业的难易程度。
（2）在墩柱浇筑完成后，进行支撑的切割工作，用浮吊进行拔桩。
（3）在内支撑全部拆除完成后，进行钢板桩的拔除。
在拔桩时，采用振动锤进行拔除，拔一根清理一根。
并及时运走，以保证场地的清洁。
7.2拔桩注意事项
（1）为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的围檩槽钢逐根割断。
（2）先割除钢板桩的支撑，然后再拔围堰钢板桩。
（3）拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。
变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。
（4）将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。
（5）按与打板桩顺序相反的次序拔桩。
八、质量保证措施
建立健全质量安全管理网络，分工明确，责任到人，及时发现和清除各种质量安全隐患，防患于未然。
（1）以项目经理为质量第一负责人，任命1至2名合适的有资格人员负责质量管理方面的工作，并保持与设计施工等各方面有效协调。
（2）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。
（3）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10cm左右；
c、沉桩要连续，不允许出现不连锁现象；
d、桩的平面位移控制在15cm以内。
（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2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。
（5）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，钢板桩锁口漏水，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝，撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒，同时当围堰内抽水至各层支撑导梁处，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。
九、安全文明保证措施
9.1机械设备安全保证措施
（1）、机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机
（车）操作。
（2）、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
（3）、机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。
（4）、机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时，严格贯彻操作制度，认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。
（5）、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放。
9.2安全文明施工
（1）进入现场施工人员必须佩戴安全帽，讲究文明用语，杜绝打架斗殴，酗酒等不文明行为。
（2）泥浆与运土车出场，轮胎要清洗干净。
（3）注意工地防火，现场要摆放防火器材。
9.3水上作业安全措施
（1）合理安排作业区域和时间，保证施工人员正常工作。
（2）作业区域在河道和两侧河岸进行围挡，设置安全警示标。
（3）水上施工平台必须有标识和防护栏，夜河道作业区域应布置警示照明灯。
（4）水上作业人员必须配备救生衣，做到一人一套，安全施工。
（5）施工现场必须要备有落水救生设施：
救生圈2～3个、救生绳1～2根、水面船只1艘。
（6）与当地医疗保健和消防等部门保持密切联系，做到有备无患。
（7）现场必须配足足够的消防设备。
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附件一、拉森钢板桩围堰支护验算
[基本信息]
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
二级
围堰基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
围堰深度H（m）
5.300
嵌固深度（m）
12.000
桩顶标高（m）
0.000
桩材料类型
钢板桩
├每延米截面面积A（cm2）
236.00
├每延米惯性矩I（cm4）
39600.00
└每延米抗弯模量W（cm3）
2200.00
有无冠梁
无
放坡级数
超载个数
支护结构上的水平集中力
[土层信息]
土层数
3
坑内加固土
否
内侧降水最终深度（m）
外侧水位深度（m）
内侧水位是否随开挖过程变化
是
内侧水位距开挖面距离（m）
0.500
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
[土层参数]
土类名称
层厚
（m）
（kN/m3）
浮重度
粘聚力
（kPa）
（度）
1
水
5.30
10.0
0.0
0.00
2
淤泥质土
9.00
17.7
7.7
---
13.50
16.5
6.5
与锚固体摩
擦阻力（kPa）
水下（kPa）
水下（度）
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
分算
12.0
7.49
6.65
0.48
8.82
6.72
0.50
[支锚信息]
支锚道数
支锚
道号
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
（°
总长
锚固段
长度（m）
内撑
3.500
1.000
[工况信息]
工况
号
类型
深度
开挖
1.100
加撑
1.内撑
4
刚性铰
4.500
5
拆撑
[设计结果]
[结构计算]
各工况：
内力位移包络图：
[整体稳定验算]
计算方法：
瑞典条分法应力状态：
总应力法
条分法中的土条宽度:
1.00m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=2.473
圆弧半径（m）
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