施工方法3.4.1、钢管桩基础施工(1)钢管桩加工采用周转材料时,钢管桩进场前由项目质检部配合试验室进行验收并报监理检验,不符合设计及规范要求的钢管一律不得进入施工现场;钢管桩进场后,及时对其进行防锈处理,并按照设计长度进行焊接,焊接质量严格按照设计及规范要求执行,同样由项目质检部配合试验室进行验收并报监理检验。
采用新购钢管时,卷制钢管桩的钢板必须符合设计及规范要求,由专业厂家加工,每节长度根据工程的实际需要进行加工,减少运至现场后钢管的焊接时间。
(2)钢管桩的运输构件在发往工地前标上重量、重心和吊点位置,以便吊运和安装。
利用挂车或水运运至施工现场。
(3)钢管桩下沉施工方法钓鱼法下沉钢管桩:施工前测量队根据设计图计算出桩位坐标并进行放样,首孔栈桥/平台由测量队配合调整桩位,确定平面位置及倾斜度符合要求后由履带吊配合60kW振动锤下沉钢管桩。
从第2孔开始,测量放样后安装装配式悬臂导向架,履带吊吊钢管桩放入桩孔,然后提升振动锤,收紧夹具,调整桩位及倾斜度后下沉钢管桩。
悬臂导向架结构型式如下图所示:图3.4.1-1 悬臂导向架结构示意图打桩船下沉钢管桩:a、移船吊桩及就位:下吊索长度(包括捆绑长度)一般取0.5~0.6倍桩长;桩顶放置符合规定纸质、厚度大小的桩垫;打桩船吊起桩身至适当高度(如超越驳船上所有锚机、封舱架等障碍物)后,打桩船退后,横移至设计桩位;慢速升主钩,降副钩立桩,同时将桩架收回至前倾3°,打开上、下背板,再将桩架变幅至后倾5°,将桩进入龙口,关上、下背板、解副钩吊索。
b、定位:将上背板升至适当位置,下背板放到水面,使桩稳定后、移船至桩位准确位置;有条件时采用前方直角交会法定位。
否则用前方交会法定位,在正式沉桩前算出每根桩所用的测点位置和有关参数,填好表格作为沉桩定位控制用,测量人员通过仪器观测船位扭角,报出偏差,打桩船移船调整至符合要求;通过仪器观测报出桩的垂直度误差,打桩船通过调整平衡车或左、右舱压水调整或通过变幅调整前后垂直度误差。
c、下桩:当扭角、垂直、桩位均符合要求时,降主钩下桩,下桩时,测量班和桩工班跟踪观测,随时掌握桩位和垂直度的变化,根据实际情况,采取措施确保桩位和垂直度符合要求。
d、沉桩时,应在桩顶与替打之间设置有适当弹性的桩垫。
桩垫要求厚薄均匀,尺寸尽量与桩顶断面相同。
桩垫厚度要求:采用纸垫时,一般为10~12cm (锤击后高度);采用木垫时:一般为8~10cm。
e、桩身靠自重下沉稳定后,复测桩位,确认符合要求后解主吊钩吊索,指挥放下替打,接近桩顶时,暂停、观察桩顶与替打的桩帽是否对正,如有偏差应移船或变幅桩架使之对正再放下替打。
压锤时,密切注意桩位变化,测量复测桩位,调整好桩位继续压锤。
f、锤击:压锤后待桩稳定,调整龙口与桩身平行,使桩、替打、锤三者的中心线在同一轴线,测量工复测桩位无误,开始锤击。
锤击过程中应注意滑桩、桩头破碎、桩的贯入度是否已达桩锤使用极限、涌浪等情况。
(4)沉桩施工的注意事项如下:a、钢管桩打设过程中,测量人员应全过程监控,以保证钢管桩桩位准确、竖直度符合要求。
尤其在利用钢管桩自重下沉时,须严密观测桩身竖直度,并及时进行调整,防止钢管桩入土深度不足时受潮水影响发生倾斜;b、每根桩的下沉应尽量一气呵成,不可中途间歇时间过长,以避免桩周土体恢复,造成沉桩困难;c、钢管桩存在接头时,需严格保证接头焊接质量,并尽量避免接头超出河床顶;d、利用打桩船进行沉桩施工时,桩顶标高的控制应有一个提前量,根据每锤贯入度及时叫停,防止气动锤在惯性作用下打设过深。
图3.4.1-2 打桩船沉桩3.4.2、平联安装钢管桩下沉到位后,立即进行该墩钢管桩间牛腿、平联施工。
栈桥采用φ426×6mm钢管(或[20a)、平台采用φ273×6mm钢管做平联,主墩作业平台平联底标高为0.964m,栈桥及引桥平台平联底标高1.09m。
平联施工应选在低平潮时进行,平联露出水面,便于吊装焊接作业。
平台平联采用50t履带吊施工,栈桥平联采用50t履带吊装置在400t驳船上进行平联施工。
平联施工示意图见图4.2.3-1。
图3.4.2-1 平联施工示意图钢管桩施沉完两根后就可以安装平联,安装时用卷尺拉量出钢管桩间实际间距。
根据钢管桩间实际长度加工平联,平联钢管在后场下料加工制作,并将平联的一端按钢管桩的弧度要求下好料,同时按照钢管桩的弧度准备好哈佛接头,在前场施工中,首先将下好料的一端与钢管桩按设计位置对好位并调平平联焊接,然后用哈佛板将另一端与钢管桩焊接,如图3.4.2-2所示。
图3.4.2-2 平联连接示意图首先在已沉设好的钢管桩上用油漆做出平联位置标记,在平联顶口上方1.5m处焊两个临时吊耳,在其上挂手拉葫芦。
当浮吊吊运的平联钢管到预定位置时,用手拉葫芦配合将其安装就位,并焊接牢固。
平联与钢管桩焊接形成全周连接角焊缝,焊角高度为8mm。
焊缝质量满足设计要求,特别应注意平联两侧及下部与钢管桩的焊接质量。
3.4.3、下承重梁及贝雷主梁安装下承重梁为2根双拼的I45a工字钢或H50型钢(作业平台),在后场下料、间断焊接成型,受压位置及支点位置设置加劲板。
安装时,首先利用连通管在桩顶划出标高线、切割平整,然后吊装横梁、在桩身焊接牛腿,安装到位后在桩身焊接弧形钢板与之固定。
贝雷梁根据桩位间距由测量放样确定位置,在后场拼装成型,用驳船或运输车运到墩位处进行拼装。
在下部结构顶横梁上进行测量放样,定出贝雷架准确位置。
同时设置橡胶垫片,然后将贝雷梁吊起,放在已装好的贝雷梁后面并与其成一直线,将贝雷梁下弦销孔对准后,插入销栓,然后再抬起贝雷梁后端,插入上弦销体并设保险插销。
贝雷拼装按组进行,每次拼装一组贝雷(横向两排或三排),每组贝雷长6m(也可根据现场需求适当加长),贝雷片间用花架连接好。
履带吊车首先安装一组贝雷,准确就位后先牢固捆绑在横梁上,然后焊接限位器,再安装另一组贝雷,同时与安装好的一组贝雷用型钢和自制花架进行连接。
依此类推完成该节贝雷梁的安装,在贝雷安装时注意贝雷应不侵入钢护筒位置。
3.4.4、分配梁安装贝雷主梁安装完成后进行分配梁安装。
栈桥及主墩、过渡墩平台施工时,在贝雷梁上按设计间距安装纵桥向分配梁,以U型螺栓与贝雷固定;然后按设计间距安装横桥向分配梁,与纵桥向分配梁焊接固定;最后安装桥面板、护栏。
引桥平台施工时,在贝雷梁上按设计间距安装I25工字钢分配梁,然后进行桥面板、护栏施工。
3.4.5、面板系安装分配梁铺设好后安装10mm厚面板,然后安装爬梯、外围栏杆、系船柱等附属设施。
面板采用1.8×3m,厚度δ=10mm的钢板,面板与纵梁接角点均要满焊,焊缝质量要满足要求,每块面板间横缝设置2cm的伸缩缝,纵缝设置1.5cm的伸缩缝,用于防止因温度变化而引起的承台面翘曲起伏,待钻孔平台施工完成后安装护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。
3.4.6、防撞设施设置为了保证栈桥、作业平台施工及使用过程的安全,在施工前应首先在流域上下游设置临时助航标志,以避免过往船只碰撞平台。
同时应在航道周边设置防撞设施,以减低船舶和平台的伤害程度,并避免灾害扩大的方法。
平台防撞采用三根φ1000δ10mm钢管呈等边三角形布置的防撞塔,钢管间以φ426δ6mm钢管平联连接。
防撞塔间距为12m。
3.4.7、栈桥及作业平台的运行、维护和检修栈桥及作业平台架设完毕后由技术员进行一次全面检查、发现质量或安全问题及时组织人员进行补强或其他可靠的纠正措施。
在维护期,专门成立栈桥及作业平台维护小组,确保钻孔平台正常运作。
每天派专人对栈桥及作业平台的上、下部结构进行检查,清理杂物,发现问题及时修补,并对特征墩位处进行河床标高的复测,一旦发现河床冲刷较大,应立即采取纠正措施,如回填沙袋、在栈桥或平台外侧插打加强钢管等措施。
本栈桥及作业平台使用期较长,建立健全维护钻孔平台的相关制度,安排专人负责并做好维护记录。
具体的维护项目包括以下几点:(1)检查贝雷片连接处的销子、定位销的松动脱落情况;(2)检查U型螺栓松动情况,对螺栓、螺帽脱落的部位及时安装复原;(3)检查警示灯、航标灯的完好情况,发现损坏的及时修复;(4)为防止过往船只碰撞栈桥及作业平台,在主航道船方向插打钢管桩以作防撞设施;(5)对栈桥及作业平台面板和防滑钢筋发生翘曲或损坏的部位,及时修复或列换;(6)对栈桥及作业平台焊缝脱落处进行加强补焊;(7)对栏杆在施工过程中损坏部位及时修复,并对栏杆的警示漆不明显区段进行重新刷漆。
(8)为了增加钢管桩的刚度、稳定性,采用在钢管桩内填砂、桩顶封砼。
钢管桩横向之间用平联钢管连接,并将桩顶型钢横向联合梁与钢管桩施焊固结成整体。
3.4.8、栈桥及作业平台的拆除(1)总体拆除顺序作业平台:钻孔桩施工完毕后,拆除承台位置的钻孔平台,保留工作平台;下部结构施工完毕后,拆除工作平台;栈桥:两岸栈桥在主桥施工完毕后,由主航道一侧向岸边拆除栈桥。
(2)拆除方法栈桥及作业平台的拆除顺序与搭设顺序相反,首先拆除护栏等附属设施,然后解除远离栈桥侧一跨栈桥或平台的面板约束,拆卸面板,再依次解除分配梁、贝雷梁、下横梁的约束并拆卸,由运输车拉至指定场地存放。
拆除顺序由远离栈桥侧向靠近栈桥侧推进,钢管桩拔除采用浮吊配合振动锤施工,由驳船运走。
3.4.9、栈桥桥台施工为保证栈桥的稳定性,栈桥桥台为C30钢筋混凝土桥台。
桥台基础地基承载力满足不小于220KPa为标准,低于220KPa时采取适当的地基处理措施。
实际施工中可根据实际地质、地形情况变更桥台位置,保证桥台基础的稳定,确保栈桥运营安全。
北岸侧桥台落在海堤上,为保证桥台不被海水冲刷,台背回填采取级配砂砾回填,坡度1:1.5,并采取浆砌片石护坡防护,保证桥台基础的稳定,确保栈桥运营安全。
3.4.10、施工注意事项(1)钢管桩施工中的注意事项钻孔平台施工前先进行技术和安全三级交底,以确保参建人员明白钻孔平台设计意图和注意事项。
也可在施工过程中摸索出一套行之有效的方法,随着工人操作的熟练程度,在确保工程质量的安全的前提下可逐步加快施工进度。
所有钢结构的焊接,包括钢管桩的节段焊接、型钢的焊接以及各个连接件的焊接都必须严格按图纸施工,在监理及相关质检人员的监督下进行检验。
钢管桩平面位置偏差控制在50mm以内,垂直度控制在1%以内。
(2)钢管桩的连接注意事项为加快施工进度,我标计划每道工序投入两个班组不间断进行施工,按8小时工作制进行两班倒。
钢管桩施打完成后,应立即进行钢管桩的横向连接,焊接斜撑及钢管平联,夜间时应提前进行照明设施的安装,并在已施工栈桥或作业平台周边方向每隔10m设置一个安全警示灯标志,防止过往船只碰撞。