CAZ組合鋼板樁的沉樁施工

時間:2015-9-18 15:38:00 來源:中國建筑機械網 添加人:admin

  活祖暮旄工建筑施工CAZ組合銅板樁的沉接施工湯永根(上海市第匕建筑有限公司200050 1CAZ鋼板樁概況上海外高橋造船基地1、2船塢塢室側墻由CAZ鋼板樁構成,其結構為二根*Z*字進口鋼板樁連接后再加覆一根*U*型國產槽鋼,組成六角形箱體結構。

  單根CAZ樁截面長向寬為1260mm、短向寬為850mm,根據塢深不同,鋼板厚度有所變化。

  由于CAZ鋼板樁為外露構件,具有擋土和止水的2001沉樁過程中,對樁身的質量、垂直度、接樁質量等方面進行了嚴格的控制,樁身檢測達到了優良等級。

  5.2在塢壁上部廊道和吊車道施工時,主要從模板控制及螺桿埋設質量等方面著手。模板系統采用定型大模板,減少了模板的拼縫及保證了混凝土的平整度和垂直度,并隨著施工的進展增加了模板之間連接螺栓,拼縫之間填充了雙面膠,大模底部用砂漿塢幫,從而增強了模板的密封性,混凝土表面的色面及拼縫接搓得到控制。在混凝土澆搗過程當中,我們堅持分層澆搗,適當延長振搗時間,不但確保了混凝土密實性,還把外壁的氣泡引向頂面,減少了外表氣泡量,從而保證了塢壁上部廊道和吊車道的混凝土質量,沒有發生收水及收縮裂縫。預埋螺栓的安裝,采用了角鐵定位套板,保證了螺桿位置及標高正確,使吊車道的軌道安裝基本上一步到位。

  5.3在拉錨系統施工前,我們對導梁下的板樁全面進行檢,達不到標高的均進行加固處理,導梁內拉桿套管安裝時,對拉桿位置與吊車梁樁基位置進行了復核,對于相碰處進行調整。對拉桿施加預應力的方法也進行了試驗,張拉設備均進行了標準檢測,施工時對單拉錨系統逐根張拉,對拉區對稱張拉,每次張拉均經過三次復拉,以減少應力損失,確保了拉桿的均勻受力,避免了廊道位移突變的發生。

  功效,其沉樁要求相對較高,設計明確要求:其垂直度應限制在3以內,嚴禁有滲漏水現象。同時CAZ鋼板又是柔性構件,塢室開挖后,肯定會產生變形,而變形量又是未知數,施工時若不考慮其變形,就可能滿足不了塢室凈寬及施工規范要求。故CAZ鋼板樁沉樁需攻克二個難題,一是考慮到CAZ鋼板樁在塢室開挖時,為滿足塢室凈寬及規范要求其變形量應放寬多少余量,二是為確保沉樁質量,采用何種樁機、限5.4塢底板施工主要從墻內外降水、挖土、減壓排水及塢底板混凝土質量等方面來控制。墻內外均采用深井預降水,為加快降水速度,采用二節濾頭及真空加壓,從降水記錄及已開挖段來看,效果較好,達到預期目的。

  塢室挖土則堅持分層開挖原則,每層土體控制在2m以內,并遵守開挖施工條件,平面開挖速度要加快,深層開挖速度要放慢,以控制塢壁的變形。

  為順利實現減壓排水:一方面控制減壓排水溝原材料的質量,砂采用中粗砂,含泥量少于3,碎石粒徑為20~80mm,含泥量控制在1以內,另一方面控制施工質量,使減壓排水溝截面不小于設計規定截面,放坡平整穩定,砂墊層平整密實,土工布搭接嚴密可靠,二層之間拼縫錯位,減壓排水管用混凝土墊塊支承,使標高正確,并處于溝的中部。

  后,對塢底板混凝土實行斜面薄層連續澆筑的施工方法,塢底板表面的磨耗層經與設計商議,改用C30混凝土與底板一次澆搗,其上鋼筋網片在澆搗過程中放置,混凝土表面采用滾動碾壓,鐵板二次油光,其終凝后再覆蓋一層塑料薄膜二層草包進行養護。從目前已施工完竣的減壓排水系統及塢底板混凝土澆搗的情況來看,質量較好,達到了優良標準。

  (資料略)位系統及送樁方法為佳,在這方面,我們認為前者從類似工程預放5cm的量來看可能偏小,根據本船塢的土質(吹填土)情況,其放寬余量應加大,應通過理和樁架沉樁這兩種方法中選定。本工程由于場地面標高比樁頂標高高,在沉樁過程中存在送樁情況,為此整個沉過程還須分為插樁和送二個環節,而送樁形式的選擇也是一個需要謹慎選擇的問題。

  另外,CAZ鋼板樁鎖口內的止水劑選擇也是整個沉樁工作中的一個重要環節,止水劑應是水硬性材料、具有遇水膨脹的特點。

  沉樁部位及周邊處理2CAZ鋼板樁沉樁施工2.1沉樁機械的選擇鋼板樁沉樁的方法有震動錘沉樁和樁架沉樁二種,一般情況下多采用震動錘方法。但由于以往在CAZ鋼板樁用震動錘沉樁施工質量一直不穩定,表明其工藝存在著一定的缺陷,對此我們在本次工程施工前專門進行了研究,找出了其根源的所在:①樁的長細比較大,采用震動錘沉時,雖有下部兩道圍檁的導向架進行限位,但樁的頂部沒有約束性,就位時的垂直度很難得到保證;②震動錘在沉樁時沒有導向性,沉樁過程很難得到控制;可能產生的偏心因素,很容易對樁體產生偏移,同時沉樁的速度也難以得到控制,沉樁時的垂直度及標高得不到保證。

  在找出震動錘沉樁的缺點后,我們將沉樁設備的選擇視點轉移到了樁架上,通過分析論證,采用樁架沉樁具有以下優點:①樁的頂端有了約束點,樁體的平整度和垂直度均可得到有效的控制,同時可利用樁架導架強大的剛度,配合其他措施,隨時可進行的糾偏;②沉樁開始階段即可利用樁錘的自重進行靜壓,可確保插樁時的平整和垂直,在送樁的后期,可以通過調整樁錘的油門,控制錘的打擊力,從而保證樁體的平穩下沉和對樁頂標高的控制,也保證了樁體鎖口連接的質量;③在施工操作上較為靈活,有利于減輕操作人員的勞動強度,有利于提高工作質量,同時有利于沉樁時的監測,從而保證沉樁的施工質量u綜合以上因素,我們在選擇CAZ鋼板的沉機械時明確采用樁架沉樁法u2.2導向架的設計與制作本工程專為沉樁配備的導向架系統,由限位樁和圍檁構成。考慮到樁頂具有約束性,因而圍檁形式可采用單道,同時由于采用樁架沉樁的方式,樁機必須靠到樁位旁,所以導向架的設計具有一定的約束性,如限位樁設置在軸線樁的兩側,對樁機就位就存在一定的困難。為此本導向架設計成:限位樁為ct)60min鋼管,長lm,布置在樁體的縱向軸線上,限位樁的頂部設置鋼橫梁,作成蟹鉗式,用以擱置鋼圍檁;鋼圍檁14mm型鋼制成。導向架操作的要點為:利用已打人到位的樁體(尚未送樁),在其軸線方向的前方打設限位樁(在圍檁的長度內),安裝橫梁,然后將圍檁吊裝就位,且緊靠樁體的兩側,圍檁在就位樁體的一端用螺栓連接固定,另一端擱置在限位樁頂部的蟹鉗內,在校正位置后,外側用墊鐵墊實,交付插樁施工,待該圍檁內插完成后,再拆除圍檁、拔除限位樁,如此往復進行流水施工。

  2.3鋼板樁驗收鋼板樁堆放場地要求平正,四周開挖明排水溝,鋼板樁按一層放置,多支點擱置,支點間距為4~5m,墊木采用道木,嚴禁多層交疊堆放組合鋼板樁除在進場時由制作方提交合格證后,在運輸過程中或在打場地上還應對鋼板樁進行逐個驗收,由質監人員會同分包、監理及制作單位按設計標準及有關規范進行驗收。

  導向架及沉樁示意2.4鎖口處理由于鋼板樁樁身較長,制作時僅兩端有焊接塊,在打樁時,因沖擊力較大,使中縫鎖口容易挫動,錯位較大,為此先在鋼板樁中間加設二至三處焊接塊,增強抗變形強度,減少錯位變形。

  由于中縫鎖口背向塢室,故中縫鎖口內不刷止水劑,邊縫鎖口采用“復合膠I”止水劑。涂膠前須用專用工具清除鎖口內的銹跡,反復打磨,直至癇出金屬本色,同時根據外觀質量檢,出彎曲及矯正部位,對這些部位要加強除銹力度,使之光滑,減少沉樁阻力,增強止水劑的粘結力。“復合膠I”止水劑在開桶后調制均勻即可使用,涂刷時應采用專用的膠槍噴注,做到涂膜均勻,無漏涂、流掛等現象。

  鎖口除銹應有專人負責,在涂刷止水劑的前后要進行檢,作好隱蔽驗收記錄,在涂刷過程中要均勻、連續、不脫皮,并要根據沉樁的施工進度控制好涂刷時間,以防因過早涂刷而影響固結質量。

  2.5沉樁控制2.5.1沉樁過程需要在二個垂直方向進行垂直度觀察,一方向是在前進方向鋼板樁的中心線上,距打設位置25m處架設經緯儀進行垂直度監測,另一方向是在距樁正面25m處施放一條鋼板樁軸線延長線的平行線,即在平行線上把相應鋼板樁外側鎖口位置定出,再在每一點表明所控制鋼板樁樁號,以防搞錯。

  2.5.2插樁測量控制:軸線延長線上的儀器架設位置必須,使得儀器視線與鋼板樁軸線一致,查樁時,如果鋼板樁鎖口中心線與儀器中“十”字絲不吻合,說明鋼板樁插的軸線方向有問題。插樁時,如果鋼板樁鎖口處邊線與儀器中“十”字絲垂線不吻合,則說明鋼板在軸線方向有傾斜。本工程一號、二號塢CAZ組合鋼板樁的打設基本上是同時施工,均為塢尾中間開始,各布置兩臺樁機背向連續施工,后折向東西塢壁至塢口。

  2.5.3打樁之前,我們先投人一臺樁機在一號塢處進行試打,試打范圍為塢中心至西塢壁共計32根(包括轉角>,以獲取各種參數,即:打樁過程中樁錘選用是否合適、限位樁及圍檫的控制情況,插、靜壓、冷錘施工、送樁等沉樁工藝,垂直偏差及脹縮量,異型樁產生情況及制作加工等等。在取得較為穩定可靠的沉樁經驗后,編制出作業指導書,并通過培訓或學習的方式使全體操作人員掌握操作技能。

  2.5.4正式施工時,首先從塢尾中間開始,在沉定位樁前,先打人四根定位樁,以保證根組合樁平面定位準確,組合樁身采用80t吊車起吊,在吊起就位后,采用兩部經緯儀成90度角觀測,保證垂直度,經確認無誤,用樁錘緩慢下壓,下沉過程中仍應用經緯儀隨時觀測,若發現偏移及時用卷揚機進行糾偏。待樁停止下沉后,可用冷錘施打,每打一錘,都應及時觀測,調整垂直度。待樁身人土超過lm后,方可開錘施打,直打到組合鋼板樁樁頂距地面8m時停錘。

  2.6CAZ鋼板樁沉樁施工時,樁機與吊車分別位于導向架圍檫兩側,樁機平行于圍行走,打CAZ鋼板樁時,機身轉90度角與履帶垂直。因CAZ鋼板樁身在距頂端lm處的兩側翼緣中心有孔,可穿人鋼絲繩,鋼板樁吊起后,在距地面8m處套進樁位的鎖口(工人利用兩部液壓升降機進行作業),利用樁自重送人圍,再由兩部經緯儀成90度角觀測跟蹤,及時調整其垂直度及位置。為防沉樁時樁身發生扭轉,在樁另一鎖口旁加設兩塊限位板,限位板下端焊接固定于圍檫上。在樁身就位后,樁機將樁錘升起(升起前,樁機應先調整好導桿垂直度)將樁帽扣人樁頂,重新調整樁垂直度,(微量的調整可利用機導桿下的油缸進行),使鋼板樁鎖口在軸線中心位置并垂直于地面。

  沉樁時應緩慢施工,在試打一錘后,立刻停下來,CAZ鋼板樁送樁施工用經緯儀進行校正,隨時注意調整樁的垂直度,同時保證樁定位于方格網之內,做好沉樁記錄。若發現有微量偏移,應及時用卷揚機糾偏,樁人土超過12m后,不得強行糾偏,當組合鋼板樁沉至距地面8m時,停止沉樁。以此類推,直至該組鋼板樁插樁完畢,拆除圍檁,在第二組合鋼板樁位置重新打人限位樁固定圍,循環施工。(詳見沉樁工藝示意> 2.7CAZ鋼板樁送樁施工在每組十根組合鋼板插樁完成后,拆除導向圍,樁機行走于鋼板樁一側,轉90度角與履帶垂直,安裝好送樁桿。鋼板樁送樁時采用間隔反向跳打方法,每組約7根,送樁順序為1,3,5,然后6,4,2,后送人前一組的后一根,每組后一根為后一組圍檁的定位依據,起控制限位作用,送樁時要觀察沉樁過程中的變化情況,用水平儀跟蹤觀察,確保樁頂標高控制。為防止送樁過程中相臨樁體被帶下,先送樁的樁頂標高以上限偏差控制,后送樁的按相臨的樁頂標篼控制。

  2.8異型鋼板樁施工異型鋼板樁分為三種形式,種為轉角樁(分陰角和陽角),第二種為與中間塢門和低樁承臺LX16止水鋼板樁連接的異型樁;第三種為沉過程中用以糾偏的異型樁。

  2.8.1轉角樁結構形式為割除鋼板樁單邊鎖口,施工前按理論數據,測量出轉角線在樁身的位置,被割除的鎖口安裝在該位置上,并設加勁板。每個陰陽角轉角僅有一根轉角樁,主要控制塢壁上梯口的平面位置和尺寸,由于樓梯位置設計要求保持不變,故轉角樁的位置亦基本保持不變。

  2.8.2與低樁承臺和中間塢門止水鋼板樁連接的CAZ異型樁,其結構較為簡單,即將LX16止水鋼板樁帶鎖的翼緣割除,安裝焊接到所在位置的CAZ鋼板樁箱體上,由于連續沉樁的偏差可在糾偏樁中消除,故對止水鋼板樁位置要求不是很篼,此類異型樁可以事先進行加工2.8.3糾偏樁主要消除沉過程中軸向的垂直偏差,打設時垂直度控制較好的,可減少糾偏數量,只有當垂直偏差超過3時,再設糾偏校直,其結構形式為將樁體的一側翼緣(帶鎖口)割除,根據樁體的實際偏差量,在翼緣板上加以調整,并焊接在原來的位置。糾偏樁一般有兩種情況,一種情況為在標準翼板寬內調整,即割除鎖口,在翼板內根據實際丈量值進行調整,再焊接鎖口。另一種為增加翼板寬度:即先割除鎖口,按實際丈量值及斜度,用12mm厚16Mn鋼板接長,每次接長寬度矣2011,再焊接鎖口。糾偏量較大時,應在二根樁體上調整,采取割除翼緣板后交叉倒向焊接在相臨箱體上,可擴大糾偏數量。

  在異型樁布置時,單根樁內應盡量避免兩側布置,施工時,要掌握至轉角樁的距離,把零數值分攤至不少于10根樁距的地方。異型樁翼板切割時,鎖口機箱體旁應保留不少于4cm寬度,焊接時鋼板斷面均切成剖口,焊縫飽滿,不咬邊不裂紋,并按制作要求進行無損探傷。

  3施工中可能出現的問題的處理3.1為避免鋼板樁在沉入過程中產生摩擦熱現象,在施工過程中可利用水不間斷地沖刷鎖口部分。

  3.2若鋼板樁沉樁施工過程中產生傾斜現象,可采用滾筒卷揚機(50kN)進行牽拉鋼板樁頂部和自然地面以上部分,進行強制糾偏后繼續沉樁。

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