由于4#、5#桥墩承台位于水面以下,原有挡墙护坡拆除、桩基施工以及护坡、出水口等施工都必须筑设围堰后方能施工。
二、洞泾港拉森钢板桩围堰方案
1、拉森钢板桩围堰施工顺序
本工程围堰钢板桩将采用15米长的拉森IV型钢板桩,根据施工工艺及计划,先对4#及5#两侧边墩进行围堰,待两侧非机动车道完成验收并通车后将边墩围堰进行拆除,再对中墩进行围堰,共计双面拉森钢板桩围堰116米。
2、拉森钢板桩施工方案
根据河道实际情况,边墩及中墩将采用三面围堰形式进行围堰,拉森钢板桩顶标高将控制在4.0米,双边钢板桩间距为2.0米,钢板桩与钢板桩采用钢管锁销固定,中间袋装土填实,为防止土体淘刷流失,同时减少渗漏量,在围堰内侧铺设土工布,由于拉森钢板桩之间有一定间距,采用双拼的槽钢用钢管锁栓钉牢,形成整体的受力面,以确保围堰内的土体不致流失。
袋装土土源利用开挖后的基坑弃土,采用人工装袋,每袋装六成左右,以便袋装土之间的连接更为紧密,提高防渗效果,并用一层袋装土压底,履带式起重机吊装就位。袋装土用钢绳捆绑成团,每团高度在1.5m左右,在相邻两段吊装就位并连接牢靠之后,再用履带吊在人工辅助(主要是吊装指挥及配合就位)的情况下吊装袋装土,围堰修筑完成之后,让其自然密实5天左右再进行墩台基坑内抽水、清淤。
拉森钢板桩围堰示意图:见桥台拉森钢板桩平面布置图
3、拉森钢板桩施工工艺
(1)、钢板桩的检验、吊装、堆放
A、钢板桩的检验。对钢板桩,一般要进行外观检验,以便对不合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。需注意对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除;割孔、断面缺损的应予以补强处理;若钢板桩有严重锈蚀,应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观质量检查。
B、钢板桩吊运。装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。吊运时,每次吊起的钢板桩根数不宜过多,并应注意保护锁口避免损伤。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。
C、钢板桩堆放。钢板桩堆放的地点,要选择在不会应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:
①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面;
②钢板桩按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
③钢板桩应分层堆放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫放枕木,垫木间距一般为3-4m,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2m。
(2)、钢板桩的施打
钢板桩的施打关系到基坑边坡的安全,在施工中要注意以下施工要求:
A、拉森钢板桩采用履带式挖掘机带振动锤施打,施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。
B、打桩前,对钢板桩逐根进行检查,剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩,待修整合合格后才可使用,整修后还不合格的禁用。
C、打桩前,可在钢板桩的锁口内涂抹油脂,以方便钢板桩的打入、拔出。
D、在钢板桩插打过程中,随着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,必须拔起重打。
E、密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证钢板桩顺利合拢;特别是检查井位的四个角要使用转角钢板桩,若没有此类钢板桩,则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封好,避免由于漏水带走泥沙,造成地面塌陷。
F、为了避免沟槽土方开挖后,侧向土压力将钢板桩挤倒,钢板桩施打完毕后,用H200*200*11*19mm的工字钢将明渠两侧的拉森钢板桩分别连成整体,位置在桩顶以下约1.5m左右的地方,用电焊条将其焊牢,然后每隔5米用空心圆形钢材(200*12mm),加以特制的活动节将两侧的钢板桩对称支撑。支撑时活动节的螺母必须拧紧,保证拉森钢板桩的垂直度及沟槽开挖工作面。
G、在基础沟槽开挖过程中,随时观察钢板桩的变化情况,若有明显的倾覆或隆起状态,立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。
(3)、钢板桩施工中常见的问题及处理方法
A、倾斜。产生这种问题的原因是被打桩与邻桩锁口间阻力较大,而打桩行进方向的贯入阻力小;处理方法有:施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正;发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身,边拉边打,逐步纠正;对先打的板桩适度预留偏差。
B、扭转。产生该问题的原因:锁口是铰式连接;处理方法有:在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口;在钢板桩之间的两边空隙内,设滑轮支架,制止板桩下沉中的转动;在两块板桩锁口搭扣处的两边,用垫铁和木榫填实。
C、共连。产生的原因:钢板桩倾斜弯曲,使槽口阻力增加,处理方法有:发生板桩倾斜及时纠正;把相邻已打好的桩用角铁电焊临时固定。
(4)、施工控制措施
1)合理安排施工时段,充分利用低潮位施工。
2)施工时确保拉森钢板桩垂直入土。
3)土工布采购及相关参数满足规范、设计要求。
4)拉森钢板桩施打需有专人指挥。
5)所使用钢丝绳等易损配件应勤检查,发现有破损应立即更换。
(5)、围内排水
在拉森钢板桩围护形成之后,为保证施工期围护渗水以及天然降雨能及时排出施工作业区,我们将备用4台6寸潜水泵进行抽排。
(6)、钢板桩的拔除
土方挖除后,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。
1)拔桩方法
 本工程采用振动锤拔桩
2)拔桩时注意事项
A、拔桩起点和顺序: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柴油锤将桩振下100-300mm,再与振动锤交替振打、振拔。
C、起重机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。
3)钢板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。回填的方法采用填入法,填入法所用材料为石屑或中粗砂。