钢管桩围堰施工方案
一、工程概况
韩江特大桥东溪地区地下水位浅。韩江特大桥东溪段，百年一遇水位9.75 m，流量7660 m3，流速1.424m/s,年平均降水量在1300～2100毫米之间，地区差别颇大，降水量的年内分配很不均匀，主要集中在汛期4～9月，占全年降水量的81.7％。降雨特点是春夏以峰面雨为主，7～9月多台风雨。常水位3.5m，河宽690m；2007年该区域最高水位8m,最低水位2.3m；2008年该区域最高水位5.5m,最低水位2.5m；汛期为4月至9月。
我工区施工里程范围DK194+433.354～DK197+445.480,线路长度3.012km。起点为韩江双线特大桥190#墩，终点为274#墩。线下设计有桥墩台各85个，其中200#至210#墩位于水中。根据韩江特大桥东溪段的水文地质情况以及现有图纸，结合我单位的施工经验，确定200＃、201＃、202＃、203＃、205＃、206＃墩水中基础施工，进行钢管桩围堰配套施工。各墩位处地质情况见下表。 韩江东溪地质资料
墩号 承台底标高 河床面标高 河床面桩底地质情况 200＃ -2.965m 1、细砂，厚度4.75m，σ0=110kpa 2.4m 2、淤泥质砂，厚度5.2m，σ0=100kpa 3、淤泥质粉质黏土，厚度2.6m，σ0=80kpa 0.5m 1、细砂，厚度3.04m，σ0=110kpa 2、淤泥质粉质粘土，厚度7.5m，σ0=80kpa 1、细砂，厚度0.67m，σ0=110kpa 2、淤泥质粉质粘土，厚度11.9m，σ0=80kpa 201＃ -4.965m 202＃ -6.965m -1.2m 203＃ -3.465m 1、细砂，厚度3.31m，σ0=110kpa 1.6m 2、淤泥质粉质粘土，厚度1.3m，σ0=80kpa 3、淤泥质砂，厚度2.7m，σ0=90kpa 1、细砂，厚度6.09m，σ0=110kpa 2、淤泥质粉质黏土，厚度1.95m，σ0=80kpa 2.3m 3、淤泥质砂，厚度1.05m，σ0=100kpa 4、粘土，厚度12.8m，σ0=180kpa 205＃ -4.315m 1、细砂，厚度0.44m，σ0=110kpa 206＃ -6.315m -0.5m 2、淤泥质粉质粘土，厚度2.9m，σ0=80kpa 3、粘土，厚度13.9m，σ0=180kpa
二、钢管桩围堰设计
1.钢管桩围堰型式、材料及尺寸拟定（以201＃墩台为例） 采用钢管桩桩围堰，其材料采用外径为800mm、壁厚8mm钢管桩，主要尺寸拟定如下：
（1）钢管桩围堰内径
钢管桩围堰长、宽内径受承台直径和安装、拆卸承台模板时的作业面控制，按下面公式计算，承台截面为14.5×10.5米，0.8米宽作业面，0.5米宽内支撑。
L=承台直径+摸板厚度+内支撑（钢围囹）宽度+施工作业面宽度 长=14.5+2×0.5+2×0.8=17.5m 宽=10.5+2×0.5+2×0.8=13.5m
根据插打钢管桩算，围堰实际尺寸为18m×14m 取围堰周长为（18+14）×2=m（68根钢管桩）。 （2）单根钢管桩长度L确定：
L=10年一遇最高水位+预留高度-承台底高程+3米（承台下）+局部冲刷深度1米，桥址处水流平稳，赶在枯水期完成围堰施工，暂考虑预留高度2米，承台下长度考虑封底厚度及钢管桩深入封底层的深度，暂定3米。
考虑到施工实际地质情况的变化，取钢管桩长度L为18m。 堰顶高程在实际施工中应与栈桥平齐，为8.0m，堰底高程为-10m。 2.内支撑（钢围囹）、定位支撑材料及尺寸
定位内支撑、围囹的加工制作安装，对钢管桩围堰的垂直插打及整体稳定起重要作用，必须稳固。钢管桩围堰内支撑（钢围囹）采用双拼I40的工字钢做成骨架进行支撑, 围囹竖向设两道,间距3.0 m，
故单根钢管桩长度L=5.5+2-（-4.96）+3+1= 16.5m
特殊情况下上下围囹之间间距可适当。平面按井字型布置，在四个转角出必须加强斜向的支撑。
见围堰结构设计图
水流方向图2 钢管桩围堰平面图
三、钢管桩围堰施工方法 施工队伍及工期安排
针对水上施工的复杂性和工期的紧迫性，我部计划为本工程配备一支人员稳定，水上施工经验丰富的施工队伍，以保证工程质量和工期要求。 总体施工流程
施工准备→测量定位→导向桩制作→打钢管桩→第一道钢管桩支撑→排水→堵漏→第二道钢管桩支撑→排水→堵漏→清淤→封底砼→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→钢管桩围堰拆除（采用高压射水清淤方法）。
1、钢管桩插打
1.1选用选用质量较好、无破损的钢管桩进行施工，钢管桩锁口处必须加工焊接牢固，有很好的止水能力。考虑到桥址处地质情况的需要，采用桩长为18米的钢管桩。
∠100x100x10□50x10x200I25工字钢图1 钢管桩锁口大样图钢管桩检查
mm008φ图2 角桩细部图钢管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，尤其不能将锁口碰坏。
桩打入前将桩尖处的锁口必须焊接牢固，避免因泥土挤入造成锁口裂开，对锁口变形、锈蚀严重的钢管桩整修矫正。转角处采用90度的转角桩。
钢管桩插打之前必须经过检查整修, 在加工场地设置专用检查平台，对钢管桩进行垂直度和锁口吻合检查，对存在问题的钢管桩进行外形校正和锁口整修；凡周转使用的钢管桩须经校正后再使用。
钢管桩打前在锁口内涂黄油、填塞锯末等混合物用来止水；并在插打连接的另一侧锁口底部焊好堵头板，防止锁口内止水材料被挤走，造成钢管桩堰漏水；在桩头处加焊钢板，以保护管桩头部。
为加快插打速度，首先在钢管桩堆放基地对钢管桩行分类、整理，选用同种型号的管桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号、规格、数量的钢管桩。
1.2钢管桩论用量计算： 钢管桩堰周长计算： 18×2＋14×2=m
钢管桩数计算：角桩由钢管桩接成，共用钢管桩68根，
钢管桩量计算：
68根×18m/根×156.255kg/m＝191.3t 1.3 打入
1.3.1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）由于本工程的钢管桩围堰未将桩基施工平台用钢管桩圈在内部，所以必须插打定位桩进行定位，在钢管桩上焊接工字钢，用工字钢来保证打出的钢管桩在一条直线上。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。
1.3.2钢管桩插打总体施工流程
实施插打。打桩机械为38t浮吊和60振动锤。经测量班精确放样后，从岸边的桥轴线处开始插打第一根桩，然后向两边依次插打。桩尖深度应达到封底砼底面以下3米处。施工时的控制指标是直到振动锤打不下为止，最后在水流的下游方向合拢成围堰。最初的一、二根钢管桩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。每根钢管桩插打完毕后，即与工字钢焊接牢固。必要时配置相应规格的异形钢管桩，现场实测异形钢管桩角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢管桩以确保整个围堰的密封性。
1.3.3钢管桩入施工工艺
（1）采用浮吊侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺及电缆。
（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）待钢管桩离开水面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）管桩至设计高度前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。
打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢管桩，开始进行钢管桩堰内的止水处理。
1.4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）钢管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）钢管桩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，精确计算异形钢管桩尺寸，确保止水质量。 2、围堰抽水与支撑
钢管桩堰封闭后进行抽水，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。钢管桩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双拼I40的工字钢做成骨架进行支撑，以保证安全，考虑到有封底混凝土厚度，故内部支撑共分两层，具体支撑位置根据现场河床面标高确定。必须确保钢管桩堰的稳定性。两端采用双拼I40工字钢做成斜撑，具体支撑形式见总体平面布置图。
3、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。
4、混凝土封底浇注
由于采用水下封底可能造成钢管桩法拔出，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。封底时在钢管桩堰内侧锁口应涂以油脂，方便拔桩。封底混凝土强度等级采用C15砼。
水下砼封底：在 内支撑架上布设简易作业平台，布设封底导管，封底砼布置示意图，
5、防渗与堵漏
钢管桩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，在钢管桩侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢管桩堰间填筑粘土进行封堵。 四、钢管桩拆除
1．施工要点
（1）钢管桩除采用振动锤，作业前对每个管桩的打入情况，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，进行钢管桩拔除。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。
2．拔桩注意事项
（1）为防止将临近管桩同时拔出，宜将钢管桩加固的槽钢逐根割断。
（2）先割除钢管桩支撑，然后再拔围堰钢管桩
（3）拔出的钢管桩及时清除锁扣处土砂，涂以油脂。变形较大的管桩需调直，完整的管桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。
（4）将钢管桩振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。 （5）按与打管桩相反的次序拔桩。 五、质量保证措施
1．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。钢管桩到现场后，应及时检查、分类、编号，加工后凡锁口不合者应进行修正，合格后方能使用。
（3）钢管桩量要求
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管桩，钢管桩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
管桩要预先配桩，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）钢管桩堰在使用过程中，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，钢管桩口漏水，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，逐层将导梁与钢管桩间的缝隙用木楔楔紧，使导梁受力均匀。
2.工期保证措施
（1）、调遣具有丰富同类工程施工经验和责任心强的工程技术、经济、行政等各类专业管理人员和施工队伍上场。
（2）、项目部实行统一组织、统一管理、统一计划协调、统一物资供应、统一资金收付。各施工队伍在项目经理部的统一领导下，互相协作配合共同完成所承担的施工任务。
（3）、发挥整体优势，对施工队伍实行动态管理、合理组合。 （4）、加强现场的思想政治工作，抓住时机，开展以比质量、比安全、比进度、比效益的劳动竞赛，使每一位参加施工的人员都充满责任感、荣誉感和紧迫感，发挥出最大的积极性。
（5）、正确处理好与当地及兄弟单位的关系，取得各方面的支持与配合，为施工生产创造一个良好的外部环境。 六、安全文明保证措施
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。 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。 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，设置安全警示标语。
（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。 七、附图
1、钢管桩堰施工总平面图 2、钢管桩堰立面图
