《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》是湖南省西湖建築建設集團有限公司完成的建築類施工工法。完成人是李新宇、向錦英、王武、段珂靖、游斌。該工法適用於濕地各種設施的定位樁施工。
《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》的主要特點是：採用實用新型專利《一種用於浮橋的定位樁的製作方法》製作裝配式混凝土定位樁，利用振動錘和引孔鋼板引孔進行定位樁的施工。
2021年11月5日，《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》被湖南省住房和城鄉建設廳評定為湖南省2020年度工程建設省級工法。
基本介紹
- 中文名：裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法
- 工法編號：HNJSGF065-2020
- 完成單位：湖南省西湖建築建設集團有限公司
- 完成人：李新宇、向錦英、王武、段珂靖、游斌
- 主要榮譽：湖南省2020年度工程建設省級工法
- 審批單位：湖南省住房和城鄉建設廳
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,技術理論,工藝流程,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
2020年之前，在內湖的中心島與岸邊的連通方式上，通常用人工浮橋的方式，一方面提升內湖的娛樂性、保護環境，另一方面方便遊艇停靠。但浮橋的定位樁施工存在現場灌漿污染環境、樁與浮橋的撞擊導致偏位磨損等問題。《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》利用湖南省西湖建築建設集團有限公司的實用新型專利《一種用於浮橋的定位樁的製作方法》在工廠預製鋼筋混凝土方樁，採用裝配式結構的建造方式；採用精準導向引孔技術，保證質量；採用振動錘打綠色技術，降低了施工噪音；使其性能指標相比於傳統工藝更優異。
湖南省西湖建築建設集團有限公司在梅溪湖節慶島二號橋和梅溪湖觀景平台兩項目的施工中，采裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工技術，收到了良好的效果，為積累類似工程的施工經驗，編制形成了《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》。
工法特點
《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》採用實用新型專利《一種用於浮橋的定位樁的製作方法》製作裝配式混凝土定位樁，利用振動錘和引孔鋼板引孔進行定位樁的施工，減少了施工用地，縮短了施工工期，減少了施工對周邊環境的污染和破壞，保證了工程質量。
操作原理
適用範圍
《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》適用於濕地各種設施的定位樁施工。
技術理論
《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》根據設計嵌岩深度圖紙在工廠預製500x500毫米的C35鋼筋混凝土方樁，按樁位布置圖進行編號，樁底部為長750毫米漸變段，外敷10毫米厚鋼靴；將預製好的樁運到現場按編號順序擺放，在現場搭建24x8.5米的浮游工作平台，同時製作DN160毫米x9的引孔鋼模板；採用全站儀進行測量定位，用[160在先錨定好的浮游平台外沿焊接導向架，用振動打樁錘將Ф1200毫米鋼護筒依據導向架定位打入至強風化層1米，在鋼護筒上安放引孔鋼模板並進行引孔施工，引孔至設計嵌岩深度超深1.5米；然後將定位樁運到浮游打樁平台吊起定位樁定位，扣好樁帽，用DZJ90振動錘打樁，過程中精確測量樁位、垂直度，根據設計要求採用焊接法接樁，接樁用所有鋼板，均塗刷3道超強/耐磨環氧漆防腐，總厚度450微米，捶打完成後對樁位進行覆核，採用帶滑塊的鋼套箍與浮橋連線，最後樁頂安裝景觀燈。
工藝流程
《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下：
- 施工工藝流程
施工準備→定位樁預製→定位樁驗收→浮游打樁平台就位→鋼護筒施工→引孔施工→定位樁施工→檢查驗收→鋼套箍施工→景觀燈施工。
- 操作要點
施工準備
採用湖南省西湖建築建設集團有限公司的實用新型專利《一種用於浮橋的定位樁的製作方法》的方法來製作定位樁。
定位樁預製
鋼筋主筋採用等強度剝肋滾軋直螺紋連線方式，要求為Ⅰ類接頭。連線區段內的接頭率≤50%，並滿足《鋼筋機械連線技術規程JGJ107-2010》要求。模板採用木質模板，保證樁的幾何尺寸平整穩固，塗刷脫模劑。制樁的混凝土應從樁頂向樁尖連續澆築，嚴禁中斷，振搗時應邊振邊抹邊找平，達到內實外光。預製樁製作完畢後，應覆蓋灑水養護不少於7天。
定位樁驗收
預製樁運輸時，套用墊木支墊平穩、位置準確，疊放的層數不得超過三層，嚴禁在場地上直接拖拉樁體運輸。運輸長樁時，墊木下宜放活動支座。利用11米的箱式半拖車從寧鄉工地運至蓮湖一路操作平台（共29千米），先存放在臨時操作平台處，需打樁時再用25噸吊車轉至物料轉運船上，再利用浮游平台打樁。
預製樁堆放時，應按規格、樁號分層疊放在平整、堅實的地面上；墊木與吊點應保持在同一縱斷面上，且各層墊木應上下對齊，堆放層數不宜超過三層。最下一層的墊木應適當加寬加厚，或採用質地良好的枕木，以免因場地浸水、墊木下陷，使底層受彎曲作用而發生斷裂。
圖1
測量定位
測量員根據定位樁坐標，測出每根定位樁精確方位點，用[160在先錨定好的浮游平台外沿焊接導向架。
浮游打樁平台就位
採用六舟浮游平台（長24米，寬8.5米），配備25噸汽車吊、DZJ90振動打樁錘、300千瓦發電機組等所需吊具及輔助件。水上物料運輸，自製船：12馬力柴油機螺旋槳鋼製船（載重50噸），見圖2。
圖2
鋼護筒施工
依據導向架定位，振動打樁錘將鋼護筒（鋼筒直徑Ф1200毫米，筒壁厚δ=10毫米）打入至強風化層1米，鋼護筒高出常年水位250毫米，見圖3。
圖3
引孔施工
測量員覆核定位樁坐標，用全站儀方位角原理換算，將坐標點引至鋼護筒壁上標記（控制在規範允許值內）。用DN50三相1.1千瓦污水泵抽乾鋼護筒積水，按設計要求清空護筒內淤泥、粘土至強風化面。
根據鋼護筒上坐標點，用DN160x9孔鋼模板（-4×1500×1500）在鋼護筒上安放並固定引孔，以確保縱、橫方位準確和引孔的垂直度，見圖4。
圖4
圖5
定位樁施工
起吊預製樁。先拴好吊裝用的鋼絲繩及索具，然後套用索具捆綁住樁上部約50厘米處，起吊預製樁，使樁尖垂直對準樁位中心點，緩慢放下插入土中，固定樁位到導向架上並頂扣好樁帽，可卸去索具。樁帽與振動錘之間應有相適應的襯墊，一般採用硬木板，其厚度為10厘米左右。當樁尖插入樁位，微微啟動振動錘，當樁入土至50厘米時，再次校正樁的垂直度和平台的水平度，保證樁的縱橫雙向垂直偏差不得超過0.5%。然後啟動振動錘，把樁徐徐壓下，控制施壓速度，一般不宜超過2米/分鐘。
圖6
焊接法接樁。先清理樁帽的污染物，上下樁連線如有縫隙套用鐵墊片墊密焊牢，焊接時應採取措施對稱施焊，以減少焊縫變形引起節點彎曲。焊縫應連續、飽滿。接樁方法和要求按設計採用。接樁處的焊縫應自然冷卻10~15分鐘，對外露鐵件刷防腐漆後，才壓入土中。接樁一般在距水面1米左右進行。上下樁的中心線偏差不得大於10毫米，節點彎曲矢量不得大於1‰樁長。
檢查驗收
當混凝土強度達到100%方可沉樁，同時錘擊沉樁時混凝土的齡期不得少於28天。為防止樁偏位、上浮及土體隆起：必須清除一切障礙物；在飽和軟土中控制打樁速率；打樁後停歇一定時間以減少超孔隙水壓力；注意接頭質量和打樁順序。注意精確測量，防止漏樁及偏位，對定位插樁要逐根檢查和完工後進行全面檢查。
圖7
鋼套箍施工
鋼套箍即為抱柱，與對應橫樑焊接，為可焊不鏽鋼結構。四方設定滑塊，用於定位，採用四氯板材料。鋼套箍應在定位樁和浮箱橫樑施工完畢後與橫樑焊接牢固。
圖8
景觀燈施工
燈座罩採用鋼板焊接而成，進行景觀燈的施工。
圖9
材料設備
《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》對材料設備有以下要求：
- 材料要求
1.裝配式混凝土方樁：工廠化預製。預製場地硬化，場地大小等各項指標均符合要求，定位樁底模採用紅磚砌築：長19米，寬500毫米，高度200毫米，共11套底模。
2.鋼筋：鋼筋主筋採用等強度剝肋滾軋直螺紋連線方式，要求為Ⅰ類接頭。連線區段內的接頭率≤50%，並滿足現行規範的要求。
3.所有原材料均應符合設計及規範要求。
- 主要機具
質量控制
施工企業採用《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》施工時，應遵循質量控制要求如下：
- 引孔質量保證措施
1.鑽頭為150毫米以確保單樁引孔斷面面積。
2.鑽機浮游平台就位準確，鑽機平、穩；錨定牢固。
3.鑽機的提升速度直接影響樁身質量，控制鑽機提升速度十分重要，根據以往經驗及該工程特點，鑽機提升速度控制在0.8米/分鐘以內。
4.鑽機就位後，必須保證鑽機的水平，在機架上設一線錘，線長≥2米，垂直度偏差控制在1.5H%（H-孔全高）以內。每引單孔前，在鑽塔上用鉛錘校驗孔位準確，控制單孔垂直度和不串孔。
5.鑽桿下沉鑽進速度控制：1.5~1.8米/分鐘。鑽芯必須按地勘操作規程規定擺放，以便實時掌握地質變化情況，並做好相關記錄。
6.清理鋼護筒內部岩層表面泥土和碎渣，然後在鋼護筒內灌注水下混凝土（最小厚度不得小於50厘米）。引孔時，派專人及時清理孔口岩渣，防止岩渣二次入孔，造成孔口堆積，重複破碎，防止埋鑽現象發生。
7.引孔完畢後打樁機就位，利用全站儀進行樁位測放，確保樁位偏差滿足設計及規範要求。施工單位通知監理、甲方覆核樁位及標高、樁號、樁徑，符合要求後再進行打設。單樁引孔完成，清撈孔內稜角、沉渣，保證樁有效打入。
8.在沉樁過程中，應加強對已施工樁基的監測（每天不少於兩次），如監測發現湖水水平位移或垂直位移是，應立即停止施工，會同建設方、監理方、設計人員分析原因制定措施。
- 預製方樁質量控制
1.為便於預製樁的沉樁貫入，對預製樁的表觀質量有著嚴格的要求，包括：沿樁邊緣稜角破損的深度不超過5毫米，且每10米長的邊稜角上只有一處破損，在一根樁上邊棱破損總長度不超過500毫米；樁表面上的蜂窩、麻面、氣孔的深度不超過5毫米，且在每個面上所占面積的總和不超過該面積的0.5%。對不符合上述質量要求的，必須進行修補後方可沉樁使用。
2.接頭質量應符合現行國家質量規範要求。
3.為防止斷樁，接頭處焊接後的停歇時間不能太短，必須在10~15分鐘以上，在冷卻結硬後再開始打樁，保證接樁質量。
4.為防止樁偏位、上浮及土體隆起：必須清除一切障礙物；在飽和軟土中控制打樁速率；打樁後停歇一定時間以減少超孔隙水壓力；注意接頭質量和打樁順序。
5.注意精確測量，防止漏樁及偏位，對定位插樁要逐根檢查和完工後進行全面檢查。
6.預製樁的吊裝應根據施工情況，選擇預埋吊環方案，並根據吊裝方案在製作前預埋吊環鋼筋，吊點按照設計圖紙布置在0.207L處，其中L為未包括樁尖的樁長度。
7.當預製鋼筋混凝土方樁的混凝土強度達到設計強度的70%以上方可吊裝，達到100%才能運輸。
8.定位樁施工前，應選擇有代表的樁附近進行試沉樁，試樁數量不少於兩根，並根據試樁情況對樁錘性能、貫入度等進行調整。
9.當混凝土強度達到100%方可沉樁，同時錘擊沉樁時混凝土的齡期不得少於28天。
10.打樁前採用多種方法對樁位進行覆核，以確保其準確，打樁過程中應做好相關記錄，如遇斷樁、樁身破壞、貫入度異常、樁周冒泡等異常現象，應及時停止錘擊，並通知各方會商解決。
安全措施
施工企業採用《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1.機械設備操作人員必須經過專業培訓，熟練機械操作性能，經專業管理部門考核取得操作證後上機操作。
2.機械設備操作人員和指揮人員嚴格遵守安全操作技術規程，工作時集中精力，謹慎工作，不擅離職守，嚴禁酒後操作。
3.作業前，檢查機具的緊固性，不得在螺栓鬆動或缺失狀態下啟動。作業中，保持鑽機液壓系統處於良好的潤滑。
4.引孔前，以鑽機的前端定位，調整導軌與鑽具的垂直度。
5.當外機移位時，施工作業面保持基本平整，設專人現場統一指揮，無關人員撤離作業現場，避免發生鑽機傾倒傷人事故。
6.機械設備發生故障後及時檢修，嚴禁帶故障運行和違規操作，杜絕機械事故。
7.現場所有施工人員按要求做好個人安全防護，必須穿戴救生衣，爬高作業時系好安全帶，特種人員佩戴專門的防護用具。孔口清理人員佩戴防護鏡及安全帶，防止孔內吹出岩屑傷害眼睛及墜落鋼護筒內。
8.現場用電由專業電工操作，持證上崗；電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器。電工有權制止違反用電安全的行為，嚴禁違章指揮和違章作業。
9.施工現場所有設備、設施、安全裝置、工具配件以及個人勞動保護用品必須定期檢查，確保完好和使用安全。
10.每組鑽機在鑽塔架頂部安裝夜間警示燈，浮游平台周邊設定安全圍欄。
11.各班組鑽機操作人員發放一台BF-S88對講機，統一效率，以便實時信息溝通，統一調度、嚴禁私自更換頻率。
12.對已施工完成的引孔，採用孔口覆蓋，並設定夜間警示燈。
環保措施
施工企業採用《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》施工時，應採取的環保措施是：
- 減少擾民、燥聲污染措施
1.對使用的工程機械和運輸車輛安裝消聲器並加強維修保養，降低噪音。
2.機械車輛途經居住場所時應減速慢行，不鳴喇叭。
3.在比較固定的機械設備附近，修建臨時隔音屏障，減少噪音傳播。
4.合理安排施工作業時間，儘量降低夜間車輛出入頻率，夜間施工不得安排噪音很大的機械。
5.適當控制機械布置密度，條件允許時拉開一定距離，避免機械過於集中形成噪音疊加。
- 水資源保護措施
1.施工廢水、生活污水按有關要求進行處理，不得直接排放。
2.清洗骨料的水和其它施工廢水，採取過濾、沉澱或其它方法處理後方可排放，以此避免污染河道和周圍環境。
3.施工機械的廢油廢水，採用隔油池等有效措施加以處理，不得超標排放。
4.生活污水採取二級生化或糞池等措施進行淨化處理，經檢查符合標準後方準排放。
- 大氣環境保護措施
1.在設備選型時選擇低污染設備，並安裝空氣污染控制系統。
2.在運輸水泥等易飛揚物料時用篷布覆蓋嚴密，並裝量適中，不得超限運輸。
3.配備專用灑水車，對施工現場和運輸道路經常進行灑水濕潤，減少揚塵。
4.對汽油等易揮發品的存放要密閉，並儘量縮短開啟時間。
5.對於拖運土料的運輸車輛，根據長沙市文明施工辦法，在車廂加設防漏灑裝置。
- 防止固體廢棄物污染的主要措施
1.施工營地和施工現場的生活垃圾和建築垃圾，應集中堆放，統一棄於指定地點，不得隨意棄放。
2.施工和生活中的廢棄物也可經當地環保部門同意後，運至指定地點，此外，工地設定能沖洗的廁所，派專門的人員清理打掃，並定期對周圍噴藥消毒，以防蚊蠅滋生，病毒傳播。
3.報廢材料或施工中返工的挖除材料立即運出現場並進行掩埋等處理。對於施工中廢棄的零碎配件，邊角料、水泥袋、包裝箱等及時收集清理並搞好現場衛生，以保護自然環境與景觀不受破壞。
4.儘量不使用難於降解的材料做為包裝物品，施工中用於養護的塑膠薄膜在用完後不得隨意棄掉，應及時回收，統一處理。
- 考慮到該類工程的特殊性，為保護生態環境需採取的具體措施還有：
1.汽車運輸車輛有揚塵時採用有蓋的運輸車輛（如垃圾運輸車），所以車輛離開工地時必須用水車沖洗。
2.為了不污染湖水，船舶上的發電機等設備有漏油隱患，發現漏油立即停機維修，為避免漏油預先用土工布墊在設備下面，船上另備用多餘的土工布。
3.嚴禁將污水直接排放到湖中，禁止工人將垃圾直接丟棄在湖中，每條船上至少設定一個垃圾箱，統一將垃圾帶到岸上垃圾站處理。
4.為了施工噪音不影響遊客，打定位樁時振動錘採用帶有消音裝置的打樁錘。
效益分析
湖南省西湖建築建設集團有限公司採用《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》施工，獲得了良好的經濟、社會、節能環保效益：
- 經濟效益
採用裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工技術進行定位樁施工。定位樁採用工廠預製，縮短了施工工期，降低了生產成本，提升了經濟效益。
- 社會效益
採用裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工技術進行定位樁施工技術同傳統的定位樁施工工藝相比，增加了導向架的套用，減少了樁定位的偏差，保證了鋼護筒的垂直度。通過引孔的施工，降低了定位樁捶打施工的難度，保證了工程質量，獲得了業主和監理的好評。
節能環保效益
該工法進行定位樁工程施工，利用裝配式混凝土的優點，工廠預製，減少了施工用地，也減少了施工對周邊環境的污染和破壞。同時採用振動錘施工，降低了施工噪音。實現了節能和環保的效益。
套用實例
湖南省西湖建築建設集團有限公司採用《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》的套用實例如下：
- 梅溪湖節慶島二號橋
節慶島位於梅溪湖內中部偏東，長約900米，南北方向寬約90米，面積8萬多平米（約合130畝）。北岸為商業用地，2020年音樂噴泉已投入使用，文化藝術中心正在緊張建設中。其中北岸環湖路與節慶島的連線通道為節慶島1號人行橋、2號人行橋，主梁為等截面鋼箱梁，下部結構採用柱式台配鑽孔灌注樁基礎。南側為居住用地，2020年已建成較多居民已經入住。
- 梅溪湖觀景平台
梅溪湖觀景平台與梅溪湖節慶島二號橋相接，觀景平台與綠植平台均採用了浮箱結構，面積為936.5平方米。
以上兩工程均採用了《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》，減少了施工用電，縮短了施工工期，減少了施工對周邊環境的污染和破壞，降低了施工噪音；同時減少了樁定位的偏差，降低了施工難度，保證了工程質量。
榮譽表彰
2021年11月5日，湖南省住房和城鄉建設廳以湘建科〔2021〕206號檔案發布《關於公布湖南省2020年度工程建設省級工法名單的通知》，《裝配式混凝土浮橋定位樁引孔法施工工法》被評定為湖南省2020年度工程建設省級工法。
