高铁桥梁水中桩基钢板桩围堰施工技术措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高铁桥梁水中桩基钢板桩围堰施工 技术措施 【摘 要】本文结合沪昆客专贵 州段大平寨特大桥 18 号水中墩桩基承 台施工，阐述了钢板桩围堰施工技术措 施。 中国论文网 /5/view-5652823.htm 【关键词】水中墩；钻孔桩；钢 板桩围堰；技术措施 1、工程概况 沪昆客专贵州段 CKGZTJ-9 标段 大平寨特大桥 17 号、18 号、19 号、20 号桥墩上部结构为 1 联（40+56+40）m 变截面预应力混凝土连续单箱单室梁； 18 号墩位于六枝河边上，桥墩采用 2.0m 钻孔桩基础，桩长 4968.5m 不 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 等，共 9 根桩，承台底部标高为 42m， 位于河床面以下 4m，承台顶部标高 46.99m；桥墩高 32m，墩基础处河床面 标高为 46.0m，设计施工水位为 52.0m，上层河床处为厚 9m 的粉质黏 土，其下为圆砾土及其它土层；根据现 场情况采用搭设钢管桩操作平台、钢板 桩围堰法施工。 2、钢管桩平台施工 18 号墩施工平台外围尺寸为 17m*17m 的正方形；采用 16 根 600mm（=6mm ）钢管桩作支墩，根 据局部冲刷线标高 37.39m，钢管桩桩底 标高 36.5m，钢管桩下端插打至河床面 6m，钢管桩顶标高以高出施工水位 （52.0m）1m；利用 20t 浮吊将钢管桩 运输就位后，在钢管桩顶部用 3 根揽风 索固定控制钢管桩的倾斜；揽风索锚定 在工作船或已沉入的钢管桩上，浮吊将 60A 振动打桩机吊至钢管桩顶上并与钢 管桩进行刚性连接，振动打桩机将钢管 桩逐渐振入土层中，当钢管桩振沉到工 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 作台高度时应停振，接长钢管后再振沉， 直到设计位置。 钢管桩施工完毕后，纵、横向在 每两根相邻的钢管桩之间用10 槽钢焊 接设置成剪刀撑，剪刀撑上撑距离桩顶 1m，上下撑距离 2m，在每根钢管桩中 灌满中粗沙和水以加强钢管桩的刚度。 钢管桩顶上安装桩帽及纵横梁， 桩帽采用厚度 =20mm 钢板及加劲肋 （15cm*10cm*2cm）焊接而成；纵梁采 用 12m 和 6m 长的 I45 工字钢焊接接长， 每 2 片为 1 组，钢管桩与纵梁间采用 20mm 高强螺栓固定；横梁采用 6m 长 I32b 工字钢，3 片为 1 组，纵梁与横 梁间采用 16mm 钢筋抱箍抱死；最后在 横梁上铺设枕木形成钻机工作平台。 3、钢板桩围堰施工 水中桩基浇注完成后，利用钢板 桩围堰进行承台的施工。 3.1 围笼制备 利用钻孔操作平台外层 12 根 600mm（=6mm ）钢管桩作定位桩， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 顺钢板桩外围尺寸在钢管桩靠近水面的 位置安设上、下层围笼，钢管桩顶与上、 下层围笼同步安装，在插打钢板桩时起 导向作用，确保钢板桩沿指定的方向和 位置打入。 3.1.1 下层围笼制备： 3.1.1.1 内、外层围笼的内、内导 梁制作 内、外层导梁采用 2I32b 工字钢， 在施工前将 2 片工字钢在上缘位置用 =10mm 钢板焊接形成整体，2 片 I32b 之间的间距为 30mm；在钢管桩外围方 向贴近水面的位置焊接好 120mm 槽钢 （L=1.32m） ，将其作为内导梁的水平支 承点；将 2I32b 工字钢横向摆放在 120mm 槽钢上，并将工字钢与槽钢焊 接牢固，内导梁与钢管桩之间的间隙用 木楔填塞密实，保证内导梁所形成的正 方形外边尺寸为 17.8m17.8m。 3.1.1.2 内、外层围笼的导梁制作 外导梁采用 2 片 120mm 槽钢 （L=5m） ，外导梁和内导梁一同铺放在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 120mm 槽钢上，并通过 25mm 套筒螺 杆与内导梁连接牢固。 3.2 插打钢板桩 钢板桩围堰的插打采用 60A 型振 动锤；插打前在钢板桩两侧锁口上抹上 黄油，以减少插打时的摩阻力，并增加 其防渗性能；钢板桩的插打分两次进行， 第一次将钢板桩插打到上层围笼顶面标 高的位置，打入河床面以下 4m 左右； 钢板桩全部合拢后，拆除上层围笼，再 进行第二次插打直至设计标高，打入河 床面以下 7.5m。插打次序的原则采用从 上游一侧开始，在下游合拢，每边由一 角至另一角。 3.2.1 第一块钢板桩的插打 3.2.1.1 定位构件安设 根据第一块钢板桩的具体位置分 别在上、下层围笼内导梁上焊接好 2 个 120mm 槽钢抱箍作为第 1 根钢板桩的 定位件，同时在上、下层围笼之间安设 3020cm 的方木（ L=4.5m） ，以保证钢 板桩定位准确、垂直插打。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 见图 1钢板桩围堰立面图 。 3.2.2 其余钢板桩的插打 其余钢板桩一边与已打入钢板桩 的锁口相接，另一边用 30mm 勾头螺 栓定位，其插打的方法与第一块钢板桩 相同，直到形成钢板桩围堰。 3.3 钢板桩加固 钢板桩围堰形成后，应在钢板桩 外围加设 2 片 120mm 槽钢作永久夹带， 并通过 20mm 对拉螺杆与 2I32b 内导 梁连接牢固，同时在凸向与钢板桩内导 梁之间加设木楔，以保证钢板桩围堰的 稳固。 3.4 钢板桩内侧横撑的安装 钢板桩围堰形成后，在抽水堵漏 过程应及时对钢板桩内侧增设横向支撑； 横向支撑拟采用 =300mm（=8mm ） 钢管和 =200mm（=6mm）钢管作钢 支撑，设置在常水位标高的位置 （H=48.5m） 。 见图 2钢板桩围堰平面图 。 钢板桩围堰形成后，采用高压水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 泵和水力吸泥机，清理基础基底至设计 标高以下 1.5m，采用水下混凝土封底形 成承台基坑，封底厚度 1.5m，混凝土数 量 435m3；钢板桩的清除及整理：水中 墩承台、墩身施工完毕后，即可拆除钢 板桩，利用水上浮吊设备配合振动打桩 锤进行钢板桩的拔除，钢板桩拔桩前在 堰内注入高出堰外水位 1m1.5m 的水 位，利用堰内水压力使桩壁与水下砼脱 离。 3.5 钢板桩检算资料 3.5.1 入土深度及板桩选择 本工程中土的摩擦角按 =250， 水文地质为第二种情况，P 活=P 水 =60kn/（） ，基坑深度 H=46.0- 42.0=4.0（m） ，钢板桩容许应力 =180mpa。 3.5.1.1 固定荷载 h 固=H=0.744=2.96（m） （查表得 =0.74） M 固=H3=1.343=83（KN/ ） （查表得 =1.3 ） 3.5.1.2 活载 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 h 活=60/34 h=60/341.07=1.89（m） （查表得h =1.07 ） M 活=60/34（Ch+dH2） =60/34（3.34+5.242 ） =170.1（kn/ ） （查表得 c=3.3；d=5.2） 3.5.1.3 固+活 h 总=h 固+h 活=4.85（m） （最小 入土深度） M 总=M 固+M 活=253.1（kn/） 3.5.1.4 钢板桩选择 W=M/（1+0.5）= 253.1103/（1.5180）=937.4（2） 选用德国拉森（Larssenb）型钢 板桩。 3.5.2 受力检算 3.5.2.1 参数确定 根据公路桥梁施工手册 ，水 文地质条件为第 3 种情况，支撑为形式 二，土的内磨擦角 =35，查图 5-43 固 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 定荷载曲线 3-3 得： =0.33、=1.05 、=2.3。 3.5.2.2 入土最小深度 hmin hmin=H=0.336.7=2.3m 实际入土深度 h=4.3mhmin=2.3m 符合要求 见图 3钢板桩埋深示意图 。 3.5.2.3 最大弯矩 Mmax 采用德国拉森（Larssen）b 型 钢板桩，其几何尺寸为 b=400mm、a=320mm 、最大厚度 t1=13mm、最小厚度 t2=9mm、h=180mm、单位重量为 69kg/mm，W=2000cm3 Mmax=H3=1.056.73 =315.8 KN m 3.5.2.4 最大应力 max max= Mmax/W=315.8103/2000=157.9Mpa0.2 1m；取封底混凝土厚度为 1.5m。 4、施工效果 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 深水桥梁桩基施工中，利用钢管 桩做支撑，工字钢当纵、横梁，上面满 铺枕木搭成的水上操作平台，施工简单 可行，安全有保证，给桩基施工提供安