黄河流凌河段深水基础施工技术总报告二

目录1．任务来源和研究背景12．国内外现状13．工程概况及特点13.1工程概况23.2工程特点3黄河凌汛期规模大时间长，施工临建设施多次拆除，重复搭拆，工程量大。33.2.2该段黄河属于游荡性河床，河床冲刷严重，对钻孔平台及钢护筒施工提出更高的要求。3该段黄河水位变化频繁，地质情况复杂，基础施工难度较大。3黄河特大桥施工任务大、工序复杂，受凌汛期影响大，工期紧张。44主要研究内容44.1流凌河段栈桥施工技术4桥址河道的基本情况4方案比选4浮桥式栈桥验算5浮桥式栈桥的搭设6浮桥式栈桥与固定式钻孔平台的连接9浮桥式栈桥辅助设施安装9浮桥拆除9害堡浮桥特定情况匙下应急处理弱眼10难4.2担流凌河段钻孔偷桩施工技术盆杰10商嘱桩基概况连滥10塌拍钻孔平台方案惩的比选给形10毫民钻孔平台的设诊计变梨11彻4.2.3.匆3手钻孔平台施工狂步骤及设计计痒算：拳伴14惧茂钢护筒的埋设浑泽14随智泥浆的配置春赌15喜臣钻进速度的控清制母镇15冶4.3县流凌河段低桩堆承台施工技术馋网15较厕承台施工概况漫昌15薄络施工方案的比泊选群恶16掩束拉森钢板桩围贼堰的设计义姥16爱晨围堰方案的实钢施沸抖21意泰钢板桩围堰施凡工出现问题及场处理措施浅穗22莫5.枣取得的技术成舟果及创新点消柴23排5.1臂取得的主要技拜术成果僻封23踏5.2傍主要创新点蜻延23乱6.耐社会、经济效呈益雨限24允6.1矮社会效益尚淋24托6.2袖经济效益忠碧24杆7.蛾推广应用前景私订24雪黄河流凌河段落桥梁深水基础僚施工技术抛1旱．帐任务来源和霞研究背景避2009窄年我公司承揽狂铁路黄河特大伏桥，该桥单联蝴884创米是国内单线赶铁路单联最长笨、桥跨最多的租电气化铁路桥摇。其位处于内凭蒙壤XX龄旗与隙XX劝旗交界处距三症湖水文站下游辰16km菜处，属于黄河迈上游入弯处，厉区域地质存在天较厚的地震液市化层，主河道各不稳定，河道薪摆动幅度较大幼、水位变化频尘繁、冲刷严重极。此外，该地茧区存在严重的奶凌汛期，河床杏漫滩面积较宽缝。在游荡性主表河道施工桥梁暮深水基础难度缴大，为确保该体桥的顺利实施破，中铁梨XX宫项目部成立科禽技攻关小组，屠开展了窄“仿黄河流凌河段瓶桥梁深水基础她施工技术情”谊研究，本课题缸被列入中国铁双道建筑总公司蠢2011围年度科研项目台计划（合同编乌号圣11-27C备）。协研究工借作从配2010至年冠05不月至葛2012除年妻10普月，历时垦30百个稠月，圆满完成当了课题要求的蛛研究内容，达虾到了预期的目医的。北2阻．国内外现状压我国跨江、跨导河桥梁大多数携分布在长江中就、下游及其支娇流，以及沿海激海峡等流域。都深水基础是跨扔江、跨河桥梁阔施工的重难点监。深水基础的拾施工方案主要差包含：水上施也工运输方式、饶钻孔桩施工工律作平台设计、旺承台围堰施工说等水上施工运卧输方式主要有顿船运方式和施惑工栈桥运输方刑式，栈桥的形怨式有浮式栈桥聋和固定式栈桥稻；深水基础钻州孔桩施工工作幻平台的形式可锦分为固定工作净平台和浮动工健作平台两种；文承台围堰施工翠主要有钢板桩酸围堰、混凝土奴围堰、钢套箱治围堰、钢吊箱剃围堰。谨近年来，随着助国民经济的进库一步发展繁黄河上修建的孝桥梁也日趋增旅多。陶乐黄河玩特大桥主墩承疯台采用双壁圆摄形钢围堰进行岩施工，磴口黄吼河大桥和包西隙铁路黄河大桥揭采用钢板桩围仪堰施工，钢板柄桩围堰长度均咬为常见的贝18窄米。目前桥梁既深水基础施工金技术已经待比较成熟，宁但针对内蒙区固域的黄河胖宽漫滩、溪河道大幅度摆猾动、娃游荡不定、把水位变化频繁奇、冲刷星淤积翅严重店；还有规模大子、捆时间长的凌汛橡期株等系施工环境特点攀的深水基础施昆工孟，在国内相关饼技术研究较少归，还没有成熟烈的经验可借鉴价，特别是运用越到铁路桥上国课内几乎没有先盗例。住国外也没有发白现关于此类环蓝境条件下桥梁绕基础施工技术扫研究的公开报起道。争3孕．工程概况及息特点叼3.1济工程概况愚铁路黄河特大颜桥，位于三湖却湾河口至昭君除坟河段，属于桂黄河冲击平原桨区，沿河南岸冶有毛不拉昆对缸、卜尔嘎色太奥沟和黑赖沟三雨条大的河流汇拍入，该段河道劝属典型的黄河乒宽漫滩，河道于游荡性大摆动混地段，河道弯筹曲回转，滩宽甲平均达尘4000m减，河道主槽平键均宽约伸710m调，河道纵坡帆0.12们‰，弯曲率播1.45虹。本河段最大恼洪流量为鲁5500m千3捞/s追，年内流量随雷月、季变化大梢，汽7据～犬9携月份流量最大妨，占全年径流蜓量的踢59职％。特大桥施研工洪水位二十驱年一遇（比1016.8趣m惩）反,孕百年一遇设计贴洪水标高为历1017.7叛m超。地质为黄河衣河谷，漫滩阶慧地区，上层地凯表往下结12攀～旦19m蓝地质为粉砂（斧Q4al4翅），灰黄色－劈深灰色，饱和樱，稍密－中密耳，Ⅰ级松土，侦σ役0锣=80戏～对100kPa克；下层为粉质聚黏土（贼Q3al1撇），为硬塑～誓流塑状，Ⅱ级装普通土，硬塑徒，芹σ光0伞=150铸～蓄180kPa芝；软塑，σ晴0镇=120kP梦a路；流塑，σ百0捡=80钥～赔90kPa兵，不良地质现趋象为地震液化截层和盐渍土，唯地层局部有孤碗石，施工难度饶大。泥本桥全长趴9303.6沃8m齐，位于直线及树R=1400轻m兴曲线上，与黄唇河主流夹角为承106田°，主桥孔跨概布置为圾64m+7蛾×诞108m+6留4m问和喇64m+5关×碑108m+6享4m数连续梁跨越主殿河道，基础为突低桩承台，疫主桥固定墩采惧用任Φ诱1.8m饿桩基，桩基长权度在探50判～燕78m报。悟承台基础（块17.10m锄×羽17.10m唐×锯7.5m)携，开挖深度最盟深达到匪12m恐。容详细布置见图丰1蝴、图彻2驴、图吩3业。掉图秃1坡黄河特大桥主稳桥墩平面图倚图聪2汗主桥总布置图动图鬼3进黄河特大桥与宁黄河主流关系塔图弱3.2屑工程特点讨3.2立.辜1销黄河各凌汛期规模大马时间长，施工属临建设施多次爽拆除，重复搭糠拆，工程量大蚂。求基础施工需要造跨年，每年侵11牺月中旬到次年扒4薯月初为黄河凌竿汛期，在此期巧间栈桥、平台村、施工便道等捎临时设施需要辆全部清除，凌叶汛期过后施工指所需临时设施举需要重新搭建住、修筑，时间妈紧工程量大。患酸窑该段黄河属于德游荡性河床，帖河床冲刷严重榜，对钻孔平台搂及钢护筒施工浴提出更高的要弓求。否由于本段河道渐地质属于粉砂污地层，在每年山汛期及开河期则，河床冲刷、优淤积较严重，惠经设计勘探及杨施工过程中实孙测，冲刷深度彼一般在泽6雀～冰10m方左右，且时间邻短速度快，病6-10炉小时冲刷深度培最大达旬10m泡之多；这对施锹工钻孔平台及哗钢护筒设计，帆提出更高的要报求，不仅要考吓虑承载力，还圆要充分考虑河忌床冲刷的影响坐,枝确保钻孔平台维和钢护筒的安虾全。摩两该段黄河慢水位变化频繁恩，盗地质情况复杂臭，基础施工难狮度较大。券该段黄河牵河道属游荡性由河道向弯曲性型河道的过渡段厦，怜水位变化频繁助，河床冲刷严泄重，黄河主流升摆动幅度大，成地质故多为粉细砂层光，在河床底以响下主6m素至处20m译范围内存在地赤震液化层，局挽部地段有孤石撇；瓜黄河堤内钻孔床桩，数量较多乖、直径较大、懂桩长最长为裙78m蛮；探承台底位于水王面以下要12裤米馋，施工难度较腥大，基坑的开替挖防护困难。争需黄河特大桥施赶工任务大、工路序复杂，受凌沃汛期忧影响大，工期陈紧张。毁本桥工程量较法大，升桥删梁全长敬9303.6为8m赔，共有桩基职1434玻根、桥墩台倍232咳个，合同工期夸为侄30律个月，但工程挂所在地区要经浅过端3择个冬季（凌汛浙期），按黄委缠会要求凌汛期效不得施工，羊而且施工工序规和所用专业设稻备较多，工期说压力非常大。蛾4塞主要研究内容怀4.1俯流凌河段暂栈桥施工技术交够桥址河道的基卧本情况寿该桥桥址处最意大洪峰流量为市5500m绿3餐/s榨，设计施工洪恩水位为二十年疗一遇（攀1016.8环m箭）肉,持飘一般洪水来势劈猛速度快，秤河道又属游荡稀性大摆动河道忍，弯曲回转方泄向不定河段，悟主次晴河道很难分辨概，给施工防护即带来极大的难屑度；进入冬期守，凌汛为行10-11晴月至次年箱3-4桂月，平均封冻避天数拉15唯0未-180拳天。在累平坦开阔的漫禁滩，最大宽度车达竟4Km译，河道受寒冷截气候的影响，裳水流阻塞，冰迎层加厚，郊4Km碍宽的漫滩将有趋5-6m宇的冰层覆盖，魂一到春季，冰谈凌融化，形成艇冰塞、冰坝，返雍高水位，威他胁堤防安全，莲极易造成灾害露。根据黄河凌斧汛期的要求每品年在流凌前要蔑将河道内的所敢有临时施工辅压助设施、设备侮拆除清理干净肠，在冰凌期（童封冻至解冻期阀）杜绝施工人姥员、设备进入狐河道。拢游方案比选位为了确保工程哗施工，黄河漫派滩南北岸须修顽贯通便道，主印河槽上搭设贯霸通栈桥。栈桥掏设计必须考虑路既能满足施工蒙须要，又能适授应黄河河道的永游荡摆动，同告时还要便于拆快除和搭建。貌方案虚1勾：采用固定式对栈桥形式，以卧制式器材搭建镇；根据现场条涌件和本河段特沫点：一是河道起摇摆不定，固降定栈桥不能满访足游荡摆动的遣河道；二是每典年凌汛期栈桥陆需要搭、拆一糠次，且搭拆凡700惭米栈桥至少需摔要寿2隆个月时间，工解期长，成本高诞（工费加材料算费合计覆1200剑万元）。蠢方案侵2金：采用浮桥式扣栈桥形式，搭县设灵活，可根宫据河道游荡摆沫动的变化随时脂调整浮桥位置革，搭拆方便，土浮船到位后掉5愉天可以搭建成激功，拆卸需要波3画天时间，工期跌较要短，灵活方便渗，又可部分利碎用当地资源降网低成本费用，祸且在河床内不灭会遗留安全后记患。声综上分析两种慢便桥形式的特鱼点，本着安全蝇为重，快速施阁工，降低成本遣费用的原则，华确定采用方案送2损：浮桥式栈桥牲。堆椅浮桥式栈桥验适算炸伴.辞1续浮桥式栈桥形茫式及参数讲浮桥式栈桥采秘用舟梁合一的币形式，船只首井尾通过销轴相衫连，成纵列式饭搭设。桐单个浮船参数核：船长度卧35.6m莲，满载水线长伴28.5m卡，船宽铃6.0m诱，型深荷1.6m鹅，空载吃水逝0.3m熄，满载吃水苦0.67m形，满载排水量单153t微，空载排水量栗81t扰，结构形式为殃横骨架式，船飞体为钢质类型叙材料。羞4.1.3.冲2趋浮桥式栈桥的坟验算藏验算取黄河二客十年一遇夏季扩最大流速剧v=1.13辫m/s普，河段最大水榨深宏20m朱，最大风速政8妄级票17.2—2默0.7m/s爷。力要转化以垫单个驳船作为晌计算单元进行苏分析计算撑,继取数据为最不穿利的情况下，充即在驳船满载守吃水，水速为钳二十年夏季最多大情况下取值撒；锚绳选用单羞位长度重量臣q=27.4傲N/m穗，直径￠设28mm谊的钢丝绳续；每条驳船有病三个霞1.6m疗×洗1.6m哪×跪1.6m逐混凝土预糕制块作为锚块悔。摔浮桥在锚定过巡程中主要受到组水阻力、风阻电力以及锚绳阻慕力等水平力影馋响，具体受力晨分析见图轿4eq\o\ac(件○从,1)呀浮桥水阻力计劈算eq\o\ac(忌○对,2)砌浮桥风压力计辫算eq\o\ac(失○辞,3)拳锚绳水阻力的兼计算eq\o\ac(恭○赛,4)凡浮桥水平力计讯算斑其中：跳为浮桥所受水标阻力；旱为总阻力系数支；事为水密度；前为水流速；善为浮船浸水部后分垂直水流方序向最大横剖面灰面积；茶为浮船迎水面与宽度；歼为浮船吃水深众度；比为浮桥所受风搏压力；速为浮桥的租风约面积；刊为风压强；丹为水深；涌为锚绳所受阻局力；滤为锚绳直径；长为浮船水平力芳。章图仇4培浮桥水平受力邮图聪经对浮桥在最挺不利情况下水钩平受力的（水万阻力、风阻力摸以及锚绳阻力编）计算从而得犁处锚块缆绳的贷最大受力：加笔入锚绳的计算巷公式锚绳受力冻T路=41453棵.6N匆＜瓣容许拉力醒F=9858纽3N秤，锚绳是安全鸡的；萍根据锚绳受力料情况，确定锚膏块的重量至少绍8.24t写＜轰1.6m贿×东1.6m大×取1.6m缺混凝土预制剩锚块困9.4T表，考虑了各种斯产生拉力的阻外力，并经现场雷试验检验，锚歇块是安全的。醉综上浮桥式栈受桥在黄河二十关年一遇夏季最此大流速时是安虽全的。脖占浮桥式栈桥的美搭设器在准备工作就俊绪后，选择河希面平静，风较佛小（不超过傍4勒级）时，开始男搭设浮桥。架邪设顺序为先两柱边后中间最后杏合拢。首先通势过拖轮将驳船叶拖到岸边将锚疑块放到驳船上梯并穿好缆绳，踏然后再将该驳逮船横向拖到上梯游毯160m盘左右处，正对素该驳船组装的演位置抛锚块，特再将缆绳拴住喉该驳船，通过喂水流的冲力和妹缆绳的松放调努整驳船到指定工位置，锁死缆忘绳固定驳船，偿驳船通过销轴唇连接锁定，依票次到中间合拢都，最后通过缆榴绳紧放调整浮牲桥到指定桥位替，放下两端临改时码头的搭板川，浮桥搭设完奉毕。浮桥船只巡首尾连接，浮酷桥搭设在桥的冷上游，考虑船兔舶拆换空间和谷最大摆动幅度属，确定浮桥与她围堰最外边保鄙持故5m卸间距，然后修州建临时码头，欲清理浮桥两边躁河道，确保水惰深不小于违1.5m雾，以防浮船搁兆浅。每只船由望三个锚块进行铺固定。详见示饮意图耻5元，浮桥搭设现钱场照片见图逆6烂。迈图席5瞒浮桥式栈桥驳验船连接示意图骨图塞6小浮桥搭设现场泪照片图仍闸浮桥式栈桥与挣固定式钻孔平吃台的连接害在浮桥搭设结旬束后，进行钻雹孔平台与浮桥妹人行通道的搭饭设，由于现场难钻孔平台是固肺定的，其标高幼不受水位变化矛和行车影响；障浮桥的标高受乓水位变化和行亡车影响较大，兼两者结合较困详难，通过研究科，决定平台与洗浮桥进行“软探连接”，即用喝I25a安和锹75高号角钢加工成椅5.8m运长，文0.8m惭宽的人行通道怀，在平台侧，谅通过叹I25a秧与平台伯I45a准进行销轴连接灵，与浮桥侧通活过钢板进行滑华动搭接；在水卸位、浮桥上下玩起伏时，人行中通道在平台侧莫可以上下转动压，在浮桥侧可耐以通过人行通吹道与浮桥钢板游进行滑动，从络而解决了浮桥去上下起伏对人欧行通道的影响针，实现了平台倾、人行通道和郊浮桥的“软连尽接”，具体详笨见图茫7悦。农图天7混浮桥、人行通碰道与平台连接间图猜必浮桥式栈桥辅闪助设施安装雀在浮桥搭设结复束后，安装栈光桥两侧的栏杆馅扶手，照明设贞备以及应急救亲生圈，浮桥两奖侧设立过桥须去知，限速牌、御限重牌、机动鬼车辆过往栏杆痰、水位变化标英尺以及值班室岛，严格执行过招往车辆登记册好制度。另外在落浮桥两端码头幕存储部分片石良、砂袋以备两须端码头冲刷回抬填防护用。义警浮桥拆除穷在每年凌汛期恩到来之前或其垄他特殊情况下提需要拆除浮桥夏时，首先封闭贤通行，停止垂浮桥上一切作派业，停电然后缩拆卸浮桥上面券的一切照明及巴通电设施和其酿他设备和物资构，其次用机动分拖轮在浮桥下赖游合拢处顶推胖驳船，切断缆担绳，抽掉连接菊驳船与驳船的肺销轴，拆除驳细船将其拖到岸重边固定，依次董类推拆除所有拼驳船，最后将心驳船拖出运送虏到停靠地，搬巩迁值班室及其见他辅助设施，关浮桥拆除结束拆。泪铁浮桥特定情况月下应急处理浸4.1.8.禽1记遇到超过闯6武级以上大风应盗急处理下由于该黄河桥踪处于风口位置辨，黄河上平时猾风速较大，当挤遇到贱6谦级大风时，河崇面波浪起伏较格大，浮船上下洗左右摆动较大授，行车容易出集现危险，锚块雁缆绳及驳船连术接销轴承受力套变化较大，断旅裂损坏几率也恐较大，因此，锅有授6况级以上风时，丸立即停运封锁阳浮桥，维修人迫员循环检查缆贯绳、销轴及其节他要害部位，盲如出现异常，姻立即处理，大善风过后，检查肝合格后，再恢缓复通行。掉4.1.8.把2祸对于上游泄洪拌应急处理押由于该段黄河搭水流量主要受疤上游龙羊峡大浩型水库调节影排响，每年在灌刃溉期间或是遇携到洪涝灾害时胆进行开闸放水扫泄洪，在本桥柿开工之时，项差目部就与上游控多个水文站建访立信息共享关详系，上游水库枯通知泄洪至洪吨峰到达我们桥霉址需要世2藏天时间，当现绒场遇到该种紧身急情况，根据执共享信息，判夹断泄洪流量大灾小采取不同措夜施，当流量大里于光2600m斑3巨/s吴时，立即停运缺、停电，组织拉拆除黄河主流林部分驳船，顺盐河向将驳船固扯定到两岸边，磁用片石或砂袋词临时围堵码头夺，撤离河道内周人员、设备及损物资，确保洪雄峰顺利通过该古段。跟4.2疯流凌河段迫钻孔桩施工技义术抄晴桩基买概况版该桥主桥墩桩握基均位于黄河淹的主河道及漫绞滩内，该段黄地河河道属游荡撇性河道向弯曲养性河道的过渡丝段，全部采用岁钻孔桩基础，喉其中主墩为水烦中墩，地质多迫为粉细砂层，暑在河床底以下厚6m匀至闯20m抽范围内为地震配液化层，钻孔苏直径为锄1.8m结和叹1.5m研，地质复杂，裹局部地段有孤绪石，施工难度筛较大。闭吩钻孔平台方案黑的比选班水位和河床变例化对方案的确双定影响很大，屠且还要度过黄驼河的凌汛期，铁为确保顺利施旱工，先后多次荣进行现场勘察惕和方案论证，设并提出三种方牵案。月方案盈1敢：围堰钻孔平犁台，即在深水著中先施工围堰忙，利用围堰搭阶设钻孔平台；基此种方法优点妙是桩基施工是岔在静水中施工兄，护筒埋设深脸度较小，桩基悠施工可靠；缺猪点是病围堰受河床水类流冲刷时间较际长，容易出现点较严重掏空现览象，安全隐患岩较多，材料周艰转率低，对围徐堰的刚度要求虚较大。好方案梳2沙：固定钻孔平腊台，即在墩位姥处设置一个钢董管桩基础、型粗钢固定式平台酱。其优点是护缩筒容易固定，污钻孔定位准确抖，施工过程不紧受水位的影响驻；缺点是搭设芒、拆除困难，巩成本较高，。熄方案并3袜：浮式平台，殃即利用大吨位情驳船搭设钻孔荣平台。其优点积是搭设、拆除况速度快；缺点本是钻孔定位困附难，施工效率条低。换经过合理验算吓工期，墩台钻剩孔桩能够在一悦个凌汛周期内侄施工完成。为栽确保工期，决豆定采用固定式需钻孔平台。见束钻孔平台的设努计货根据工期安排毙，同时安排慧3虾台钻机施工，畜确定平台平面念尺寸为蔑35x18m籍，按设计施工鹰洪水位为二十叉年一遇（按1016.8浇m蔬），平台底层磨横梁标高设计慌为梦1017或.甲5m睛。汽4.2.3.怪1堤钻孔平台的布宴置方案切结构布置形式唉为：立柱钢管纯桩采用φ插529*10确mm尊螺旋管，设置秤7怨排蹈5右列，钢管桩长最度为相33.5m含；钢管桩上方逝布置双排敲I45a糕工字钢作为分妈配横梁，钢管苗桩顶开槽，横弓梁工字钢放入燥槽中，焊接固浴定；否I45a鼻上方设置歌I45a族纵向分配纵梁存；度I45a揪工字钢上方布值置磁I25a演平台加密型钢翼，间距绍30医0熟mm周；型钢上方布崇置验5mm混厚钢板。平台刑具体布置情况制见图抱8蛇，效果图见图希9觉图涂8樱钻孔平台布置验示意图劣图贼9凝钻孔平台效果木图画4.2.3.季2绣钻孔平台的结衰构验算紫（岩1气）荷载取值：篮平台总重：驰225.5抵(t)铅；人员荷载：潜0.2(t/垄m掘2伏)汉；瘦碍机具荷载：异0.2(t/膨m懂2狐)柳；馆胃钻机荷载：怖20(t)汇；质展冲击系数：省1.4部（曲2挨）良MADIAS侨建模计算结果脖：平台荷载总求重裕F1=480奖.4痒（承t辜）浆＜细总承力拦F2=125亏0(t)壮，满足要求；柏I25a蹄工字钢：图唯10箭最大应力锻45Mpa<位140Mpa诚强度满足要求厌，最大变形为援1.058m阳m<2512茅/400=6稻.28mm在刚度猫满足要求；尾I45a健工字钢分配梁添：最大应力述79.94M梅pa<140近Mpa也强度满足要求维，最大变形为唯3.244m沈m<4000柄/400=1按0.00mm暗斥刚度满足要求能；庄I45a牙工字钢横梁：娱图薄11请最大应力节111.57欧8Mpa<1赞40Mpa置强度满足要求芝，最大变形为史4.176m台m<4700群/400=1打1.75mm余刚度满足要求耗；缎钢管桩受力最警大的为第二、谎四根，最大力鞠为慈329.59吊*2=659吧.19KN符。惹①货推钢管桩的长度亡、强度计算亚根据施工图纸赢提供的地质资擦料可知，主要告为粉砂、细砂哨，查《路桥施折工手册》得粉须砂、细砂的极愧限摩阻力为删35~55K姓Pa(雀参考路桥施工窝手册馅)内，地质情况为拔粉砂（复Q4al4阁）σ敌0=80难～窃100kPa控。伪钢管桩埋深长闯度掩=(659.抓19-0.0膨702*3.犬14*80)对/0.53/后3.14/4房0=9.63议m哗另外考虑黄河昆河床冲刷严重亭，考虑泊10都米的局部冲刷抢，因此钢管桩怀总埋深为腾19.7m锣。腐少区②、强度计算舒根据上面支反绢力计算，钢管说桩立柱竖向力味为包659.19度KN段，水的影响作段用为原地面到狭水面之间，即共考虑耻11m烛，水流速按股2.53m/盛s(颈参考防洪评价足报告惹)员，钢管桩面积同为徒0.2205偷m昼2跪,乎水的压力稿P=0.73俊*0.220滥5*10*2叼.53鹅2敲/(2*9.候8)=0.5擦256KN津借A=5300宫(mm2)壮挥立柱净截面面凉积凉A=(0.5待3/2)决2沫*3.14-漆(0.51)群2懂*3.14=曾0.0163沫2m剂2唐立柱强度妄=659.1猪9KN/0.奸01632m肺2理=40.37膜MPa<14艘0Mpa蒸井强度满足要求源。拣③、稳定性计首算卷i=0.03架61m姐A=0.0阳1632m蒸2价l=4潜m乘长细比草=l/i=4厌/0.036探1=110.们8<150冬新稳定性满足要校求。少通过对钻孔平唐台的整体验算犹满足要求。示4.2.3.截3哪钻孔平台施工辨步骤及设计计码算：认（渡1退）采用诊50t因浮吊配付DZ90鼻振动锤将钢管期桩群插打入土芳设计遇33.5m状深度喜(蝇钢管桩底端不丈封口槐)歼；叼钢管柱在施工卡过程中容易产鞠生底部变形，扁会影响管柱的联插打，在底部漂设置涛100mm阿的加强箍，并款在加强箍上方抄设置像5卖道加劲肋，加悲劲肋采用学10mm比厚恼50mm气宽。助（敌2至）府50t悔浮吊吊装桩顶番纵、横梁并焊册接牢固；蚀（响3受）安装斜撑，幸上部施工人员愁配合调整方向小、标高；粒（估4墨）水面上调整涨斜撑位置并焊够接在钢管桩上滋；江（豆5低）浮吊安装纵肝梁、板下横梁贞、桥面板、稳嫌定支架、斜撑健等；意（括6毛）魔钻孔平台搭设倡完成后，在平脆台上布置撕4域个稳定性监控拌点，测定其三斜维坐标，并每继日进行监控，锣通过对测量结傲果的统计分析逮，钻孔平台无背沉降现象，平扒面位置的摆动跑在宗lOmm子以内；扯（毯7升）安在平台桩位处驼焊设护筒下沉奸定位架，准备慢埋设钻孔桩护笨筒，环钻孔桩施工踏回钢护筒的埋设与由于桥址上部乓砂土层结构松恋软，可液化，课其力学强度低脆，护筒埋设的幕质量直接关系集到钻孔桩的成进孔质量。阔根据《桥涵》顿施工手册，对瞎于深水河床护件筒底端埋置深剂度的计算公式除如下：牧就L=[(h+半H静）士rw-H辽ro]/(玩rd-r况w)若势护筒顶标高隆H郑顶渴为奏1017.5塞m,击局部冲刷线标捷高线H赛局谣为秤991.86度m哈，施工水位至否河床表面深度友H彩为搏24.9m吴，护筒内水头坏h0.7m救，水的容重领ro摔为汁10kN/那m森3申，不同土质平烤均值返rd格为抖18.7kN雅/m辉3止，护筒内泥浆臂容重姿rw鲜为朵11.5kN船/m猛3哨，护筒计算埋撞深驾L遣为购6.3m赤，通过计算护业筒的总长度盼32m蜡。股根据设计班1.5m定和能1.8m驶的桩基分别采脸用外径为赞190cm恶和翅230cm抖钢护筒仔,艘根据经验确定膜钢护筒的壁厚哪应不小护筒直颠径的扫1/20亏0倒，故采用厚度卷10mm迁和常12mm咏的钢板来制作顷根据所用履带亦吊性能和工作框平台高度等格,竹将护筒分节制冶作撤,衣每节哀7.5m胆。并在每节钢冶护筒的顶部和溪底部设置拼150mm龄的加强箍，另钥外再加强箍之兔间设置吩20晨道纵向加劲肋膛，每到加劲肋你的宽度为夫50mm初。在作业平台狐上安装迎3市层钢护筒导向呈框架锦,幼并确保护筒入抚土深归度和垂直度。畏泉泥浆的配置宗地震液化层泥担浆质量及比重醒是成孔成败的僻决定性因素之源一，泥浆的性帜能及指标控制胁如下：比重：逢泥浆比重控制张在剩1.2骄～容1.3鞋，粘度液化层找控制在营25亭～叹28S鸭，胶体率肌96%车，砂率＜统4%堡。肠（泼1剂）比重的调整供：钻孔施工中题，如地质变得薄更加稀软，要订立即增加泥浆校比重，调整泥堵浆比重以添加戏重晶石粉嘴为主，比重每椅增加绵0.1叠，石粉添加朱120始～努130Kg钓，保证其比重破符合实际施工启要求。垮（含2郑）泥浆黏度：乒为扩大孔壁自炮应力，提高黏孟度，增加其粘祥结力，从而增文加孔壁薄膜保汽护层，防止塌蜓孔，调整黏度孤时，在泥浆中后适量加入碳酸井钠或烧碱为宜魄，同时还可以卵避免孔壁吸水罪造成缩颈。过（典3著）现场准备一行定数量的优质草黏土，如出现厨护壁不稳定时岭，直接抛入孔悦中，用钻头空良钻来维持护壁销的稳定性。衫恐钻进速度的控敏制吗根据桥址的地浊质特点，选用硬HG-200关型反循环回旋阁钻机进行施工陶，通过调整钻退机的钻进速度圣来控制不同地唯质条件下的钻倍进深度，特别旺是穿越地震液寸化层时，为防至止地基下陷、奋孔壁坍塌、扩诸孔及缩颈等不丰利因素的发生浓，施工过程中仓对钻进速度进给行了比较合理顽的控制，达到首了预期的效果泳。眼地震液化层：萝循环钻机施工篮上层时，对地扑震液化砂土土寇层，泥浆比重再要大，施工应补适当轻压、低汉档慢速（转速排一般控制在孤18摔～讯26耗转急/min善，钻进进尺一某般控制在佣1.0舅～暂1.5m/h洞）、大泵量、钻稠泥浆钻进，接确保护壁良好迈；开始钻进时丹，应先轻压慢兽转，初始钻压后5勺～浪6KN年，待钻头正常咸工作后，逐渐联加大转速，调吵整压力至酬8讯～懂1幕0迈KN旅，并使钻头吸雹口不产生堵水扭，每钻进累0.5m内，提起钻杆原朗位旋转歼1训～姓2min峡，使局部泥浆仓形成护壁泥皮率，保证孔壁稳归定。祖起动泥浆泵，枯待反循环正常车后，才能开动萄钻机慢速回转爸下放钻头至孔戴底。加接钻杆经时，应先停止冲钻进，将钻具参提离孔底雕80冬～心100mm探，维持冲洗液担循环毛1由～箩2min著，以清洗孔底随并将管道内的恼钻渣携出排净拐，然后停泵加怪接钻杆。落4.3肯流凌河段柜低桩承台施工敢技术罩鸣承台施工仓概况红跨河桥墩地质珠为黄河河谷，雹漫滩阶地区，串基坑地质主要家以粉细砂地震灿液化层为掠主，博河床水深在救0丝～难15m眯，承台基础开招挖较大（塘20.4m居×旷20.4m)映，开挖深度较淘深在阁9.3捆～权13呜.扰6m设之间，并且水激位变化频繁，巷有时同一天水平深变化幅度达通4m学多。蜂撇施工方案的比河选品针对黄河河床茎底不稳定，冲尾刷严重，变化激频繁，且受凌汪汛期影响，本兆段黄河有效施剩工工期短等特摆点，结合黄河羊特大桥主河道膝内的地质、开丽挖深度、工期耀及现场环境的烛要求，符合本缴地质施工方案丸初步确定有二福种，即双壁钢优围堰和拉森钢斜板桩围堰。斜双壁钢围堰方分案的优点：适烘合深水基础施抱工，结构稳固痒不变形、无渗雅漏、安全系数雅大等。臂其缺点：施工料周期长、材料闯消耗大、成本呈较高、拆除周版期长且风险大灭，需要大型起云吊设备等。影型号凉宽度芹高度低厚度条截面积础惯性矩骨弹性截面母模量撒B快H捏t池A框IX颗ZX自mm吉mm锐mm邪cm朴2蒸/m市cm所4朗/m宝cm挺3舟/m眠SP-检Ⅳ扩400片170影15.5膏242.5泄38,600债2270杜拉森钢板桩围捕堰方案的优点坐：适合软弱地凭基及水深＜台15m跪的条件下施工蔑，施工周期短饶、材料周转快舌、结构稳固，垮施工较为便捷略且拆除快速安验全等。盟其缺点：不适泥合卵石地质，刺也不得有大量现孤石，围堰壁夫轻微渗漏、支拳护较多，施工请干扰较大等。估根据本桥水文篮地质条件情况哗，考虑施工周叙期短的因素，渡选定加长拉森爸钢板桩支护方鸽案。蓬讽拉森钢板桩围天堰的设计灰4.3.3.抹1摘拉森钢板桩的身选型生辣选用日韩系列垂的Ⅳ型拉森钢轰板桩进行支护钻加固基坑。赚SP-稻Ⅳ袍型拉森钢板桩身技术参数见表差1团，图协12牵表定1陪SP-边Ⅳ减型拉森钢板桩剥技术参数羡图事12SP-拘Ⅳ宜型拉森钢板桩屠样图由4.3.3.或2室拉森钢板桩的毕设计贝本桥由于承台矛基坑开挖深度纯较深，需要特2哨～尼4烈道支撑，因此猫要按多锚（支棉撑）式板桩方迫式来计算，另愉外黄河水中墩逆基础位于游荡挑性河床位置所奥以在计算过程域中考虑河床冲肥刷的影响。静多层支撑（锚前杆）钢板桩入妨土深度计算现京以等值梁法计埋算为例进行介皆绍：筋首先绘制土压蝶力分布图，接罚着计算板桩墙钱上土压力强度掌等于横梁上的个载荷；最后根精据夹R封F差和墙前被动土恭压力对板桩低广端早O似的力矩相等的扁原理可求胜x安零点离挖土面搂的距离痕y饮；再按多跨连肥续梁扶AF泽用力矩分配法攀计算各支点和艳跨中的弯矩，漫从中求出最大侍弯矩料M佩max价，以验算板桩虽截面，并可求勇出各支点反力止R吊B振、呢R妖C弄、训R同D概、妙R申F肤即作用在，而聪t良0听=x+y河，所以入土深赚度为炼t=(1.1鼻～洋1.2)t路0幸。因此钢板桩船长度受=拔地面外露长度雅+筛基坑开挖深度溜+伟入土深度。如遗下图括13疯。户图押13灾钢板桩围堰计挽算图费根据朗肯土压舱力公式计算，闷考虑到墩位处湖地质为透水性再较强的粉砂、谷粉质黏土层，果水压力计算时孟采用水土分算敏法（即土压力怪为按土的浮容缴重计算的有效等土压力与土体府间孔隙水的水标压力之和）勉黄河特大桥主嘱河道内水中墩吐承台基坑开挖岸支护拉森钢板崇桩长度为辰22.5m斜，再根据现有踪Ⅳ型拉森钢板凝桩王长度为土12m炕，决定采用两堡根跑12m子钢板杯桩对接即怕24m栗。鉴于河中的酷40#睛墩处于河床中嘴心地带冲涮严暴重，考虑历年猫的最低冲刷线驴采用冈27状米加长型年拉森钢板桩搭。并围囹及内支撑既布置形式主要俗依据钢板桩的宣强度和刚度以段及开挖基坑和蜘施工承台的便另利情况决定；壮另外还要仔细慌的分析每种工嫂况状况下，钢鸽板桩需要加固莲的力，然后再秆根据作用力和缓反作用力的关兆系，设计围囹徒及内支撑，确滚保围囹和内支玉撑承受的力能侦满足钢板桩需各要加固的力。却根据前面所叙食述情况，以黄牌河特大桥水中登墩承台基坑开大挖支护为例：违围囹及支撑设工置为围囹采用僚I45a粮工字型钢，内碰支撑采用矩I45a欢和φ躬530x10炉mm骂钢管，其中从静上到下第一道羽为双拼，第二滥、三、四道为傻三拼；围囹内梦斜撑取三排，繁内支撑染1(炒短钢管成)破为φ县629x10魔mm割钢管，内支撑虑2兽（长钢管）为圣φ他529x10互mm次钢管，内支撑狠3读为双查I45a雀工字钢，其它垮内支撑为φ采529x10值mm右钢管，第二、崇三、四道中间歼十字撑为双拼霜I45a责；根据钢板桩腊作用力和反作牧用力的关系施据加到围囹和内塔支撑上利用败midas子软件进行简算乔满足刚度、强河度以及变形要旺求，旋第一道内支撑创受力较小，作删为钢板桩的插既打导向，需要拴有足够的刚度原，在此就不作俱详细计算，第霸二、四道内支贼撑结构布置相穴同，取受力较昨大的第四道内庭支撑垫354KN/裁m杀进行计算；第陪三道内支撑取蚕受力较大榴507KN/币m包进行计算。经刺MIDAS犹建模计算结果损钢板桩围堰围波囹及内支撑满毕足刚度、强度探以及变形要求唇。柏钢板桩围囹及柴内支撑布置情轰况如下：图坑14捞所示听图哭-14粪钢板桩围堰围怠囹及内支撑布礼置图雄图慌-15展施工中的基础隙钢板桩围堰塑4.3.3.顶3渐封底混凝土厚来度计算希考虑抗管涌和斩承台施工方便面，在基坑底部犁用混凝土进行旦封底，由于基窗坑开挖到偶设计高程后当匹停止降水或抽旅干水时，在封蚂底层的地面将仅会因水头差受冈到向上的浮力皱作用，这就需粘要封底混凝土恭与支护之间有魔足够的承载力鲁和强度，以保拖证封底混凝土筒和支护的安全纳。恩封底混凝土为犹C20碌混凝土，有效蜜计算厚度送1.80m燃，围堰尺寸：画20.4m获×夕20.4m促；桩基外径为葬1.8m涉，共歪16语根；基坑深度值取丝12m抵计算。罗钢与混凝土、惹混凝土与混凝阵土粘结力：一军般取捐100忆～庙200kN/联m东2蛋，这里取尊120kN芝/m投2稻；混凝土容重肯：饺23kN/m厉3眉；围堰封底混稍凝土底标高：颗1001.9突8m弱。寻水的浮力半P从＝裁=1查×姑12蜡×仇(20.4界×捕20.4摸－付16幼×俭3.14睁×药0.9倦2盯)帽＝轰4881t蛮封底砼自重东G预＝牧＝削2.3格×珠(20.4很×告20.4)冤×烛1.8织＝追1723t喉封底砼与桩基紧的粘聚力额N鼓1止＝冷1.8低×言3.14再×遍0.9摸×稀2倾×裹12振×式16导＝纳1953t痕封底砼与钢板酒桩的粘聚力种N壮2衔＝（烘20.4暮＋轨20.4橡）×知1.8捐×朱2蔑×献12档＝乎1762t虫暖借G圈＋尝N默1泪＋版N张2宾＝雨1723穷＋姓1953裕＋愈1762纯＝脖5447t洪则抗浮安全系顽数为：迟K=胸（博G包＋泡N寻1漫＋弱N课2艳）壤/P=544颜7/4476序=1.2>1某.1里，抗浮满足要壁求！廉封底混凝土板鸦在上浮力作用浅下的内力，近倍似地简化为简绳支单向板计算况，混凝土容重痰：矿23kN/m挣3灿，水容重：油10kN/m狡3拳，根据下图，迁取（期2.9x13君.9姑）虽m备最大区域来计后算拉应力（不葵考虑护筒）。秩图妇16坚喉袋黎患图宵16亚封底混凝土板汤f=杂=道=州封底层顶因静调水压力作用产串生的弯曲拉应寸力产f=186.筒6KPa=0钻.186M伙Pa<1.踩1MPa(C桃20伞混凝土轴心抗欧拉设计强度疼)角。估经计算黄河特标大桥水中墩承针台基坑封底混询凝土厚度为离1.8m园。拢4.3.3.排4已抗倾覆稳定性坊验算踪抗倾覆安全系排数堡:秤卖M谣p纲——凶被动土压力及逆支点力对桩底胜的弯矩停,痒对于内支撑支溉点力由内支撑决抗压力幻乓决定葡;内对于锚杆或锚炉索，支点力为若锚杆或锚索的湖锚固力和抗拉退力的较小值。傍唐M公a塔——依主动土压力对都桩底的弯矩讨;露经计算鹊K算s轰=8.7疲26>=誉1.200,舌扩满足规范要求舍。继4.3.增5奖围堰方案的实杀施谎钢板桩围堰工延艺流程为：设谨置导桩框架→糕清理钢管桩→傍插打钢板桩→貌拆除钻孔平台徐→吸泥、抽水悬及内支撑加固短→堵漏→封底诊养护→吸水、卷硬化基底→承嗓台和墩身施工扬→拔除钢板桩际。销钢板桩围堰施采工具体步骤换：佛（睁1察）钻孔桩施工竹完成后，在最蝇外侧钢护筒上吊第一道内支撑萝处焊接牛腿，甲安装第一道内培支撑作为钢板节桩插打导向；两（茂2赠）依次插打钢徐板桩；荣（寻3精）钢板桩插打连完成后，拆除点承台范围外钻赠孔平台，吸泥梯、抽水至第二澡道支撑续-0.5m虽位置处，在其曾位置处安装第亲二道内支撑；道（犯4迅）继续吸泥、星抽水至倒数第非二道支撑殊-0.5m蚂位置处，在其蠢位置处安装倒名数第二道内支忍撑；石树（真5监）向围堰内注烟水至围堰外水叮位，水下吸泥冠、清淤至封底顾混凝土设计底研面，搭设封底斜平台、布置封买底砼导管，水乔下浇筑封底砼赢；碗梦（俩6曲）封底砼养护挤达到设计强度哨后抽水至至最焰后道支撑据-0.5m顿位置处，在其攀位置处安装最域后道内支撑；谱(7)澡继续吸水、硬债化基底管（笼8彩）下层承台模塘板拆除后，拆袄除第四道内支摆撑，向钢板桩梯与承台间内回跨填细砂并在顶急部浇注餐30cm葡厚峰C30适砼圈梁，施工艘上层承台（即萝加台），拆除轨模板后，同上夺回填拆除第三俘道内支撑，施卵工墩身及剧0#把块托架；贫（便9凯）向围堰内注雁水至高程接近逮第二道支撑位鸭置，拆除第二遗道内支撑；秆（亲10淋）继续向围堰速内注水至围堰研外水位，拆除适第一道内支撑假；歪（帆11锐）依次拔出钢暖板桩。宇永钢板桩围堰施喜工出现问题及括处理措施飘（究1惕）在钢板桩插脱打工程中遇到拣孤石无法往下移插打时，采用焦以下两种方案周进行处理：妖方案旅1.裁用振动锤打入铲圆形护筒埋入疯一定深度，再丙用冲击钻打孔降到设计钢板桩弓标高，回填土役后拔除护筒，腾再插打拉森钢愉板桩。演方案抚2.牺采取绕行的方堡法，插打成无趟规则的钢板桩忘基坑围堰，先店确保了钢板桩庙的合龙，根据今围堰的几何尺腔寸，安装围囹剑及内支撑，围镰囹与钢板桩之苏间空隙处用工安字钢及钢板填劣塞，确保钢板露桩基坑整体受吴力。吨（守2碌）超长钢板桩面在施工过程中蜓容易导致底部萌弯曲变形，故挂对其进行了补沉强处理，首先喘将底部割成三缩角形，在凹凸剑两个面焊接一界块救200mm徐高，室100mm参宽，衰10mm博厚的三角形钢今板对其进行加布强。艘（蛛3蛇）拉森钢板桩察一般选用的是亚热轧钢材，具忍有很高的强度乒，不易变形。禾要顺利完成围衣堰封口，插打霜最后一根拉森闯钢板桩时，要蛇求第一根与倒诱数第二根拉森售钢板桩之间的辱预留间距纹x膛（连接锁口之肃间的距离）尽横量保持平行，咱且刚好等于最哈后一根拉森钢野板桩的宽度（墨图蛋17夫）。当预留间绝距钟x谋与最后一根拉科森钢板桩宽度疫相差较大时，栏