半浦余姚江特大桥承台钢板桩围堰施工方案

宁波绕城三标项目经理部2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部1半浦余姚江特大桥主桥深水基础—钢板桩围堰施工技术一、工程概况2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部21、概

况半浦余姚江特大桥，由南、北引桥、主桥三部分组成，桥梁全长1489米。其中：主桥与余姚江斜交，交角55º，上部结构为65+100+65m变截面预应力砼连续箱梁，桥梁下部结构承台采用六边形整体式承台，高度3m，横桥向长15.0m，纵桥向宽9.5cm。余姚江最高通航水位1.33米,常水位0.7米，主墩墩位处实测河床底标高为-5.2米，主墩承台底标高为-8.5米，承台底距水面在常水位情况下为9.2m。2、地形、地貌与不良地质2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部3半浦余姚江特大桥桥位区地貌属滨海湖沼淤积平原区，地势平坦、开阔，地下水埋藏较浅丰富。根据地质钻探剖面图可知，地层自上而下依次为：淤泥（层厚约5.8米）、淤泥质粘土（层厚约7.4米）、亚粘土（层厚约36.6米）、中砂（层厚约5.2米）、圆砾（层厚约8.7米）、弱风化凝灰岩(标高-72.01米以下）。实际施工中地质与设计基本相符。根据设计和地层分布情况可知，主桥承台完全埋入淤泥层中，该层的淤泥岩性是灰色、含有腐殖质、夹有粉砂,呈流塑状。二、钢板桩方案的确定2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部4

方案初期确定钢套箱与钢板两个方案，结合场地、工期、经济优越性、地质情况，经多方比选，钢板桩围堰较钢套箱围堰方案优越性有以下几个方面：

（1）占用空间小，无须准备大的制作钢套箱场地；

（2）对设备要求相对较底，无须配置大型托运和下沉钢套箱的设备；

（3）可多次周转且打设速度较快，加快施工进度；

（4）钢板桩围堰基底清淤、拆除等较钢套箱围堰安全，拆除方便，对原河道恢复较容易；

（5）钢板桩围堰在施工投入、工期、施工安全等方面均比钢套箱围堰优越。2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部5三、钢板桩围堰结构计算2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部61、钢板桩长度的确定;2、封底厚度的确定;3、内支撑层数、间距的确定钢板桩围堰平面布置图2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部7钢板桩围堰内支撑布置图2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部8四、钢板桩围堰施工2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部91、施工准备：①将新旧钢板桩运到工地后，详细检查、丈量、分类、编号；②钢板桩的整修。对有弯曲、破损、锁口不合的钢板板桩均进行修整，采用的方法为：冷弯、热敲、焊补、割除。③钢板桩长度不足时，可用同类型的钢板桩接长。接长采用焊接，先对焊，再焊加固板。钢板桩接长现场2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部102、钢板桩围堰的打设①导向安装准确测量后，打设两根钢板桩，并焊接钢牛腿,其上放置两根钢板桩并与牛腿焊接牢固，形成框架作为导向（此钢板桩在围堰一边打设完成后拔除，之后重新安装导向）2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部11临时导向钢板桩2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部12临时导向框架2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部13临时导向框架2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部14②钢板桩插打Ⅰ、打桩设备：a、三条普通运输船采用钢板桩或型钢通过钢丝绳捆绑、焊接拼成宽度15米，长度

20米的移动工作平台（钢板桩或型钢上面需铺设路基板）；b、40T履带吊；c、60T液压钳式振动桩锤；

d、钢板桩运输船。2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部15采用三条普通运输船拼成的移动平台及40T履带吊2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部1660T液压钳口式振动桩锤2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部1760T液压钳口式振动桩锤2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部18Ⅱ、插打方法先逐根插打矩形围堰的三个边，最后一边先插合拢后再打入。实践证明：该方法速度快，合拢误差小，易合拢。Ⅲ、插打顺序先上游，后下游合拢。

Ⅳ、垂直度的控制在钢板桩正面、侧面各站一人采用吊线锥的方法检查垂直度，观察点远离钢板桩插打位置50米~100米为易。2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部19振动桩锤的钳口正在嵌入用钢丝绳吊起钢板桩2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部20振动桩锤钳住钢板桩2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部21钢板桩插打2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部22钢板桩插打2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部232006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部24钢板桩围堰打设完成2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部253、钢板桩围堰封底2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部26①清淤围堰合拢后进行基底清淤。余姚江河床底为淤泥质粘土。清淤方法为：潜水员潜入河床底，清水泵抽干净的河水通过加压，潜水员持高压水枪冲起、搅混基底淤泥，同时基坑内的泥浆泵抽出浑浊的基坑水，达到清除基底淤泥的目的。潜水员准备潜水清淤2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部27②、抛片清淤至设计标高后，抛填50cm厚粒径不大于20cm的片石，之后进行水下混凝土封底。2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部28抛填片石2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部29③、砼封底2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部30封底采用C25砼，厚度为1.5米。

水下封底采用一次连续浇注完成。封底混凝土采用导管法，导管设计作用半径为3.0m。2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部31砼封底2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部32砼封底2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部334、围堰内支撑的安设2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部34

①在封底混凝土达设计强度的50%后即可抽水架设围囹和内支撑。②支撑安放原则：先支撑后降水，分层支撑分层降水。

③围堰第一次抽水较为关键，根据钢板桩新旧程度需配置足量的水泵进行强降水。

④围堰四角处受力较复杂，为保证围堰安全性，四角采用型钢进行加强。

⑤施工观测，重点是观测围堰围囹、内支撑和钢板桩的变形。如发现变形过大，立即停止抽水，并向钢板桩围堰内注水，以减少变形。分析原因，采取加固措施后，重新抽水、安放支撑。安放的第一道围囹2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部35安放的第一道围囹及内支撑2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部36围堰堵漏前抽水时的情景2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部37正在用锯沫拌合湿的细砂堵漏2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部38堵漏成功，围囹及内支撑安装完成后2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部392006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部405、钢板桩围堰可能遇到的问题及预防措施2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部411、打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。2、钢板桩在淤泥质地段挤进过程中受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。3、由于淤泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。6、承台施工2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部42钢板桩围堰抽水完毕后，测量围堰底面标高，用砂浆找平承台底面至承台底面设计标高。在桩

基检测完成后，对桩位进行复测，并报请监理验

收。在验收合格后，进行承台施工。根据钢板桩

围堰内支撑的布设要求，承台砼可一次浇注完成。承台模板使用大块钢模板进行施工。承台散热方案2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部43承台混凝土一次整体浇筑。为避免大体积砼温度应力过大而产生裂纹，采取了埋设冷却水管，利用江水循环，带走承台内部热量使内外温差控制在25℃以内；冷却水管埋设如下图2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部442006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部45冷却管设计说明2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部461、冷却管采用外径φ42mm，壁厚2.5mm的无缝钢管，冷却管连接段用φ54mm，壁厚3.0mm的无缝钢管。2、如设计图所示，承台每层冷却管设一个进水口，一个出水口。3、用水泵抽水，保证冷却管进水口有足够的压力，进出水管的水温控制在相差5～10度之间，承台从浇注起至浇注完成砼后，10天内不断注水。4、设计图中标注的冷却管长度为管道中心处距离，冷却管保证不串浆，不漏水，安装完毕，必须做密水检查，保证注水时管道畅通，砼养生完成后，冷却管内压入30号水泥浆。5、冷却管用φ22钢筋架立点焊多点固定。6、冷却管接头采用满焊，且保证不漏水，不串浆。7、钢板桩围堰的拆除2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部47待主墩0＃块临时支撑设置完成即可进行钢板桩围堰拆除工作。在拆除工作中应注意：1、钢板桩围堰拆除与围堰施工顺序相反进行。首先采用水泵加水至最下一道围堰标高处拆除最下

一道钢围囹，依次循环,直至最顶一层围囹拆除完毕。2、钢板桩拔除先行由下游方向开始，对称施工至上游方向，采用振拔锤配浮吊进行施工。3、拆除过程必须时刻注意施工安全。8、施工中注意事项2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部48

钢板桩围堰在整个工程施工中极为顺利，经实测各单元的变形与计算结果相符。施工中要注意以下几点：①钢板桩的堵漏一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝。刚开始时我们也采用此法，效果不是很理想，后在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时，采用一边抽水一边在钢板桩的接缝外侧下溜细砂或锯末拌合湿砂的方法，借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的，对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。经现场实施，效果非常明显，施工期间在围堰内仅设置一台潜水泵即可将漏水抽净，尤其是采用锯末拌合湿砂的方法堵漏效果非常好。②围囹的安装2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕城项目部49围囹的安装应随着抽水的深度逐层实施，安装过程中要密切注意河床水位的变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是工字钢与钢板桩的连接，由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形，要求将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。五、体会2006年10月中铁一局桥梁公司宁波绕