济南黄河特大桥主桥深水基础钢板桩围堰施工技术(可编辑)

济南黄河特大桥主桥深水基础钢板桩围堰施工技术

济南黄河特大桥主桥深水基础钢板桩围堰施工技术

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济南黄河特大桥主桥 深水基础 钢板桩围堰施工技术一工程概况 1 概 况 黄河 特大桥主桥墩基础墩号为0,5号其中3号墩为固定墩05号墩采用21根? 20m钻孔

灌注桩0号墩桩长90m5号墩桩长70m1234号墩采用28根? 25钻孔灌注桩14号墩 桩长90m2号墩桩长102m3号墩桩长98m05号墩承台厚度45m平面尺寸

346nt< 138m0号承台顶面标高?330m5号承台顶面标高？300m1234号墩承台厚度60m

平面尺寸425m>< 233m承台顶面标高？270m2地形地貌与不良地质1桥渡地形正桥 桥址处河道属济南段黄河窄河道区宽约 900m河床平均高程高出两岸大堤背水面 30m 2水文条件 黄河河流平均流速207ms设计施工洪水位？ 305m黄河枯水期仅主

河槽有水水深约4m,6m水面标高？ 27m水面宽约300m黄河主河道内一般冲刷厚度 约为 77m,113m 3工程地质 桥位工程地质地层以第四系河流相粉质土为主其间多夹 粉细中沙及粉土薄层粘土或透镜体其中覆盖层 40m以下姜石含量较高姜石层分布较 多设计图纸反映桥址范围第一层土主要为软塑的粉质粘土粘土及稍密的粉土组成厚 度96m,225m第二层为硬塑的粉质粘土粘土及中密的粉土及中密的砂层组成厚度

27m,118m第三层为硬塑状的粉质粘土组成厚度钻孔未揭露黄河主河道内一般冲刷

厚度约为77m,113m枯水期河床冲刷层范围沉积层主要以粉砂土为主二钢板桩方案 的确定 1 根据 12

号墩位处地质条件和承台设计标高采用钢板桩围堰较合适围堰防水性能好整体 刚度较强 2 钢板桩围堰由单层钢板桩和两层由型钢组成的内撑梁组成围堰平面为 矩形其内口尺寸为

50nrK 36m钢板桩单根长22m被打入后其底端标高为？9m顶面标

高为?31m采用德国拉森？型钢板桩套型锁口锁口内涂上润滑黄油两桩锁口联结转角

10?,15?摩阻力小防渗性较好四个转角位置采用焊接的 T形钢板桩3钢板桩的施打

采用平台吊机配合震动打桩船进行打入承台施工完成后拔除内撑梁分别安放在设计 标高位置处焊接在钢板桩的牛腿上内撑梁外缘两端与钢板桩相撑住以加大围堰抵抗 土侧压力及水压力的能力 4 钢板桩施工完成后进行围堰内水下混凝土封底施工封 底混凝土强度满足要求后开始在围堰内边抽水边设置内支撑第一道内支撑安装前将

围堰内水抽至第一道内支撑设计位置以下 50c m然后快速安装好内支撑第一道内支

50c m快速安装好内支撑继续

撑安装完成后继续抽水至第二道内支撑设计位置以下

抽水至围堰底进行承台施工5承台混凝土分两次浇筑每次为3m厚当第一次混凝土 浇筑完成后需要拆除底层内支撑为此在承台第一次混凝土浇筑完成强度满足要求后 拆除侧模板将围堰底部以上3m范围杂物清理彻底然后在围堰底部以上 3m承台和钢

板桩围堰间全部回填沙土采用注水措施保证所填沙土的密实拆除下层内支撑将支撑 力分配到所填沙土和上层内支撑上继续施工完承台后拆除钢板桩围堰内支撑拔除钢 板桩三钢板桩围堰结构计算 1设计参数 1 主河道内主要为软塑的粉质粘土粘土土 体力学性能如下 土体容重r 185kNm3 土体内摩擦角?20? 土体总应力粘结力Cu

1216kPa 2钢板桩力学性能 钢板桩采用IV型拉森桩重量75kgm每1米宽截面 模量 W 2037cm3允许应力为[c ] 210MPa 3型钢力学性能[c ] 145MPa 85MPa2围

堰基底设计验算 ?抗基底翻起计算基底土体稳定不会发生翻起 ?基底土体管涌稳定性 检算钢板桩不发生管涌的最大入土深度单根钢板桩长22m围堰钢板桩实际入土深 度为13m考虑8m冲刷深度的影响钢板桩入土深度仅为 5m因此在没有冲刷的季节施

工钢板桩围堰时在内支撑合理的情况下可以直接抽干围堰内的水而不发生基底翻起 或土体管涌基底稳定在有河床冲刷季节考虑 8m冲刷深度的影响要对围堰底进行水

下混凝土封底施工 3 钢板桩围堰围囹内支撑计算 ?确定围囹层数及间距 根据施工 的具体情况承台高度水压土压另外钢板桩虽能满足强度要求但内支撑布设也有一定 要求确定采用布置为h 35mh1 3mh2 35m即钢板桩围堰顶面标高？31m第一道内支撑

标高?275m第二道内支撑标高？ 245m封底混凝土顶面标高？21m钢板桩计算 在钢板 桩围堰顶面设置临时内支撑钢板桩围堰抽水至围堰顶面以下

4m深位置而第一道内

7m深

支撑尚未安装为工况一第一道内支撑安装后钢板桩围堰抽水至围堰顶面以下

位置而第二道内支撑尚未安装为工况二第一二道内支撑安装完毕钢板桩围堰抽水至 围堰顶面以下10m深位置最终受力状态为工况三通过Midas Civil计算三种工况

下钢板桩所受内力如下 工况一 工况二 工况三? 围囹内力计算 第一二两层围囹采 用双

l56aWx 4684cm3其中支点的最大间距为3m按照最不利的简支计算？围囹内支

撑计算 内支撑顺桥向采用? 630mMS 8mm钢管横桥向采用2136a按轴心受

压构件计算压杆两端按铰接简化 ?钢管内支撑计算水平面内 钢管桩轴向应力 ? 钢管内支撑计算竖直面内 钢管桩轴向应力 4 封底混凝土验算 根据钢板桩封底后 最高水位

时围堰所承受的托浮力进行估算考虑最不利状态即河床冲刷最深处计算得 围堰封底混凝土厚度h 15m四钢板桩围堰施工1施工准备？将新旧钢板桩运到工

地后详细检查丈量分类编号 ?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 ?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 2 钢板桩围堰的打设 ?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 导向钢板临时 桩临时导向框架临时导向框架 ?钢板桩插打 ?打桩设备 a10t 水上浮吊

b60t 液压钳式振动桩锤 c 钢板桩运输船 采用三条普通运输船拼成的移动平台及

40t 履带吊 60t 液压钳口式振动桩锤 60t 液压钳口式振动桩锤 ? 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 ?插打顺序 先上游后下游合拢 ?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 50m100n为易 振动桩 锤的钳口正在嵌入用钢丝绳吊起钢板桩振动桩锤钳住钢板桩钢板桩插打钢板桩插打

钢板桩围堰打设完成 3 钢板桩围堰封底 ?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？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抛填片石 ？砼封底 封底采用C25砼 厚度为 15m 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 30m 砼封底砼封底 4围堰内支撑的安设 ?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 ? 支撑安放原则先支撑后降水分层支撑分层降水 ? 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 ?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 ?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参考图片安放的第一道围囹 参考图片安放的第一道围囹及内支撑参考图片围堰堵漏前抽水时的情景参考图片正 在用锯沫拌合湿的细砂堵漏参考图片堵漏成功围囹及内支撑安装完成后 5钢板桩围

堰可能遇到的问题及预防措施 1 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 l0m,20m 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 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 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冷却管示意 图冷却管设计说明1冷却管采用外径? 42mn壁厚S 25mm勺无缝钢管冷却管连接段

用? 54nm壁厚S 30mm勺无缝钢管2如设计图所示承台每层冷却管设一个进水口 个出水口 3 用水泵抽水保证冷却管进水口有足够勺压力进出水管勺水温控制在相差

5? ,10? 之间承台从浇注起至浇注完成砼后 1 0天内不断注水 4设计图中标注勺冷却

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? 22mn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 钢板桩围堰勺拆除 钢 板桩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 钢板桩围堰在整个工

程施工中极为顺利经实测各单元勺变形与计算结果相符施工中要注意以下几 点 ? 钢板桩勺堵漏 一般勺做法是在钢板桩施打过程中用棉絮黄油等填充物填塞接 缝或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勺接缝 外侧下溜细砂或锯末拌合湿砂勺方法借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏勺目

勺对于变形较大勺接缝在围囹安装后用棉絮塞填 ? 围囹勺安装 围囹勺安装应随着 抽水勺深度逐层实施安装过程中要密切注意河床水位勺变化并安排专人负责施工期 间勺抽水工作值得注意勺是工字钢与钢板桩勺连接由于钢板桩在插打过程中受多方 面勺影响整个围堰勺侧面顺直度较差工字钢安装后与钢板桩之间有较大勺间隙为防 止围堰勺变形要求将工字钢与钢板桩之间勺间隙全部用型钢焊接支撑连接围堰勺四 个角更应加强 控制钢板桩长度勺要素主要有基底翻起管涌插打过程勺稳定入土深 度与钢板桩长度比值应大于05封底的经济性几方面和现场实际地质情况为保证施

工安全采用有水开挖方案并经过计算比选最终选用

18m钢板桩