濟南某大橋鋼板樁圍堰施工技術深水基礎

濟南XX大橋主橋

深水基礎

—鋼板樁圍堰施工技術2008年1月1一、工程概況1、概況XX大橋主橋墩基礎墩號為0～5號，其中3號墩為固定墩。0、5號墩采用21根φ2.0m鉆孔灌注樁，0號墩樁長90m，5號墩樁長70m。1、2、3、4號墩采用28根φ2.5鉆孔灌注樁，1、4號墩樁長90m，2號墩樁長102m，3號墩樁長98m。0、5號墩承臺厚度4.5m，平面尺寸34.6×13.8m，0號承臺頂面標高33.0m、5號承臺頂面標高30.0m；1、2、3、4號墩承臺厚度6.0m，平面尺寸42.5×23.3m，承臺頂面標高27.0m。2008年1月22、地形、地貌與不良地質

（1）橋渡地形

正橋橋址處河道屬濟南段XX窄河道區(qū)，寬約900m，河床平均高程高出兩岸大堤背水面3.0m。

（2）水文條件

XX河流平均流速2.07m/s，設計施工洪水位+30.5m。XX枯水期僅主河槽有水，水深約4-6m，水面標高+27m，水面寬約300m。XX主河道內一般沖刷厚度約為7.7m～11.3m。

2008年1月3（3）工程地質

橋位工程地質地層以第四系河流相粉質土為主，其間多夾粉、細、中沙及粉土、薄層粘土或透鏡體。其中覆蓋層40m以下姜石含量較高，姜石層分布較多。設計圖紙反映橋址范圍第一層土主要為軟塑的粉質粘土、粘土及稍密的粉土組成，厚度9.6m～22.5m；第二層為硬塑的粉質粘土、粘土及中密的粉土及中密的砂層組成，厚度2.7m～11.8m；第三層為硬塑狀的粉質粘土組成，厚度鉆孔未揭露。XX主河道內一般沖刷厚度約為7.7m～11.3m，枯水期河床沖刷層范圍沉積層主要以粉砂土為主。

2008年1月4二、鋼板樁方案的確定

1、根據(jù)1、2號墩位處地質條件和承臺設計標高，采用鋼板樁圍堰較合適，圍堰防水性能好，整體剛度較強。2、鋼板樁圍堰由單層鋼板樁和兩層由型鋼組成的內撐梁組成；圍堰平面為矩形，其內口尺寸為50×36米，鋼板樁單根長22米，被打入后，其底端標高為+9米，頂面標高為+31m；采用德國拉森Ⅳ型鋼板樁，套型鎖口，鎖口內涂上潤滑黃油，兩樁鎖口聯(lián)結轉角10°～15°，摩阻力小，防滲性較好，四個轉角位置采用焊接的T形鋼板樁；2008年1月53、鋼板樁的施打采用平臺吊機，配合震動打樁船進行打入，承臺施工完成后拔除；內撐梁分別安放在設計標高位置處，焊接在鋼板樁的牛腿上，內撐梁外緣兩端與鋼板樁相撐住，以加大圍堰抵抗土側壓力及水壓力的能力。2008年1月64、鋼板樁施工完成后，進行圍堰內水下混凝土封底施工。封底混凝土強度滿足要求后，開始在圍堰內邊抽水邊設置內支撐。第一道內支撐安裝前，將圍堰內水抽至第一道內支撐設計位置以下50cm，然后快速安裝好內支撐；第一道內支撐安裝完成后繼續(xù)抽水至第二道內支撐設計位置以下50cm，快速安裝好內支撐；繼續(xù)抽水至圍堰底，進行承臺施工。2008年1月75、承臺混凝土分兩次澆筑，每次為3m厚。當?shù)谝淮位炷翝仓瓿珊螅枰鸪讓觾戎?。為此，在承臺第一次混凝土澆筑完成，強度滿足要求后拆除側模板，將圍堰底部以上3m范圍雜物清理徹底。然后在圍堰底部以上3m承臺和鋼板樁圍堰間全部回填沙土，采用注水措施保證所填沙土的密實。拆除下層內支撐，將支撐力分配到所填沙土和上層內支撐上。繼續(xù)施工完承臺后拆除鋼板樁圍堰內支撐，拔除鋼板樁2008年1月8三、鋼板樁圍堰結構計算2008年1月91、設計參數(shù)（1）主河道內主要為軟塑的粉質粘土、粘土，土體力學性能如下：土體容重：r=18.5KN/m3土體內摩擦角：φ=20°土體總應力粘結力Cu=12.16kPa（2）鋼板樁力學性能：鋼板樁采用IV型拉森樁，重量75kg/m，每1米寬截面模量W=2037cm3,允許應力為[σ]=210Mpa。（3）型鋼力學性能[σ]=145Mpa，=85Mpa。2008年1月102、圍堰基底設計驗算⑴抗基底翻起計算基底土體穩(wěn)定，不會發(fā)生翻起。⑵基底土體管涌（穩(wěn)定性檢算）鋼板樁不發(fā)生管涌的最大入土深度：2008年1月11單根鋼板樁長22米，圍堰鋼板樁實際入土深度為13米?？紤]8m沖刷深度的影響，鋼板樁入土深度僅為5m。因此，在沒有沖刷的季節(jié)施工鋼板樁圍堰時，在內支撐合理的情況下可以直接抽干圍堰內的水而不發(fā)生基底翻起或土體管涌，基底穩(wěn)定。在有河床沖刷季節(jié)，考慮8m沖刷深度的影響，要對圍堰底進行水下混凝土封底施工。

2008年1月123、鋼板樁、圍堰圍囹、內支撐計算⑴確定圍囹層數(shù)及間距根據(jù)施工的具體情況，承臺高度，水壓土壓，另外鋼板樁雖能滿足強度要求，但內支撐布設也有一定要求，確定采用布置為h=3.5m、h1=3m、h2=3.5m，即鋼板樁圍堰頂面標高+31m，第一道內支撐標高+27.5m，第二道內支撐標高+24.5m，封底混凝土頂面標高+21m。2008年1月13⑵鋼板樁計算在鋼板樁圍堰頂面設置臨時內支撐，鋼板樁圍堰抽水至圍堰頂面以下4m深位置，而第一道內支撐尚未安裝為工況一；第一道內支撐安裝后，鋼板樁圍堰抽水至圍堰頂面以下7m深位置，而第二道內支撐尚未安裝為工況二；第一、二道內支撐安裝完畢，鋼板樁圍堰抽水至圍堰頂面以下10m深位置，最終受力狀態(tài)為工況三。2008年1月142008年1月15通過MidasCivil計算，三種工況下鋼板樁所受內力如下：工況一：工況二：工況三：2008年1月16⑶圍囹內力計算第一、二兩層圍囹采用雙I56a，Wx=4684cm3，其中支點的最大間距為3m，按照最不利的簡支計算：2008年1月17⑷圍囹內支撐計算內支撐順橋向采用φ630×8mm鋼管,橫橋向采用2I36a。按軸心受壓構件計算，壓桿兩端按鉸接簡化。①鋼管內支撐計算（水平面內）鋼管樁軸向應力②鋼管內支撐計算（豎直面內）鋼管樁軸向應力2008年1月184、封底混凝土驗算根據(jù)鋼板樁封底后最高水位時圍堰所承受的托浮力進行估算，考慮最不利狀態(tài)，即河床沖刷最深處。計算得圍堰封底混凝土厚度，h=1.5m。2008年1月192008年1月2020陜08擾年1星月21四、漿鋼板并樁圍援堰施騾工1、施栽工準討備：①役將新們舊鋼魄板樁替運到動工地葛后，果詳細犬檢查甜、丈朋量、后分類府、編擋號；②鋼于板樁句的整躲修。關對有爐彎曲呈、破白損、披鎖口之不合連的鋼敵板板需樁均掉進行柜修整免，采島用的婦方法其為：帽冷彎泳、熱歪敲、捧焊補背、割叫除。③鋼星板樁撇長度魄不足若時，仰可用躁同類肆型的吳鋼板隱樁接繼長。蠟接長潤采用轉焊接傾，先肆對焊患，再槽焊加戚固板狹。200強8年1波月22鋼板柏樁接古長現(xiàn)科場20逢08符年1侵月232、鋼謊板樁鮮圍堰骨的打搖設①導疫向安殖裝準確戲測量妙后，職打設夸兩根木鋼板貓樁，個并焊保接鋼刺牛腿,其上放師置兩根狼鋼板樁餐并與牛濁腿焊接槐牢固，序形成框菊架作為說導向（戒此鋼板菊樁在圍肢堰一邊檢打設完午成后拔返除，之咬后重新美安裝導婆向）200垃8年1撕月24臨時扶導向次鋼板拋樁20籍08石年1廁月25臨時導畏向框架200努8年1道月26臨時導哥向框架20折08虜年1煤月27②鋼板婦樁插打Ⅰ、打樁遵設備：a、10噸水上炊浮吊；b、60移T液壓銷鉗式擾振動級樁錘另；c、鋼板卡樁運輸傷船。200溉8年1順月28采用三血條普通冰運輸船固拼成的催移動平第臺及40宅T履帶案吊200韻8年1驗月2960T液壓紅鉗口糠式振丹動樁薯錘20破08書年1窩月3060T液壓狹鉗口丘式振迅動樁鄰錘200膏8年1朱月31Ⅱ、插打關方法先逐彈根插挺打矩位形圍塊堰的老三個唱邊，牙最后撕一邊糾先插遍合攏遷后再敏打入瓶。實漁踐證曲明：魂該方謹法速業(yè)度快膚，合筋攏誤省差小便，易陜合攏鼻。Ⅲ、插耗打順牽序先上逢游，僵后下辦游合鎖攏。Ⅳ、垂?jié)倍炔[的控類制在鋼探板樁剝正面散、側狡面各溜站一伐人采勢用吊串線錐滑的方價法檢昨查垂鍛直度疼，觀蔑察點翻遠離乏鋼板撲樁插婚打位片置50米~1旱00米為易刷。200抵8年1氣月32振動毅樁錘探的鉗供口正共在嵌篩入用央鋼絲吐繩吊崇起鋼音板樁200賴8年1邪月33振動換樁錘太鉗住岡鋼板肆樁20壇08捆年1灑月34鋼板樁錫插打20趁08涉年1避月35鋼板戰(zhàn)樁插誕打200盤8年1欠月3620賀08嶺年1財月37鋼板哀樁圍土堰打脹設完殺成200嗚8年1橋月383、鋼廊板樁畢圍堰轎封底①清淤圍堰還合攏傾后進堆行基綿底清光淤。沸余姚京江河祥床底廈為淤客泥質士粘土淡。清尖淤方標法為白：潛嚇水員境潛入哲河床懲底，珠清水擱泵抽背干凈黑的河猾水通粒過加夫壓，萬潛水鬼員持厲高壓牲水槍攝沖起滾、攪昏混基米底淤蔑泥，灰同時歸基坑呢內的肯泥漿僑泵抽基出渾械濁的普基坑坐水，烤達到棉清除擴基底漁淤泥擴的目召的填。200瓣8年1扎月39潛水員足準備潛妙水清淤20曉08孔年1獲月40②、拋片清淤蓄至設艙計標概高后梢，拋金填50拐cm厚粒徑頓不大于20c撿m的片石吸，之后研進行水犯下混凝著土封底嫩。200纖8年1市月41拋填片爹石200葛8年1程月42③、砼挖封底封底采描用C2周5砼，厚劃度為1.5米。水下封趟底采用羅一次連守續(xù)澆注刷完成。封底混男凝土采墊用導管諷法，導醫(yī)管設計成作用半痛徑為3.0肥m。200粘8年1斃月43砼封設底20路08殲年1稀月44砼封底200斯8年1島月454、圍堰薪內支撐捆的安設①在封柔底混畢凝土鍋達設咱計強袖度的50%后即往可抽干水架亡設圍折囹和青內支崇撐渣。②支撐安踩放原則丙：先支熔撐后降般水，分斥層支撐扁分層降黃水。③圍堰瞧第一茂次抽蘇水較戴為關響鍵，緞根據(jù)亡鋼板挺樁新儲舊程別度需咽配置撕足量拌的水散泵進啄行強序降水杠。④圍堰四蔬角處受請力較復斷雜，為船保證圍飄堰安全完性，四豬角采用檢型鋼進曉行加強活。⑤施工蕉觀測柜，重繩點是運觀測債圍堰雅圍囹械、內坊支撐拾和鋼繪板樁草的變炸形。貞如發(fā)扒現(xiàn)變勒形過慘大，惜立即黃停止考抽水鑒，并壩向鋼且板樁薦圍堰案內注迎水，憂以減己少變政形。捧分析延原因摸，采報取加甩固措呈施后額，重廊新抽棵水、覺安放演支撐協(xié)。20熊08融年1割月46參考圖賴片：安堪放的第急一道圍劫囹200劑8年1利月47參考圖抱片：安放的蹄第一道榴圍囹及禿內支撐20彼08晉年1幣月48參考盯圖片意：圍堰堵祝漏前抽溫水時的慕情景20考08豈年1本月49參考圖似片：正在漠用鋸軌沫拌如合濕本的細鼻砂堵第漏20秋08竄年1晝月50參考圖莖片：堵漏成據(jù)功，圍氏囹及內旱支撐安誰裝完成毛后200滔8年1臟月5120死08閘年1陣月525、鋼挎板樁剝圍堰年可能舉遇到滲的問儀題漠及預柔防措鳳施1、打躺樁過立程中淚有時貌遇上纏大的丘塊石義或其駱它不饑明障齊礙物畫，導冰致鋼縫板樁蜓打入繭深度諸不夠崖，則持采用習轉角虧樁或澇弧形剛樁繞催過障監(jiān)礙物觀。2、鋼葡板樁滔在淤郊泥質山地段沫擠進拴過程伶中受含到淤劉泥中懼塊石釋或其濫它不撥明障螺礙物龜?shù)葌葔蜗驍D牙壓作此用力悠大小付不同犯容易樸發(fā)生名偏斜李，采叮取以汁下措績施進得行糾豬偏：告在發(fā)祖生偏登斜位礙置將道鋼板弦樁往筍上拔l.召0m～2.后0m，再殖往下燈錘進劉，如辯此上橫下往匙復振蠟拔數(shù)傘次，共可使驅大的蹈塊石跨等障即礙物質被振盡碎或龜使其略發(fā)生付位移輩，讓顫鋼板毅樁的字位置繭得到質糾正震，減踢少鋼糊板樁檢的傾舍斜度賴。3、由于泥淤泥質咐基礎較董軟，有仔時施工監(jiān)發(fā)生將禁鄰樁帶忠入現(xiàn)象它，采用構的措施飲是把相總鄰的數(shù)廳根樁焊州接在一距起，并乘且在施倚打當樁技的連接眾鎖口上框涂以黃及油等潤奴滑濟減暈少阻力姓。20羅08備年1宜月536、承使臺施顫工鋼板樁萬圍堰抽渾水完畢贊后，測練量圍堰素底面標讓高，用軋砂漿找慢平承臺騰底面至錄承臺底俗面設計顫標高。好在樁基池檢測完箭成后，臂對樁位辨進行復眾測，并尚報請監(jiān)如理驗收臥。在驗借收合格陪后，進亦行承臺僚施工。還根據(jù)鋼癥板樁圍鼻堰內支鎖撐的布子設要求非，承臺殘砼可一赤次澆注匯完成?？信_模頌板使用胸大塊鋼臂模板進斷行施工下。200已8年1康月54承臺賴散熱弟方案承臺賠混凝鋒土一懇次整君體澆首筑。煮為避觀免大享體積眼砼溫牧度應尋力過舅大而私產生勢裂紋勉，采振取了食埋設舟冷卻禮水管代，利開用江悄水循武環(huán)，鉗帶走仗承臺鉤內部漫熱量課使砌內外臺溫差爸控制坦在25飼℃以內駛；冷卻依水管猜埋設含如下飛圖20巴08瓶年1愈月55冷卻隙管示旅意圖20克08馳年1俘月56冷卻究管設胳計說技明1、冷蠅卻管蒙采用羊外徑φ4辣2m翼m，壁罷厚2.5孝mm的無縫全鋼管，狡冷卻管砍連接段爽用φ54柿mm，壁厚3.信0m缸m的無往縫鋼堪管。2、如士設計就圖所葛示，述承臺館每層耳冷卻毅管設奶一個傘進水昨口，咸一個芒出水夏口。3、用水愉泵抽水儀，保證貌冷卻管鬧進水口謹有足夠禽的壓力掩，進出產水管的鵝水溫控喘制在相臘差5～10度之勇間，彎承臺階從澆脈注起逐至澆蹲注完釣成砼興后，10天內濟不斷萬注水侮。4、設醋計圖投中標礎注的蘇冷卻絲式管長堪度為丘管道波中心蛛處距團離，銀冷卻鳳管保晴證不室串漿如，不脾漏水繁，安牛裝完撒畢，吧必須維做密愁水檢牧查，世保證織注水質時管陪道暢于通，濫砼養(yǎng)喝生完枝成后陰，冷我卻管更內壓姓入30號水月泥漿落。5、冷孕卻管痕用φ22鋼筋呢架立答點焊世多點肆固定翅。6、冷汽卻管躍接頭渣采用塵滿焊所，且弄保證寬不漏捧水，領不串痕漿。200僚8年1塞月577、鋼板陵樁圍堰恥的拆除鋼板樁河在拆除葵工作中傅應注意預：1、鋼桑板樁扭圍堰薪拆除到與圍鄙堰施抵工順盞序相犁反進魯行。昏首先份采用崇水泵貿加水酬至最宮下一完道圍碗堰標蚊高處徒拆除停最下扛一道殺鋼圍鞏囹，謠依次貪循環(huán),直至最膽頂一層磁圍囹拆進除完畢譽。2、鋼慘板樁或拔除辜先行妙由下爛游方倉向開泰始，命對稱伍施工礙