超厚砂卵石层钢板桩围堰设计与施工
超厚砂卵石地质条件下水中钢板桩围堰施工工法(2)
超厚砂卵石地质条件下水中钢板桩围堰施工工法超厚砂卵石地质条件下水中钢板桩围堰施工工法一、前言在工程建设中,如果需要在超厚砂卵石地质条件下进行水中钢板桩围堰施工,需要采用适合该地质条件的施工工法。
本文将介绍一种特殊的工法,该工法具有较高的适应范围和稳定性,能够有效应对超厚砂卵石地质条件下的困难。
二、工法特点该工法的特点主要有以下几点:1. 适用范围广:该工法适用于超厚砂卵石地质条件下的水中施工,可以满足不同水深和堰围尺寸的要求;2. 施工速度快:采用高效的机具设备和施工工艺,可以提高施工效率,缩短施工周期;3. 施工质量高:该工法可控性强,能够保证施工质量,确保围堰的稳定性和密闭性;4. 安全可靠:工法对施工人员的安全要求高,采取了多种安全措施,确保施工过程中的安全。
三、适应范围该工法适用于以下情况:1. 水深较大:水中钢板桩围堰施工需要在较大的水深下进行;2. 地质条件复杂:地下水位高,且地质为超厚砂卵石,需要有特殊的工法应对;3. 围堰尺寸较大:需要构筑较大规模的水中钢板桩围堰。
四、工艺原理采用本工法主要依据以下原理:1. 钢板桩围堰的稳定性原理:通过钢板桩的自重和周边土体的侧向阻力来保证围堰的稳定性;2. 施工工法与实际工程联系的原理:工法应根据实际情况确定水深、土体性质、钢板桩尺寸等参数,以保证施工效果;3. 技术措施原理:采用适当的技术措施,如预埋承台、固定桩筏等,以增加围堰的稳定性和密闭性。
五、施工工艺1. 桩位布置:根据设计要求确定围堰的位置和桩位布置,标记桩位;2. 钢板桩安装:采用专用设备将钢板桩沿桩位竖向插入地下,直至达到设计要求的深度;3.振捣桩身:采用振捣机对钢板桩进行沉实,以提高桩体的密实性和稳定性;4. 固结土支撑:在钢板桩周围固结土体,增加桩体的侧向阻力;5. 安装承台:在围堰顶部安装预埋承台,以提供钢板桩的横向支撑;6. 完善围堰:根据设计要求,对围堰进行必要的处理和改进,以保证围堰的稳定性和密闭性;六、劳动组织确定施工队伍的组织结构和职责分工,明确各个岗位的职责和任务,提前进行培训和演练,确保施工过程中的顺利进行。
超厚砂卵石层钢板桩围堰设计与施工
D0l:10.16767/ki.10-1213/tu.2019.10.107施工技术超厚砂卵石层钢板桩围堰设计与施工朱灵敏中交第四公路工程局有限公司摘要:随着时代的变迁和社会的发展,国家经济水平逐渐提高,人民和社会对于城市的建筑水平也提出了越来越高的要求。
桥梁深水基础施工是城市建筑中十分重要的一个环节,严重影响着城市的桥梁建设和人民的生活环境。
其中,应用较为广泛的是钢板桩围堰技术,它能够有效提升桥梁的施工水平和建筑的稳定性。
然而,在实际的操作过程中,由于超厚砂卵石层地质阻碍了围堰基底的水下吸泥和钢板桩的插打,这就严重影响了钢板桩围堰的操作的实际范围和使用情况。
要想有效改变这类问题,就需要根据施工的实际环境制作专用的吸泥机和引孔设备,对钢板桩桩头进行处理,调整施工的顺序,从而降低施工的风险和成本,促进城市桥梁建筑水平的提升。
关键词:超厚砂卵石层;钢板桩围堰;施工顺序;引孔设备;吸泥机1引言一般情况下,与双壁钢围堰和钢套箱相比,钢铁粧围堰具有 容易控制、成本较低、施工工期短、插打比较容易、结构简单等特 点,因此深受施工队的青睐。
但是在实际操作过程中,会遇到很 多超大的卵石和坚硬的地层,这时插打就会很难进行。
因此要 想有效提升钢板桩围堰设计和施工的水平,就需要深人研究钢 板桩围堰的工作情况,不断优化施工的顺序和设备的质量,有效 提升钢板桩围堰工作的操作水平。
2工程概况我们根据对杨凌大道渭河桥主桥墩中超厚、超大粒径砂卵 石层地质情况下的基础钢板桩围堰施工情况进行的研究,发现 相关的解决钢板桩围堰施工中的问题,从而提出解决相关问题 的办法和对策。
杨凌大道渭河桥全桥孔跨布置分为主桥、副桥 和引桥,其中主桥为(95+150+95 )m三孔简支的下承式钢管混凝 土系杆拱桥,主要跨越渭河主河槽;副桥采用(46.8+75+46.8)m 波形钢腹板PC连续箱梁,跨越杨凌岸河堤路;引桥为两联(3x46.8)+(46.8+50+46.8)m装配式预应力砼连续T梁。
钢板桩围堰设计与施工
钢板桩围堰设计与施工〔提要〕该文叙述了水中承台施工中采用钢板庄围堰进行维护挡水的设计情况与施工方法以及施工中易出现的问题和解决措施。
〔关键词〕钢板桩设计施工方法控制措施1、本合同工程概述及地形地貌、地质、气象、水文条件本合同段为国道主干线福州绕城公路西北段RA1合同段,位于闽侯县境内,线路起于闽侯县竹岐乡白龙村,设置白龙互通连接福银高速公路,起点桩号K0+000,路线横跨闽江后到达本合同段终点K2+910,闽侯县荆溪镇港头村附近,全长2.91公里。
2、钢板桩围堰的设计承台为矩形,9.2m(纵桥向)×14.3m(横桥向)×4.0m(高度)*2,钢板桩围堰也选择为矩形,为满足承台施工空间的要求,拟定钢板桩围堰壁与承台预留2.5m的空间,故围堰的尺寸为36.4m(横桥向)×14.4m(纵桥向)。
为确保围堰插打的精度,先安装内、外围导向架,然后进行钢板桩插打。
同时围堰内加设型钢内围囹和钢管内支撑,内围囹和内支撑的设置充分考虑墩身的施工空间。
经调查,闽江水位一般未溢出江堤(江堤顶标高3.0米),为保证围堰的正常使用,围堰顶标高设为+3.0m。
3、钢板桩围堰的施工工艺流程3.1施工平台搭设施工平台已经在打桩以前搭设好。
3.2钢板桩打设吊车停放在钻孔平台上,提起振桩锤,利用振桩锤打设钢板桩。
打设的顺序是:从靠河上游侧中间往两边,在靠下游侧中间合拢。
钢板桩打设之前,在钻孔平台周围用[20a设置导向装置,保证钢板桩的平面位置和垂直度。
为了确保插打位置准确,第一片钢板桩是插打的关键。
插打在导向架上设置一个限位框架,大小比钢板桩每边放大1cm,插打时钢板桩背紧靠导向架,边插打边将履带吊钩缓慢下放。
这时在互相垂直的两个方向用经纬仪观测,以确保钢板桩插正、插直,然后以第一根钢板桩为基准,再向两边对称插打钢板桩。
在整个钢板桩围堰施打过程中,开始时插一根打一根,即将每一片钢板桩打到设计位置,到剩下最后5片时,要先插后打,若合拢有误,用倒链或滑车组对拉使之合拢,合拢后,再逐根打到设计深度。
超厚砂卵石地质条件下水中钢板桩围堰施工技术
超厚砂卵石地质条件下水中钢板桩围堰施工技术摘要:在原来钢板桩围堰施工工艺的基础上技术创新而成,它主要是通过优化钢板桩的施工工序,并制作专用的高压射水引孔插打钢板桩围堰。
这一方法的出现弥补了钢板桩围堰不适用于超厚砂卵石地质的情况,为营造建筑物深水基础施工所需的环境以及缩短工期拓宽了新思路和新途径。
关键词:钢板桩;围堰;高压射水引孔;环境内支撑系统主要分为围囹、内撑和连系梁。
钢板桩围堰的内支撑系统施工主要采取分层拼装焊接整体下放的施工工艺,顺序为:导梁施工→围囹施工→内撑施工→连系梁施工→托梁施工→整体下放。
1 导梁施工,导梁主要由上下牛腿和导梁组成,采用型钢制作。
根据护筒的垂直度和牛腿上下支点的距离h设计上下牛腿的长度确保导梁的垂直度。
导梁制作好后用汽车吊整体下吊就位,临时搁置在预先焊好的三角板上再焊接固定在护筒上。
在钢护筒上焊接牛腿,用汽车吊将下好料的围囹放置在牛腿上,将相邻围囹先用三角钢板固定再焊接牢固。
先在围囹上放线,确定内支撑撑点的位置,并焊撑脚然后汽车吊起吊内撑与撑脚焊接固定。
围囹、内撑施工完后,焊接联系梁,增强内撑的整体性,并为后期内支撑系统整体下放创造好条件。
托梁是为了支撑上层内支撑系统而在下层围囹上加焊的型钢柱,托梁的意义重大,保证了钢板桩围堰的成功实现。
内支撑系统采用履带吊或汽车吊配合龙门吊起吊整体下放,下放时应有专人指挥,注意整体平衡和速度缓慢,底层内支撑系统搁置在导梁下牛腿上,其他层内支撑搁置在托梁上。
钢板桩插打采用履带吊在墩位处平台上作为起吊设备,配合振动锤逐片插打的施工方法,插打时须遵守“插桩正直,分散即纠,调整合拢”的施工要点。
难以插打到设计标高时,先采用特制的高压射水引孔桩在桩位处引孔,然后再插打到钢板桩到位。
高压射水引孔桩采用同样型号的钢板桩制作,钢板桩槽内焊两根钢管,分别通高压水和高压空气,随着板桩下沉,将桩端下的密实卵石层冲松散,小粒径砂石随高压水气混合物上浮到河床,形成孔洞,从而使钢板桩的锚固深度能达到设计的要求。
钢板桩围堰施工方法及处理措施
钢板桩围堰施工方法及处理措施一、钢板桩围堰结构尺寸的拟定(1)钢板桩围堰总体尺寸的拟定沉井基础,钢板桩围堰的大小根据沉井大小而定,沉井顶部要设置支承钢板桩的托盘,钢板桩围堰内径等于沉井外径。
当沉井顶面高程在河床面以下时,为了便于沉井下沉,不宜在沉井顶部设置伸臂托盘,此时钢板桩围堰的外径就要小于沉井外径。
支承钢板桩的托盘槽口外侧要设置钢带,钢带强度要满足围堰施工期间的内、外水头差产生的最大压力的要求,以防钢板桩围堰炸裂。
钢板桩围堰的高度根据施工期间的水位、沉井顶面高程、波浪高度、沉井可能会超下沉量等因素决定。
(2)钢环层数、层高和截面尺寸的拟定钢环层数根据钢板桩围堰的高度、钢板桩的抗弯强度以及钢环本身的强度而定.尽可能利用万能杆件,通常底层钢环离沉井约20m,钢环之间的间距为40m。
(3)钢板桩的处理其方法是:a、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口。
按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量,以确保够用;b、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩;c、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤;d、在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。
(4)钢板桩导向装置的设置测量放样,设置定位桩。
根据定位桩安装导向框架。
(5)插打首片钢板桩为了确保插打位置准确,第一片钢板桩是插打的关键。
在导向架上设置一个限位框架,大小比钢板桩每边放大1cm,插打时钢板桩背紧靠导向架,边插打边将吊钩缓慢下放。
这时应在互相垂直的2个方向用经纬仪观测,以确保钢板桩插正、插直,然后以第1根钢板桩为基准,再向两边对称插打钢板桩。
(6)插打过程控制在插打过程中,钢板桩下端向上挤压,钢板桩锁口之间缝隙较大,上端总会向远离第一根钢板桩的方向倾斜。
因此,每打4根~ 5根钢板桩就要用垂球吊线,将钢板桩的倾斜度控制在1%以内,超过限定的倾斜度应纠偏(一次性纠偏不能太多,以免锁口卡住,影响下一片钢板桩的插打)。
当钢板桩偏移太大时,只能采用多次纠偏的方法逐步减小移量,若因土质太硬纠偏困难时,可采用走四滑轮组纠偏。
钢板桩围堰施工
钢板桩围堰施工1、钢板桩围堰设计1.1、钢板桩围堰结构围堰采用拉森IV钢板桩,钢板桩每根宽度40cm o钢板桩顶标高高出原地面30Cm,在原地面处设置一圈双拼40c工字钢作钢板桩围橡,并兼作钢板桩施工的导向框,顺桥向设置一道内支撑,四周设置角撑。
根据临近墩105#墩开挖基底地质,初步拟定钢板桩围堰内封底混凝土厚度0.1~0.3米,实际封底厚度根据现场地质条件具体确定。
由于钢板桩底位于砂层中,砂无粘聚力易松散,且钢板桩入土深度是按下端简支情况考虑,钢板桩时刻处于不稳定平衡状态,故基坑开挖完后,封底混凝土须及时施工,尽快利用其强度对钢板桩起一道支撑作用,增加钢板桩的稳定性。
承台结构尺寸为9.8χ7m,为满足承台开挖及模板安装施工工作面要求,结合单根钢板桩宽度,钢板桩围堰和承台之间长边每侧留 1.1米的施工工作面距离,承台钢板桩围堰的平面尺寸为:12x9.2m(一个承台需要106根钢板桩)。
103#墩系梁,桩基直径1.8米,桩中心间距8.2米,考虑系梁施工工作面,系梁钢板桩围堰的平面尺寸为12χ4m(一个系梁80根钢板桩)。
1.2、钢板桩围堰结构受力验算由于承台、系梁基坑开挖深度较大,故在钢板桩顶下30cm处设置一道围橡做内支撑,钢板桩下端打入砂层中,按简支考虑。
设钢板桩的入土深度为t,其最不利工况为基坑开挖完成且封底混凝土浇筑前基坑开挖后,钢板桩受土压力作用,发生挠曲变形,上下两个支撑点。
、b均允许自由转动,基坑内撑由于钢板桩向前挤压,故产生被动土压力Ep,基坑夕M则产生主动土压力EA o验算步骤省略。
1.3、钢板桩施工工艺1.3.1、施工准备(1)、主墩的钻孔桩完成后,移走钻机,拆除钻孔平台。
(2)、在桩基施工完成后,对围堰范围内原地面进行清理片岩除桩基筑岛施工时填筑的片石、砖渣等坚硬杂物,避免在钢板桩插打位置遇到障碍物。
(3)、支撑系统材料加工。
主墩承台围堰支撑系统材料包括双工40c工字钢。
(4)、在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理,发现缺陷随时调整,选用同种型号的钢板桩,进行弯曲整形、修正、切割、焊接,整理出施工需要的型号(拉森IV号钢板桩)、规格(400×170×15.5mm)、数量(12mχ214根)的钢板桩。
钢板桩围堰在超厚砂卵石层桥梁基础中的运用
钢板桩围堰在超厚砂卵石层桥梁基础中的运用摘要:以温州市41省道永嘉福佑至沙头段公路工程岭下大桥左幅9#墩及右幅10#主墩施工为载体,介绍拉森Ⅳ型钢板桩围堰在砂卵层桥梁基础中的设计与施工;对类似工程有一定的借鉴作用。
关键词:钢板桩、围堰、施工。
1 概述1.1工程概况41省道永嘉福佑至沙头段公路工程岭下大桥横跨楠溪江,主桥跨径组合为60m+100m+60m三跨变截面连续箱梁桥,为控制性工程。
桥位河床开阔,河槽常年有水。
左幅9#墩及右幅10#墩为河槽水中主墩,承台尺寸为10.0m×10.0m×3.0m。
主墩处河床面高程约17.0m,枯水时河床外露。
1.2 工程地质根据地质报告,沉线桥梁基本位于冲积区平原区,地层以卵石为主,灰黄色,饱和,中密-密实,卵石大小一般2-8厘米,部分8-15厘米,少量20厘米左右,含量60-70%,砾石大小0.2-2厘米,含量约20%,卵、砾石次圆状、次棱角状,中风化状,竖硬,余为砂土,厚9.2-31.4m。
2施工方案选择岭下大桥为41省道永嘉福佑至沙头段公路工程的控制性工程。
岭下大桥跨楠溪江,施工方案需考虑山区河流洪水期流量涨落大、洪峰流量、流速快、携带大量砂石。
冲刷力强,桥梁基础施工过程需采取相应的防护措施。
工程任务量大,工期十分紧张。
这要求水中墩施工在确保安全质量、经济效益的情况下。
施工周期最短。
为此,在确定水中墩承台施工时,考虑了3种方案。
方案一:钢筋混凝土沉井围堰。
在墩位处进行钢筋砼沉井预制、下沉、沉井封底施工,然后沉井内排水,再进行承台施工。
待承台、墩身、墩帽施工完毕后,拆除沉井上部围堰。
沉井方案为水中墩施工常规方案,施工工艺较成熟,但从预制、下沉到封底施工周期太长,根据工期沉井围堰在墩身浇筑完后需进行水下切割,成本较大,经济效益不明显。
方案二:钢套箱围堰施工。
在桩基础钢护筒上搭设施工平台,再在施工平台上搭设施工钢围堰的起吊架,再进行钢套箱围堰拼装,下钢套箱围堰,下沉、清基、封底施工。
钢板桩围堰设计与施工
钢板桩围堰设计与施工摘要:东南江特大桥是广深沿江高速公路上一座特大型桥梁,水中大体积承台施工难度大,本文介绍承台钢板桩围堰施工关键技术,希望对类似桥型的施工起到借鉴作用。
关键词:承台;钢板桩围堰;支撑;施工计算Abstract: southeast jiang super major bridge along the highway is expected to a large bridge, the water mass pile caps is difficult construction, this paper introduces the cofferdam steel sheet pile bearing platform construction key technology, hope to similar used for reference in the construction of the form.Keywords: bearing platform; Steel sheet pile cofferdam; Support; Construction is calculated中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:一、工程概况东南江特大桥是广深沿江高速公路上一座特大型桥梁,主桥为(146+256+146)m连续刚构。
主桥为水中墩,桩基为28条υ2.5m嵌岩桩。
承台顶面高程+3.07m,底面标高-1.93m,承台高500cm,横向×纵向为4235cm×1980cm。
承台平面形状为矩形,上下游两侧边为椭圆。
最高水位+3.07m,最低水位-0.85m。
河床面高程为-6.48m,承台底面距河床面约4.55m。
东南江支流河口潮汐性质属于不正规半日混合潮,涨潮和落潮历时不等,平均低潮差为-0.96~-0.80m,平均高潮差为0.4~0.72m,最高风暴潮位3.4m。
钢板桩围堰的设计与施工工艺
1.深水基础围堰的结构形式和特点(1)钢板桩围堰钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。
钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、圆形等结构形式。
特点:施工简单、快捷、成本较低的围堰形式。
局限性:【1】由于是组拼式结构,整体刚度较小,因此其抗水流及冲刷能力差,不宜在流速较大的情况下使用【2】由于其本身强度、刚度局限,在承台较深时,需设置强而密的支撑,对后续的承台及墩身施工干扰很大不宜在水位较高的情况下使用;【3】因为要重复使用,不宜灌注封底混凝土,在既要满足底部支撑力,又要满足较小渗流的情况下,对河床提出了较高的要求,因此,不宜在透水性强,承载力小的地层条件下使用。
但有时在透水性地层和深水中也使用该种围堰,同时设置封底混凝土,以防止底部沙、水渗进堰内,该围堰因为是重复使用,但由于其刚度和基底承载力的制约,适应的水深不大,适用于界于深水和浅水之间的桥梁基础使用,同时由于其堰内净距较承台大很多,封底混凝土使用量较大,一般在经过慎重的方案比选认为可行后使用。
(2)钢筋混凝土围堰:重力式钢筋混凝土围堰钢筋混凝土围堰的分类:薄壁钢筋混凝土围堰,重力式钢筋混凝土围堰结构与沉井相似,一般用于岸上或浅水能筑岛的施工区域,是一种比较传统的围堰形式,根据钢筋混凝土的受力特点,一般以圆形结构为主,其同沉井的唯一区别为沉井是桥梁结构的一部分,而混凝土围堰仅是一种临时的施工围护结构,两者的施工方法相同,本文不再赘述。
下面重点介绍薄壁混凝土围堰的结构及特点。
2.钢围堰的一般构造钢围堰由于高度大、平面尺寸大,因而其重量大,抗扭曲变形的能力不强。
因此,大型钢围堰一般采用分节接高成形,逐渐下沉的方式安装、就位。
为了减少安装重量,已成形部分在水中下沉的围堰应能自浮。
所以深水大型钢围堰的堰壁一般采用可自浮的双壁形式。
为使围堰能在土层中下沉,围堰必须要有足够的重量,故采用双壁形式,为在堰壁内填充必要的填充物提供了可能。
围堰结构承受水头差或土体侧压力的作用,如果采用圆形结构,则受力合理,稳定性好,用材节省。
钢板桩围堰施工方案
钢板桩围堰施工方案1. 简介钢板桩围堰是一种用于水工、土石方工程中的临时性水封措施。
它由一系列钢板桩沿堆填区边界或水体边界垂直装入地面形成,并使用连接件互相连接,以达到阻止水流进入工程区域的目的。
本文档将介绍钢板桩围堰施工的方案,包括施工前准备工作、施工步骤和施工技术要点。
2. 施工前准备工作在进行钢板桩围堰施工前,需要进行以下准备工作:2.1 土质条件勘察通过对工程区域的土质条件进行勘察,确定施工所需的钢板桩规格和数量,以确保围堰的稳定性和防水效果。
2.2 设计方案确定根据土质条件勘察结果和工程需求,确定钢板桩围堰的底部锚固方式、桩间距、桩长等设计参数,并编制相应的围堰施工方案。
2.3 材料采购根据设计方案确定所需的钢板桩和连接件规格,进行材料的采购,并检查材料的质量和数量是否满足要求。
2.4 施工人员培训为施工人员提供必要的培训,确保他们了解围堰施工的操作流程、安全注意事项,以及紧急情况下的处理方法。
3. 施工步骤钢板桩围堰的施工包括以下步骤:3.1 堆放钢板桩根据设计方案确定的桩间距和桩长,在围堰施工区域内逐个堆放钢板桩。
在堆放过程中要注意桩的垂直度和水平度,确保桩的稳定性。
3.2 连接钢板桩使用连接件将相邻的钢板桩连接起来,形成一个完整的围堰结构。
连接件的使用要符合设计要求,并保证牢固可靠。
在围堰内部挖掘出一条槽道,以便后续施工使用。
槽道的宽度和深度要根据设计要求进行调整,并保证其与围堰之间的连接处严密。
3.4 底部锚固根据设计要求,在围堰底部进行锚固处理,以增加整个围堰的稳定性。
锚固方式可以是混凝土浇注或其他材料的填充。
对挖掘的槽道进行加固处理,以确保其稳定性和防水效果。
加固方式可以使用钢筋混凝土、水泥砂浆等材料进行填充和覆盖。
3.6 围堰顶部处理对围堰顶部进行处理,以防止水流进入围堰。
处理方式可以使用胶带、胶水等材料进行封闭,确保围堰的防水效果。
4. 施工技术要点在进行钢板桩围堰施工时,需要注意以下技术要点:4.1 施工现场安全施工过程中要加强安全管理,确保人员在安全的环境下进行作业。
钢板桩围堰施工方案
钢板桩围堰施工方案目录一、前言 (2)1.1 编制依据 (2)1.2 工程概况 (3)二、施工准备 (4)2.1 材料准备 (6)2.2 施工设备选择 (7)2.3 施工队伍组织 (8)三、钢板桩围堰施工工艺 (8)3.1 钢板桩施工 (9)3.1.1 钢板桩制作 (11)3.1.2 钢板桩运输与堆放 (12)3.2 围堰填筑 (13)3.2.1 填筑材料选择 (14)3.2.2 填筑方法与顺序 (15)3.3 围堰加固与监测 (16)3.3.1 围堰加固措施 (17)3.3.2 围堰监测方案 (18)四、施工期安全与防护措施 (19)4.1 安全目标与要求 (20)4.2 安全生产保证措施 (21)4.3 安全应急预案 (22)五、施工进度计划与资源配置 (23)5.1 施工进度计划安排 (25)5.2 施工人员及物资资源配置 (26)六、环境保护与文明施工 (27)6.1 环境保护措施 (27)6.2 文明施工管理要求 (28)一、前言随着现代建筑技术的日新月异,高层建筑、大型桥梁等基础设施的建设日益增多,而在这些建筑工程中,钢板桩围堰作为一种重要的临时围护结构,其施工技术的先进性和安全性直接影响到整个工程的质量和安全。
钢板桩围堰具有施工速度快、可重复使用、环保性强等优点,因此在各类土石方工程、地下工程及河道整治等领域得到了广泛应用。
钢板桩围堰的施工难度较大,需要精确的测量、高超的焊接技术以及严谨的施工组织管理。
制定一套科学合理的钢板桩围堰施工方案至关重要。
本施工方案旨在明确钢板桩围堰的施工流程、技术要求、操作要点及安全措施,为施工人员提供详细的指导,确保施工过程中的安全与质量。
在接下来的章节中,我们将详细介绍钢板桩围堰的施工准备、施工工艺、质量控制及安全防护等方面的内容,以期为读者呈现一个完整、系统的钢板桩围堰施工方案。
1.1 编制依据本方案在编制过程中,充分参照了国家和地方有关钢板桩围堰施工的法律法规、标准和规范,如《建筑工程施工质量验收规范》、《建筑工程安全生产管理条例》等,以确保施工过程符合相关要求。
超厚砂卵石层地质条件下钢板桩围堰设计与施工技术
砂卵石层地质水中钢板桩围堰施工技术研究钟启凯李舒[摘要]:钢板桩围堰在桥梁深水基础施工中应用广泛,但是超厚砂卵石层地质给钢板桩的插打和围堰基底的水下吸泥带来极大困难,从而限制了钢板桩围堰的使用范围。
以襄樊汉江三桥主墩钢板桩围堰的施工作为依托,通过改变施工顺序、对钢板桩桩头进行处理和制作专用引孔设备和吸泥机,使上述问题迎刃而解,并且缩短工期,降低成本和施工风险。
关键词:超厚砂卵石层;钢板桩围堰;施工顺序;引孔设备;吸泥机钢板桩围堰作为一种常见的临时维护结构,在基坑工程和道路桥梁的深水基础施工中应用广泛,与双壁钢围堰和钢套箱比,有结构简单、插打比较容易、施工工期短、成本低和质量易于控制等优点[1],但是对超大卵石和坚硬地质层亦有难以插打到位的缺点。
本文以襄樊汉江三桥主桥墩超厚、超大粒径砂卵石层地质情况下的基础钢板桩围堰施工作为研究对象,通过改进设备和施工顺序优化,解决了钢板桩围堰施工中的相关难题。
图1 主桥总体布置图Fig. 1 The general arrangement diagram of main bridge1 工程概况襄樊汉江三桥为128.5+310+128.5m三跨一联双塔双索面预应力混凝土半漂浮体系斜拉桥。
主桥索塔为双直立塔柱形式,高度为122.5m(南塔)和120.3m(北塔),主桥拉索共由4×26对高强度平行钢丝斜拉索组成,按扇形布置。
主墩单个承台平面尺寸为19×19×5m,下布置16根直径2m,长度75m的钻孔灌注桩,详见图1。
主墩29#~30#墩位处,上覆盖6.2m~7.8m厚为浅黄色或灰色细砂,其下为29.9m~31.6m厚为圆砾和卵石,主要成份为石英,硅质岩,粒径一般为2~4cm,个别最大粒径大于10cm,桩基施工时发现最大粒径达30cm,基岩为泥灰岩和泥岩,根据地勘资料,29#墩和30#墩的地质条件见表1。
历年最大流速为4.74m/s,与主桥轴线夹角为63o,下游崔家营水库修建好后,汉江水流流速明显减缓。
钢板桩围堰设计与施工方案
钢板桩围堰设计与施工一.工程概况 (2)二.工程地质条件 (2)(一)河流水文 (2)(二)地下水位 (2)(三)岩土的富水性及渗透性 (2)(四)不良地质 (3)三.主墩承台钢板桩围堰设计 (3)(一)材料 (3)(二)计算模型 (4)(三)计算条件 (4)(四)反滤层及垫层设计 (5)四.板桩围堰施工步骤 (5)(一)施工步骤: (5)(二)施工注意事项 (7)五.钢板桩围堰体系抗渗分析 (8)(一)稳定分析主要验算以下几方面问题: (8)(二)计算方法 (9)(三)渗透破坏 (10)(四) 6#墩基底处理方案 (10)(五) 5#墩基底处理方案 (11)六.施工监测监控及应急处理方案 (11)一. 工程概况新光大桥全桥跨布置为(3×50)m+(177+428+177)m+(3×50)m,其中引桥为3×50m的预应力砼连续箱梁,主桥为177+428+177m三跨连续刚架钢桁系杆拱桥,全桥桥长1083.20m。
5#、6#墩位于珠江航道中,水深7.0~11.0m,观测高潮水位 6.90m,低潮水位4.4m,流速1.0~2.0m/s,波浪小。
承台尺寸为34.7×48.3×6.0m(顺桥向×横桥向×高),承台底面标高-2.04m(承台已提高1.5m),砼采用40#高性能砼,工程数量:砼10056m (单个承台),Ⅱ级钢筋852t(单个承台)。
二. 工程地质条件(一)河流水文本桥跨越南珠江,南珠江水位主要受西、北江洪水和潮汐的影响,椐浮标厂水文站近51年(1950年~2000年)的潮位统计资料,最高潮水位为1998年的7.53m,高潮平均潮位5.78m,低潮平均潮位4.40m。
百年一遇设计水位7.69m。
(二)地下水位根据地质勘察报告,地下水位普通埋藏较浅,局部地段较深,所测得地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水的混合水位,水位埋深为0.00~2.54m,平均埋深为0.56m,珠江河水位平均标高为4.46m。
钢板桩围堰的设计与施工
钢板桩围堰的设计与施工目前,对于钢板桩围堰的设计主要是沿用《公路桥涵施工手册》和教科书中的经验算法。
由于经验算法带有很大的近似性,并不一定能够真实反映钢板桩围堰的实际受力状况,有时会出现较大的偏差,给围堰的使用带来很多不安全因素。
笔者在洪泽苏北灌溉总渠大桥施工中,为避免出现较大的变形,在对钢板桩围堰设计时采用了理论算法。
经实践检验,理论算法能够较为精确的反映围堰的实际受力状况,对于合理设置内支撑和减小封底厚度起到了重要的保证作用。
下面就钢板桩围堰的设计与施工做详细论述:1、已知条件1.1承台尺寸:10.3m(横桥向)×6.4m(纵桥向)×2.5m (高度),底部设计有10.7×6.8m×1.0m的封底砼。
1.2承台及河床高程承台顶面设计高程为h=5.0m,河床底高程为5.5m,河床淤集深度约为30cm。
1.3水位情况正常水位:h常=10.8m(此时水深5.3m),最高水位hmax=11.5m(水深6.0m),围堰设计时按最高水位考虑。
1.4水流速度因该桥位于水电站下游,水流较为湍急。
设计时速V=1.0m/s,不考虑流速沿水深方向的变化,则动水压力为:P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN式中:P-每延米板桩壁上的动水压力的总值(KN);H-水深(米);V-水流速度(1.0m/s);g-重力加速度(9.8m/s2);B-钢板桩围堰的计算宽度,B=10m;D-水的密度(10KN/m3);K-系数,(槽形钢板桩围堰K=1.8~2.0,此处取1.8)。
1.5河床水文地质条件河床土质良好,多为粘土、亚粘土,局部有亚砂土,承载力较强。
围堰基底至河床部分土质为粘土(层厚约2m)、亚砂土(硬塑状态,很湿,层间无承压水,层厚约为1m)。
2、拟定方案结合河床地质情况及施工要求,拟采用日本产钢板桩进行围堰施工,长度为15m,宽度为40cm,厚度为18cm。
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SX27 ) 钢板桩围堰, 21m 。 围 堰 内 壁 长 度 分 别 为 18 , 尺寸为 21. 6m × 21. 6m , 四 周 留 出 1. 3m 的 操 作 空
32
施工技术
第 40 卷
图1 Fig. 1
主桥总体布置
The general arrangement of main bridge
表1 Table 1
墩号 29 30 土层 名称 粉砂 卵石 粉砂 卵石
主墩地质条件
The geological condition of main pier
土层顶 标高 / m + 57. 202 + 51. 100 + 59. 194 + 55. 900 容重 / 土层底 标高 / m ( kN·m - 3 ) + 51. 1 + 38. 3 + 55. 9 + 20. 5 19. 0 21. 5 19. 0 21. 5 内摩擦 角 /(°) 20 40 20 40 黏聚 力 / kPa 0 0 0 0
3 所示 。 钢板桩围堰分为钢板 间 。 围堰构造如图 2 , 桩、 围檩 、 内支撑系 统 3 部 分, 各构件选用的材料如 表 2 所示 。
表2 Table 2 3 层支撑构件参数 钢板桩围堰第 2 , The parameters of components of steel sheet pile cofferdam
Design and Construction Technology of Steel Sheet Pile Cofferdam in Overthick Sand Gravel Layer
Zhang Kun 1 ,Zhong Qikai2 ,Dai Xiaosong 2 ,Liu Zhongtao 2
参数 规格 A / cm 2 I x / cm 4 I y / cm 4 W x / cm
3
围檩 ( 2 ) H700 × 300 × 13 × 24 235. 5 ( 471 ) 201 000 ( 402 000 ) 10 800 ( 127 528 ) 5 760 ( 11 520 ) 722 ( 4 250. 9 )
, 但是对超大卵石和坚硬地层亦
有难以插打到位的缺点 。 本文以襄樊汉江三桥主桥 墩超厚 、 超大粒径砂 卵 石 层 地 质 情 况 下 的 基 础 钢 板 桩围堰施工作为研 究 对 象, 通过改进设备和施工顺 序优化, 解决了钢板桩围堰施工中的相关难题 。 1 工程概况 襄樊汉 江 三 桥 为 28. 5m + 310m + 128. 5m 三 跨 一联双塔双索面预 应 力 混 凝 土 半 漂 浮 体 系 斜 拉 桥 。 主桥索 塔 为 双 直 立 塔 柱 形 式, 高 度 为 122. 5m ( 南 塔) 和 120. 3m ( 北塔) , 主桥 拉 索 共 由 4 × 26 对 高 强
2011 年 2 月 第 40 卷 第 3 期
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
31
超厚砂卵石层钢板桩围堰设计与施工
1 2 2 2 张 琨 ,钟启凯 ,戴小松 ,刘中涛
( 1. 中建三局建设工程股份有限公司 , 湖北 武汉
430064 ; 2. 中建三局工程总承包公司 , 湖北 武汉
( 1 . China Construction Third Engineering Bureau Co. ,Ltd. ,Wuhan ,Hubei 2 . General Contraction Company of CCTEB , Wuhan , Hubei 430064 ,China ; 430064 ,China )
图2 Fig. 2 支撑平面 ( 单位: cm )
30 号墩钢板桩 的入 根据不同工况计算得到 29 , 5. 43m , 18m 。 土深度分别为 5. 69 , 总长度分别为 21 ,
Plan of the support system ( unit : cm )
2011 No. 3
张
琨等:超厚砂卵石层钢板桩围堰设计与施工
[ 12 02 收稿日期 ]2010[作者简介 ]张 琨, 中建 三 局 建 设 工 程 股 份 有 限 公 司 总 工 程 师, 武 汉市武珞 路 456 号 新 时 代 商 务 中 心 45 楼 430064 , 电 话: ( 027 ) 87132888 , E-mail : zhangk@ cscec. com
[ 1]
按 扇 形 布 置。 主 墩 单 个 承 度平行钢丝斜拉 索 组 成, 台平面尺 寸 为 19m × 19m × 5m , 下 布 置 16 根 2m 、 长度 75m 的钻孔灌注桩, 如图 1 所示 。 主墩 29 ~ 30 号 墩 位 处, 上 覆 盖 6. 2 ~ 7. 8m 厚 浅黄色或灰色细砂, 其下为 29. 9 ~ 31. 6m 厚圆 砾 和 卵石, 主 要 成 分 为 石 英、 硅 质 岩, 粒径一般为 2 ~ 4cm , 个别最大粒径 > 10cm , 桩基施工时发现最 大 粒 径达 30cm , 基 岩 为 泥 灰 岩 和 泥 岩, 根 据 地 勘 资 料, 29 , 30 号墩的地质条件如 表 1 所 示 。 历 年 最 大 流 速 为 4. 74m / s , 与 主 桥 轴 线 夹 角 为 63° , 下游崔家营水 库修建好后, 汉江水流流速明显减缓 。 2 钢板桩围堰设计 30 号 均 采 用 拉 森 Ⅵ ( 型 号 为 SKSP主墩 29 ,
430064 )
[ 摘要 ]钢板桩围堰在桥梁深水基础施工中应用广泛, 但是超厚砂卵石层地质给钢板桩的插打和围堰基底的水下 吸泥带来极大困难, 从而限制了钢板桩围堰的使用 范 围 。 以 襄 樊 汉 江 三 桥 主 墩 钢 板 桩 围 堰 的 施 工 作 为 依 托 , 通过 改变施工顺序 、 对钢板桩桩头进行处理和制作专用引 孔 设 备 和 吸 泥 机, 使 上 述 问 题 迎 刃 而 解, 并 且 缩 短 工 期, 降低 成本和施工风险 。 [ 关键词 ]超厚砂卵石层;钢板桩围堰;施工顺序;引孔设备;吸泥机 [中图分类号 ]U445 [ 文献标识码 ]A [ 8498 ( 2011 ) 03003104 文章编号 ]1002-
[ 2]
按照等值梁法 1 ) 工况 1
根据施工工况进行 。
围檩和内撑分别焊接 、 拼装 、 下 放到
位 。 钢板桩打设完成, 围堰内吸泥到设计标高, 围堰 外堆载至设计水位标高 63. 000m 。 2 ) 工况 2 浇 筑 封 底 混 凝 土, 待混凝土达到设 计强度后, 抽干围堰内水, 进行承台施工 。
33
钢板桩和支撑的内力计算结果如表 3 所示 。
表3 Table 3 不同工况下钢板桩和支撑最大应力 The biggest stress of steel sheet pile and MPa
2. 2. 3
护筒黏结力验算 τ = Q / A < [τ ] (3)
式中: Q 为计 算 单 元 上 所 受 的 合 力; A 为 计 算 单 元 与护 筒 接 触 面 面 积; [τ ]为 容 许 黏 结 力 ( 钢 护 筒 与 混凝土之间的黏结力取 120kPa ) 。 30 号 墩 围 堰 护 筒 黏 结 力 分 别 为 经计 算 29 , 64. 52 , 50. 14kPa 。 2. 2. 4 封底混凝土拉应力计算 封底混凝土按承受均布荷载的四边简支的面板 30 号墩封底混凝土拉应 力均 结构计算 。 经计算 29 , 能满足要求 。 3 3. 1 钢板桩围堰施工 工艺流程 施工 准 备 → 导 梁 制 作 安 装 → 围 檩 内 支 撑 ( 托 梁) 焊接拼装 → 围檩内支撑整体下放 → 钢板桩 施 打 → 吸泥清基 → 围堰封底 → 承台施工 → 支撑转换 → 拔 钢板桩 。 3. 2 施工准备 钢板 桩 运 至 现 场 后, 应 详 细 对 其 检 查、 丈 量、 分 类、 编号, 同时 对 两 侧 锁 口 用 一 块 同 型 号 长 2 ~ 3m 短桩做通过试验, 锁 口 通 不 过 或 桩 身 有 弯 曲、 扭 曲、 死弯等缺陷, 采 用 冷 弯、 焊 补、 割 除、 接长等方法整 修 。 为保证插打过程顺利, 在锁口处涂以适量黄油 。 (1) 3. 3 围檩内支撑施工 与以往钢板桩围堰施工采取设置导框打设钢板 桩, 后抽水从上往下安装支撑的施工工序不同, 本工 导梁底部设置牛腿 程采取先在钢护筒 上 设 置 导 梁 、 用于支撑最下面一 层 围 檩, 围檩和内撑在钢平台上 焊接拼装, 并在最下 面 一 层 至 上 面 第 2 层 围 檩 焊 接 托梁, 用于支撑其上的围檩和内撑, 然后整体下放的 使内外 工序 。 避免了先抽 水 再 安 装 围 檩 和 内 支 撑, 水压过大增加围檩内支撑层数和结构应力 。 导梁施 工前必须进行测量放样, 确保围堰位置准确 、 各边施 工空间足够 。 围檩 和 内 支 撑 之 间 的 焊 接 必 须 牢 固, 围檩转角处焊三角形钢板 。 3. 4 钢板桩施打 钢板桩施打 以 围 檩 作 为 导 向, 采 用 50t 汽 车 式 “插 桩 起重机配合 DZ90 液压振动锤单根插打, 遵守 正直, 分散即纠, 调整合拢” 的 原 则。插 打 顺 序 从 上 游向下游, 从一角向另一角插打, 在下游合拢 。 超厚 砂卵石层地质条件 下 钢 板 桩 的 施 打 遇 到 以 下 问 题, 通过改进施工工艺得以克服 。 1 ) 超厚 砂 卵 石 层 钢 板 桩 难 以 插 打 到 位 针对 这一问题, 采取对钢 板 桩 桩 头 进 行 处 理 和 高 压 水 枪 进行引孔 。 桩头及高压水枪如图 4 所示 。 高压水枪 采用专用钢板桩内 焊 接 2 根 钢 管, 一根气管一根水 (2)
斜支撑 609 × 16 298. 1 131 117. 3 131 117. 3 430. 8 430. 8