钢板桩围堰在大型深水承台施工中的应用
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工 程 设 计 施 工 与 管 理
况考虑 。 取１ ｍ宽钢板桩计算 。 （ １ ） 工况一 ： 安装完两道内支撑后 ， 围堰开挖至＋１ ０ ２ ． ５ ７ ４ ｍ， 准备 水下封底 。 钢 板桩主要承 受主动土压力及被动土压力 。 采用等值梁 法计算确定钢板桩的人土深度及选 取钢 板桩 长度 。 （ ２ ） 工况二 ： 封底混凝土达到强度后抽水 ， 准备承 台施工 ， 此时钢 板桩受力最为不利 ， 验算钢板桩应 力。 （ ３ ） 工况三 ： 承台混凝土浇筑完成后 ， 进行体系转换， 拆除最下一 道 内支 撑 ， 将其转换至承台上 。
堰 四周 进 行 河 床 高 程 测量 ， 确 保钢 板桩 满 足 入 土 深度 的要 求 ， 当 冲
刷过大时可采用抛填片石措施 ， 防止过度冲刷 。 ４ ． ４围堰 内吸泥 及 内支撑体 系安 装 在工况二条件下 ， 圈梁受力最 大， 验算 圈梁及 内支撑受力 。 钢板桩插打完成后 ， 制作拼装内支撑 ， 同时安装连接吸泥设备 ， ３ ． ４设计要 点 采取 内支撑安装于吸泥同步的施工方法 ， 缩短施工工期。 钢板桩 围堰在整个承台施工周期过程 中经历多种工况， 在设计 （ １ ） 钢 板桩合龙后焊接牛腿 ， 安装底层 内支撑 ， 同步安装吸泥设 过程 中， 各种工况下 围堰 所承受的荷载类型 、 大小必须充分考虑 ， 选 备 。 择在不 同工 况下 的受力 ， 并依此建立计算模型进行分析 ， 得出计算 （ ２ ） 安装下放平 台、 扁担及千斤顶 ， 调整吸泥设备并开始 吸泥 。 结果 ， 便于对钢板桩 、 导梁和支撑 的材料选择， 做到结构安全 ， 经济。 （ ３ ） 割除内支撑支撑牛腿 ， 钢丝绳 吊挂第二道 内支撑 ， 采用千斤 内支撑是主要受力结构 ， 必须结合现场实 际情况进行设置 ， 方 顶进行下放 ； 下放同时在圈梁四个角栓测量绳 ， 技术人员同步测量 ， 便施工 ； 另外需结合本工程特点 ， 合理布置 内支撑， 减小钢板桩 的局 对 下 放 过 程 进 行 监控 。 部变形 ， 提高钢板桩止水效果 。 （ ４ ） 底层 内支撑下放到位后 ， 将其吊挂于钢护筒上 ， 潜水员水下
行 吊耳 ， 位置及数量根据尺寸大小 的差值而定 ， 利用倒链滑车 向上 部进行反 向外拉 ， 下部相 向对拉 ， 直至符 合要求为止 。 （ ４ ） 合拢 口尺寸上下都小时 ， 在合拢 Ｉ Ｚ ｌ 两侧钢板桩上点焊上下平 行 吊耳 ， 位置及数量根据尺寸大小 的差值而 定， 利用倒链滑车反 向 外拉 ， 直至符合要求为止。 钢板桩 围堰整体刚度相对较差， 在围堰插打完成后应定期对 围
３ ． ３圈梁及 内支撑计算
４钢板桩围堰施工
一 一 一 ～ Nhomakorabea～
一
结合滨北线松 花江桥项 目实 际， 相对于双壁钢 围堰 ， 钢板桩 围 （ ５ ） 底层 内支撑下放安装完成后 ， 安装第一道 内支撑 ， 同时吸泥 堰 的优点 十分显著 ： 可较好 的规避水下 障碍物 ， 尤其是较大的障碍 施工 ， 清基达到设计标高。 物， 另９ ６ ２ ３ ＃墩 围堰 内外水头差达 １ ３ ｍ， 为加快施工进度 ， 在 内支撑 ４ ． ５钢 板 桩 止 水 堵 漏 安装 同时进行吸泥开挖施工 ， 以及在承台模板拆除的同时利用钢管 支撑在钢板桩与承 台之间进行体系转换 ， 从而减短施工 时间。 钢板 桩 围堰 的施 工方 案如下 ： ４ ． １钢 板 桩 插 打 施 工 准 备 （ １ ） 振动锤检查 ： 振动锤是打拔钢板桩的关键 设备 ， 在打拔前一 定要进行专门检查 ， 确保线路畅通， 功能正常 ， 夹板牙齿不能有太多 磨损； （ ２ ） 涂刷黄油混合物油膏 ： 为了减少插打时锁 口间的摩擦和减少 钢板桩围堰的渗漏 ， 在钢板桩锁 口内涂抹黄油混合物油膏（ 重量配合 比为 ： 黄油 ： 沥青 ： 干锯 末： 干粘 土＝２ ： ２ ： ２ ： １ ） ； （ ３ ） 由于板桩较长 ， 插打 的第１ 根板桩需作加强处理 ４ ． ２钢 板桩 插 打 钢板桩插打选用履带 吊、 震动打桩机及液压锤进行插 打作业 。 水上钢板桩插打之前 ， 在钻孔桩 外侧 的钢护筒上焊接牛腿 ， 安装第 道支撑圈梁 ， 作为钢板桩插 打时的导 向架 ， 以控制钢板桩 的平面 尺寸和垂直度 。 第一片钢板桩是钢板桩插打的关键 ， 位置选择在上 游 中心处 ， 为了确保 每一 片钢板桩插打准确 ， 插打前在导 向架上设 置限位装置 ， 大小比钢板桩每边放大ｌ ｃ ｒ ｎ ， 插打时 ， 钢板桩桩 背紧靠 导 向架 ， 边插边将 吊钩缓慢下放 ， 这时在相互垂直 的两个方 向用锤 球进行观测 ， 以确保钢板桩插正、 插直 ， 通过检测确定第一片钢板桩 插打合格后 ， 以其为基准， 再向两边对称插打钢板桩到设计 位置 。 钢 板桩插 打从上游端开始 ， 沿两侧 向下游端进行 ， 最后在 下游端闭合。 插打分两阶段进行 ， 先进行预打 ， 形成闭合结构后 ， 再复打到位。 由 于 围堰大 ， 钢板桩数量多 ， 锁Ｖ Ｉ 间隔累计增大 ， 施打围堰时 ， 钢板桩 钢板桩 围堰 经常在板桩 间出现漏水情况 ， 针对漏水采用的简易 快速止水方法是 ： 将级配粗砂、 锯沫粉 、 水泥按一 定比例调 和， 在 钢 板桩漏水 的部位外侧视漏水严重程度 ， 采用人工用锹 抛投 ， 或者通 过特制堵漏管道 ， 利用漏水点的水流压力将调好的堵漏材料吸进漏 水 的钢板桩锁 口缝 隙中， 将其填充密实 ， 达到止水 效果 。 ４ ． ６ 围堰 封 底 混 凝 土 浇 筑 挖土、 清基工作完成后 ， 进行围堰封底 工作。 封 底 混凝 土 采 用 Ｃ ２ ５ 水 下混 凝 土 。 封 底 混 凝 土 采 用 垂直 导 管 法 灌注 ， 导管数量及在平面上的布置应使各导管的有效灌注半径互相 搭接 ， 并覆盖基底全范围。 围堰封底时 ， 共需设置 １ ８ 根导管 ， 单根导管 内径为３ ０ ０ ａｍ， ｒ 长约 ｌ ８ 米， 为使钢板桩与水下封底 ｝ 昆 凝 土有 良好结 合， 围堰 四周导管的布置应较 中间密集 。 封底砼 由低处 向高处， 由四 周向中间的顺序 ， 分期分批开灌， 尽量使混凝土流动不要太远 ， 封底 混凝土达到需要 的强度前 ， 必须保证 围堰 内外水头差一致。 ４ ． ７钢 板 桩 围 堰 拆 除 承台施工完成并达到设计强度后 ， 进行钢板桩 围堰拆除 。 钢板 桩围堰拆除工作与围堰施 工程序应相反进行 。 承台模板 拆除后 ， 钢 板桩与承台间填 土浇筑５ 混凝土圈梁或直接 用钢管支撑在承 台上进行第一次体系转换 ， 拆 除底层 内支撑进行墩身施工 。 第一节 墩身施工完后 ， 向围堰 内注水 减小内外压力差 ， 直接拆 除顶层道 内 支撑 ， 进行剩余墩身施工。 墩身施工完后 ， 拔 出钢板桩 ， 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 进 行 施 工 。 ５结语
况考虑 。 取１ ｍ宽钢板桩计算 。 （ １ ） 工况一 ： 安装完两道内支撑后 ， 围堰开挖至＋１ ０ ２ ． ５ ７ ４ ｍ， 准备 水下封底 。 钢 板桩主要承 受主动土压力及被动土压力 。 采用等值梁 法计算确定钢板桩的人土深度及选 取钢 板桩 长度 。 （ ２ ） 工况二 ： 封底混凝土达到强度后抽水 ， 准备承 台施工 ， 此时钢 板桩受力最为不利 ， 验算钢板桩应 力。 （ ３ ） 工况三 ： 承台混凝土浇筑完成后 ， 进行体系转换， 拆除最下一 道 内支 撑 ， 将其转换至承台上 。
堰 四周 进 行 河 床 高 程 测量 ， 确 保钢 板桩 满 足 入 土 深度 的要 求 ， 当 冲
刷过大时可采用抛填片石措施 ， 防止过度冲刷 。 ４ ． ４围堰 内吸泥 及 内支撑体 系安 装 在工况二条件下 ， 圈梁受力最 大， 验算 圈梁及 内支撑受力 。 钢板桩插打完成后 ， 制作拼装内支撑 ， 同时安装连接吸泥设备 ， ３ ． ４设计要 点 采取 内支撑安装于吸泥同步的施工方法 ， 缩短施工工期。 钢板桩 围堰在整个承台施工周期过程 中经历多种工况， 在设计 （ １ ） 钢 板桩合龙后焊接牛腿 ， 安装底层 内支撑 ， 同步安装吸泥设 过程 中， 各种工况下 围堰 所承受的荷载类型 、 大小必须充分考虑 ， 选 备 。 择在不 同工 况下 的受力 ， 并依此建立计算模型进行分析 ， 得出计算 （ ２ ） 安装下放平 台、 扁担及千斤顶 ， 调整吸泥设备并开始 吸泥 。 结果 ， 便于对钢板桩 、 导梁和支撑 的材料选择， 做到结构安全 ， 经济。 （ ３ ） 割除内支撑支撑牛腿 ， 钢丝绳 吊挂第二道 内支撑 ， 采用千斤 内支撑是主要受力结构 ， 必须结合现场实 际情况进行设置 ， 方 顶进行下放 ； 下放同时在圈梁四个角栓测量绳 ， 技术人员同步测量 ， 便施工 ； 另外需结合本工程特点 ， 合理布置 内支撑， 减小钢板桩 的局 对 下 放 过 程 进 行 监控 。 部变形 ， 提高钢板桩止水效果 。 （ ４ ） 底层 内支撑下放到位后 ， 将其吊挂于钢护筒上 ， 潜水员水下
行 吊耳 ， 位置及数量根据尺寸大小 的差值而定 ， 利用倒链滑车 向上 部进行反 向外拉 ， 下部相 向对拉 ， 直至符 合要求为止 。 （ ４ ） 合拢 口尺寸上下都小时 ， 在合拢 Ｉ Ｚ ｌ 两侧钢板桩上点焊上下平 行 吊耳 ， 位置及数量根据尺寸大小 的差值而 定， 利用倒链滑车反 向 外拉 ， 直至符合要求为止。 钢板桩 围堰整体刚度相对较差， 在围堰插打完成后应定期对 围
３ ． ３圈梁及 内支撑计算
４钢板桩围堰施工
一 一 一 ～ Nhomakorabea～
一
结合滨北线松 花江桥项 目实 际， 相对于双壁钢 围堰 ， 钢板桩 围 （ ５ ） 底层 内支撑下放安装完成后 ， 安装第一道 内支撑 ， 同时吸泥 堰 的优点 十分显著 ： 可较好 的规避水下 障碍物 ， 尤其是较大的障碍 施工 ， 清基达到设计标高。 物， 另９ ６ ２ ３ ＃墩 围堰 内外水头差达 １ ３ ｍ， 为加快施工进度 ， 在 内支撑 ４ ． ５钢 板 桩 止 水 堵 漏 安装 同时进行吸泥开挖施工 ， 以及在承台模板拆除的同时利用钢管 支撑在钢板桩与承 台之间进行体系转换 ， 从而减短施工 时间。 钢板 桩 围堰 的施 工方 案如下 ： ４ ． １钢 板 桩 插 打 施 工 准 备 （ １ ） 振动锤检查 ： 振动锤是打拔钢板桩的关键 设备 ， 在打拔前一 定要进行专门检查 ， 确保线路畅通， 功能正常 ， 夹板牙齿不能有太多 磨损； （ ２ ） 涂刷黄油混合物油膏 ： 为了减少插打时锁 口间的摩擦和减少 钢板桩围堰的渗漏 ， 在钢板桩锁 口内涂抹黄油混合物油膏（ 重量配合 比为 ： 黄油 ： 沥青 ： 干锯 末： 干粘 土＝２ ： ２ ： ２ ： １ ） ； （ ３ ） 由于板桩较长 ， 插打 的第１ 根板桩需作加强处理 ４ ． ２钢 板桩 插 打 钢板桩插打选用履带 吊、 震动打桩机及液压锤进行插 打作业 。 水上钢板桩插打之前 ， 在钻孔桩 外侧 的钢护筒上焊接牛腿 ， 安装第 道支撑圈梁 ， 作为钢板桩插 打时的导 向架 ， 以控制钢板桩 的平面 尺寸和垂直度 。 第一片钢板桩是钢板桩插打的关键 ， 位置选择在上 游 中心处 ， 为了确保 每一 片钢板桩插打准确 ， 插打前在导 向架上设 置限位装置 ， 大小比钢板桩每边放大ｌ ｃ ｒ ｎ ， 插打时 ， 钢板桩桩 背紧靠 导 向架 ， 边插边将 吊钩缓慢下放 ， 这时在相互垂直 的两个方 向用锤 球进行观测 ， 以确保钢板桩插正、 插直 ， 通过检测确定第一片钢板桩 插打合格后 ， 以其为基准， 再向两边对称插打钢板桩到设计 位置 。 钢 板桩插 打从上游端开始 ， 沿两侧 向下游端进行 ， 最后在 下游端闭合。 插打分两阶段进行 ， 先进行预打 ， 形成闭合结构后 ， 再复打到位。 由 于 围堰大 ， 钢板桩数量多 ， 锁Ｖ Ｉ 间隔累计增大 ， 施打围堰时 ， 钢板桩 钢板桩 围堰 经常在板桩 间出现漏水情况 ， 针对漏水采用的简易 快速止水方法是 ： 将级配粗砂、 锯沫粉 、 水泥按一 定比例调 和， 在 钢 板桩漏水 的部位外侧视漏水严重程度 ， 采用人工用锹 抛投 ， 或者通 过特制堵漏管道 ， 利用漏水点的水流压力将调好的堵漏材料吸进漏 水 的钢板桩锁 口缝 隙中， 将其填充密实 ， 达到止水 效果 。 ４ ． ６ 围堰 封 底 混 凝 土 浇 筑 挖土、 清基工作完成后 ， 进行围堰封底 工作。 封 底 混凝 土 采 用 Ｃ ２ ５ 水 下混 凝 土 。 封 底 混 凝 土 采 用 垂直 导 管 法 灌注 ， 导管数量及在平面上的布置应使各导管的有效灌注半径互相 搭接 ， 并覆盖基底全范围。 围堰封底时 ， 共需设置 １ ８ 根导管 ， 单根导管 内径为３ ０ ０ ａｍ， ｒ 长约 ｌ ８ 米， 为使钢板桩与水下封底 ｝ 昆 凝 土有 良好结 合， 围堰 四周导管的布置应较 中间密集 。 封底砼 由低处 向高处， 由四 周向中间的顺序 ， 分期分批开灌， 尽量使混凝土流动不要太远 ， 封底 混凝土达到需要 的强度前 ， 必须保证 围堰 内外水头差一致。 ４ ． ７钢 板 桩 围 堰 拆 除 承台施工完成并达到设计强度后 ， 进行钢板桩 围堰拆除 。 钢板 桩围堰拆除工作与围堰施 工程序应相反进行 。 承台模板 拆除后 ， 钢 板桩与承台间填 土浇筑５ 混凝土圈梁或直接 用钢管支撑在承 台上进行第一次体系转换 ， 拆 除底层 内支撑进行墩身施工 。 第一节 墩身施工完后 ， 向围堰 内注水 减小内外压力差 ， 直接拆 除顶层道 内 支撑 ， 进行剩余墩身施工。 墩身施工完后 ， 拔 出钢板桩 ， 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 进 行 施 工 。 ５结语