钢管桩围堰施工方案

苏嘉杭高速公路

湘城2#大桥

第10孔外边梁更换项目C50砼配合比设计计算书苏州交通工程集团有限公司

基础围堰施工方案

苏州交通工程集团有限公司

常熟南北快速通道B标项目经理部

二零一零年五月

常熟南北快速通道B标辛安塘大桥

基础围堰施工方案

一、方案编制说明

二、工程概况

三、工程特点和难点分析

四、方案拟定

五、施工方案计算

六、施工组织

七、海事、航道专项安全措施

八、围堰安全专项措施

九、质量、安全保证体系

常熟南北快速通道B标辛安塘大桥

基础围堰施工方案

一、方案编制说明

常熟南北快速通道B标辛安塘大桥2－8＃墩均在辛安塘河中，埋置较深，地质条件一般，施工难度较大，进场伊始，结合现场实际情况，我部考虑了两个施工方案，一是搭设水中平台，

进行钻孔桩施工，二是进行半幅围堰施工；我部经过慎重讨论，结合钻孔桩浇筑的方便性、安全性，最终选定围堰施工。

二、工程概况

辛安塘大桥路线在K6+777.2处与辛安塘河呈17°斜交,辛安塘河现为等外级航道,净空要求为12*2.5米,最高通航水位为1.624米,改移后的航道中心桩号为K6+840,桥梁交角为45°。

桥梁平面位于R=4000m的右偏圆曲线上,墩帽中心线、桥台背墙前缘线按径向布置后逆时针旋转45°布设。中跨呈斜扇形布置：桥台背墙前缘线与预制梁段平行布置.

辛安塘大桥上部结构采用25m先简支后结构连续的装配式部分预应力连续箱梁,预制箱梁高1.4米,横向半幅桥由6片梁组成.桥墩采用四柱式桥墩,立柱直径为1.3米,钻孔桩桩径为1.5米,桥台采用承台分离式台,半幅桥台下设8根1.2米钻孔灌注桩基础.

常熟南北快速通道辛安塘大桥桥梁起点桩号为K6+649.3，终点桩号为K6+930.7，桥梁全长281.4米，上部结构采用装配式部分预应力砼连续箱梁,下部结构采用墩柱、盖梁，基础为钻孔桩、系梁，按摩擦桩设计。

围堰的顺利进行对钻孔桩尽早施工具有重要意义。

三、工程特点和难点分析

1、工程地质条件

根据设计图纸，该处主要的地质为粘土、淤泥粘土、粉砂，高含水量，高孔隙比，高压缩性，低强度，性质极差，连续分布，在河中间5－6＃处淤泥层厚度在0.5米，含水量为26%，孔隙比额e=0.755,压缩系数0.23Mpa－1,压缩模量ESL-2＝7.37MPa。

2、施工难点

该处主要的施工难点可以概括为一下几点：

a、有来往船只，要充分考虑现场通航要求。

b、围堰面积大，面积范围为70*35＝2450M2。

c、土质条件一般：河床以下2米处为淤泥质粘土，土质一般，厚度约11米。

d、施工周期短：通常6－8月份为最可能的雨季，辛安塘大桥围堰工程是项目的重要控制性节点工程，因此我部必须在11月前结束半幅钻孔桩施工，施工工期非常紧张，而此处的工程量也相当大，工期短，任务重，必须尽早确定方案，以便我部早日予以组织施工。

四、方案拟定

我部根据该墩所处的地理位置、地形条件以及施工方便，初步拟定采用以筑岛结合钢管桩围堰的方案进行施工：打双排钢管桩，中间填土（用土工布结合竹栅围堰）

五、施工方案计算

本方案设计计算如下：

钢管桩围堰是深水基础、基坑支护有效的施工方法，施工比较简单，结构受力明确的一种围堰形式。根据现场实际情况，水深在4米左右， 采用钢管桩围堰，施工中下打方便，淤泥中封水比较容易，成功率大，费用比较低。因此我部决定用双排钢管桩加筑土围堰，可有效抵抗水流冲刷。

1、围堰结构组成

围堰由钢管桩围堰、内侧筑岛土。 2、围堰受力计算 已知条件：

1、施工水位：+1.5m

2、平台土围堰标高：+2.5m ；

3、土的重度为：18.8KN/ m 3，内摩擦角Ф=20.1°

桩粘土水

桩

桩粘土水

河床

河床

淤泥质粘土

淤泥质粘土

钢管桩

钢管桩

钢管桩

钢管桩

钢管桩

钢管桩

钢管

桩

4、距钢管桩外1.5m 均布荷载按20KN/ m 2计。

钢管桩平面布置、管桩类型选择，支撑布置形式，管桩入土深度、基底稳定性设计计算如下： (1)作用于管桩上的土压力强度及压力分布图

ka=tgа（45°-φ/2）= tgа（45°-20.1/2）=0.49 Kp= tgа（45°+Ф/2）= tgа（45°+20.1/2）=2.05 钢管桩外侧均布荷载换算填土高度h1， h1=q/r=20/18.8 =1.06m

+1.50m 以上土压力强度Pa1： Pa1=r*(h1+0.4)Ka=18.8*(1.06+1.0)*0.49 =18.98KN/m 2

q=20kn/㎡

+1.50m 以下土压力强度Pa2：

Pa2=[r*(h1+1.0)+（r-rw ）*（3.3+6.2）]*Ka =[18.8*(1.06+1.0)+( 18.8-10)*5.0]*0.49 =40.54KN/m 2 土压力Pa3：

Pa3=r*(4+1)=18.8*5＝94 KN/m 2 则总的主动压力(土体及水压力)Ea ：

Ea=(13.4*2.06)/2+18.98*(2.06+5)/2+(40.54-18.98)*5/2+94*5/2 =375.4494KN/m

(2) (2)确定内支撑层数及间距

按等弯距布置确定各层支撑的间距，

钢管桩能承受的最大弯距确定钢管桩顶悬臂端的最大允许跨度h:

h=

6[f]w rka

3

=

=298cm =2.98m

h1=1.11h=1.11*2.98=3.3m

6*200*2037 18.8*0.49

3