钢管桩围堰

目录

一、方案编制说明 (2)

二、工程概况 (2)

三、工程特点和难点分析 (2)

四、方案拟定 (2)

五、设计计算 (3)

六、围堰施工方案 (6)

七、海事、航道安全专项措施 (8)

八、围堰施工安全专项措施 (9)

九、质量、安全保证体系 (9)

一、方案编制说明

xxxx南延一号桥1、2＃墩承台均在东西中心河河床下，埋置较深，地质条件一般，施工难度较大，东西中心河为等外级航道，服务于当地群众的生产、生活运输，上级航道管理部门及当地政府不允许封航。进场伊始，结合现场实际情况，我部考虑了两个施工方案，一是用IV型拉森钢板桩围堰，二是双排钢管桩填土围堰施工；我部经过认真比选从方案的工艺复杂性施工周期经济性及安全性等方面综合考虑，最终决定用双排钢管桩填土围堰的施工方案。

二、工程概况

一号桥横跨东西中心河，与中心河正交。上部采用简支梁装饰拱结构，下部采用桩接承台基础+薄壁墩台，桥台采用两排直径1.0米的钻孔灌注桩，桥墩采用单排直径1.2米钻孔灌注桩，承台均为1.5米高。

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，该处主要的地质为粉质粘土、淤泥质粉质粘土、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。

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36*35*2=2520M2。

c、土质条件一般：河床以下2米处为淤泥质粉质粘土，土质一般，厚度约

6.5米。

d、施工周期短：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

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3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。

以河道中间为界，1#墩及2#墩分别用双排钢管桩围成L型围堰，填土在水流冲击的作用下自然密实后，进行抽水、清淤、开始钻孔桩的施工。

围堰采用双排钢管桩，拟用单根长度为9m的钢管桩，从河边向河中心插打，钢管桩围堰宽度4m，最内侧钢管桩距承台净距2.7m，钢管桩采用∅273mm×6mm，钢管桩间距50cm，钢管桩插打完成后，上口用20#槽钢横向连接，并用直径20mm 的对拉螺丝杆纤维连接，防止外倾和内覆。

五、设计计算

1. 围堰整体稳定性计算

根据方案描述，在钻孔施工时，先抽水再清淤最终回填整平。在此过程中，清完淤泥还没有回填整平时，围堰的工况为最不利状态，对此状态的整体稳定性进行验算。见图1

土的物理参数：

γ、φ按加权平均值计算：

γ平均 =

17×5+18×49=17.44Kn/m φ平均=22×5+17×49

=19.780 水容重为γω =10kN/m3（水的容重） K a =tan(45o −φ2)=0.49

K p =tan(45o +φ2)=2.02

根据围堰结构形式可将其作为重力式挡土墙计算。 挡土墙高度5m 宽度4m ， 倾覆力矩考虑水压力，抗倾覆力矩考虑挡土墙自重产生的力矩，所以有：

倾覆力矩： M 水=12γωh 12(h 13+h 2)

= 12×10×52×(53+4)

=708.3 kN/m

抗倾覆力矩：M

土=12b 2h γ平均 =12×42

×9×17.44

=1255.7 kN/m 因此 抗倾覆安全系数： K=M 土M 水=1255.7708.3=1.8

>1.5（满足条件）

2. 钢管桩强度验算

1）钢管桩选用 ∅273 ×6mm 钢管，单根长度拟为9m ， 计算横向拉筋拉力T （见图2）

L a1 = γHK a

=17.44×5×0.49

=42.73 Kn

γh12K a

E a1 =1

2

×17.44×52×0.49

=1

2

=213.64 Kn

γh22K a

E a2= L a1h2+1

2

×17.44×42×0.49 =42.73×4+1

2

=239.28Kn

E p =12 γh 12K p =12

×17.44×42×2.02=281.83 kN T= E a1 + E a2- E p =213.64+239.28-281.83

=171.09 KN

2、计算B 点弯矩

MB=M Ep -M Ea1-M T -M Ea2

=281.83×

2×43+213.64×53—171.09×3.5-42.73×4

×42+12×17.44×42×0.49×

2×43

=--15.35KN/m

3 钢管桩强度验算 外侧钢管桩选用 ∅273× 6mm 钢管, 其截面系数：

W x =nπ(D 4−d 4)32D

=π(27.34−26.74)32×27.3=168.9cm 3 则有：σ=M max

W x =15.35kN.m

168.9cm 3=90.8MPa <[σ]=120Mpa （满足要求）

六、围堰施工方案

1. 施工准备

a.围堰轮廓线测量定位.

b.按计算书购进围堰材料

c.施工机械到位

d.配施工员、技术员、安全员各一名

2. 钢管桩围堰施工工艺

施工准备→测量定位→打桩船就位→打入钢管桩→铺设土工格栅和土工布→围堰填土并夯实→分层抽水并加固→挖机清淤和基底填土

3、施工方法

（1）定位