围堰施工PPT

③、砼封底
封底采用C25砼，厚度为1.5米。 水下封底采用一次连续浇注完成。 封底混凝土采用导管法，导管设计作用半径为 3.0m 。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
44
砼封底
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 45
砼封底
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 46
4、围堰内支撑的安设
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 9
三、钢板桩围堰结构计算
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
10
• 1、设计参数 • （1）主河道内主要为软塑的粉质粘土、粘土，
• • • • • • •
土体力学性能如下： 土体容重：r=18.5KN/m3 土体内摩擦角：φ=20° 土体总应力粘结力Cu=12.16kPa （2）钢板桩力学性能： 钢板桩采用IV 型拉森桩，重量75kg/m，每1米 宽截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=210Mpa。 （3）型钢力学性能 [σ]=145Mpa，=85Mpa。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
25
临时导向钢板桩
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
26
临时导向框架
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 27
临时导向框架
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
28
②钢板桩插打 Ⅰ、打桩设备： a、10吨水上浮吊； b、60T液压钳式振动桩锤； c、钢板桩运输船。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
29
采用三条普通运输船拼成的移动平台及40T履带吊
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
30
60T液压钳口式振动桩锤
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
31
60T液压钳口式振动桩锤
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
32
Ⅱ、插打方法 先逐根插打矩形围堰的三个边，最后一边先 插合拢后再打入。实践证明：该方法速度快，合 拢误差小，易合拢。 Ⅲ、插打顺序 先上游，后下游合拢。 Ⅳ、垂直度的控制 在钢板桩正面、侧面各站一人采用吊线锥的 方法检查垂直度，观察点远离钢板桩插打位臵50 米~100米为易。
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司
23
钢板桩接长现场
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 24
• 2 、钢板桩围堰的打设
①导向安装 准确测量后，打设两根钢板桩，并焊 接钢牛腿,其上放臵两wk.baidu.com钢板桩并与牛腿焊 接牢固，形成框架作为导向（此钢板桩在 围堰一边打设完成后拔除，之后重新安装 导向）
• 4、封底混凝土验算
根据钢板桩封底后最高水位时围堰所承受的 托浮力进行估算，考虑最不利状态，即河床冲刷 最深处。计算得围堰封底混凝土厚度，h=1.5m。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
20
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
21
钢板桩内支撑布置图(B—B)
II36a支撑
I
平台φ 80的钢管桩
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
6
• 3 、钢板桩的施打采用平台吊机，配合震动打桩
船进行打入，承台施工完成后拔除；内撑梁分别 安放在设计标高位臵处，焊接在钢板桩的牛腿上， 内撑梁外缘两端与钢板桩相撑住，以加大围堰抵 抗土侧压力及水压力的能力。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
7
• 4 、钢板桩施工完成后，进行围堰内水下混凝土
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
38
钢板桩围堰打设完成
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
39
3、钢板桩围堰封底
• ①清淤
围堰合拢后进行基底清淤。余姚江河床底为 淤泥质粘土。清淤方法为：潜水员潜入河床底， 清水泵抽干净的河水通过加压，潜水员持高压水 枪冲起、搅混基底淤泥，同时基坑内的泥浆泵抽 出浑浊的基坑水，达到清除基底淤泥的目的 。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
3
2、地形、地貌与不良地质
（1）桥渡地形 正桥桥址处河道属东明段黄河窄河道区，宽约 500m，河床平均高程高出两岸大堤背水面3.0m。 （2）水文条件 黄河河流平均流速2.07m/s，设计施工洪水位 +30.5m。黄河枯水期仅主河槽有水，水深约4-6m，水 面标高+27m，水面宽约300m。黄河主河道内一般冲刷 厚度约为7.7m～11.3m。
3
•
A1
3.14 0.63 0.08 0.9
• ②钢管内支撑计算（竖直面内）
钢管桩轴向应力

N 227.2 18 103 58Mpa 140Mpa A1 3.14 0.63 0.08 0.448
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
19
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
18
• ⑷ 围囹内支撑计算
内支撑顺桥向采用φ630×8mm钢管,横桥向采 用2I36a。按轴心受压构件计算，压杆两端按铰接 简化。 ①钢管内支撑计算（水平面内） 钢管桩轴向应力 N 227.2 6.4 10 91.9Mpa 140Mpa
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
15
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
16
通过Midas Civil计算，三种工况下钢 板桩所受内力如下： M 368 工况一： W 2037 10 180.7Mpa 210 Mpa M 288 工况二： W 2037 10 141.4Mpa 210 Mpa M 80 .5 10 39 .5Mpa 210 Mpa 工况三： W 2037
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
14
• ⑵钢板桩计算
在钢板桩围堰顶面设臵临时内支撑，钢板 桩围堰抽水至围堰顶面以下4m深位臵，而第一道 内支撑尚未安装为工况一；第一道内支撑安装后， 钢板桩围堰抽水至围堰顶面以下7m深位臵，而第 二道内支撑尚未安装为工况二；第一、二道内支 撑安装完毕，钢板桩围堰抽水至围堰顶面以下10m 深位臵，最终受力状态为工况三。
• ①在封底混凝土达设计强度的50%后即可抽水架设围囹和
• • •
内支撑 。 ② 支撑安放原则：先支撑后降水，分层支撑分层降水 。 ③围堰第一次抽水较为关键，根据钢板桩新旧程度需配臵 足量的水泵进行强降水 。 ④围堰四角处受力较复杂，为保证围堰安全性，四角采用 型钢进行加强 。 ⑤施工观测，重点是观测围堰围囹、内支撑和钢板桩的变 形。如发现变形过大，立即停止抽水，并向钢板桩围堰内 注水，以减少变形。分析原因，采取加固措施后，重新抽 水、安放支撑。
山东黄河工程集团有限公司
8
• 5 、承台混凝土分两次浇筑，每次为3m厚。当第
一次混凝土浇筑完成后，需要拆除底层内支撑。 为此，在承台第一次混凝土浇筑完成，强度满足 要求后拆除侧模板，将围堰底部以上3m范围杂物 清理彻底。然后在围堰底部以上3m承台和钢板桩 围堰间全部回填沙土，采用注水措施保证所填沙 土的密实。拆除下层内支撑，将支撑力分配到所 填沙土和上层内支撑上。继续施工完承台后拆除 钢板桩围堰内支撑，拔除钢板桩
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
13
• 3、钢板桩、围堰围囹、内支撑计算 • ⑴确定围囹层数及间距
根据施工的具体情况，承台高度，水压土压， 另外钢板桩虽能满足强度要求，但内支撑布设也 有一定要求，确定采用布臵为h=3.5m、h1=3m、 h2=3.5m，即钢板桩围堰顶面标高+31m，第一道内 支撑标高+27.5m，第二道内支撑标高+24.5m，封 底混凝土顶面标高+21m。
封底施工。封底混凝土强度满足要求后，开始在 围堰内边抽水边设臵内支撑。第一道内支撑安装 前，将围堰内水抽至第一道内支撑设计位臵以下 50cm，然后快速安装好内支撑；第一道内支撑安 装完成后继续抽水至第二道内支撑设计位臵以下 50cm，快速安装好内支撑；继续抽水至围堰底， 进行承台施工。
2014年12月
3 3 3
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
17
• ⑶ 围囹内力计算
第一、二两层围囹采用双I56a，Wx=4684 cm3， 其中支点的最大间距为3m，按照最不利的简支计 算：
M 227.2 3.0 2 103 55Mpa 145Mpa W 8 4684
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
40
潜水员准备潜水清淤
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
41
②、抛片
清淤至设计标高后，抛填50cm厚粒 径不大于20cm的片石，之后进行水下混凝 土封底。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
42
抛填片石
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 43
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
4
•
（3）工程地质 桥位工程地质地层以第四系河流相粉质土为 主，其间多夹粉、细、中沙及粉土、薄层粘土或 透镜体。其中覆盖层40m以下姜石含量较高，姜石 层分布较多。设计图纸反映桥址范围第一层土主 要为软塑的粉质粘土、粘土及稍密的粉土组成， 厚度9.6m～22.5m；第二层为硬塑的粉质粘土、粘 土及中密的粉土及中密的砂层组成，厚度2.7m～ 11.8m；第三层为硬塑状的粉质粘土组成，厚度钻 孔未揭露。黄河主河道内一般冲刷厚度约为 7.7m～11.3m，枯水期河床冲刷层范围沉积层主要 以粉砂土为主。
钢板桩
φ 63的钢管内支撑
I
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
22
四、钢板桩围堰施工
• 1、施工准备：
① 将新旧钢板桩运到工地后，详细检查、丈量、 分类、编号； ②钢板桩的整修。对有弯曲、破损、锁口不合的 钢板板桩均进行修整，采用的方法为：冷弯、热 敲、焊补、割除。 ③钢板桩长度不足时，可用同类型的钢板桩接长。 接长采用焊接，先对焊，再焊加固板。
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
11
• 2、围堰基底设计验算 • ⑴抗基底翻起计算
2 Cu 稳定系数K 23.1412.16 2.3 1.2 M 0 rh 1rwh 1 18.54.0104.0 My
• 基底土体稳定，不会发生翻起。 • ⑵基底土体管涌（稳定性检算）
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
33
振动桩锤的钳口正在嵌入用钢丝绳吊起钢板桩
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
34
振动桩锤钳住钢板桩
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
35
钢板桩插打
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 36
钢板桩插打
2014年12月 山东黄河工程集团有限公司 37
尊敬的各位领导 大家好
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
1
G106京广线东明黄河公路大桥改造工程
水中基础 —钢板桩围堰施工技术
G106京广线东明黄河公路大桥改造工程第一标段
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
2
一、工程概况
1、概 况
东明黄河公路大桥主桥墩基础墩号为 58～ 65 号，每个墩左右侧各增加2根桩，共计32根桩。桩 径φ2.0m-φ2.4m，桩长84m。 新增左右侧承台共计16个，承台厚度4m，59# 承台位于浅水滩，采用筑岛围堰施工； 60、 61 、 62、63#承台位于水中，采用钢板桩围堰施工，承 台顶面标高61.5m，承台厚度4m，平面尺寸 42.5×23.3m，承台底面标高57.5m。
山东黄河工程集团有限公司 5
2014年12月
二、钢板桩方案的确定
• 1 、根据地质条件和承台设计标高，采用钢板桩
•
围堰较合适，围堰防水性能好，整体刚度较强。 2 、钢板桩围堰由单层钢板桩和两层由型钢组成 的内撑梁组成；围堰平面为矩形，其内口尺寸为 50×36米，钢板桩单根长22米，被打入后，其底 端标高为+9米，顶面标高为+31m；采用德国拉森 Ⅳ型钢板桩，套型锁口，锁口内涂上润滑黄油， 两桩锁口联结转角10°～15°，摩阻力小，防渗 性较好，四个转角位臵采用焊接的T形钢板桩；
钢板桩不发生管涌的最大入土深度：
t 13.04m
2014年12月
山东黄河工程集团有限公司
12
•
单根钢板桩长22米，围堰钢板桩实际 入土深度为13米。考虑8m冲刷深度的影响， 钢板桩入土深度仅为5m。因此，在没有冲 刷的季节施工钢板桩围堰时，在内支撑合 理的情况下可以直接抽干围堰内的水而不 发生基底翻起或土体管涌，基底稳定。在 有河床冲刷季节，考虑8m冲刷深度的影响， 要对围堰底进行水下混凝土封底施工。