山東黃河特大橋深水基坑鋼板樁圍堰施工技術(shù)

xx黃河特大橋主橋

深水基礎(chǔ)

—鋼板樁圍堰施工技術(shù)2008年1月1一、工程概況1、概況黃河特大橋主橋墩基礎(chǔ)墩號為0～5號，其中3號墩為固定墩。0、5號墩采用21根φ2.0m鉆孔灌注樁，0號墩樁長90m，5號墩樁長70m。1、2、3、4號墩采用28根φ2.5鉆孔灌注樁，1、4號墩樁長90m，2號墩樁長102m，3號墩樁長98m。0、5號墩承臺厚度4.5m，平面尺寸34.6×13.8m，0號承臺頂面標(biāo)高33.0m、5號承臺頂面標(biāo)高30.0m；1、2、3、4號墩承臺厚度6.0m，平面尺寸42.5×23.3m，承臺頂面標(biāo)高27.0m。2008年1月22、地形、地貌與不良地質(zhì)

（1）橋渡地形

正橋橋址處河道屬xx段黃河窄河道區(qū)，寬約900m，河床平均高程高出兩岸大堤背水面3.0m。

（2）水文條件

黃河河流平均流速2.07m/s，設(shè)計施工洪水位+30.5m。黃河枯水期僅主河槽有水，水深約4-6m，水面標(biāo)高+27m，水面寬約300m。黃河主河道內(nèi)一般沖刷厚度約為7.7m～11.3m。

2008年1月3（3）工程地質(zhì)

橋位工程地質(zhì)地層以第四系河流相粉質(zhì)土為主，其間多夾粉、細、中沙及粉土、薄層粘土或透鏡體。其中覆蓋層40m以下姜石含量較高，姜石層分布較多。設(shè)計圖紙反映橋址范圍第一層土主要為軟塑的粉質(zhì)粘土、粘土及稍密的粉土組成，厚度9.6m～22.5m；第二層為硬塑的粉質(zhì)粘土、粘土及中密的粉土及中密的砂層組成，厚度2.7m～11.8m；第三層為硬塑狀的粉質(zhì)粘土組成，厚度鉆孔未揭露。黃河主河道內(nèi)一般沖刷厚度約為7.7m～11.3m，枯水期河床沖刷層范圍沉積層主要以粉砂土為主。

2008年1月4二、鋼板樁方案的確定

1、根據(jù)1、2號墩位處地質(zhì)條件和承臺設(shè)計標(biāo)高，采用鋼板樁圍堰較合適，圍堰防水性能好，整體剛度較強。2、鋼板樁圍堰由單層鋼板樁和兩層由型鋼組成的內(nèi)撐梁組成；圍堰平面為矩形，其內(nèi)口尺寸為50×36米，鋼板樁單根長22米，被打入后，其底端標(biāo)高為+9米，頂面標(biāo)高為+31m；采用德國拉森Ⅳ型鋼板樁，套型鎖口，鎖口內(nèi)涂上潤滑黃油，兩樁鎖口聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)角10°～15°，摩阻力小，防滲性較好，四個轉(zhuǎn)角位置采用焊接的T形鋼板樁；2008年1月53、鋼板樁的施打采用平臺吊機，配合震動打樁船進行打入，承臺施工完成后拔除；內(nèi)撐梁分別安放在設(shè)計標(biāo)高位置處，焊接在鋼板樁的牛腿上，內(nèi)撐梁外緣兩端與鋼板樁相撐住，以加大圍堰抵抗土側(cè)壓力及水壓力的能力。2008年1月64、鋼板樁施工完成后，進行圍堰內(nèi)水下混凝土封底施工。封底混凝土強度滿足要求后，開始在圍堰內(nèi)邊抽水邊設(shè)置內(nèi)支撐。第一道內(nèi)支撐安裝前，將圍堰內(nèi)水抽至第一道內(nèi)支撐設(shè)計位置以下50cm，然后快速安裝好內(nèi)支撐；第一道內(nèi)支撐安裝完成后繼續(xù)抽水至第二道內(nèi)支撐設(shè)計位置以下50cm，快速安裝好內(nèi)支撐；繼續(xù)抽水至圍堰底，進行承臺施工。2008年1月75、承臺混凝土分兩次澆筑，每次為3m厚。當(dāng)?shù)谝淮位炷翝仓瓿珊?，需要拆除底層?nèi)支撐。為此，在承臺第一次混凝土澆筑完成，強度滿足要求后拆除側(cè)模板，將圍堰底部以上3m范圍雜物清理徹底。然后在圍堰底部以上3m承臺和鋼板樁圍堰間全部回填沙土，采用注水措施保證所填沙土的密實。拆除下層內(nèi)支撐，將支撐力分配到所填沙土和上層內(nèi)支撐上。繼續(xù)施工完承臺后拆除鋼板樁圍堰內(nèi)支撐，拔除鋼板樁2008年1月8三、鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)計算2008年1月91、設(shè)計參數(shù)（1）主河道內(nèi)主要為軟塑的粉質(zhì)粘土、粘土，土體力學(xué)性能如下：土體容重：r=18.5KN/m3土體內(nèi)摩擦角：φ=20°土體總應(yīng)力粘結(jié)力Cu=12.16kPa（2）鋼板樁力學(xué)性能：鋼板樁采用IV型拉森樁，重量75kg/m，每1米寬截面模量W=2037cm3,允許應(yīng)力為[σ]=210Mpa。（3）型鋼力學(xué)性能[σ]=145Mpa，=85Mpa。2008年1月102、圍堰基底設(shè)計驗算⑴抗基底翻起計算基底土體穩(wěn)定，不會發(fā)生翻起。⑵基底土體管涌（穩(wěn)定性檢算）鋼板樁不發(fā)生管涌的最大入土深度：2008年1月11單根鋼板樁長22米，圍堰鋼板樁實際入土深度為13米?？紤]8m沖刷深度的影響，鋼板樁入土深度僅為5m。因此，在沒有沖刷的季節(jié)施工鋼板樁圍堰時，在內(nèi)支撐合理的情況下可以直接抽干圍堰內(nèi)的水而不發(fā)生基底翻起或土體管涌，基底穩(wěn)定。在有河床沖刷季節(jié)，考慮8m沖刷深度的影響，要對圍堰底進行水下混凝土封底施工。

2008年1月123、鋼板樁、圍堰圍囹、內(nèi)支撐計算⑴確定圍囹?qū)訑?shù)及間距根據(jù)施工的具體情況，承臺高度，水壓土壓，另外鋼板樁雖能滿足強度要求，但內(nèi)支撐布設(shè)也有一定要求，確定采用布置為h=3.5m、h1=3m、h2=3.5m，即鋼板樁圍堰頂面標(biāo)高+31m，第一道內(nèi)支撐標(biāo)高+27.5m，第二道內(nèi)支撐標(biāo)高+24.5m，封底混凝土頂面標(biāo)高+21m。2008年1月13⑵鋼板樁計算在鋼板樁圍堰頂面設(shè)置臨時內(nèi)支撐，鋼板樁圍堰抽水至圍堰頂面以下4m深位置，而第一道內(nèi)支撐尚未安裝為工況一；第一道內(nèi)支撐安裝后，鋼板樁圍堰抽水至圍堰頂面以下7m深位置，而第二道內(nèi)支撐尚未安裝為工況二；第一、二道內(nèi)支撐安裝完畢，鋼板樁圍堰抽水至圍堰頂面以下10m深位置，最終受力狀態(tài)為工況三。2008年1月142008年1月15通過MidasCivil計算，三種工況下鋼板樁所受內(nèi)力如下：工況一：工況二：工況三：2008年1月16⑶圍囹內(nèi)力計算第一、二兩層圍囹采用雙I56a，Wx=4684cm3，其中支點的最大間距為3m，按照最不利的簡支計算：2008年1月17⑷圍囹內(nèi)支撐計算內(nèi)支撐順橋向采用φ630×8mm鋼管,橫橋向采用2I36a。按軸心受壓構(gòu)件計算，壓桿兩端按鉸接簡化。①鋼管內(nèi)支撐計算（水平面內(nèi)）鋼管樁軸向應(yīng)力②鋼管內(nèi)支撐計算（豎直面內(nèi)）鋼管樁軸向應(yīng)力2008年1月184、封底混凝土驗算根據(jù)鋼板樁封底后最高水位時圍堰所承受的托浮力進行估算，考慮最不利狀態(tài)，即河床沖刷最深處。計算得圍堰封底混凝土厚度，h=1.5m。2008年1月1920貪08強年1幣月2020敗08夫年1桿月21四、螺鋼板尼樁圍才堰施離工1、校施工脈準(zhǔn)備吧：①鴿將新靈舊鋼下板樁尋運到儉工地利后，紋詳細返檢查崗、丈源量、鎮(zhèn)分類汽、編棟號；②鋼烈板樁橋的整掉修。呼對有孟彎曲迎、破里損、蠢鎖口憂不合懇的鋼兄板板想樁均掩進行艇修整敗，采傭用的講方法盤為：骨冷彎昌、熱球敲、賀焊補料、割故除。③鋼桿板樁竊長度粒不足艙時，儉可用五同類峰型的夜鋼板糊樁接暢長。穴接長滔采用憲焊接辣，先福對焊達，再流焊加非固板留。20田08吉年1臘月22鋼板帶樁接寒長現(xiàn)乘場20橫08撤年1纏月232幸、鋼之板樁察圍堰縮慧的打慢設(shè)①導(dǎo)旺向安咸裝準(zhǔn)確肚測量峰后，構(gòu)打設(shè)決兩根瞞鋼板挑樁，浮并焊隆接鋼重牛腿躬,其女上放串置兩刷根鋼編板樁拒并與撲牛腿繳焊接光牢固庭，形伏成框芳架作坡為導(dǎo)褲向（季此鋼追板樁未在圍瓣堰一僚邊打絕設(shè)完禽成后腦拔除紙，之膽后重唐新安遺裝導(dǎo)劣向）20搞08命年1睬月24臨時挎導(dǎo)向間鋼板院樁20湊08常年1般月25臨時清導(dǎo)向剝框架20奸08逐年1槍月26臨時洋導(dǎo)向時框架20聰08模年1疊月27②鋼絮板樁路插打Ⅰ、佩打樁全設(shè)備詳：a、庭10疑噸水莖上浮騎吊；b、電60轉(zhuǎn)T液藝壓鉗較式振曠動樁答錘；c、舟鋼板弓樁運價輸船生。20替08蔽年1茄月28采用屈三條許普通車運輸雞船拼姿成的扭移動怕平臺堅及4耗0T柏履帶妻吊20賤08掘年1淹月2960斷T液清壓鉗本口式貢振動曾樁錘20般08扶年1宇月3060日T液男壓鉗娘口式過振動塊樁錘20據(jù)08輛年1葵月31Ⅱ、薄插打爹方法先逐啄根插繭打矩決形圍肌堰的槐三個秤邊，另最后清一邊引先插隱合攏伴后再勞打入淚。實洋踐證僻明：居該方挪法速凱度快貿(mào)，合燈攏誤娃差小婚，易趟合攏咽。Ⅲ、聾插打微順序先上駕游，顯后下漫游合疲攏。Ⅳ、征垂直決度的惑控制在鋼疑板樁范正面堆、側(cè)唱面各蒜站一瘡人采歇用吊凈線錐汁的方孟法檢界查垂哪直度牧，觀剝察點維遠離稿鋼板票樁插晝打位靜置5飛0米花~1義00歐米為夸易。20退08抵年1煙月32振動圣樁錘吩的鉗籠口正沒在嵌法入用留鋼絲輕繩吊陵起鋼密板樁20縮慧08博年1栗月33振動水樁錘食鉗住斷鋼板黎樁20步08扒年1置月34鋼板詳樁插勝打20取08撇年1撲月35鋼板腫樁插旬打20山08鎮(zhèn)年1屑月3620本08狀年1館月37鋼板決樁圍蓄堰打聽設(shè)完辦成20致08差年1防月383、秩鋼板事樁圍借堰封敗底①清刷淤圍堰榴合攏雜后進肅行基餃底清撿淤。留余姚截江河偵床底劫為淤慌泥質(zhì)鍋粘土呼。清予淤方輸法為企：潛過水員楚潛入世河床干底，傷清水經(jīng)泵抽寧干凈粱的河個水通厭過加智壓，附潛水圣員持煎高壓漿水槍經(jīng)沖起唐、攪罷混基蠶底淤瀉泥，穿同時棚基坑答內(nèi)的要泥漿可泵抽宣出渾活濁的溝基坑健水，秘達到隙清除孩基底摟淤泥踢的目慢的舉。20抱08王年1負月39潛水辦員準(zhǔn)鴨備潛憂水清昂淤20跟08童年1貨月40②、拋片清淤緊至設(shè)斜計標(biāo)刮高后沒，拋屈填5錫0c羅m厚沈粒徑迫不大綱于2疊0c糟m的穩(wěn)片石搏，之闖后進酷行水馬下混監(jiān)凝土汁封底再。20鍛08躍年1芝月41拋填何片石20欲08仇年1古月42③、道砼封座底封底特采用當(dāng)C2斬5砼碰，厚朱度為尼1.窄5米返。水下賽封底酬采用眠一次惕連續(xù)土澆注腥完成堤。封底豪混凝弱土采火用導(dǎo)膏管法俊，導(dǎo)掙管設(shè)挑計作究用半喪徑為迷3.貿(mào)0m技。20碗08飲年1全月43砼封萄底20浸08累年1狼月44砼封殊底20禾08扭年1球月454、奔圍堰才內(nèi)支鹿撐的暢安設(shè)①在勿封底問混凝鏡土達內(nèi)設(shè)計慰強度澆的5葬0%雜后即扇可抽浴水架亂設(shè)圍怒囹和磁內(nèi)支催撐齡。②嘗支撐蹤蝶安放州原則企：先詳支撐討后降庭水，籮分層線支撐擁分層油降水招。③圍番堰第攪一次斤抽水飄較為嶼關(guān)鍵堡，根終據(jù)鋼毅板樁刊新舊藏程度疲需配夏置足墨量的敢水泵討進行喝強降澤水通。④圍框堰四肅角處改受力權(quán)較復(fù)東雜，懼為保賠證圍深堰安杰全性瞇，四線角采肅用型溪鋼進寨行加詠強棟。⑤施鹿工觀服測，席重點根是觀偷測圍疑堰圍蕩囹、聲內(nèi)支諒撐和拼鋼板每樁的倡變形印。如元發(fā)現(xiàn)符變形喂過大驕，立血即停讓止抽減水，圈并向森鋼板霸樁圍山堰內(nèi)震注水陰，以漆減少貿(mào)變形鐮。分廟析原傅因，隱采取判加固腥措施詢后，虹重新懶抽水竹、安圍放支午撐。20輕08付年1具月46參考洽圖片蕩：安瓣放的貞第一喘道圍所囹20恭08團年1寬月47參考頂圖片這：安放政的第暴一道雞圍囹柜及內(nèi)筐支撐20童08額年1照月48參考竟圖片雞：圍堰丸堵漏后前抽覽水時艷的情絡(luò)景20返08脹年1浪月49參考右圖片詠：正在鹽用鋸吉沫拌權(quán)合濕國的細劑砂堵綁漏20奮08姐年1施月50參考挽圖片：堵漏賄成功檢，圍襲囹及川內(nèi)支型撐安摸裝完撤成后20莖08紙年1獲月5120借08極年1堡月525、泡鋼板講樁圍考堰可該能遇猛到的甩問題沸及富預(yù)防汗措施1、五打樁鄙過程腳中有煮時遇悟上大他的塊閘石或觸其它舊不明歡障礙類物，怨導(dǎo)致攤鋼板榨樁打漸入深勵度不眼夠，紀則采鬼用轉(zhuǎn)侍角樁畏或弧梯形樁祖繞過崇障礙握物。2、揀鋼板圓樁在竟淤泥庫質(zhì)地探段擠杯進過句程中考受到里淤泥椒中塊而石或辯其它說不明熄障礙之物等鋒側(cè)向拳擠壓蛾作用辣力大鵲小不海同容非易發(fā)提生偏遞斜，庸采取魚以下潔措施親進行潮糾偏懸：在鋪發(fā)生灶偏斜吳位置傷將鋼鞋板樁錫往上臘拔l眉.0協(xié)m～凍2.彈0m干，再梁往下裹錘進遣，如滿此上茫下往鬧復(fù)振韻拔數(shù)稱次，伴可使薦大的飼塊石乒等障奮礙物糊被振渡碎或失使其穿發(fā)生靈位移賭，讓逝鋼板肉樁的濃位置雕得到登糾正旋，減肥少鋼螺板樁百的傾戴斜度甩。3、直由于可淤泥胞質(zhì)基香礎(chǔ)較淚軟，通有時受施工由發(fā)生森將鄰誤樁帶成入現(xiàn)鼠象，邀采用糾的措埋施是比把相鐘鄰的影數(shù)根禾樁焊術(shù)接在集一起膝，并喝且在射施打揮當(dāng)樁狗的連幣接鎖臘口上椅涂以掙黃油昏等潤掏滑濟惜減少角阻力陡。20技08宿年1召月536、橫承臺淚施工鋼板墻樁圍侄堰抽館水完斧畢后便，測框量圍博堰底肯面標(biāo)非高，賽用砂猛漿找柔平承率臺底泛面至奴承臺循底面慚設(shè)計元標(biāo)高讓。在晉樁基腎檢測診完成胖后，遲對樁靜位進披行復(fù)共測，泉并報日請監(jiān)比理驗媽收。司在驗浸收合窗格后洪，進悉行承好臺施澡工。枯根據(jù)脾鋼板司樁圍屬堰內(nèi)痰支撐表的布賽設(shè)要笛求，述承臺雷砼可得一次城澆注喜完成絡(luò)。承驗臺模詞板使體用大透塊鋼榆模板終進行是施工爺。20腦08贊年1腔月54承臺盼散熱再方案承臺引混凝勿土一趟次整跑體澆柳筑。乓為避千免大螞體積成砼溫板度應(yīng)傷力過五大而色產(chǎn)生淘裂紋棄，采肌取了忍埋設(shè)因冷卻嫁水管漢，利詢用江零水循腦環(huán)，稀帶走急承臺鮮內(nèi)部眉熱量臥使丑內(nèi)外現(xiàn)溫差軌控制悅在2莖5℃映以內(nèi)尼；冷卻輝水管飼埋設(shè)策如下妹圖20克08責(zé)年1況月55冷卻糊管示喬意圖20啦08款年1怒月56冷卻腫管設(shè)溉計說距明1、鋒冷卻嫂管采須用外爹徑φ恐42徐mm男，壁啞厚2霜.5抓mm宋的無燥縫鋼罩管，療冷卻菊管連頑接段版用φ觸54優(yōu)mm其，壁流厚3茶.0鬧mm茅的無第縫鋼攤管。2、筒如設(shè)楊計圖賭所示萬，承蝕臺每矩層冷刪卻管猴設(shè)一箏個進隱水口讀，一慮個出肢水口安。3、幼用水拘泵抽早水，頑保證跑冷卻迷管進尺水口舍有足勵夠的中壓力綁，進喂出水翁管的旬水溫陪控制魯在相襲差5駕～1領(lǐng)0度銳之間課，承脆臺從休澆注竟起至逮澆注餡完成魚砼后擴，1碎0天井內(nèi)不招斷注賴水。4、似設(shè)計擋圖中嘉標(biāo)注拜的冷湖卻管竊長度斤為管役道中夸心處仰距離新，冷早卻管夢保證岔不串溉漿，給不漏剝水，乞安裝洽完畢涼，必房誠須做陜密水經(jīng)檢查里，保嗽證注筆水時侵管道左暢通煩，砼縣養(yǎng)生歪完成禾后，脆冷卻據(jù)管內(nèi)終壓入嗓30述號水露泥漿茄。5、無冷卻華管用萄φ2齡2鋼調(diào)筋架經(jīng)立點邊焊多循點固暑定。6、債冷卻僵管接睜頭采把用滿臂焊，湊且保丙證不種漏水謠，不嚇串漿。20順08勤年1白月577、樓鋼板嬸樁圍晉堰的廣拆除鋼板罩樁在喇拆除數(shù)工作勞中應(yīng)準(zhǔn)注意續(xù)：1、退鋼板境樁圍講堰拆惰除與讀圍堰無施工程順序律相反先進行防。首哥先采承用水徐泵加繳水至篇最下掀一道椅圍堰蠶標(biāo)高渴處拆凈除最敞下一派道鋼芹圍囹配，依罷次循問環(huán),知直至港最頂竿一層叔圍囹凱拆除雷完畢佩。厘2直、鋼鍵板樁啦拔除兔先行薯由下率游方絨向開近始，里對稱印施工鼠至上箱游方問向，發(fā)采用劑振拔龍錘配譜浮吊診進行猜施工言。沫3尸、拆控除過晃程必束須時咳刻注浪意施雕工安個全。20塘08釣?zāi)?逃月588、