东新五路大桥主墩钢板桩围堰的施工方法

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2018年 第5期(总第291期)
黑龙江交通科技
HEILONGJIANGJIAOTONGKEJI
No.5,2018
(SumNo.291)
东新五路大桥主墩钢板桩围堰的施工方法
梁蓝艺
(福建第一公路工程集团有限公司,福建泉州 362000)
摘 要:详细介绍了东新五路大桥2#
墩水中高桩承台,采用钢板桩围堰的施工方法。

对河床为淤泥、细砂层土质采用钢板桩
围堰的施工方法,提出了具体的施工要求。

关键词:钢板桩;围堰;工艺
中图分类号:U445 文献标识码:B 文章编号:1008-3383(2018)05-0099-02
收稿日期:2018-03-21
作者简介:梁蓝艺(1979-),女,福建泉州人,路桥工程师,研究方向:路桥施工技术管理。

1 工程概况
三明市东新五路大桥及接线工程位于三明市东新五路,横跨沙溪,西岸与西江滨北路连接,东岸
与205国道相交。

大桥全长为384.7m,主桥宽23.5m,引桥宽16.0m,主桥上部为预应力混凝土
悬浇连续刚构箱梁,设计2#墩、3#
墩为主墩。

本桥地貌属福建东南沿海冲海积平原,地形平坦开阔,地势起伏较小。

桥址区未发现滑坡、断裂、崩塌、岩堆、泥石流、塌陷等不良地质现象。

勘察期间测得
地下水初见水位埋深2
.10m(标高1.281m),稳定水位埋深为1.80m(标高1.581m)。

设计洪水频率:
1/100年,设计最高潮水位1/50=4.77m,施工常水位为+2.5m。

根据现场实测的2#
墩河床底高为-4.6m,承台底标高为-0.5m,最高潮水位至承台底高差为5.27m,最高潮水位至河床底高差最大为9.37m,
位于2#
墩处,该处地质条件以淤泥质土和细砂层为主。

最大基坑深度达10.4m(堰顶标高以5.8m
计)。

2#墩共计承台2个,每个承台212.6m3
混凝土。

2 施工难点分析
东新五路大桥主桥2#、3#
墩均位于受潮汐影响的沙溪河面上,是大桥施工质量、工期控制的关键。

其中2#
墩又坐落于“U”形河槽的最深处,且该处地质较差。

具体地质情况为,河床底约有2m的淤泥层,
2.5~3m左右的细砂层,以及约10m的淤泥层。

基底承载力较低。

经计算,施工钢平台至河床
底的高差达1
0.5m,平面围堰尺寸为12.5×8.75m,属于深大基坑,且该承台为高桩承台。

因此围堰施工时,会产生较大的土压力和水压力,再加之承台及墩身下部作业施工需要在围堰基坑内
完成,给内部支撑造成很大困难,而且从基坑抽水到墩台身施工过程中需要进行数次受力体系的转换,给各道围堰及内支撑的确定增加难度。

3 基坑及墩台身施工
3.1 施工准备
开展施工作业前,要做好钢板桩堆放基地整理工作。

对于施工用的钢板桩,要做好分类以及整理工作。

选择型号相同的钢板桩,开展弯曲整形以及修正等工作,为施工作业制作符合要求的钢板桩。

在钢板桩进场后要做好施工前检查,若发现存在质量缺陷,则需要进行处理。

完成整理后,需要做好运输以及保存环节的管控,避免造成钢板桩弯曲变形或者其他问题。

钢板桩应尽量平直整齐,尽量避免不规则转角,为后期插打施工作业,提供良好的保障,便于围堰支撑工作的开展。

3.2 测量定位
开展测量定位工作前,对于承台四角控制点,需要做好严格的复核。

确保没有误差后,在进行承台边线放样,做好标记保护。

接着,在距离承台边
线1m左右处,
放样钢板桩插打的具体位置。

依据潮汐时间变化的规律,选择退潮时,使用35t吊车,将其放置在钢平台上,开展震动锤直接插打作业。

在作业的全过程,使用全站仪,做好施工监测工作,确保桩位置的准确性。

3.3 钢板桩、围堰及支撑布置
经计算,2#
墩承台基坑围堰深度为10.4m,由于承台为高桩承台,需在承台底铺设砂垫层后才能
施工。

铺砂后,基坑深度为6
.8m,平面尺寸为12.5×8.75m,共布置3道支撑。

第1、2道围堰均
采用一根H型钢(
400×200×6×8),直撑、斜撑均采用外径42.6cm,壁厚0.8cm的钢管;第一道钢
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总第291期黑龙江交通科技第5期
管的顶面与围堰顶平齐,第二道围堰中心距第一道围堰中心2.2m,第三道支撑为铺设在承台底以下70cm的C
25
混凝土垫层及3.4m厚的砂垫层。

3.4 钢板桩施工
(1)当钢板桩进场后,在开展拼组作业前,需要做好材料检查工作,并且做好丈量以及分类等工作。

两侧锁口,使用1块长度在2~3m范围内的短桩进行试验,使用冷弯以及焊补等方式整修处理有缺陷的钢板桩,使其能够达到工程施工要求。

在进行插打作业前,需要做好振动锤的检查工作。

在打拔钢板桩作业中,振动锤作为关键设备,发挥着重要的作用。

在开展打拨作业前,需要做好专门检查。

要保证其使用功率大于40kW,夹板牙齿磨损不可以过多。

(2)将履带吊停在距离打桩点最近的钢平台上,并且挂上振动锤,执行升高操作,将油管和电缆要理顺。

(3)锤下降,开液压口,拉一根桩至打桩锤下,锁口抹上润滑油,并起锤。

(4)在进行插打作业时,对于单桩的锁口,要在其内部涂刷油膏,减少摩擦阻力,提高其防渗性能。

在进行钢板桩插打作业时,从首块桩开始,就需要保持平整。

按照设计要求,完成一定数量桩后,应要插打一根较深的桩,进而保证其稳定性,再继续进行插打。

(5)在插打作业整个环节,要做好监测工作,若发现倾斜情况,则需要进行调整。

为确保插桩能够紧密合拢,需要保证桩身垂直。

在作业插打中,要严格把控好紧密性,避免出现漏水情况。

(6)对准钢板桩与定位桩的锁口,靠震动锤与桩自重压到桩所要插打的位置。

(7)正式插打作业前,要试运行30s,停止振动,通过锤子的惯性作用和桩本身的自重,压到计算所需的标高位置,开动振动锤,打桩下降。

在具体操作的过程中,做好锤下降速度的控制和桩垂直度的把控,保证锁口能够紧密咬合,增强止水效果。

(8)板桩达到距离设计高度为40cm时,应立即停止振动,发挥振动锤惯性作用,继续转动,进而达到设计高度。

(9)松开液压夹口,锤上升,打第二根桩,以上类推至打完所有桩。

完成钢板桩插打作业后,开始对钢板桩围堰,进行内部内止水处理。

3.5 垫层、围堰及墩身施工
由于2#墩处承台围堰的深度较深(10.6m),尺寸较大(1050×675×300)cm,且该承台为高桩承台,施工时所受的土压力和水压力较大。

当钢板桩插打完后,在退潮时,立即在+2.5m标高处,用工字钢对钢板桩进行外侧加固,使钢板桩形成整体。

加固完后,进行坑内回填砂垫层施工,标高回填至
-1.2m。

当砂垫层回填完后,立即施工第一道围堰及横撑斜撑等支撑构造。

完成支撑构造作业后,如果基坑内部还存在一定的积水,则可以使用抽水机,开展抽水作业,当达到+2.6m时,开展第二道围堰及横撑、斜撑等支撑构造等项目施工作业。

当第二道围堰及支撑构造施工完后,迅速进行封底混凝土层施工(封底混凝土施工时,应在四周设置积水坑,以利于水泵抽水),当达到混凝土施工设计强度后,才能够开展后续工作,包括桩基检测以及钢筋绑扎作业等。

在进行上述内容施工作业时,同步开展基坑抽水操作。

当承台混凝土浇筑作业达到拆模要求后,进行拆除作业。

待承台养护期结束后,在承台四周回填细砂至承台面高程后,拆除第二、一道直撑,随后开始墩身施工。

3.6 基坑排水
采用汇水井排水,即在混凝土垫层内承台范围外侧较低处设4个汇水井,使其低于混凝土垫层平面。

用抽水机从汇水井抽水来排除渗水。

施工过程中,汇水井井壁应支撑牢固。

3.7 混凝土垫层施工
在退潮,在砂垫层上直接进行混凝土浇筑,会出现后续钢板桩难以顺利拔出的问题。

因此在浇筑前,在钢板桩围堰侧支模,或者可以在底部钢板桩周围,使用编织袋,或者土工布,做好钢板桩以及底部混凝土隔离处理,确保完成承台作业后,能够顺利拔出钢板桩。

需要注意的是,开展混凝土浇筑作业,要把水及时抽干。

使用标号为C
25
的混凝土进行泵送施工浇筑封层底板。

在封底时,从某个方向推进,要做到一次性推进。

混凝土垫层厚度设计标准为70cm。

3.8 围堰支撑及及钢板桩拆除
(1)为防止将临近板桩同时拔出,宜将钢板桩和加固的支撑围堰逐根解除。

(2)按与插打钢板桩顺序相反的次序拔桩。

(3)将钢板桩用振动锤再复打一次,可克服土的黏附力。

(4)拔出的钢板桩应及时清除土砂,涂以油脂。

完整的板桩要及时运出工地,堆置在平整的场地上。

4 结束语
东新五路大桥在钢板桩围堰施工中充分考虑各种技术细节,确保了施工质量和满足设计要求。

最重要的是钢围堰施工简便,模板可以重复利用,造价低廉,进度快,经济效益明显,值得大面积推广。

参考文献:
[1] 钢结构设计规范(GB50017-2003)[S].
[2] 公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)[S].
[3] 公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)[S].
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