深水基础施工技术(二)

深水基础锁口钢管桩围堰施工技术

摘要：本文以新建津秦铁路客运专线下坞蓟运河特大桥495#墩的基础施工为例，阐述了如何根据河道水文地质特点，以及已有物资设备情况，选择合理的围堰方案。并介绍了锁口钢管桩围堰的设计和施工工要点，剖析了施工过程中难点的控制方法。下坞蓟运河特大桥位于煤河河道中的495#墩基础施工成功采用的锁口钢管桩围堰施工方案，取得了良好的社会效益和经济效益，对今后类似水中墩基础施工具有针对性强的指导意义。

关键词：深水锁口管桩围堰施工

1、 工程简介

1.1工程概况

下坞蓟运河特大桥于新建津秦铁路里程DK85+725.57～DK85+947.27处采用一座一联三跨连续梁跨越煤河主河道，连续梁跨度布置为60m+100m+60m，桥梁中心线与煤河主河道的夹角为78.42

495#墩即为该跨煤河主河道连续梁的一个主墩，位于主河道内，下部采用钻孔灌注桩基础，台阶式矩形低桩承台，墩身为双线圆端形实体墩。钻孔灌注桩共20根，设计桩径1.5m，设计桩长80m，设计桩顶高程-13.739m。承台一步台和二步台的高度均为3.0m，顶高程分别为-10.739m和-7.739m。一步承台尺寸为14.6m×18.6m×3m。

2、围堰方案

2.1方案比选

根据基础设计情况，495#墩基础施工可采用双壁钢围堰、钢板桩围堰等，双壁钢围堰是深水基础施工较为成熟可靠的施工方法，但由于现场不具备使用大型浮运设备的条件，因此不予考虑。钢板桩围堰具有止水效果较好的优点，但其缺点为刚度较小，本桥495#墩最大抽水深度15.0m，若采用钢板桩围堰，则需强大的内支撑，不便于基础钢筋绑扎等工序施工。而锁口钢管桩围堰，具有插打方便、刚度大、材料可重复利用的特点，考虑在495#墩使用。

3、围堰设计

通过试验，确定采用锁口钢管桩围堰的方案施工495#水中墩基础，根据基础设计及地质情况考虑，为围堰按偏安全设计，495#墩的稳定河床面高程按-10.0m考虑。围堰均按排水开挖设计，钢管桩围堰设计长度为24m，顶面高程2.5m，围堰设置5道内支撑，封底采用干封。

2、深水基础施工方法

2.1施工特点：

a、水深、流量流速大，水位变幅大。乌江水深平均为20m，最大洪水位多发生在5~6月，水势迅猛，水位变幅较大，井口嘉陵江大桥最高洪水位一般出现在7~8月份，最低水位出现在1~3份，水位变幅达31米，施工难度较大。

b、水中覆盖层较少，基岩裸露，地势不平坦，双壁钢围堰下沉及稳定较困难；

c、钻孔直径较大，D=2m，且为柱桩，桩身长，桩数较多，施工周期受水位限制；

d、乌江两侧地形险要，施工进场，运输均不便。

2.2施工总体方法及原则

2.2.1总体方案

a、深水基础双壁钢围堰施工，双壁钢围堰上设施工平台进行钻孔灌注桩施工。

b、钻孔灌注桩采用BDM-4型大扭矩气举反循环钻机，进行钻孔桩施工。

c、抽除围堰内水进行承台及上部墩身施工。

2.2.2施工原则：

a、避开洪水发季节，利用枯水期进行施工。

b、加大钢围堰的制作安装力度，减少钢围堰拼装下沉时间，作为施工的关键工程来抓。 c、合理组织大孔径钻孔桩施工，缩短基础施工时间，以利于双壁钢围堰的围转，缩短施工周期。

2.3施工步骤

2.4双壁钢围堰施工

2.4.1操作平台及龙门吊拼装

水上操作由两艘150t铁驳式浮箱组合体组成，浮箱平台尺寸5.4×36m两浮箱净间距24m，前后用万能杆件联结,浮体上用万能杆件拼装塔架,高度为15m,塔架间用64式军用梁连结,组成两个50t龙门吊,其上分设2台25t电动葫芦,浮体平台上放置I3a工字钢横梁,密铺型钢后,即可作为底节钢围堰拼装平台。

同时为满足施工需要拼装81×27m，30t浮吊一台，作为拼装平台的吊装工具。

2.4.2双壁钢堰设计

根据承台设计尺寸，双壁钢围堰设计为圆形，外径23m，内径20.2m，围堰壁厚1.4m；内外壁板采用6mm钢板，竖筋采用L75×50×6角钢，外壁按@550mm进行布置，内壁按@480mm进行布置，横向支撑采用L75×50×6角钢正反向布置，竖向间距为@1200~1400mm；刃脚高2.1m全部采用14mm钢板制成，高低根据地形而定，围堰共分四节十块，底节高6m，二三节各5.6m，首节4.2m，总高21.4m，每节平均约60T，总重240T，根据井口嘉陵江的水文点，水位变幅不大，该围堰设计能满足正常水位的施工要求。双壁钢围堰施工设计详见2.4.2双壁钢围堰设计示意图。 2.4.3墩位补充钻探

深水基础筑岛加钢板桩围堰施工工法

深水基础筑岛加钢板桩围堰施工工法

一、前言深水基础筑岛加钢板桩围堰是一种常见的施工工法，用于在深水区域建设基础设施，如码头、桥梁等。本文将对该工法的工艺原理、施工工艺以及相关的劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍。

二、工法特点深水基础筑岛加钢板桩围堰施工工法的特点如下：1. 适用范围广：适用于深水区域的基础建设，能够解决深水区域建设的困难。2. 施工周期短：该工法施工周期相对较短，能够在有限时间内完成基础设施的建设。3. 施工成本低：相比于其他建设工法，该工法的施工成本相对较低，能够节约资金。4. 施工质量稳定：采用的技术措施能够保证施工质量的稳定和可靠性。

三、适应范围深水基础筑岛加钢板桩围堰适用于以下场景：1. 深水区域的码头建设：能够快速建设出基础设施，提供船只靠岸和货物装卸的便利。2. 深水区域的海洋工程：可用于建设海洋平台、海底管道等深水工程项目。3. 深水区域的桥梁建设：适用于深水区域建设桥梁的承台和桩基。

四、工艺原理深水基础筑岛加钢板桩围堰的施工工法与实际工程之间具有以下联系和技术措施：1. 基础设计：在实际工程中，根据需要建设的基础设施的类型和要求，制定相应的设计方案，包括基础形式、钢板桩类型等。2. 洪泛水位考虑：由于深水区域容易受洪水影响，需要在设计中充分考虑洪泛水位，以确保基础设施的稳定性。3. 钢板桩施工：施工过程中需要采用合适的钢板桩，通过振动或者冲击等方式将钢板桩扎入水下地基，形成稳定的桩排结构。4. 围堰施工：在钢板桩的基础上，建设围堰，通过混凝土灌注或预制混凝土板进行围桩固结，以形成一个封闭的施工区域。

五、施工工艺深水基础筑岛加钢板桩围堰的施工过程主要包括以下几个阶段：1. 前期准备：组织施工人员、调配机具设备、准备施工材料等。2. 钢板桩的施工：将钢板桩按照设计要求进行振动或冲击安装，保证桩排的稳定性和垂直度。3.

深水基础施工技术

随着经济的发展和科技的进步，水深海洋工程的建设逐渐向深海领域发展。海洋深处，水流湍急，海底地形不规则，地质条件复杂，海洋环境的恶劣和船舶的限制，都给海洋工程的建设带来了极大的困难。深水基础施工技术是现代海洋工程建设的重要组成部分。在深水海洋工程建设中，要保证基础的牢固、安全和稳定，深水基础施工技术是非常关键的，本文将从以下几个方面对深水基础施工技术进行介绍。

一、深水基础施工技术的概述

深水基础施工技术是解决深水海洋工程基础技术问题的一种综合技术。深水基础施工技术针对深水海洋工程建设过程中海水深度超过40米的基础问题，采用特殊的传统技术和新材料技术。深水基础施工技术的施工过程主要包括试验研究、设计方案、构件制作、堆载试验和安装。

二、深水基础施工技术常用的技术和方法

1. 螺旋钻孔法

螺旋钻孔法也称为桩孔重注法，是目前广泛使用的一种深水基础处理方法，其优点是施工简单、速度较快、施工土方较少和孔侧土体受到的干扰较小。螺旋钻孔法的技术原理是把钢管螺旋推进到海底，通过旋转作用挖掘土壤，并把混凝土灌注到桩孔内，最后在桩孔顶部钻一个孔，用混凝土注入孔内固化成混凝土桩。

2. 胶结桩

胶结桩是一种靠地壳胶结材料施工成的桩。在深海矿山工程、大型海上工程的基础施工中，胶结桩已广泛采用。胶结桩的施工过程如下：首先需要将基础部分挖掉，然后涂上堆距，再将天然高砂堆滚压整平，相邻的高砂堆之间间隔不少于0.8m，再采取腻子喷涂和成菜腻散、成硬的麻石高力绝缘防护材料，最后在上面涂上0.1m厚的水泥浆，并施工成为圆形的胶结桩。

3. 钻桩法

钻桩法是一种通过回转钻孔机和钻孔桶将土样挖掘或钻成钻孔，并经过重新加固加密成桩而形成的一种深度基础施工技术。其特点是施工技术稳定，对深水堆载和地基标高识别能力较高，施工速度较快。但其缺点是施工设备较为复杂，成本较高。 三、未来深水基础施工技术的发展趋势

当前，不断推进的深水走向和海底智能油田等能源领域的发展，为深水基础施工技术的发展提供了多方面的支持。未来深水基础施工技术的发展趋势可能会朝着以下方向发展：