浅谈锁扣钢管桩围堰在深水中的应用
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文章编号:1009-4539(2019)11-0075-04•桥梁工程•深水基础岩层地质锁口钢管桩围堰施工技术王泽升(中铁十七局集团第五工程有限公司山西太原030032)摘要:桥梁深水基础施工的主要问题是如何克服深水环境对施工的影响,目前深水基础围堰方案主要有双壁钢套箱围堰、钢管桩围堰、钢板桩围堰等形式。
釆用何种围堰形式能够保证快速、经济、安全可靠地在深水和复杂地层中进行桥梁基础施工是广大工程技术人员面临的一项重要课题.本文对锁口钢管桩围堰结构进行工艺研究,并详细阐述了湖南永州城南大桥主桥深水锁口钢管桩围堰的施工方法,该方法为深水基础岩层地质内低桩承台围堰的施工提供了一种新的思路。
关键词:深水基础岩层地质围堰锁口钢管桩施工方法中图分类号:U445.55+6文献标识码:B DOI:10.3969/j.issn.1009-4539.2019.11.017Construction Technology of Locking Steel Pipe Pile Cofferdam in DeepWater Foundation with Rock Stratum GeologyWang Zesheng(China Railway17,h Bureau Group 51,1Engineering Co.Ltd.,Taiyuan Shanxi030032,China)Abstract:The main problem of constructing the deep water foundation of bridge is how to overcome the effect of the environment of deep water.Currently,double-wall steel boxed cofferdam,steel pipe pile cofferdam and steel plate pile cofferdam are the major forms in deep water foundation cofferdam scheme.How to select the cofferdam form to ensure the rapid,economic,safe and reliable construction of bridge foundation in deep water and complex strata is an important task faced by the engineering and technical personnel.In the paper,the construction method of the locking steel pipe pile cofferdam on the main bridge of Chengnan Bridge in Yongzhou of Hunan Province was elaborated by studying the structure and technology of the cofferdam.This method could provide a new thought for the construction of low pile cap cofferdam in deep water foundation with rock stratum geology.Key words:deep water foundation;rock geology;cofferdam;locking steel pipe pile;construction method1工程概况永州市城南大桥桥址区域地质为浅埋覆盖层岩层地质,主桥施工区域水深为8m,主墩承台全部设计为低桩嵌岩承台。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用
水利工程中钢板桩围堰施工技术是一种常见的施工方法,广泛应用于各类水利工程中。
下面将重点介绍钢板桩围堰施工技术的应用。
钢板桩围堰施工技术是一种以钢板桩为主要构件的围堰施工方法。
它通过将钢板桩沿
围堰轮廓线打入土体中,形成一个封闭的工作空间,以防止水流进入施工区域,同时也能
够提供一个安全的施工环境。
钢板桩围堰施工技术的应用主要体现在以下几个方面:
1. 地下工程施工:在地下工程的施工过程中,常常需要在较深地下进行开挖,而周
围的土体会因为开挖而发生塌方的风险。
此时,可以采用钢板桩围堰技术来稳定土体,并
保证施工过程的安全进行。
2. 水利工程施工:在水利工程的施工过程中,常常需要在水中进行开挖、清淤、固
结等工作。
钢板桩围堰施工技术可以有效地将水流隔离开来,防止水流涌入施工区域,并
提供一个干燥的工作空间。
5. 淤地坝、水库等水利工程的施工:在淤地坝、水库等水利工程的建设过程中,常
常需要进行土石方的填筑,而填筑过程中需要保证填筑土石的稳定性和均匀性。
钢板桩围
堰施工技术可以有效地固定填筑土石,并控制填筑的均匀性,提高工程质量。
钢板桩围堰施工技术在水利工程中应用广泛,可以有效地解决施工中的水问题、土方
问题和施工安全问题等。
在实际工程应用中,需要根据具体情况选择适当的钢板桩型号、
施工方法和支撑系统,以确保施工的顺利进行和工程的质量达到要求。
大桥锁口钢管桩围堰的设计及施工技术要点摘要;锁口钢管桩围堰在深水承台施工中已逐步推广施工,具有一定优越性。
该工艺操作简单,施工成本低,本文以龙海市龙江大桥工程为例,谈谈笔者一些拙见,以供同行参考。
关键词;锁口围堰设计施工要点根据龙海市龙江大桥施工现场水文、地质及周边环境,通过技术攻关确定桥梁主桥桥墩深水基础采用锁口钢管桩围堰施工,解决深水施工的技术难题并形成工法。
一、大桥锁口钢管桩围堰的施工技术要点1.工法特点及适用范围特点:管桩打设速度快,一台震动锤一天可安装下沉20~30根锁管,且施工简单,仅需要一台25吨吊车及一台DZ60震动锤。
由于钢管本身截面抗弯刚度大,所以围堰不需要复杂的支撑,方便承台立模及浇筑混凝土施工。
另外,锁口钢管桩拔除后,可利用于现浇桥贝雷支架的钢立柱或水上作业平台及栈桥的搭设,材料重复利用率高,可大幅度降低施工成本。
适用范围:锁管可在现场直接加工,所需场地面积较小,可在围堰附近加工,另外,锁口钢管桩刚度大,可穿透复杂地层。
每根锁口钢管桩可根据实际地质情况调整入土深度,可有效克服地下障碍物,如孤石等影响。
2.工艺原理锁口钢管桩围堰采用较大直径钢管(如:υ530mm钢管)作为主要受力构件,并在主管两侧各焊一条小工字钢和小钢管,工字钢宽度比小钢管内径小约1cm,小钢管在管壁上沿轴线方向割一道缝,缝宽略大于工字钢腹板厚度。
打设时,将工字钢套入小管,采用DZ60震动锤夹住主钢管逐根打入河床。
围堰打设完成后,在锁口处小钢管内填充砂浆或石灰,达到止水的效果。
如第一道止水效果不理想的话,可以在锁口处立长条形木模,然后用短钢筋作背支撑,焊在主管上,然后浇筑混凝土,进行第二道止水,效果明显。
3.施工工艺(1)锁口钢管桩围堰布置:围堰内边沿比承台边宽1.0m~1.5m;围堰结构立面布置根据河水水位确定,围堰顶面标高应高出最高水位0.5m。
(2)施工控制要点:围堰拼装,钢管桩和锁口所用钢材必须满足设计要求,根据现场经验总结,小钢管的硬度需小于工字钢硬度,这样锁口管桩打设时,避免出现小工字钢被小钢管卡死现象。
深水基础锁扣钢管桩围堰施工工艺 ---3000摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,我国开始注重基础工程建设,桥梁工程就是基础工程建设中的其中一个类型。
在桥梁工程开展建设的过程中,需要根据建筑施工场地的实际情况,进行工程方案设计和建设,深水基础施工可以全面提高桥梁工程的建设质量,增加桥梁的使用寿命。
在深水基础施工的过程中需要使用钢管桩围堰施工工艺,本文主要通过对深水基础锁扣钢管围堰施工技术进行详细的分析和研究,希望可以加强施工建设单位对该施工技术的重视程度,进而全面提高整个桥梁工程的建设质量。
关键词:深水;基础锁扣;钢管桩;围堰;施工工艺引言锁口钢管桩围堰施工工艺是桥梁工程建设过程中使用次数最多、范围最广泛的施工工艺之一,为后期整个工程的开展奠定了良好的基础。
使用锁口钢管桩进行施工建设的主要目的在于,一方面可以提高挡水效率,有效的避免在水压较大的情况下出现决堤的现象,另一方面可以加快施工进度,减少企业的经济支出,有利于全面保证企业的经济效益。
本文主要从锁口钢管桩围堰的设计、加工、插拔施工、止水封底等施工技术进行总结,希望可以通过技术的管理,提高工程建设质量,全面保证整个工期的正常进行。
1案例概况为了提高本次研究的精准度和安全性,本次研究选择使用位于我国南部区域某城市之中的某项桥梁工程建设为主要的研究对象,该项工程的施工和建设,可以大大提高城市的经济效益,对于城市之间的沟通和交流具有非常重大的作用。
本次工程建设选择使用6—8墩为水中桩基,根据施工现场的实际情况可以明确看出,该工程建设的7号墩区域水域较深,需要利用锁扣钢管桩围堰施工工艺,通过对现场实际情况的分析,制定详细的施工建设方案。
2锁扣钢管桩围堰施工工艺的应用2.1钢管桩施工前的准备工作在锁扣钢管桩围堰施工工作正式开始之前,必须要做好施工前的准备工作,确保后期工程建设的正常进行和实施。
对于施工前的准备工作,可以从以下几方面加以考虑:(1)当冲孔桩施工工序结束之后,需要快速的清理冲机,保证施工台面的基本整洁性,避免在后期施工建设的过程中,出现孔位堵塞的情况。
深水基础逆作法锁口钢管桩围堰施工工法深水基础逆作法锁口钢管桩围堰施工工法一、前言随着城市建设的快速发展和土地资源的日益紧缺,建筑工程越来越多地向水中、深水区域进行延伸。
而在深水区域进行基础工程施工时,由于水下条件的限制,传统的施工方法难以适用,因此需要一种能够在深水区域顺利进行基础施工的工法。
深水基础逆作法锁口钢管桩围堰施工工法应运而生,它具有适应范围广、施工过程简单且高效、安全性好等特点,在深水区域的基础工程施工中得到了广泛应用。
二、工法特点深水基础逆作法锁口钢管桩围堰施工工法具有以下特点:1. 适应范围广:可以适用于各种地质条件下的水下施工,包括海底、河床、湖泊等。
2. 施工工艺简单:采用了逆作法的施工方式,即先在水下将桩身部分打入地下,形成桩基,然后再围堰,相比传统的施工方法,省时省力且易于操作。
3. 施工效率高:由于采用了现场焊接的方式,减少了运输和拼装的时间,施工效率得到大幅度提升。
4. 安全性好:施工过程中的人员减少,减少了人员的伤亡风险,同时锁口钢管桩的稳固性能确保了基础的安全性。
三、适应范围深水基础逆作法锁口钢管桩围堰施工工法适用于以下场景:1. 深水区域的基础工程,如深水码头、海底管道、河床深水基础等。
2. 土层较松散的水下区域,如淤泥、砂泥等。
3. 基础工程具有一定要求的场景,如抗震、抗风、抗冲击等。
四、工艺原理深水基础逆作法锁口钢管桩围堰施工工法的工艺原理是将逆作法与锁口钢管桩相结合,使其成为一体,实现在水下进行基础施工。
具体工艺流程如下:1. 钢管桩运输:将预制的锁口钢管桩通过船只运输至施工现场。
2. 钢管桩安装:使用水下插管机将钢管桩按照设计规定的位置和深度插入地下,形成桩身。
3. 焊接围堰:在桩顶焊接一圈尺寸适当的钢板,形成围堰。
通过焊接牢固围堰与钢管桩相连,保证围堰的稳定性。
4. 固结围堰:在围堰内进行泥浆充填,增加围堰的稳定度和密封性。
5. 桩顶处理:对围堰内的桩顶进行处理,以确保桩顶的平整和密封性。
深水基础锁口钢管桩施工技术研究本文通过锁口钢管桩对深水基础基坑支护的基础上,对锁口钢管桩围堰的结构设计、施工工艺进行研究,实践证明该支护结构适合用桥梁深水基础基坑开挖施工,亦为今后类似工程提供借鉴。
标签:深水基础锁口钢管桩施工工艺0 引言盘锦至营口客运专线盘锦特大桥跨雙台子河主河道(32+48+32)米连续梁主墩36#墩和37#墩全部位于主河道V型坡上,该部位是连续梁下部施工的重要部位。
根据双台子河主墩处地质质料可推断,第四系覆盖层厚约10米~60米,岩土构造错综复杂,主要包括砂类土、填土、淤泥、黏性土、碎石类土、粉土、淤泥质黏性土等。
底层上部的软土层厚约10米~15.0米。
37#墩平台高3.535米,承台底标高为-9.438 米,设计开挖14 米深。
河道地下水量大、承台底埋设在粉砂层,埋设较深,阶段性施工无法保证工期进度,采用普通钢板桩支撑也影响施工进度,因此预计在河流枯水期以锁口钢管桩围堰的形式开展主墩基础施工,既能保证人员安全,又可以缩短工期。
1 研究目的根据37#墩深水基础锁口钢管桩围堰施工过程,全面分析围堰结构设计和施工技术,总结锁口钢管桩围堰技术控制措施。
2 国内外发展现状2.1 国外现状1773年法国C.A.库伦提出了土的抗剪强度和土压力理论和1925年K.太沙基出版《土力学》为桥梁基础的设计和计算分析奠定了理论基础,1936年国际土力学与基础工程学会成立,并举行了第一次国际学术会议,开始了桥梁基础在设计、施工、试验、勘测等各方面进入国际性交流的时代,比如,1936年美国旧金山—奥克兰大桥覆盖层厚度为54.7米、水深为32米,采用60x28米浮运沉井,定位射水后吸泥下沉,基础深度73.28米;1938年加拿大狮门大桥,南塔基础位于海潮急流处、流速70海里/小时,基础采用两个直径14.36米的开口沉井、浮运就位、灌注混凝土下沉。
2.2 国内现状目前,我国桥梁深水基础从20世纪50年代开始,发展至今已达到国际先进水平。
高水位无封底混凝土钢管桩围堰施工方法摘要:高水位复杂地层无封底混凝土锁扣钢管桩围堰施工方法,通过在锁扣钢管桩内设置降水井降水,实现了基坑干开挖,极大的提高了围堰施工效率,通过降水井的实施取消了高水位地层水下封底混凝土工序,降低了施工难度,缩短了施工周期,节约了施工成本。
关键词:高水位;无封底混凝土;钢管桩围堰;施工方法引言深水承台施工常用的施工方法一般有钢套箱围堰、钢板桩围堰和钢管桩围堰。
锁扣钢管桩围堰的刚度较大,适应性很强,具有很好的穿透和贯入特性,能适应于各种复杂的地层。
对于高水位地质条件下,锁扣钢管桩围堰一般均需设置封底混凝土,抵抗坑底水土压力及防止基坑底突涌。
封底混凝土施工具体做法为:围堰四周常水位通过围堰壁体阻挡,对于坑底涌水常采取带水作业的方式,基坑维持较高水头,在高水头的作用下平衡围堰内外压力,利用抽砂设备或抓斗等对基坑中砂土进行湿开挖,开挖完成后,搭设封底浇筑平台浇筑水下封底混凝土,利用封底混凝土的自重及其与桩基和围堰壁体之间的粘结力抵抗坑底水压力。
但是承台水下封底混凝土施工流程复杂,施工周期长,施工造价较高。
一.技术方案解决上述锁扣钢管桩围堰水下封底混凝土施工方法所存在的施工流程复杂,施工周期长,施工造价较高的问题,提供一种高水位复杂地层无封底混凝土锁扣钢管桩围堰施工方法,以降低施工难度,缩短施工周期并节约施工成本。
采用的技术方案为:高水位复杂地层无封底混凝土锁扣钢管桩围堰施工方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一、利用周向导向架在基坑周围插打一圈锁扣钢管桩形成围堰壁体;步骤二、采用旋挖钻机从钢管桩内向下进行旋挖,在钢管桩内安装降水井,降水井自河床面往下穿越深处的隔水层。
1、降水井自地面至管底分为三段,上部为实管段,中间为滤管段,自管底以上到滤管段底部为沉淀管段,实管段的钢管桩与降水井井管之间采用粘土球封填,过滤管段的钢管桩与降水井井管之间填充砂砾滤料。
2、自河床面以下,地层依次为细砂层、卵石层、粉质黏土层、细砂层、硬质黏土层、中砂层、粉质黏土层;所述隔水层为硬质黏土层及中砂层。
复杂条件下CO锁扣钢管桩深水围堰施工发表时间:2018-11-14T10:37:31.820Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第20期作者:董洋泱[导读] 工程施工中应用锁口钢管桩施工技术,可以有效提高施工效率及施工质量,确保项目在规定时间内完工。
本文结合工程概况,对复杂条件下CO锁扣钢管桩深水围堰施工进行了分析及探讨。
董洋泱中国一冶集团有限公司湖北分公司湖北省武汉市 430000摘要:工程施工中应用锁口钢管桩施工技术,可以有效提高施工效率及施工质量,确保项目在规定时间内完工。
本文结合工程概况,对复杂条件下CO锁扣钢管桩深水围堰施工进行了分析及探讨。
关键词:锁扣钢管桩;围堰;施工围堰工程是一门综合性很强的施工技术。
锁扣式钢管桩围堰的设计与施工,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要控制结构及其周围土体的变形,以保证环境的安全。
在安全前提下设计要合理,又能节约造价、方便施工、缩短工期。
所以要提高围堰的设计与施工水平,必须选择合理的支护结构体系。
1工程概况本文中该桥梁工程全长 1034 m,其中跨越的河流宽度为 560 m,河水深度在 4.2~7.3 m。
河床底层的地质构造从上往下依次为浅黄色的沙砾层、粗圆砾土、卵石土、全风化花岗岩等。
经过实际勘测及多种施工方案对比后,实际施工中采用在桥位填满石渣及黏土,将这个位置作为施工场地及便道,用黏土填筑施工平台,方便钻孔机施工承台时进行锁口钢管桩围堰插打,其他位置填筑时皆选用石渣进行填筑的施工方案。
2锁扣钢管桩围堰施工2.1 钢管桩加工为保证锁扣钢管桩质量,锁扣钢管桩厂内集中加工,按设计要求进场钢管桩、工字钢及小钢管,并安排专人按锁扣钢管桩尺寸设计制作锁扣钢管桩胎架,以保证锁扣钢管桩的结构尺寸。
为保证钢管桩与工字钢及钢管的焊缝质量,应采用 CO 2 电焊机施焊,CO 2 电焊机焊丝具有深入锁扣内进行全面焊接,焊接效率高,焊缝强度满足力学性能及抗裂性能的优点。
建筑施工·第43卷·第1期127水下深基础锁扣钢管桩围堰的设计及施工关键技术赵建钢 高 辉 施 骏上海市基础工程集团有限公司 上海 200002摘要:以温州七都大桥北汊桥工程为依托,对深水基础锁扣钢管桩围堰的设计及施工工艺进行了研究。
通过施工环境分析,从结构设计、计算模型分析、施工工艺、工序控制要点等方面出发对锁扣钢管桩围堰进行了技术总结。
经项目实践,取得了良好的效果,可为今后类似工程提供借鉴。
关键词:锁扣钢管桩;围堰;结构设计;施工工艺中图分类号:TU99 文献标志码:A 文章编号:1004-1001(2021)01-0127-03 DOI:10.14144/ki.jzsg.2021.01.039Design and Construction Key Technology of Locking Steel Pipe Pile Cofferdamin Deep Underwater FoundationZHAO Jiangang GAO Hui SHI JunShanghai Foundation Engineering Group Co., Ltd., Shanghai 200002, ChinaAbstract: Based on the Beicha bridge project of Qidu bridge in Wenzhou, the design and construction technology of locking steel pipe pile cofferdam in deep water foundation were studied. Through the analysis of construction environment, the technical summary of locking steel pipe pile cofferdam is carried out from the aspects of structural design, calculation model analysis, construction technology and process control points. The project practice has achieved good results, which can provide reference for similar projects in the future.Keywords: locking steel pipe pile; cofferdam; structural design; construction technology图1 七都北汊桥示意北汊桥水上部分桥梁全长约965 m ,除主桥2座主墩承台为高桩承台外,其余承台均为低桩承台,基础埋入河床以下。
浅谈海域环境下锁扣式钢管桩围堰施工技术作者:武可利来源:《中国建筑金属结构·下半月》2013年第08期摘要:所谓围堰是指在水利工程建设中,为建造永久性水利设施,修建的临时性围护结构。
其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物。
本文通过对海上围堰调整钢管桩的加固方式和插打顺序,总结了一套海上围堰的施工技术,旨在为类似工程的施工提供一定的参考,以促进该领域工程的施工和推广先进技术。
关键词:锁扣式钢管桩围堰;施工技术;海域环境中图分类号:TU392.3 文献标识码:A 文章编号: 1671-3362(2013)08-048-011 工程概况中石油某海水取排水工程主要包括海水取水泵房、引水管、取水头、排水管、排水口、海水制氯车间以及电控间等建筑物,合同总价为7686万元,计划工期15个月。
2 围堰施工技术2.1 钢围堰构造及布置形式本工程钢管桩围堰采用锁扣钢管桩加内部支撑结构。
采用φ630mm×12mm的螺旋管两侧分别加焊I20字型钢及φ168mm×12mm无缝钢管形成锁扣钢管桩单体,利用搭建好的钢栈桥,逐根打入锁扣钢管桩,直至合拢。
外圈施作一圈加固桩,同内侧钢管桩连在一起,在围堰钢管桩内侧设置4圈4I45a工字钢围檩(围檩搁置在牛腿上,牛腿设置间距为间隔6根钢管桩),围檩中心标高分别为2.5m、-4.00m、-9.00m、-13.8m处,第一层围檩间设置2道φ630mm×12mm螺旋管纵向内支撑,斜支撑采用2I40a工字钢及H50型钢;第二层围檩间设置2道φ1000mm×12mm螺旋管纵向内支撑,2道φ630mm×12mm螺旋管横向内支撑,斜支撑采用2I40a工字钢及H50型钢;第三层围檩间设置2道φ820mm×12mm螺旋管纵向内支撑,2道φ630mm×12mm螺旋管横向内支撑,斜支撑采用2I40a工字钢及H50型钢。
深水基础锁口钢管桩围堰设计计算摘要:本文对大西客运专线晋陕黄河特大桥主墩承台施工的锁口钢管桩围堰结构设计计算。
锁扣钢围堰在大西客专的成功运用,对其他类似工程具有一定的参考价值。
关键词:围堰锁口钢管桩Midas/Civil有限元分析1 工程概况大同至西安客运专线晋陕黄河特大桥跨越黄河,其主桥77#墩30根直径2m 的钻孔桩基础采用钢平台施工,承台采用锁口钢管桩围堰施工。
黄河河床主要以砂性黄土和粉砂土为主,承台采用一阶形式,底面高程为338.43m,结构尺寸为29.2×24×5m。
根据现场调查提供资料:钢平台标高+348.00m,20年一遇洪水位标高+347.32m,经现场实际测量77#墩处河床面标高约为338.68m。
洪水位最大流速1.93m/s、封底混凝土厚度拟定为2.0m,根据承台底标高则围堰内开挖至标高+336.43m。
2 设计情况围堰顶面标高根据二十年一遇洪水位设计,围堰顶标高设定为+347.3+0.5+0.2=+348.00m,锁口钢管桩采用形式是管桩219×10mm、管桩630×10mm、工字钢I20a焊接组合,管桩219mm割口处理后与工字钢形成锁口,单个锁口钢管桩各构件连接处采用钢板进行帮焊,钢管桩桩长15m。
主墩承台尺寸29.2×24m,围堰尺寸大小拟定为27.3×32.5m。
围堰设置一层内支撑,内支撑设置位置中心标高+347.32m,围檩采用3根工字钢并排组成;内支撑选用直径υ630×10mm的钢管支撑。
围堰平面布置见图1所示:3 静力分析围堰采用有水开挖、基坑内不排水,开挖时保证基坑内水头与堰外水头高度一致,水下浇注封底混凝土后抽水至内部支撑位置处及时安装内撑,由此可知堰内水全部抽去时是锁扣钢管桩围堰结构最不利情况。
3.1 荷载计算围堰外洪水位标高按20年一遇洪水位+347.32m计算,承台底标高+338.43m,开挖施工中围堰内不排水并保持围堰内外水头高度一致。
锁扣钢管桩与拉森钢板桩组合式围堰施工技术应用摘要:本文依托杭金衢高速公路浦阳江特大桥墩承台工程,根据设计要求和水文地质条件,采用锁扣钢管桩与拉森钢板桩组合式围堰施工技术进行水上作业。
该组合工艺技术充分利用两种材料的自身优点,大幅增加深基坑围堰自身刚度。
同时,组合式围堰减少内支撑设置层数,缩短承台的施工工期,有效提升了围堰工程安全可靠性与经济合理性,为同类型工程项目提供了技术借鉴与指导。
关键词:锁扣钢管桩;拉森钢板桩;围堰;深水承台0引言目前,高速公路桥梁大体积承台基础主要采用拉森钢板桩围堰施工。
然而,当承台位于深水中且埋置较大时,拉森钢板桩由于自身刚度较小,围堰内需设置多层较强大的围檩内支撑。
基坑较深时,钢板桩插打垂直度控制困难,施工难度增加、安全风险较高、进度难以保证。
本研究结合具体工程项目特点,在传统施工工艺基础上,通过技术革新,研发了锁扣钢管桩与拉森钢板桩组合式围堰施工方法。
应用实践表明,该组合工艺技术不仅施工便捷,还能降低水上作业施工风险,节约施工成本,为企业创造更多经济效益。
1项目概况杭金衢高速公路浦阳江特大桥工程是杭金衢高速公路改扩建工程的关键节点工程之一。
主桥采用变截面悬浇预应力混凝土连续箱梁,引桥采用先简支后连续T梁。
主桥下部采用实体墩,承台桩基础;其余桥墩采用柱式墩,桩基础或承台桩基础;桥台采用柱式台,桩基础。
其中,大桥杭州段起止桩号为K29+278.9m~K29+922.9m,长644m,配跨为左幅:(3×30+15×20+5×18.4+88+148/2)m,其中左幅24#、右幅23#墩承台全部位于浦阳江中,承台顶面标高-0.15m,位于河床下约2m,承台底标高-5.65m,位于河床以下约7.5m。
为确保施工质量安全性及施工进度,设计采用锁扣钢管桩与拉森钢板桩组合式围堰施工技术。
2施工工艺流程组合式围堰施工工艺流程如图1所示:图1施工工艺流程图3锁扣钢管桩与拉森钢板桩组合式围堰施工技术应用3.1施工准备(1)场地准备。
浅谈锁扣钢管桩围堰在深水中的应用 分享到: 本站编辑:admin 日期: 2011-05-12 19:22 点击:197次
摘 要:本文结合厦深铁路(广东段)4标韩江特大桥东溪段钢管桩围堰的实施实践,就如何在深水作业中成功运用锁扣钢管桩围堰进行施工进行了详细阐述。 关键词:锁扣钢管桩围堰; 技术控制
厦深铁路(广东段)4标韩江特大桥东溪段线路长度3.012km,设计时速200 Km预留250Km,总投资约为300亿元,跨越潮州汕头两市三镇。管段内设计桥墩85个,起点为190号墩、终点为274号墩,其中200至210号墩10个墩位于韩江中,204位于江中小岛。一级承台14.5×10.5×3m,二级承台10.4×6.8×2m,连续梁5联19孔,(32 48 32)×2、(44 3×72 44)、(48 3×80 48)、(48 80 48),主通航孔为3孔80米梁,副通航孔为3孔72米梁,桥址所在的韩江东溪百年一遇水位达9.75 m,流量7660 m3,流速1.424m/s,降水量的年内分配很不均匀,主要集中在汛期4~9月,占全年降水量的81.7%。春夏以峰面雨为主,7~9月多台风雨,地质多变。 为了加快进度完成厦深铁路整体进度指标、保证工程质量,必须对传统的围堰进行创新。从承台形式、地质、水文及以往水中施工经验来看,我们对钢板桩围堰、双壁钢围堰和钢管桩围堰三种方案的缺点进行了认真分析比对。最终我们决定创新钢管桩施工方案,使用锁扣钢管桩围堰方案,并在具体施工,严格地执行了相关技术控制标准,最终取得实效,并且提高了材料周转效率,钢管桩围堰施工完毕后用于周转至连续梁零号块的支架施工。 1、围堰方案比选 1.1双壁钢围堰结构刚性好,可承受更大的内外水头差,安全渡过洪汛期, 还可以作为钻孔桩施工时的辅助手段,适用于深水,覆盖层较厚的情况下使用,其成本相对较大。因此深水区207至210号墩围堰采用双壁钢围堰。 1.2钢板桩围堰简单易行,成本低廉,技术成熟,但其受水位及地质影响大,围堰合拢后需不同程度止水,因此在200-202,205-206号墩采用钢板桩围堰。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,被广泛应用 1.3锁扣钢管桩围堰相比钢板桩围堰结构稳定,施工速度快,材料周转率高可重复利用,是钢板桩围堰与钢管桩围堰的有机结合,但其止水难度相对较大,适用于粘土及亚粘土地质,因此203号墩采用锁扣钢管桩围堰。 钢板桩采用先桩后堰,钢围堰采用先堰后桩,既能做到流水又能平行施工,使钻孔桩及连续梁比预期提前42天。 2、锁扣钢管桩围堰设计 2.1钢管桩的截面选择 钢管桩是围堰受力主要部件。根据《钢结构设计规范》规定:钢管(直)径(壁)厚比的要求。 A3钢D/t≤100,并且要穿过密集孤面、片石堆积和木质沉船,结合力学计算情况采用φ726mm,厚度为8mm的钢管,同时为防止在振动锥作用下造成桩端和桩头出现破裂现象要进行局部加强。 2.2 锁扣的设计 锁口能否止水是围堰成败的关键之一。为保证锁口能止水,我们做了以下工作:一是保证锁口有足够强度不开裂,我们聘请石家庄铁道学院陈伟教授对锁扣强度进行反复检算及结合现场实际材料情况决定采用25工字钢和∠160*140*10角钢,并且确保工字钢和角钢与钢
管桩之间采用CO2电焊机接进行焊接,保证了焊缝符合国家相应的标准,即要保证强度又要保证不漏水;二是使锁口有空隙进行堵漏,通过选择采用“L-T”形锁口较好。三是锁扣空隙堵漏选择了不易透水和易填压密实的材料。 2.3 围堰设计。 ,转自[星论文网]www.starlunwen.net203号墩一级承台尺寸14.5m*10.5m*3m,根据水中围堰类似经验考虑长边方向作业空间为1.5m,短边方向作业空间为1.0m,从而计算出钢管桩围堰设计尺寸为17.5m*12.5m,设计承台底标高为-3.545 m,河床地面标高为 1.2 m,目前施工正常水位为 4.0 m,钢管桩围堰设计顶标高为 8.0m,通过对围堰结构受力的计算确定材料采用长度为18m。 2.4 围堰内支撑设计。 内支撑设计是围堰成功的关键所在,内支撑主要功能是阻挡支撑围堰外侧压力的。在设计时应考虑在围堰内封底混凝土之前,作用围堰上的风力、水流力、侧压力等各种荷载应通过钢管桩传递给内支撑上,同时内支撑系统受力要明确、安装尽可能简单易操作,同时方便施工。 2.5围堰内封底混凝土的强度和厚度的确定。 低强度混凝土,在抗静水压力和承托承台新鲜混凝土重力时要增加厚度,反之成立,通过专家力学抗压计算203墩采用1m厚,强度C25的水下混凝土进行封底。 3 锁扣钢管桩施工及技术控制 3.1施工步骤流程 锁扣钢管桩加工制作→钢管桩围堰插打→钢管桩围堰合拢→钢管桩围堰堵漏→钢管桩围堰挖泥→钢管桩围堰封底。 3.2钢管桩围堰钢管桩加工 3.2.1为了保证锁扣钢管桩的质量,通过QC小组讨论按照设计要求进场钢管桩、工字钢及角钢,并安排专人按照锁扣钢管桩尺寸设计制作锁扣钢管桩胎架,以保证锁扣钢管桩的结构尺寸。
3.2.2为了保证钢管桩与工字钢及角钢的焊缝质量采用CO2电焊机焊,CO2电焊机焊焊条小能够深入锁扣内进行全面焊接,且焊接效率高,焊缝强度满足力学性能及抗裂性能。 经控制,所有加工锁扣钢管桩长度、锁扣大小位置误差均满足规范及施工要求,经检汕头计量中心探伤研究所检查焊缝高度、宽度及设计强度均符合国家标准及设计要求。 3.3钢管桩围堰插打 3.3.1制作精确的导向架。在钻孔灌注桩护筒上直接焊接三角牛腿,在牛腿周边安装导向架,测量人员用全站仪放出4个角位置,按照测量放点进行安装,保证导向架位置准确和两工字钢相互垂直。 3.3.1及时用吊线观察钢管桩的垂直度必要时采用手拉葫芦进行纠偏。在插打钢管桩时,严格控制第一片钢管桩的插打,必须保证插正、打正,以免影响后面的钢管桩,为了确保其插正及位置准确,在导向架上设了一个限位框架,大小比锁扣钢管桩每边放大1厘米,插打锁扣钢管桩靠紧导向架,一边插打,吊车一边缓慢下钩,并在互相垂直的两个方向观察,以后的锁扣钢管桩起吊后人工扶持插入前一片锁扣钢管桩锁口,然后用振动锤振动下沉,整个施工过程中,要用锤球始终控制每根锁扣钢管桩的垂直度。 在插打过程中,由于钢管桩锁口和锁口之间缝隙较大,总会使钢管桩产生向远离第一根钢管桩的方向倾斜,当钢管桩的倾斜度超过1%时,就采用手拉葫芦进行纠偏,同时一次性纠偏不能太多,以免引起锁口间别住,影响下一片钢管桩的插打。桩顶标高偏差±100mm;钢管桩轴线偏差±100mm;钢管桩垂直度偏差为1%,在允许误差范围内。 3.4钢管桩围堰合拢 3.4.1精确测量合拢口大小。到合拢口只有一根钢管桩时,测量人员到现场实际测量其上口宽度,水面上口宽度及中间宽度,发现上下口宽度均为0.97m,而实际锁扣钢管桩宽度1.117m,比实际现场大0.147m。 3.4.1加工异型锁扣钢管桩。经测量人员精确测量锁扣大小,锁扣钢管桩宽度比现场实际宽度大0.147m,经QC小组讨论决定制作异性钢管桩,加工异型锁扣钢管桩直径为0.967m,具体加工方案如下:在锁扣25工字钢割除15cm,再将工字钢焊接在设计钢管桩上面,成而保证锁扣钢管桩宽度为0.967m。 3.5 钢管桩围堰堵漏 3.5.1堵漏材料采用棉花加粘土混合物。堵漏材料采用现场基坑开挖出来的粘土,外购买棉絮,采用人工的方式将棉絮和粘土混合物塞进锁扣内。 3.5.2堵漏机械采用自制10cm钢棒加60型振动锥。在60型振动锥夹住自制直径10cm的钢棒在锁扣内上下来回振动把棉花和粘土混合物压实。 3.6管桩围堰安装内支撑及挖泥 3.6.1及时安装内支撑系统和抽水。确保安全的前提下,围堰内支撑的施工与围堰内抽水的下降按“先支撑后降水,分层支撑分层降水”的原则进行,根据本围堰结构力学设计情况分两层支撑。 围堰内支撑的顺序如下:安装第一层内支撑→抽水至第二层支撑处→安装第二层内支撑。 3.6.2长臂挖机进行取泥。为了加快施工进度经QC小组讨论采用租赁长臂挖掘机进行取泥。安装内支撑、抽水和采用长臂挖机挖泥总施工时间为一个月,大大缩短了工期,加快了施工进度。 3.7钢管桩围堰封底 3.7.1用水下导管和漏斗保证水下封底。为了保证结构安全,经QC小组讨论决定采用水下封底,水下封底必须一次连续浇注完成,采用汽车泵配合漏斗进行,封底混凝土采用低热水泥和良好的粗、细骨料,并掺加适量粉煤灰和外加剂。从而保证混凝土拌和物和易性良好,初凝时间长,坍落度损失小。 3.7.2安排专人及时测量封底标高。承台底标高为-3.545m,实际开挖泥面标高为-4.645m,第一道内支撑标高为3.5m,封底设计标高就为承台底标高,考虑实际水下封底误差,实际封底标高为-3.645m,为了保证封底厚度和封底标高的正确,安排专职经验丰富人员进行标高确认。 4.结束语 通过全员努力成功将钢管桩围堰合拢,同时创新采用棉絮和粘土混合物在60型振动锥配合下成功将锁扣填压密实,从而保证围堰堵漏成功并于2009年4月1日完成封底,得到了业主和兄弟单位的高度赞扬。 4.1钢管桩围堰成功合拢及堵漏,为厦深铁路韩江特大桥(全桥长17公里多)第一个墩身打下了坚实的基础,大大提高了工程质量和施工进度,比业主要求的6月20日完成 墩身的节点工期提前了一个月,受到局指领导及广铁集团厦深铁路公司领导高度表扬。 4.2 双壁钢围堰需要加工、底节围堰下水、浮运、定位、接高、下沉及封底,施工工艺复杂,完成时间需要3-4个月比钢管桩围堰施工长;钢板桩围堰的钢板桩需要租赁,并且