钢板桩围堰在水中深基础的应用.doc

钢板桩围堰在水中深基础的应用杭长一分部 贺海军 曹松俊 摘要：水中施工因其隐蔽性，水流因素等带来的不稳定性，使水中墩深基坑的施工方案的选定尤为重要，以及施工中将可能出现的问题处理变的更加困难。文章依托传芳右线特大桥64#水中墩的施工，结合经济成本、质量控制、施工安全等方面阐述了水中墩深基坑的施工工艺。关键词：水中墩 施工 质量控制 施工工艺 杭长客专二标，传芳特大桥64#墩为水中墩，采用桩围堰的施工方案，施工过程中技术难度极大，稍不注意就会出现质量问题造成返工，不仅影响工期也会形成成本浪费，所以在施工中，如何避免这些问题或者如何最大程度的在减少成本的基础上解决问题成为了关键。1.工程概况传芳特大桥DK25+430+630跨麻车江，传芳特大桥64#承台处在麻车江河道上，河岸原地面标高约5.0m，原地面下14m范围内为流塑状淤泥质黏土，地基承载力60Kpa，原地面下14m31m范围内为细角砾石层，地基承载力300Kpa。2.水中墩施工方案水中墩施工的重点是深基坑开挖，而深基坑开挖 的关键则在于围堰支护。该桥深基坑开挖围堰支护方案初期确定了两套，分别是混凝土无底箱围堰和钢板桩围堰。结合场地、工期、经济优越性、地质情况，经过多方必选，钢板桩围堰较混凝土无底箱围堰方案优越性体现在：占用空间小，无须准备混凝土套箱预制场地；对设备要求相对较低，无须配置大型混凝土套箱下沉设备；钢板桩可多次周转、打设速度较快，且节省预制时间，加快了施工进度；钢板桩围堰基坑开挖、围堰拆除安全方便，对原河道恢复较容易。本文以传芳右线特大桥64#水中墩作一下分析。2.1钢板桩长度的确定开挖深度为5m。依据设计提供的地质资料和钻孔过程中捞取的渣样分析，在距地面14m左右的细角砾石层。在桥墩承台周围进行试打，实际打入深度为12m，因此，决定选用14m的钢板桩，外露2m以便搭设施工平台。2.2内支撑的确定钢板桩围堰的围檩间距采用等弯矩法计算，在承台四周外扩1米处打入拉森钢板桩，围檩材料选用双拼40H型钢，内部使用529*12mm螺旋管，由于承台小里程处靠近河岸线，在打入拉森钢板桩结束后在河岸小里程侧使用宕渣填平，防止由于偏心里使得整个支撑体系倾斜，在大里程侧的拉森桩使用I40b工字钢横向焊接，再打入529*12mm螺旋管对其形成另一道加固措施。支撑体系见图1、2：图1 水中墩内支撑平面布置图 图2 现场施工图2.3钢板桩围堰的施工 钢板桩围堰施工流程见图3。图3 钢板桩围堰施工流程图2.3.1拉森钢板桩插打施工准备工作就绪后，首先在钢板桩围堰四条边插入529*12mm螺旋钢管作为定位桩，在螺旋管上焊接H型钢作为导向梁。导向梁安装完成后，用两端专用吊钩的钢丝绳挂起钢板桩，下面垫上方木。调整振动垂落位置后，用U型环将钢板桩上绑好的钢丝与振动锤上的钢丝绳连接，指挥吊至导梁端头，在留足角桩位置的前提下，根据角桩的形状将钢板桩的底贴着导梁的内线或外线的下落放置，依靠绳子的拉力调节振动锤与钢板桩顶的位置和角度，专人指挥吊车起落，使钢板桩顶顺利深入振动锤的齿槽内。通过液压控制系统使振动锤钳住钢板桩，待钢板桩依靠振动锤的自重自由下落到地面准确位置后，启动振动锤，插打钢板桩到预定深度。钢板桩现场插打见图4。 图4 现场插打过程2.3.2基坑开挖及内支撑安装第一道支撑距离地面约为1m，基坑内部使用529*12mm螺旋管进行支撑。而后对基坑进行抽水，进行第二道支撑，在设计间距内焊接H型钢，再进行529*12mm螺旋管的纵向支撑。2.3.3基坑内封底内支撑完成以后，对基坑进行抽水，使用长臂挖机开挖至承台底。检查基坑内的渗水量及钢板桩的变形情况，若情况正常，即可进行C30混凝土的封底，封底厚度30cm。施工中应注意保证砼浇筑过程连续，不间断、不留接缝、一次性完成。另外，为避免封底砼与钢板桩连续，应在接触面部位使用彩条布或塑料薄膜隔离。2.3.4基坑回填及内支撑拆除承台、墩身混凝土施工完毕，墩身模板拆除后，可进行基坑平衡的回填和钢板桩围岩及内支撑的拆除工作。基坑回填土先用自卸汽车运至钢板桩四周，在抽干基坑回填积水后，用反铲围绕墩身周围回填。围堰内平衡土的回填应与内支撑的拆除交替进行。内支撑拆除时，先用人工清理支撑回填土；再用氧气乙炔割开斜撑与围檩连接部位，用履带车吊出斜撑；最后用氧气乙炔逐一割开围檩之间及围檩与钢板桩之间的连接，并用履带车一次吊出。之后继续填土直至下到围檩内支撑高程，再对该道内支撑予以拆除，如此交替进行直至施工完毕。2.3.5钢板桩的拔除钢板桩的拔除与插打是一个相反过程。先在下游选择一块较易拔除的钢板桩，用液压嵌配合振拔桩锤先震动几分钟，再慢慢向上拔起，不可硬拔。如不好拔起，可反复插拔几次以拔除钢板桩，然后依次拔除其余钢板桩