PPT济南某大桥钢板桩围堰施工技术（深水基础）

济南XX大桥主桥桥深水基础础—钢板桩围围堰施工工技术2008年1月月1一、工程程概况1、概况况XX大桥主桥墩基基础墩号为0～5号，其中3号墩为固定墩墩。0、5号墩采用21根φ2.0m钻孔灌注桩，，0号墩桩长90m，5号墩桩长70m。1、2、3、4号墩采用28根φ2.5钻孔灌注桩，，1、4号墩桩长90m，2号墩桩长102m，3号墩桩长98m。0、5号墩承台厚度度4.5m，平面尺寸34.6×13.8m，0号承台顶面标标高33.0m、5号承台顶面标标高30.0m；1、2、3、4号墩承台厚度度6.0m，平面尺寸42.5×23.3m，承台顶面标标高27.0m。2008年1月22、地形、地貌貌与不良地质质（1）桥渡地形正正桥桥址处河河道属济南段段XX窄河道区，宽宽约900m，河床平均高高程高出两岸岸大堤背水面面3.0m。（（2）水文条件XX河流平均流速速2.07m/s，设计施工洪洪水位+30.5m。XX枯水期仅主河河槽有水，水水深约4-6m，水面标高+27m，水面宽约300m。XX主河道内一般般冲刷厚度约约为7.7m～11.3m。2008年1月3（3）工程地质桥位工程地质质地层以第四四系河流相粉粉质土为主，，其间多夹粉粉、细、中沙沙及粉土、薄薄层粘土或透透镜体。其中中覆盖层40m以下姜石含量量较高，姜石石层分布较多多。设计图纸纸反映桥址范范围第一层土土主要为软塑塑的粉质粘土土、粘土及稍稍密的粉土组组成，厚度9.6m～22.5m；第二层为硬硬塑的粉质粘粘土、粘土及及中密的粉土土及中密的砂砂层组成，厚厚度2.7m～11.8m；第三层为硬硬塑状的粉质质粘土组成，，厚度钻孔未未揭露。XX主河道内一般般冲刷厚度约约为7.7m～11.3m，枯水期河床床冲刷层范围围沉积层主要要以粉砂土为为主。2008年1月4二、钢板桩方案的的确定1、根据1、2号墩位处地质质条件和承台台设计标高，，采用钢板桩桩围堰较合适适，围堰防水水性能好，整整体刚度较强强。2、钢板桩围堰堰由单层钢板板桩和两层由由型钢组成的的内撑梁组成成；围堰平面面为矩形，其其内口尺寸为为50×36米，钢板桩单单根长22米，被打入后后，其底端标标高为+9米，顶面标高高为+31m；采用德国拉拉森Ⅳ型钢板桩，套套型锁口，锁锁口内涂上润润滑黄油，两两桩锁口联结结转角10°～15°，摩阻力小，，防渗性较好好，四个转角角位置采用焊焊接的T形钢板桩；2008年1月53、钢板桩的施打打采用平台吊吊机，配合震震动打桩船进进行打入，承承台施工完成成后拔除；内内撑梁分别安安放在设计标标高位置处，，焊接在钢板板桩的牛腿上上，内撑梁外外缘两端与钢钢板桩相撑住住，以加大围围堰抵抗土侧侧压力及水压压力的能力。。2008年1月64、钢板桩施工工完成后，进进行围堰内水水下混凝土封封底施工。封封底混凝土强强度满足要求求后，开始在在围堰内边抽抽水边设置内内支撑。第一一道内支撑安安装前，将围围堰内水抽至至第一道内支支撑设计位置置以下50cm，然后快速安安装好内支撑撑；第一道内内支撑安装完完成后继续抽抽水至第二道道内支撑设计计位置以下50cm，快速安装好好内支撑；继继续抽水至围围堰底，进行行承台施工。。2008年1月75、承台混凝土土分两次浇筑筑，每次为3m厚。当第一次次混凝土浇筑筑完成后，需需要拆除底层层内支撑。为为此，在承台台第一次混凝凝土浇筑完成成，强度满足足要求后拆除除侧模板，将将围堰底部以以上3m范围杂物清理理彻底。然后后在围堰底部部以上3m承台和钢板桩桩围堰间全部部回填沙土，，采用注水措措施保证所填填沙土的密实实。拆除下层层内支撑，将将支撑力分配配到所填沙土土和上层内支支撑上。继续续施工完承台台后拆除钢板板桩围堰内支支撑，拔除钢钢板桩2008年1月8三、钢板桩围围堰结构计算算2008年1月91、设计参数（1）主河道内主主要为软塑的的粉质粘土、、粘土，土体体力学性能如如下：土体容重：r=18.5KN/m3土体内摩擦角角：φ=20°土体总应力粘粘结力Cu=12.16kPa（2）钢板桩力学学性能：钢板桩采用用IV型拉森桩，，重量75kg/m，每1米宽截面模模量W=2037cm3,允许应力为为[σ]=210Mpa。（3）型钢力学学性能[σ]=145Mpa，=85Mpa。2008年年1月102、围堰基底底设计验算算⑴抗基底翻翻起计算基底土体稳稳定，不会会发生翻起起。⑵基底土体体管涌（稳稳定性检算算）钢板桩不发发生管涌的的最大入土土深度：2008年年1月11单根钢板桩桩长22米，围堰钢钢板桩实际际入土深度度为13米。考虑8m冲刷深度的的影响，钢钢板桩入土土深度仅为为5m。因此，在在没有冲刷刷的季节施施工钢板桩桩围堰时，，在内支撑撑合理的情情况下可以以直接抽干干围堰内的的水而不发发生基底翻翻起或土体体管涌，基基底稳定。。在有河床床冲刷季节节，考虑8m冲刷深度的的影响，要要对围堰底底进行水下下混凝土封封底施工。。2008年年1月123、钢板桩、、围堰围囹囹、内支撑撑计算⑴确定围囹囹层数及间间距根据施工的的具体情况况，承台高高度，水压压土压，另另外钢板桩桩虽能满足足强度要求求，但内支支撑布设也也有一定要要求，确定定采用布置置为h=3.5m、h1=3m、h2=3.5m，即钢板桩桩围堰顶面面标高+31m，第一道内内支撑标高高+27.5m，第二道内内支撑标高高+24.5m，封底混凝凝土顶面标标高+21m。2008年年1月13⑵钢板桩计计算在钢板桩围围堰顶面设设置临时内内支撑，钢钢板桩围堰堰抽水至围围堰顶面以以下4m深位置，而而第一道内内支撑尚未未安装为工工况一；第第一道内支支撑安装后后，钢板桩桩围堰抽水水至围堰顶顶面以下7m深位置，而而第二道内内支撑尚未未安装为工工况二；第第一、二道道内支撑安安装完毕，，钢板桩围围堰抽水至至围堰顶面面以下10m深位置，最最终受力状状态为工况况三。2008年年1月142008年年1月15通过MidasCivil计算，三种种工况下钢钢板桩所受受内力如下下：工况一：工况二：工况三：2008年年1月16⑶围囹内内力计算第一、二两两层围囹采采用双I56a，Wx=4684cm3，其中支点点的最大间间距为3m，按照最不不利的简支支计算：2008年年1月17⑷围囹内内支撑计算算内支撑顺桥桥向采用φ630××8mm钢管,横桥向采用用2I36a。按轴心受受压构件计计算，压杆杆两端按铰铰接简化。。①钢管内支支撑计算（（水平面内内）钢管桩轴向向应力②钢管内支支撑计算（（竖直面内内）钢管桩轴向向应力2008年年1月184、封底混凝凝土验算根据钢板桩桩封底后最最高水位时时围堰所承承受的托浮浮力进行估估算，考虑虑最不利状状态，即河河床冲刷最最深处。计计算得围堰堰封底混凝凝土厚度，，h=1.5m。2008年年1月192008年年1月202008年年1月21四、钢板桩桩围堰施工工1、施工准备备：①将新旧旧钢板桩运运到工地后后，详细检检查、丈量量、分类、、编号；②钢板桩的的整修。对对有弯曲、、破损、锁锁口不合的的钢板板桩桩均进行修修整，采用用的方法为为：冷弯、、热敲、焊焊补、割除除。③钢板桩长长度不足时时，可用同同类型的钢钢板桩接长长。接长采采用焊接，，先对焊，，再焊加固固板。2008年年1月22钢板桩接长长现场2008年年1月232、钢板桩围围堰的打设设①导向安装装准确测量后后，打设两两根钢板桩桩，并焊接接钢牛腿,其上放置两两根钢板桩桩并与牛腿腿焊接牢固固，形成框框架作为导导向（此钢钢板桩在围围堰一边打打设完成后后拔除，之之后重新安安装导向））2008年年1月24临时导向钢钢板桩2008年年1月25临时导向框框架2008年年1月26临时导向框框架2008年年1月27②钢板桩插插打Ⅰ、打桩设备备：a、10吨水上浮吊吊；b、60T液压钳式振振动桩锤；；c、钢板桩运运输船。2008年年1月28采用三条普普通运输船船拼成的移移动平台及及40T履带吊2008年年1月2960T液压钳口式式振动桩锤锤2008年年1月3060T液压钳口式式振动桩锤锤2008年年1月31Ⅱ、插打方法法先逐根插打打矩形围堰堰的三个边边，最后一一边先插合合拢后再打打入。实践践证明：该该方法速度度快，合拢拢误差小，，易合拢。。Ⅲ、插打顺序序先上游，后后下游合拢拢。Ⅳ、垂直度的的控制在钢板桩正正面、侧面面各站一人人采用吊线线锥的方法法检查垂直直度，观察察点远离钢钢板桩插打打位置50米~100米为易。2008年年1月32振动桩锤的的钳口正在在嵌入用钢钢丝绳吊起起钢板桩2008年年1月33振动桩锤钳钳住钢板桩桩2008年年1月34钢板板桩桩插插打打2008年年1月月35钢板板桩桩插插打打2008年年1月月362008年年1月月37钢板板桩桩围围堰堰打打设设完完成成2008年年1月月383、钢钢板板桩桩围围堰堰封封底底①清淤淤围堰堰合合拢拢后后进进行行基基底底清清淤淤。。余余姚姚江江河河床床底底为为淤淤泥泥质质粘粘土土。。清清淤淤方方法法为为：：潜潜水水员员潜潜入入河河床床底底，，清清水水泵泵抽抽干干净净的的河河水水通通过过加加压压，，潜潜水水员员持持高高压压水水枪枪冲冲起起、、搅搅混混基基底底淤淤泥泥，，同同时时基基坑坑内内的的泥泥浆浆泵泵抽抽出出浑浑浊浊的的基基坑坑水水，，达达到到清清除除基基底底淤淤泥泥的的目目的的。。2008年年1月月39潜水水员员准准备备潜潜水水清清淤淤2008年年1月月40②、、抛片片清淤淤至至设设计计标标高高后后，，抛抛填填50cm厚粒粒径径不不大大于于20cm的片片石石，，之之后后进进行行水水下下混混凝凝土土封封底底。。2008年年1月月41抛填填片片石石2008年年1月月42③、、砼砼封封底底封底底采采用用C25砼，，厚厚度度为为1.5米。。水下下封封底底采采用用一一次次连连续续浇浇注注完完成成。。封底底混混凝凝土土采采用用导导管管法法，，导导管管设设计计作作用用半半径径为为3.0m。2008年年1月月43砼封封底底2008年年1月月44砼封封底底2008年年1月月454、围围堰堰内内支支撑撑的的安安设设①在封封底底混混凝凝土土达达设设计计强强度度的的50%后即即可可抽抽水水架架设设围围囹囹和和内内支支撑撑。。②支撑撑安安放放原原则则：：先先支支撑撑后后降降水水，，分分层层支支撑撑分分层层降降水水。。③围堰堰第第一一次次抽抽水水较较为为关关键键，，根根据据钢钢板板桩桩新新旧旧程程度度需需配配置置足足量量的的水水泵泵进进行行强强降降水水。。④围堰堰四四角角处处受受力力较较复复杂杂，，为为保保证证围围堰堰安安全全性性，，四四角角采采用用型型钢钢进进行行加加强强。。⑤施工工观观测测，，重重点点是是观观测测围围堰堰围围囹囹、、内内支支撑撑和和钢钢板板桩桩的的变变形形。。如如发发现现变变形形过过大大，，立立即即停停止止抽抽水水，，并并向向钢钢板板桩桩围围堰堰内内注注水水，，以以减减少少变变形形。。分分析析原原因因，，采采取取加加固固措措施施后后，，重重新新抽抽水水、、安安放放支支撑撑。。2008年1月月46参考图片片：安放放的第一一道围囹囹2008年1月月47参考图片片：安放的第第一道围围囹及内内支撑2008年1月月48参考图片片：围堰堵漏漏前抽水水时的情情景2008年1月月49参考图片片：正在用锯锯沫拌合合湿的细细砂堵漏漏2008年1月月50参考图片片：堵漏成功功，围囹囹及内支支撑安装装完成后后2008年1月月512008年1月月525、钢板桩桩围堰可可能遇到到的问题题

及预预防措施施1、打桩过过程中有有时遇上上大的块块石或其其它不明明障碍物物，导致致钢板桩桩打入深深度不够够，则采采用转角角桩或弧弧形桩绕绕过障碍碍物。2、钢板桩桩在淤泥泥质地段段挤进过过程中受受到淤泥泥中块石石或其它它不明障障碍物等等侧向挤挤压作用用力大小小不同容容易发生生偏斜，，采取以以下措施施进行纠纠偏：在在发生偏偏斜位置置将钢板板桩往上上拔l.0m～2.0m，再往下下锤进，，如此上上下往复复振拔数数次，可可使大的的块石等等障碍物物被振碎碎或使其其发生位位移，让让钢板桩桩的位置置得到纠纠正，减减少钢板板桩的倾倾斜度。。3、由于淤淤泥质基基础较软软，有时时施工发发生将邻邻桩带入入现象，，采用的的措施是是把相邻邻的数根根桩焊接接在一起起，并且且在施打打当桩的的连接锁锁口上涂涂以黄油油等润滑滑济减少少阻力。。2008年1月月536、承台施施工钢板桩围围堰抽水水完毕后后，测量量围堰底底面标高高，用砂砂浆找平平承台底底面至承承台底面面设计标标高。在在桩基检检测完成成后，对对桩位进进行复测测，并报报请监理理验收。。在验收收合格后后，进行行承台施施工。根根据钢板板桩围堰堰内支撑撑的布设设要求，，承台砼砼可一次次浇注完完成。承承台模板板使用大大块钢模模板进行行施工。。2008年1月月54承台散热热方案承台混凝凝土一次次整体浇浇筑。为为避免大大体积砼砼温度应应力过大大而产生生裂纹，，采取了了埋设冷冷却水管管，利用用江水循循环，带带走承台台内部热热量使使内外温温差控制制在25℃以内；冷却水管管埋设如如下图2008年1月月55冷却管示示意图2008年1月月56冷却管设设计说明明1、冷却管管采用外外径φ42mm，壁厚2.5mm的无缝钢钢管，冷冷却管连连接段用用φ54mm，壁厚3.0mm的无缝钢钢管。2、如设计计图所示示，承台台每层冷冷却管设设一个进进水口，，一个出出水口。。3、用水泵泵抽水，，保证冷冷却管进进水口有有足够的的压力，，进出水水管的水水温控制制在相差差5～10度之间，，承台从从浇注起起至浇注注完成砼砼后，10天内不断断注水。。4、设计图图中标注注的冷却却管长度度为管道道中心处处距离，，冷却管管保证不不串浆，，不漏水水，安装装完毕，，必须做做密水检检查，保保证注水水时管道道畅通，，砼养生生完成后后，冷却却管内压压入30号水泥浆浆。5、冷却管管用φ22钢筋架立立点焊多多点固定定。6、冷却管管接头采采用满焊焊，且保保证不漏漏水，不不串浆。2008年1月月577、钢板桩桩围堰的的拆除钢板桩在在拆除工工作中应应注意：：1、钢板桩桩围堰拆拆除与围围堰施工工顺序相相反进行行。首先先采用水水泵加水水至最下下一道围围堰标高高处拆除除最下一一道钢围围囹，依依次循环环,直至最顶顶一层围围囹拆除除完毕。。2、钢板桩桩拔除先先行由下下游方向向开始，，对称施施工至上上游方向向，采用用振拔锤锤配浮吊吊进行施