黄河特大桥承台钢板桩围堰施工方案

12008年1月

京沪高速铁路二标十工区济南黄河特大桥主桥

深水基础

—钢板桩围堰施工技术2008年1月2一、工程概况1、概况黄河特大桥主桥墩基础墩号为0～5号，其中3号墩为固定墩。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4.5m，平面尺寸34.6×13.8m，0号承台顶面标高33.0m、5号承台顶面标高30.0m；1、2、3、4号墩承台厚度6.0m，平面尺寸42.5×23.3m，承台顶面标高27.0m。2008年1月32、地形、地貌与不良地质

（1）桥渡地形

正桥桥址处河道属济南段黄河窄河道区，宽约900m，河床平均高程高出两岸大堤背水面3.0m。

（2）水文条件

黄河河流平均流速2.07m/s，设计施工洪水位+30.5m。黄河枯水期仅主河槽有水，水深约4-6m，水面标高+27m，水面宽约300m。黄河主河道内一般冲刷厚度约为7.7m～11.3m。

2008年1月4

（3）工程地质

桥位工程地质地层以第四系河流相粉质土为主，其间多夹粉、细、中沙及粉土、薄层粘土或透镜体。其中覆盖层40m以下姜石含量较高，姜石层分布较多。设计图纸反映桥址范围第一层土主要为软塑的粉质粘土、粘土及稍密的粉土组成，厚度9.6m～22.5m；第二层为硬塑的粉质粘土、粘土及中密的粉土及中密的砂层组成，厚度2.7m～11.8m；第三层为硬塑状的粉质粘土组成，厚度钻孔未揭露。黄河主河道内一般冲刷厚度约为7.7m～11.3m，枯水期河床冲刷层范围沉积层主要以粉砂土为主。

2008年1月5二、钢板桩方案的确定

1、根据1、2号墩位处地质条件和承台设计标高，采用钢板桩围堰较合适，围堰防水性能好，整体刚度较强。2、钢板桩围堰由单层钢板桩和两层由型钢组成的内撑梁组成；围堰平面为矩形，其内口尺寸为50×36米，钢板桩单根长22米，被打入后，其底端标高为+9米，顶面标高为+31m；采用德国拉森Ⅳ型钢板桩，套型锁口，锁口内涂上润滑黄油，两桩锁口联结转角10°～15°，摩阻力小，防渗性较好，四个转角位置采用焊接的T形钢板桩；2008年1月63、钢板桩的施打采用平台吊机，配合震动打桩船进行打入，承台施工完成后拔除；内撑梁分别安放在设计标高位置处，焊接在钢板桩的牛腿上，内撑梁外缘两端与钢板桩相撑住，以加大围堰抵抗土侧压力及水压力的能力。20派08柿年1煎月74、钢赖板桩细施工醋完成饰后，泽进行肯围堰盆内水屯下混厌凝土言封底衬施工遇。封击底混苏凝土萍强度丸满足若要求挑后，街开始拦在围佳堰内帐边抽守水边颈设置渣内支责撑。丛第一禁道内姿支撑虫安装直前，竖将围毅堰内北水抽肺至第众一道引内支唇撑设烟计位着置以符下50渴cm，然咳后快龙速安启装好残内支扣撑；接第一猜道内筒支撑牧安装往完成治后继展续抽跟水至妥第二姜道内季支撑等设计刑位置扒以下50框cm，快踏速安锈装好景内支惭撑；膝继续必抽水昏至围旗堰底扯，进湾行承蒙台施廊工。20叶08母年1雄月85、承抵台混无凝土枝分两愈次浇凤筑，毁每次庆为3m厚。棉当第凯一次法混凝病土浇匆筑完寺成后熊，需买要拆吨除底蓝层内己支撑立。为温此，掘在承婚台第窝一次父混凝筛土浇忽筑完代成，椅强度山满足贵要求蔽后拆圾除侧悼模板共，将叹围堰璃底部圆以上3m范围咏杂物逃清理颗彻底品。然五后在舱围堰灭底部选以上3m承台碑和钢启板桩皮围堰摊间全央部回别填沙斯土，印采用稻注水白措施骆保证垃所填辨沙土增的密眼实。底拆除拐下层烧内支睁撑，芦将支演撑力辆分配脑到所季填沙绝土和听上层柏内支体撑上删。继乖续施哪工完货承台绞后拆傍除钢弹板桩葱围堰爬内支环撑，椅拔除鱼钢板燥桩20衰08飞年1撤月9三、硬钢板锡桩围霉堰结煌构计修算20拥08音年1淹月101、设培计参中数（1）主慈河道样内主损要为懂软塑奔的粉兄质粘方土、界粘土斩，土凡体力阴学性鹿能如侄下：土体僵容重去：r=荒18猪.5然KN家/m专3土体油内摩冶擦角浴：φ=干20休°土体兄总应砌力粘朱结力Cu垄=1非2.斑16蔑kP腿a（2）钢毫板桩宽力学郊性能抗：钢板贱桩采舱用IV型拉汉森桩得，重问量75高kg味/m，每1米宽仔截面院模量W=绍20里37写cm须3,允许门应力签为[σ躲]=航21暂0M贼pa。（3）型现钢力授学性具能[σ办]=怕14沙5M搜pa，=8宾5M绣pa。20巨08摧年1描月112、围匆堰基消底设愿计验断算⑴抗摊基底剥翻起妖计算基底筝土体奋稳定苹，不唉会发刑生翻俯起。⑵基用底土用体管吵涌（训稳定鄙性检壶算）钢板贴桩不淹发生烛管涌省的最猜大入舒土深标度：20书08愧年1脾月12单根证钢板职桩长22米，蓄围堰沫钢板励桩实孕际入滥土深贱度为13米。爬考虑8m冲刷行深度演的影赔响，监钢板槽桩入央土深仰度仅寻为5m。因畏此，塌在没蓬有冲荐刷的毕季节凤施工您钢板霉桩围雹堰时娇，在雕内支紧撑合套理的轿情况统下可忌以直伪接抽蹄干围顺堰内总的水圣而不柏发生雹基底动翻起老或土火体管写涌，伐基底轰稳定感。在摘有河堵床冲您刷季叫节，铃考虑8m冲刷压深度和的影精响，险要对猎围堰献底进为行水侍下混直凝土唇封底势施工辱。20心08迎年1葛月133、钢舒板桩社、围声堰围反囹、蛛内支局撑计法算⑴确坚定围踪蝶囹层海数及苦间距根据菜施工汤的具洒体情开况，蚁承台近高度演，水闲压土是压，跃另外赠钢板蒸桩虽遭能满戏足强闲度要汤求，盒但内避支撑叹布设吗也有薯一定歉要求滩，确铜定采确用布裂置为h=堡3.杏5m、h1壮=3志m、h2充=3膜.5声m，即涂钢板盏桩围妻堰顶匀面标牺高+3僚1m，第踩一道艺内支疑撑标帐高+2侧7.亿5m，第旦二道轨内支科撑标阴高+2拥4.动5m，封邪底混暑凝土择顶面赴标高+2掌1m。20局08吃年1馆月14⑵钢板预桩计杨算在钢笨板桩邻围堰哀顶面累设置赛临时择内支宰撑，典钢板见桩围纺堰抽纵水至灰围堰晨顶面法以下4m深位饺置，备而第守一道虽内支资撑尚弊未安拥装为耗工况负一；挎第一搂道内休支撑饭安装乔后，饺钢板址桩围悬堰抽撑水至哄围堰尖顶面勾以下7m深位倒置，担而第崭二道帐内支驴撑尚吨未安雨装为覆工况向二；宣第一潜、二步道内坝支撑帅安装蒜完毕额，钢亏板桩舰围堰姥抽水年至围奥堰顶党面以代下10狐m深位修置，仇最终听受力谷状态柄为工黑况三搂。20机08零年1享月1520局08奇年1衰月16通过Mi翁da宽s止Ci鹊vi糕l计算事，三扮种工炭况下猛钢板膜桩所约受内芦力如钻下：工况弓一：工况它二：工况沟三：20段08廊年1觉月17⑶围囹胳内力泽计算第一息、二畜两层名围囹年采用渐双I5殖6a，Wx黄=4衡68想4黄cm替3，其欧中支痕点的犁最大郑间距绿为3m，按准照最居不利瞧的简预支计估算：20厅08抓年1驳月18⑷围囹帐内支朽撑计血算内支甚撑顺凳桥向寨采用φ6利30翁×8塌mm钢管,横桥熊向采泛用2I炭36姨a。按租轴心裤受压妖构件盯计算裙，压屡杆两愚端按康铰接害简化仆。①钢糕管内辱支撑小计算边（水岔平面枝内）钢管逮桩轴愧向应舰力②钢派管内煮支撑怀计算苗（竖袍直面殊内）钢管命桩轴疮向应寇力20病08结年1翠月194、封紫底混灶凝土私验算根据已钢板久桩封报底后梁最高假水位俘时围狗堰所圆承受据的托拉浮力情进行汁估算瓦，考凡虑最消不利遮状态敌，即秧河床辆冲刷芬最深滨处。研计算鸡得围马堰封宝底混化凝土熔厚度散，h=秩1.却5m。20议08冒年1喂月2020储08防年1兆月2120仪08槽年1牛月22四、是钢板宰桩围上堰施笼工1、施桃工准屑备：①要将新抚旧钢行板桩饥运到胞工地赴后，织详细露检查贞、丈茅量、逮分类膛、编繁号；②钢拌板桩浓的整支修。屑对有给弯曲扯、破滴损、垫锁口卧不合既的钢姐板板杆桩均蓬进行珍修整革，采碰用的谢方法闷为：窃冷弯趁、热命敲、跨焊补谋、割选除。③钢洽板桩皆长度性不足肿时，日可用嗽同类固型的疾钢板至桩接宵长。揉接长伏采用峡焊接躁，先缴对焊及，再英焊加庄固板液。20宿08差年1院月23钢板很桩接值长现内场20玻08彻年1证月242、钢达板桩疑围堰段的打效设①导六向安雄装准确挣测量首后，叉打设刑两根孟钢板街桩，封并焊定接钢知牛腿,其上逐放置悠两根驼钢板幼桩并腐与牛京腿焊四接牢要固，胀形成崇框架文作为陪导向迟（此喷钢板掠桩在映围堰雨一边备打设彼完成借后拔邀除，网之后怒重新叶安装扫导向原）20升08辱年1渡月25临时损导向合钢板皮桩20壤08头年1跑月26临时熊导向贞框架20绒08碍年1选月27临时盖导向仆框架20你08衫年1角月28②钢板筋桩插侦打Ⅰ、打敌桩设视备：a、10吨水增上浮习吊；b、60尝T液压痕钳式韵振动熟桩锤脸；c、钢县板桩盏运输仰船。20部08宵年1腰月29采用写三条愈普通威运输央船拼亿成的翅移动皇平台尤及40帆T履带丘吊20教08眨年1嗓月3060冷T液压棚钳口李式振亚动桩丑锤20撇08净年1趴月3160劝T液压贺钳口摄式振段动桩榆锤20退08翁年1俊月32Ⅱ、插兴打方辫法先逐阵根插哄打矩肚形围铜堰的搁三个姨边，遇最后逐一边什先插仿合拢雀后再后打入萌。实茫践证煤明：孙该方峰法速泼度快智，合押拢误鬼差小善，易援合拢早。Ⅲ、插喘打顺薄序先上扁游，地后下供游合能拢。Ⅳ、垂予直度渠的控剥制在钢敞板桩墓正面臣、侧趴面各妈站一源人采印用吊蚀线锥单的方眯法检咬查垂码直度岭，观坑察点弃远离啄钢板扒桩插员打位区置50米~1扫00米为役易。20辰08井年1职月33振动刃桩锤郊的钳仓口正钢在嵌础入用滨钢丝坛绳吊弱起钢郑板桩20阿08劣年1反月34振动阿桩锤溪钳住色钢板赤桩20挥08熟年1淹月35钢板乓桩插抵打20坑08浅年1弄月36钢板甜桩插弊打20缓08纲年1尺月3720票08起年1预月38钢板四桩围轿堰打扮设完扇成20脉08飞年1糖月393、钢部板桩英围堰哈封底①清淤围堰魔合拢敌后进敢行基夹底清是淤。摊余姚夸江河锅床底灶为淤纠泥质灰粘土眯。清混淤方掉法为夸：潜记水员历潜入贿河床罢底，竹清水遍泵抽闸干净爹的河粗水通廉过加做压，鱼潜水负员持彼高压袋水枪旧冲起左、搅爸混基屠底淤塘泥，碧同时榜基坑茧内的起泥浆妄泵抽爪出浑粪浊的妨基坑佛水，璃达到负清除册基底峡淤泥复的目铁的怪。20择08粉年1割月40潜水米员准密备潜妖水清第淤20点08尼年1度月41②、抛片清淤古至设焰计标裳高后垮，抛掏填50炮cm厚粒仰径不挺大于20创cm的片许石，完之后仇进行土水下汤混凝照土封南底。20踩08烟年1房诚月42抛填路片石20贤08揭年1铺月43③、砼饰封底封底肤采用C2塞5砼，尽厚度脉为1.敞5米。水下龟封底青采用蓬一次艇连续重浇注认完成掉。封底摊混凝为土采搭用导宅管法艰，导欢管设揪计作错用半泛径为3.片0m。20森08史年1建月44砼封雹底20施08站年1妖月45砼封痛底20次08哥年1盟月464、围俭堰内肤支撑佣的安尼设①在封堂底混练凝土治达设庸计强肆度的50广%后即泊可抽吩水架仿设围发囹和湿内支的撑池。②貌支撑钻安放被原则著：先判支撑灯后降场水，像分层役支撑裁分层班降水专。③围字堰第李一次食抽水兆较为接关键滚，根糊据钢嫩板桩宽新旧坊程度怀需配纠置足锅量的染水泵虏进行途强降擦水肯。④围惠堰四张角处葡受力彩较复急杂，镇为保立证围律堰安罚全性慎，四晚角采脊用型赵钢进炉行加让强膏。⑤施馅工观寸测，胡重点谷是观晨测围雅堰围犯囹、辅内支乱撑和座钢板叮桩的买变形距。如戏发现优变形编过大投，立笼即停寺止抽畏水，绑并向涨钢板兔桩围问堰内早注水乒，以脏减少限变形然。分淹析原咱因，贱采取馅加固菜措施抵后，途重新躁抽水评、安努放支哨撑。20困08义年1悉月47参考码图片会：安尘放的巧第一贵道围章囹20愈08舱年1怀月48参考揭图片挖：安放盯的第荡一道宪围囹肆及内淡支撑20准08袖年1叠月49参考讽图片新：围堰妹堵漏饱前抽胀水时范的情约景20抬08锐年1承月50参考绩图片侧：正在姜用锯悄沫拌剃合湿才的细他砂堵辟漏20延08窃年1汁月51参考易图片：堵漏始成功光，围眉囹及蜓内支丝式撑安挨装完扯成后20灿08圾年1互月5220绪08鲜年1俭月535、钢奶板桩坝围堰言可能翁遇到袄的问躬题窄及预拘防措避施1、打鞭桩过凤程中宫有时起遇上踏大的古块石妻或其坦它不理明障兽碍物尊，导幸致钢躺板桩捞打入析深度美不够浸，则想采用室转角酿桩或御弧形萄桩绕白过障贴碍物慌。2、钢眯板桩雹在淤咐泥质忙地段海挤进嗓过程排中受醒到淤举泥中贿块石轧或其淘它不硬明障社碍物估等侧径向挤用压作愉用力盒大小猜不同扑容易鸽发生碎偏斜欢，采多取以透下措竿施进棉行纠横偏：伴在发血生偏接斜位烧置将蛛钢板白桩往固上拔l.舍0m～2.出0m，再哀往下俩锤进今，如阻此上婚下往阁复振歪拔数源次，东可使看大的韵块石良等障按碍物狭被振尤碎或射使其拳发生检位移腐，让架钢板璃桩的孤位置激得到技纠正达，减吓少钢报板桩甩的倾客斜度柜。3、由忙于淤脾泥质滥基础庄较软睬，有庄时施症工发潮生将广邻桩毯带入牛现象懂，采挎用的陈措施瓣是把酸相邻赛的数信根桩什焊接察在一间起，才并且够在施植打当访桩的崖连接秤锁口脖上涂敢以黄狮油等挤润滑蓝济减趋少阻蚁力。20并08甲年1退月546、承吹台施虏工钢板耻桩围郊堰抽浸水完吧毕后旋，测倡量围意堰底温面标暑高，士用砂娃浆找让平承尾台底使面至纱承台英底面摄设计注标高司。在卧桩基快检测毫完成慌后，贝对桩歌位进伪行复织测，兰并报另请监杆理验昨收。智在验筐收合展格后倾，进连行承讽台施欺工。狡根据馅钢板枪桩围判堰内剪支撑嘉的布贴设要若求，述承台舱砼可悟一次虚浇注揭完成即。承铁台模完板使彻用大谣块钢垒模板臭进行直施工换。20砖08哑年1筛月55承台午散热羽方案承台某混凝顺土一退次整枣体浇都筑。振为避洞免大石体积双砼温刺度应布力过貌大而葛产生陷裂纹犹，采驱取了渠埋设叙冷却贼水管弟，利爱用江反水循流环，腔带走堂承台或内部热热量治使败内外罪温差踩控制材在25挨℃以内走；冷却峰水管客埋设纲如下肆图20厨08冷年1冠月56冷却枝管示膏意图20锯08吵年1婆月57冷却拿管设悉计说嚼明1、冷俱却管勉采用填外径φ4洪2m释m，壁醒厚2.换5m枝m的无龄缝钢戴管，估冷却幅管连予接段渗用φ5侨4m铁m，壁君厚3.侨0m坏m的无她缝钢班管。2、如荒设计葡图所惰示，栽承台隔每层骑冷却票管设课一个舱进水贺口，洋一个贡出水篮口。3、用胳水泵赖抽水睬，保未证冷童却管烈进水肌口有缘瑞足够证的压扑力，膜进出物水管圆的水淹温控斯制在酒相差5～10度之喜间，馅承台稀从浇鬼注起阵至浇伏注完形成砼找后，10天内鹿不断类注水附。4、设校计图硬中标条注的叠冷却雪管长弄度为庙管道践中心哈处距艺离，封冷却著管保烟证不树串浆居，不描漏水障，安葡装完球毕，惊必须亦做密弯水检扭查，咳保证子注水搂时管蔬道畅踏通，胡砼养驴生完耐成后宫，冷省却管蛇内压年入30号水安泥浆毙。5、冷肺却管县用φ2革2钢筋商架立悦点焊装多点华固定斤。6、冷奇却管栋接头稠采用乡丰满焊拌，且喷保证色不漏他水，刃不串锹浆。20傅08根年1甜月587、钢陶板桩污围堰竿的拆匹除钢板心桩在凑拆除乎工作肿中应厌注意齿：1、钢勺板桩碰围堰冰拆除浅与围值堰施故工顺炒序相旁反进铃行。罚首先隐采用杂水泵饰加水但至最票下一额道围临堰标浪高处绢拆除裹最下灶一道离钢围点