单壁钢围堰范文

单壁钢围堰范文（精选4篇）

单壁钢围堰 第1篇

木兰溪特大桥是福厦铁路的控制工程之一,全长6.83 km;主跨采用(48+3×80+48)m预应力混凝土连续刚构跨越木兰溪河;具有施工难度大,施工工艺复杂,技术要求高,工期要求紧等特点。其主跨水中墩111号～114号墩承台底面标高分别为-2.977 m,-3.477 m,-3.477 m,-3.477 m。承台平面尺寸均为15.8 m×11.6 m×3 m,每承台有12根ϕ2.0 m桩基。通航水位为4.53 m,均采用有底单壁钢吊箱围堰进行施工。

由于本桥位于近海地带,受涨落潮影响,河道水位落差较大,同时施工受台风影响,故钢吊箱必须有足够的高度,满足涨潮与落潮的施工要求;还由于施工受潮汐及台风影响,所以钢吊箱要有足够的刚度与稳定性。

2 钢吊箱设计

2.1 加工数量

承台的平面尺寸为15.8 m×11.6 m,加工承台吊箱底模的平面尺寸为15.9 m×11.7 m,底模4块,侧模14块。

2.2 钢吊箱顶面、底面标高

111号墩承台封底混凝土厚度为1.5 m,钢吊箱侧模顶标高为:通航水位标高4.53+1=5.53 m;钢吊箱底面标高为:承台底标高-2.977-1.5=-4.477 m。钢吊箱高度为5.53-(-4.477)=10.007 m。

112号,113号,114号墩承台封底混凝土厚度为1.5 m,钢吊箱侧模顶标高为:施工水位标高4.53+1=5.53 m;钢吊箱底面标高为:承台底标高-3.477-1.5=-4.977 m。钢吊箱高度为5.53-(-4.977)=10.507 m。

2.3 钢吊箱结构设计

2.3.1 侧模

侧模面板采用10 mm厚钢板,竖向主梁采用Ⅰ36b工字钢,工字钢之间间距为80 cm;侧模横向次梁采用[16槽钢,间距50 cm。

2.3.2 底模

底模面板采用10 mm厚钢板,底模主梁采用Ⅰ36工字钢,工字钢间距为150 cm;次主梁采用[16槽钢,间距50 cm。

2.3.3 承重结构

1)顶部承重架:用作钢吊箱初步就位时吊箱顶部受力时的临时承重结构。2)底部承重架:用作吊箱就位后受力由顶部转换到底部后的承重结构。在每个桩基钢护筒上开方形孔,加焊钢板加固,安装Ⅰ25b工字钢纵、横主梁及手拉葫芦,与钢吊箱底模主梁Ⅰ36工字钢的吊耳连接,作为钢吊箱下沉时的承重结构。钢吊箱就位后,把槽钢抗浮抗拉杆与桩基钢护筒通过型钢焊接,拆除手拉葫芦,进行力系的转换。槽钢抗浮抗拉杆与桩基钢护筒及钢吊箱底模主肋Ⅰ36工字钢构成了钢吊箱后续施工的承重结构。

2.3.4 槽钢抗浮抗拉杆

抗浮抗拉杆采用2[20槽钢通过钢板对焊连接成方形。

2.3.5 止水

吊箱底止水采用“半月形”钢板在吊箱内封堵,模板接缝止水采用2 cm厚软橡胶条。

2.3.6 封底

采用垂直导管法浇筑水下封底混凝土,封底混凝土为C25混凝土,封底厚度为150 cm。

3 钢吊箱围堰的施工

3.1 钢吊箱模板的制作及加工

1)在码头岸上钢结构加工场地,采用型钢、角钢、钢板焊接,分块加工钢吊箱的底模、侧模。2)在底模、侧模上焊接好各种吊耳、支撑连接,为钢吊箱的后续施工做好准备。

3.2 测量放样

1)桩基混凝土浇筑完成后,拆除钻孔平台及中间防碍钢吊箱安装、下沉的ϕ630钢护筒支承桩和部分连接[22槽钢。测量放样好承台底面、吊箱底面、承台顶面、吊箱顶面等标高及中线。

2)在桩基钢护筒距离水面0.5 m处,在桩基钢护筒上焊接钢牛腿,作为拼装钢吊箱临时平台的支点。在钢护筒上设方形孔,加焊钢板和型钢,形成受力点。

3.3 安装临时拼装平台

1)汽吊配合,由船舶运输现场拼装钢吊箱临时支承平台的Ⅰ25b工字钢至墩位处。

2)浮吊配合,安装临时支承平台的纵横Ⅰ25b工字钢,构成墩位处拼装钢吊箱的临时支承平台。

3.4 底板安装

1)汽吊配合,由船舶运输钢吊箱的底模加工块至临时支承平台处。2)浮吊配合,在临时支承平台上,把钢吊箱底模分块安装就位后,对底模拼接缝处焊接,把底模连成整体。3)在桩基钢护筒上安装工字钢受力架,在受力架和底模吊耳之间安装手拉葫芦并拉紧。在底模工字钢骨架上安装由两根[20槽钢拼焊组成的抗浮抗拉杆。

3.5 安装侧模及内支撑

1)汽吊配合,由船舶运输钢吊箱的侧模模板至临时支承平台处。2)浮吊配合,在临时支承平台上,把钢吊箱侧模分块安装,安装时利用外侧ϕ630钢护筒支承桩与侧模进行临时连接,防止侧模倾倒,使侧模分块安装就位,拧紧连接螺栓,把侧模连成整体。

3)为防止钢吊箱下沉时侧模因为水压力和水的冲击力而变形扭曲,保证钢吊箱的安全,在钢吊箱内部安装贝雷梁桁架作为内撑,防止钢吊箱在后续施工过程中产生变形扭曲。

3.6 第一次受力体系转换

1)由统一指挥人员进行指挥,所有手拉葫芦同时拉紧起吊钢吊箱,使之脱离临时支承平台0.2 m,进行力系的转换。注意利用ϕ630钢护筒支承桩,做好支撑,严格控制倾斜、扭转、偏移。2)浮吊配合,拆除临时拼装平台上的Ⅰ25b工字钢,割除钢牛腿。

3.7 钢吊箱下沉

1)由统一指挥人员进行指挥,所有手拉葫芦同时松动,使钢吊箱缓慢均匀沉入水中。在钢吊箱沉入水中的过程中,严格控制其倾斜、扭转、偏移。技术人员注意使用全站仪和水准仪进行监控,严格控制钢吊箱的垂直度。2)下沉分三阶段,每一阶段到规定标高时,使用全站仪和水准仪进行测量,检查钢吊箱的中线和标高,使钢吊箱的中线和标高满足设计和规范要求。

3.8 浇筑封底混凝土

1)钢吊箱底模下沉至规定标高后,经精密检测钢吊箱的中线和标高,满足要求后,在抗浮杆和钢护筒之间焊接槽钢,锁定抗浮抗拉杆,使钢吊箱不上浮,同时拆除手拉葫芦,进行力系的转换。2)在浇筑水下封底混凝土前,对底模与桩基钢护筒之间约10 cm的间隙,用预先准备好的钢圈焊接,加焊角钢加固,做密封处理。3)采用垂直导管法灌注水下封底混凝土,在桩基与桩基正中间布置浇筑点。封底混凝土对整个承台非常重要,采用垂直导管法一次浇筑完成。封底混凝土采用水下混凝土,浇筑厚度1.5 m,混凝土坍落度控制在18 cm～22 cm,初凝时间不少于10 h,采用5 mm～25 mm碎石,其和易性等必须达到施工工艺要求。混凝土供应速度不小于40 m3/h,边浇筑边进行观测,判别各浇筑点是否达到浇筑标高。封底过程中吊箱内、外设连通孔,保持内、外水头基本一致,减少因吊箱内壁水头升高对底板增加的荷重和对侧模增加的内压力。

3.9 第二次力系转换

1)钢吊箱水下封底混凝土强度达到要求后,将钢吊箱内的水抽干,把槽钢抗浮抗拉杆与桩基钢护筒用槽钢加强焊接连接,为再度转换力系做好准备。2)割除封底混凝土顶面以上部分的抗浮抗拉杆及钢护筒,进行力系的转换。钢吊箱封底后,进行力系转换,凿开护筒四周部分混凝土,把底板纵、横主肋的工字钢与桩顶标高以下的钢护筒用L形钢板焊接,保证钢吊箱的抗浮和承载能力。力系转换完成后,再切割钢护筒、抗浮抗拉杆。

3.10 浇筑承台混凝土

凿除桩头浮浆,并清理干净。绑扎承台钢筋时,要保证桩身的钢筋伸入到承台中,与承台钢筋连成一体,钢筋要调直和清除干净。由于是大体积混凝土浇筑,必须严格控制混凝土的坍落度,施工中随时抽样做试验,混凝土分层浇筑和振动,振动上层混凝土时,振动棒要在下层混凝土初凝前插入下层混凝土一起振动,确保上下层连接良好,振动时快插慢拔,保证混凝土密实,浇筑完成后及时进行养生。

4 结语

目前,木兰溪特大桥水中承台采用单壁钢吊箱围堰施工已经全部完成,施工后的承台内实外光,线条平顺;不仅施工质量达到了比较满意的效果,而且施工进度也得到了充分保证,为上部连续梁施工打下了良好的基础。

摘要：对木兰溪特大桥单壁钢吊箱围堰的设计与施工进行了简要叙述,提出了具体的施工措施,以积累特大桥单壁钢吊箱围堰的设计和施工经验,从而确保钢吊箱围堰的工程质量,为上部连续梁施工打下良好基础。

海上承台单壁钢吊箱设计 第2篇

关键词：单壁钢吊箱,计算模型,设计

1 工程简介

1.1 工程概况

大连星海湾跨海大桥位于大连市星海湾南部海域, 是大连市交通网规划中的重要组成部分, 其中海上主桥为双塔三跨地锚式悬索桥, 主梁为双层钢桁架结构, 单层四车道, 跨度布置为180 m+460 m+180 m=820 m。

索塔每根塔柱下设一个承台, 承台之间不设横系梁, 承台由12根2.5 m的钻孔灌注桩支撑, 承台尺寸为17.3 m×23.6 m×6.05 m;承台顶标高为+2.05 m, 底标高为-4.0 m, 承台厚6.05 m, 采用C45高性能混凝土。

1.2 水文气象条件

水位:施工所处区域水深12 m~15 m, 设计高水位1.66 m (高潮累计频率10%) , 设计低水位:-1.38 m (低潮累计频率90%) , 施工水位0.3 m。

潮汐:据历年潮汐资料, 大潮升2.9 m, 小潮升2.3 m, 平均海面1.6 m, 最大潮差3.9 m, 平均潮差3.7 m。

波浪:据波浪观测资料显示, 勘区以风浪为主, 涌浪为次。星海湾海区大部分时间的波浪小于0.5 m (占70%) , 大于1 m波高的时间仅占5.7%, 大于2 m波高仅占0.4%, 相对较平静。

气象:全年平均风速5.3 m/s, 台风最大风速31.0 m/s, 50年一遇:本市基本风压0.65 k N/m2。

2 设计条件及荷载工况

2.1 设计条件

索塔承台所在位置海床标高在-11.5 m~-12.5 m, 钢吊箱底部标高为-6.0 m, 顶标高为+4 m, 承台顶面标高+2.05 m, 底面标高-4.0 m, 承台高度6.05 m。封底混凝土厚度2.0 m。

2.2 荷载工况

根据钢吊箱在施工过程中的不同阶段及受力状态, 有以下几种荷载工况:

1) 下放阶段。钢吊箱在缓慢下放过程中, 与外侧海水保持连通, 钢吊箱内外水压力平衡。

2) 封底混凝土浇筑阶段。水下浇筑封底混凝土阶段, 内外静水压力同样保持平衡, 封底混凝土重量通过吊杆最终传递至钢护筒上。

3) 抽水后承台施工阶段。封底混凝土达到强度后关闭侧板上的连通管开始抽水, 抽水完成时, 外侧静水压力、波浪力、水浮力均由钢吊箱整体承担, 整个钢吊箱达到最不利荷载状态。

承台分两次浇筑, 第一次浇筑2.3 m, 第二次浇筑3.75 m。

3 钢吊箱结构构造

3.1 钢吊箱总体结构

钢吊箱是一种为海上承台施工提供无水作业环境的围堰结构, 其阻水原理是通过钢吊箱侧壁板和封底混凝土形成一个密封空间, 达到和陆地承台施工同样的效果。钢吊箱主要由壁板 (侧板) 、底板、悬吊系统、内支撑等组成。钢吊箱整体结构如图1, 图2所示。

3.2 钢吊箱底板

钢吊箱底板主承重梁采用双支H型钢, 承重梁上设置工字钢分配梁, 间距控制在50 cm左右, 在钢护筒附近留出10 cm空隙, 考虑到钢吊箱施工完成后, 底板很难回收, 故底板面板采用组合钢模板, 组合钢模板与工字钢分配梁满焊连接。钢吊箱底板构造如图3所示。

3.3 单壁钢吊箱壁板

单壁钢吊箱侧板厚为81 cm, 高10 m, 面板采用10 mm钢板, 肋板采用∠75等边角钢, 在肋板上焊接整体式桁架, 桁架横向使用∠75等边角钢的水平斜撑, 将内外两道角钢连接成横向的桁架, 桁架竖向使用∠75等边角钢的竖向斜撑, 将内外两道竖向角钢连接成竖向的桁架, 在连接处使用∠100等边角钢连接, 竖向增加[20型钢提高单壁钢吊箱抗弯能力。钢吊箱壁板结构如图4所示。

3.4 内支撑

内支撑设置两层, 分别设置在-0.5 m和+3.0 m处。第一次浇筑完成后将下面第二层内支撑拆除;内支撑材料选取钢管结构, 内支撑围檩为双支H型钢。

3.5 悬吊系统

悬吊系统底板承重梁和钢护筒上承重梁均采用双支H型钢, 吊杆采用32精轧螺纹钢, 共设置40根吊杆, 在钢吊箱整体下放的过程中, 为了保证各个下放吊点下放的同步性, 下放吊点的选择应尽可能少, 综合考虑只使用其中的18根, 其他22根吊杆在浇筑封底混凝土时参与受力。

4 设计计算

针对钢吊箱施工的过程中各阶段不同的荷载工况进行受力分析计算, 计算采用MIDAS Civil2012对结构整体建模计算。

4.1 荷载取值

1) 流水压力。流水压力标准值按照JTS 144-1-2010港口工程荷载规范进行计算, 然后以均布压力荷载施加在侧壁板上。

2) 波浪力。波浪力的计算按照JTJ 213-98海港水文规范进行, 计算时静水位标高取高潮水位+1.66 m, 海床标高取-12.5 m。查取水文资料, 取设计波高H=2.03 m, 波浪平均周期。

可计算得波长:

对照波浪对建筑物的作用, 分波峰和波谷两种形态分别计算波浪力, 绘制波浪压力分布如图5所示。

3) 静水压力。海水的容重取10.25 k N/m3, 静水压力计算按最高水位+1.66 m计算, 最大净水压力p静=γH=10.25× (1.66+6) =78.5 k Pa, 按倒三角形压力荷载加载到壁板上。

4.2 计算内容

1) 钢吊箱下放过程中底板及悬吊系统受力计算;2) 封底混凝土浇筑过程中底板及悬吊系统计算;3) 抽水后, 钢吊箱壁板的受力计算;4) 封底混凝土计算。

4.3 计算结果

1) 钢吊箱下放阶段。下放过程中, 将侧板自重换算成均布压力荷载施加在底板上, 偏安全不考虑水浮力作用。

计算结果为:32精轧螺纹钢吊杆应力为367 MPa, 底板悬吊系统主承重梁最大应力118 MPa, 钢护筒上悬吊系统承重梁最大应力106 MPa。

2) 封底混凝土浇筑阶段。在封底混凝土浇筑完成后, 尚未与钢护筒产生粘结力之前, 底板及悬吊系统达到最不利受力状态。

吊杆最大应力为516 MPa, 底板悬吊系统主承重梁最大应力126 MPa, 钢护筒上悬吊系统承重梁最大应力118 MPa, 能够满足要求。

3) 钢吊箱内抽水完成。抽水完成后, 钢吊箱壁板在水流力、波浪力、静水压力共同作用下达到最不利状态, 壁板及板后的角钢竖肋、横肋用板单元建立, 其余用梁单元模拟。经过分析:在封底混凝土顶面位置处, 壁板有应力集中, 最大应力166 MPa, 外侧桁架最大应力为121 MPa, 内支撑最大应力为98 MPa, 满足使用要求。

4) 封底混凝土计算。封底混凝土达到强度后, 受力点转换到了封底混凝土与钢护筒之间的粘结力上, 它抵抗封底混凝土自重、钢吊箱自重、第一次浇筑承台混凝土重量及水浮力, 须对其进行抗浮计算。

抗浮计算分两个阶段:一个阶段是钢吊箱内抽完水后浇筑承台混凝土前;另一个阶段是浇筑完承台混凝土后承台混凝土初凝前, 分别计算封底混凝土与钢护筒间粘结力及钢吊箱围堰的上浮力, 使其满足下式要求:

其中, K为抗浮安全系数;P为封底混凝土与钢护筒间的粘结力, 按经验值150 k N/m2计算;F1为钢吊箱围堰抽水后浇筑承台混凝土前高潮位时的浮力;F2为钢吊箱围堰浇筑完承台混凝土后初凝前低潮位时的浮力;F3为封底混凝土自重;F4为钢吊箱自重;F5为承台混凝土自重。

[k]=1.1, 计算结果如下:

第一阶段:K=3.55>1.1, 满足要求, 钢吊箱整体不会在高潮位上浮;

第二阶段:K=1.14>1.1, 满足要求, 钢吊箱整体不会在低潮位浇筑第一层承台混凝土时下沉。

5 结语

海上承台单壁钢围堰设计, 要充分考虑海洋环境对单壁钢吊箱产生的影响, 从现场组织施工结果来看, 能够很好的满足使用要求, 工艺操作简单, 材料用量合理, 并能回收再利用, 做到了节约工期, 施工安全可靠, 为后序施工奠定良好的基础。

参考文献

[1]JTG/T F50-2011, 公路桥涵施工技术规范[S].

[2]JTJ 213-98, 海港水文规范[S].

[3]JTS 144-1-2010, 港口工程荷载规范[S].

[4]黎建宁, 鲜亮.海域深水区混凝土底板钢吊箱围堰施工技术[J].施工技术, 2012 (5) :7-8.

水中基坑单壁钢板桩围堰设计与施工 第3篇

关键词：水中基坑,钢板桩围堰,计算,施工技术

1 工程概况

某双幅四线铁路桥，上部结构为2×24 m+8×32 m后张法预应力混凝土T梁，下部为圆端形实体桥墩，钻孔灌注桩及承台基础。本桥跨渭河，河内常年有水且水流较急，水深为1.3 m～2.0 m，本桥4号～8号墩均位于水中，施工中须采取措施保证水中墩基础施工质量。

2 基础施工方案选择

本桥6号墩位于河道中央，若采用草袋围堰施工，则堰体较长，对河道压缩较严重，墩位处水位抬升较大，基坑开挖方量大，支护结构复杂，且开挖后基坑内渗水量较大影响基础施工质量;考虑到钢板桩围堰施工周期短，止水效果好，打拔容易，与内部支撑结合后整体刚度大，入土深度满足要求后无需封底等优点，进行技术、经济比较后，决定采用单壁钢板桩围堰来施工位于河道中央的6号墩基础。为保证施工时堰体结构稳定与基础施工质量，在施工前对钢板桩围堰进行了设计计算。

本工程钢板桩围堰采用德国Larsson-Ⅳ型，宽度40 cm，厚度17 cm，长16 m，重量75 kg/m，截面模量W=2 037 cm3，容许应力[σ]=180 MPa。采用单支撑结构，支撑设于距板桩顶0.5 m处，内支撑环梁采用HPH400×400型钢，斜撑采用槽钢组合截面压杆。钢板桩桩顶标高高于施工中可能出现的最高水位0.5 m，环向支撑设于桩顶以下0.5 m处。

6号墩处河床地质分布主要为亚砂土、粉砂、软粘土和粘土，硬塑粘土埋藏较深，给钢板桩入土部分的受力及计算带来了一定问题和困难。考虑到施工中水位可能上涨，为保证安全，以施工中可能出现的最高水位(水深2.5 m)进行计算。6号墩处的地质资料及计算简图见图1。

3 钢板桩围堰设计计算

钢板桩围堰设计计算的内容主要包括钢桩板所受土压力及入土深度的计算，桩板及支撑强度采用等值梁法进行计算，取1 m宽板桩进行计算，确定桩板的入土深度，以此来确定桩板的长度，并验算桩板强度。

1)土压力计算。由于河床由层状土组成，为简化计算，土的容重γ、土的内摩擦角、主动土压力系数Ka与被动土压力系数Kp值均按各层土的加权平均值进行计算。根据以往施工经验先粗略估计钢板桩入土深度，取河床以下14.0 m范围内土层进行加权平均计算。计算得:

考虑墙土间摩擦力作用，将板桩的被动土压力乘以修正系数(为安全起见，主动土压力则不折减)，查表1得被动土压力修正系数见表1。

查表并进行内插计算得被动土压力修正系数为K=1.533,KKp=1.533×2.462=3.774。

基底处桩板后的主动土压力:

2)土压力零点位置计算。设土压力零点位于距基底以下y的O点，则:

3)支撑反力计算。由土压力零点位置O近似代替反弯点。由∑MO=0有:

得Ra=134.77 k N/m。

由∑H=0有:

P0+134.77=(76.00/2)×(8.2+1.22)，得P0=223.19 k N/m。

4)桩板入土深度计算。最小入土深度:

入土深度取t=1.2t0=1.2×5.9=7.1 m。

选用16 m长桩，实际入土深度为7.3 m。

5)板桩截面验算。求钢板桩所受最大弯矩。

先求剪力Q=0的位置，再求该点Mmax，设剪力为零的位置距环向支撑的距离为h1，则由∑Q=0有:

得h1=5.39 m(距环向支撑)。

则Mmax=134.77×5.39-76.00×5.393/(6×8.2)=484.52 k N·m。

因为用等值梁法计算板桩是偏于安全的，实际计算时将最大弯矩予以折减，折减系数取为0.74，则板桩所需截面模量W=0.74×484.52×1 000/(180×106)=1 992×106m3=1 992 cm3。

德国拉森Ⅳ型钢板桩断面模量W=2 037 cm3>1 992 cm3，满足。因板桩插入软、硬塑性粘土较深(不透水层)，故不作基底抗涌砂稳定验算。

4 钢板桩围堰的施工

钢板桩使用前须进行锁口通过检查和桩身缺陷、焊接检查，并分类、编号堆放，不合格的严禁使用。单块桩两侧锁口在插打前均涂以黄油或热的混合油膏(质量配合比为:黄油∶沥青∶干锯末∶干粘土=2∶2∶2∶1)，以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。

4.1 钢板桩的插打与合龙

1)导梁安装:施打钢板桩前先制作和安装导梁，用以钢板桩的导向，内外导梁净距离比钢板桩墙厚度尺寸大8 mm～10 mm。导向梁用较大规格的槽钢或其他型钢制作，必须具有一定竖向和侧向刚度，保证打桩时不变形，正确导向。导梁在岸边组成，浮运到位以缆索锚碇，先打定位桩，再在定位桩上挂装导梁。

2)钢板桩插打:根据现场作业条件和地质资料，采用浮吊悬挂振动锤插打钢板桩。插打前先将浮吊准确定位抛锚，每根桩尤其是第一根桩打入时加强定位和双向垂直度检查控制，保证位置准确，垂直下沉。板桩插打顺序:先插打围堰迎水面的板桩，再由上游分两头向下游合龙，逐块依次插打至设计深度。施工中随时检查桩身是否垂直，不符合要求时立即纠正或拔起重新施打。至下游合龙前预留5块～7块板桩宽度，利用这个区间作为调整合龙间距的伸缩余地，将这几块板桩先插合龙后，再逐块打至设计深度。

3)支撑安装:用HPH型钢作为水平环撑，斜撑用双槽钢组合截面，与环梁连接处四周满焊，建立围堰支撑系统。斜撑端部采取有效措施对焊缝加强，防止剪切破坏。围堰支撑在钢板桩合龙后设置，并在基坑开挖时随时检查其稳定性，必要时增加环向支撑数量。

4.2 基坑开挖

先将围堰内水抽到河床面后，采用高压射水、吸泥的开挖工艺开挖河床土方，由中心向四周开挖，严禁超挖，在基底角部留置2个～4个集水坑，坑深视基底渗水量决定，并用水泵排水，确保基坑内不积水。在开挖和整个施工过程中注意对钢板桩墙的位移、沉降进行观测，若遇异常情况立即停止开挖及其他作业，通知坑内人员迅速撤离，并采取回灌、加撑等措施处理，加固后方可继续施工，以确保安全。基坑开挖完毕，抽干积水，整平基底土后，浇筑10 cm厚混凝土垫层。

4.3 支撑拆除及板桩拔除

在完成承台和桥墩施工后，安装墩旁托架、管桩等结构，然后拆除围堰。拆除之前先抽干堰内积水，用料斗装沙回填围堰桩墙与承台之间空间，填砂顶面距承台顶面40 cm，整平后灌注混凝土至承台顶面，形成厚度40 cm的环梁支撑，洒水养护至设计强度后，拆除环撑，然后向堰内回灌水使内外水面一致再用浮吊和振动锤以先下游后上游再侧面的顺序逐个拔出钢板桩。将拔出的钢板桩清刷干净、修补整理、涂刷防锈油后按板桩类型、长度分别编号、登记、堆放整齐待用。

4.4 施工时常见问题及预防处理措施

1)板桩插打时倾斜。

第一根钢板桩起定位桩的作用，其打入位置及垂直度非常重要，吊起后将其下口适当插入导向梁内，保证各个方向的垂直度和中心的定位准确，检查无误后将浮吊锁死，卷扬机放到空挡让板桩与振动锤靠自重自由下落竖直插入河床中2 m～3 m，然后振动达到设计标高。其余桩插打前在锁口内涂以润滑油以减少锁口的摩阻力，同时在未插套的锁口下端打入铁楔或硬木楔，防止沉入时泥砂堵塞锁口。每根桩打入时须随时纠偏，保证其竖直度，如倾斜严重，拔起重打。在防偏与纠偏均无效时，采用特制楔形桩合龙。

2)钢板桩锁口漏水。

钢板桩由于插打不当或在压力下变形，会使锁口发生变形、胀缝等而出现渗漏水现象，其补救措施是在漏水锁口处的围堰内侧用棉絮、麻绒等塞缝，同时可辅以外侧水中抛撒锯末、矿渣等堵漏。如水流较急，可在外围包裹彩条布，在彩条布与板桩之间漏水位置撒下锯末、粉煤灰、矿碴、粘土混合物等，随水夹带至渗漏部位实现堵漏，效果明显。

3)合龙困难。

准确计算好堰体尺寸、桩的数量，并准确放样、精心施工是顺利合龙的保证。但实际施工中很难控制好，一般在合龙前预留5块～7块板宽度作为调整合龙间距的伸缩余地，大致量测合龙口各个深度位置的宽度，并分析合龙口宽度变化的趋势，将一根整桩纵向一分为二，根据合龙口尺寸在中间加焊一条厚1 cm的角形钢板，使其宽度方向可伸缩调整，形成一根合龙桩，将这几块桩先插合龙后再逐块打至设计深度即可。

5 结语

本桥6号墩基础采用钢板桩围堰施工取得了成功，基坑开挖后无需封底，基底干燥，施工周期短、止水效果好、打拔容易，保证了施工质量，取得了良好的经济效益。

参考文献

[1]汤康民.岩土工程[M].武汉:武汉工业大学出版社,2001:78-86.

双壁钢套箱围堰施工分析 第4篇

关键词：双壁钢围堰,桥梁基础,桥梁施工

1 特点

(1) 利用双壁钢围堰重量轻、浮力大的特点, 使钢围堰浮运就位起吊下水后能象船体一样稳定垂直地自浮于墩位处水面上。

(2) 钢围堰制造、拼装、接高的所有焊缝, 质量要求很高。所有焊缝除满足设计要求外, 还必须经水密试验确保不漏水。

(3) 双壁钢围堰平面为一回形钢环结构, 刚度好, 施工方便, 是刚劲可靠。

2 适用范围

双壁钢围堰适用于水深、水流急、覆盖层厚等水文、地质条件下的深水基础施工, 长江水域中的桥梁多用这种施工方案。

2.1 施工工艺

围堰制造及拼装:

围堰按照事先划分好的节段在工厂制造, 运到施工现场进行组拼, 合理的节段划分要使节段重量在工厂及组拼场起重机的起重能力范围内, 并尽量减少拼接的焊接工作量。围堰的制造要满足《钢结构制造规范》的要求, 着重控制结构的尺寸和焊缝质量, 并保证围堰侧板有良好的水密性。

各节块围堰组拼时应按车间内编号顺序进行。各节围堰先点焊组拼成整体然后对围堰直径、倾斜度及围堰结构等进行测量检查合格后方能全面施焊。

围堰焊接完毕, 应对焊缝认真检查, 对壁板和隔舱板焊缝进行煤油渗透检查, 不合格的应予以补焊。

各块组成部分:

材料:内、外侧壁板, 隔舱板及加劲板, 内、外壁水平环板为Q235B钢板;竖向加劲肋和斜撑为角钢。

要求:①施工前, 必须按有关标准规定对原材料的性能和各项技术指标进行抽样复检, 合格后方可进行生产。

②型钢必须预先进行校正。

③壁板采用自动切割机下料, 型钢用气割下料。

④下料时考虑焊接收缩余量。

⑤需对边缘加工的零件, 单边预留2mm的加工余量。

2.2 各节块组拼

轮廓及平面尺寸的控制:

拼装过程中必须严格控制侧板接缝位置平顺, 块与块拼装时必须保证水平环板对接平顺, 顶端拼接板平面平整。

围堰焊接要求:

焊接要求:

①水平环板与隔舱板开坡口等强焊接。

②桁架角钢与水平环板间为焊高10 mm的三面围焊, 如焊接有困难, 适当移动其位置, 保证桁架角钢每端焊缝总长度不小于420mm。

③内外壁板采用对接焊缝, 当板缝错开时, 应先焊横向缝 (端接) , 后焊纵向缝 (边接缝) 当采用平列对接时, 先焊纵向缝, 后焊横向缝。

④构件中同时存在对接与角接焊缝时。应先焊对接缝, 后焊角接缝。

⑤为保证施工进度, 调节焊接工作量, 内骨架与壳板的焊接, 一定要待壁板安装完毕后, 方可焊接。

⑥围堰各部位的焊接, 其电流大、小应严格控制, 不得使用同一种电流进行全位置焊接。

(1) 焊接检验:

金属质量、焊丝及焊条的检验;焊缝的尺寸及表面检验;

外观检查以及水密试验。

围堰结构尺寸的允许偏差:

①围堰内壁尺寸 :a≤50mm ;围堰内壁尺寸: -5mm≤b≤+5mm

②壁板对接错台 :c≤2mm壁板侧向平整度: d≤30mm⑤水平加劲角钢间距误差: e≤20mm⑥隔舱板平面误差: f≤50mm

(2) 围堰下水、接高及着床:

底节围堰入水:

底节围堰拼装完成后拆除拼装船, 起吊入水前做好以下准备工作:导向船精确就位;吊耳焊接完毕验收合格; 对起重设备进行全面检查;起吊前进行试吊, 试吊完成后吊起就位入水。

围堰接高:

双壁钢围堰自底节下河即处于水中悬浮状态施工, 施工测量必须在围堰浮运前在底节围堰顶面定出一个测量基准面, 并确定围堰中心点, 随着围堰逐节接高, 上移中心点, 从而控制围堰的竖向中心轴线。以后围堰各节、块拼焊均以此基准面和竖向中心轴线为准进行围堰各细部尺寸的测量控制。

围堰底节在水中保持稳定后, 开始灌水下沉, 准备接高第二节围堰, 然后将上兜缆过渡到第二节围堰上收紧。

继续向围堰井壁内均匀灌水, 使之下沉。随时调节围堰柔性支撑, 始终使围堰和导向船处于相对稳定状态。围堰下沉至离水面4m左右时, 接高围堰, 然后再灌水下沉, 直到将围堰着落河床。

2.3 围堰着床

围堰着床前, 必须绞紧锚缆, 使导向船组和围堰处于稳定状态, 其飘逸量要求在10cm内;

围堰着床时先控制灌水下沉, 在刃脚距河床0.5m时停止, 保持悬浮状态, 然后向壁舱内快速大量的灌水压重, 使刃脚尽快着床。

围堰定位:

(1) 围堰横桥向位置调整。

若围堰偏下游, 则慢慢放松后定位船的尾锚索, 同时收紧前定位船主锚索, 将围堰向上游拉, 调整至围堰轴线与墩轴线上下游偏差在5cm以内。在调整时要注意保持各锚索的受力均匀。若围堰偏上游, 则按照相反的方向操作。

(2) 围堰顺桥向位置调整。

围堰顺桥向位置主要通过导向船的边锚来调整, 若围堰偏向南岸, 则放松南侧边锚、收紧北侧边锚, 将围堰向北岸调整。

(3) 围堰的垂直度调整。