岩质河床双层钢板桩扩大围堰设计与施工.pdf

《岩质河床双层钢板桩扩大围堰设计与施工.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基础与结构工程岩质河床双层钢板桩扩大围堰设计与施工危小灵，马科，董全清（山东中宏路桥建设有限公司，山东烟台264001）摘要：钢板桩围堰在桥梁深水基础施工中应用广泛，但是在岩质河床无覆盖层地质条件下给打设钢板桩带来极大困难，从而限制了钢板桩围堰的使用。以浙江兰溪金角大桥主墩钢板桩围堰的施工为例，采用双层钢板桩、扩大围堰面积方案，解决了钢板桩打入深度不足、渗水等问题，并且缩短了工期、保证了施工安全，为今后类似桥梁的施工积累了经验。关键词：桥梁；主墩；岩质河床；双层钢板桩；扩大围堰中图分类号：U445.556文献标志码：B文章编号：1009－7767（2015）05－0153－04Designan

2、dConstructionofDoubleSteelSheetPileCofferdamforRockyRiverbedWeiXiaoling，MaKe，DongQuanqing1工程概况轴线与河道斜交71°。其中13～19号墩为主墩，13号兰溪市金角大桥工程位于浙江省兰溪市城西区，承台尺寸为10.4m×5.7m×2.5m，14、19号承台尺寸东接城东凯旋路，西接城西金角路。道路总长约1580m，为10.8m×7m×2.5m，15～18号承台尺寸为12.4m×其中桥梁段全长约1187m，跨越兰江主桥段桥面宽12.4m×3.5m。36m，其余地面道路红线宽55～55.5m。金角大桥是兰金角大桥1

3、3～19号主墩为水中墩，河床为岩质河溪市跨越兰江，连接兰江西岸兰江片和兰江东岸云山床且无黏土覆盖层，岩层由上至下为强风化粉砂岩、中片的主要交通干道。全桥由主桥、引桥及匝道组成，共风化粉砂岩和微风化粉砂岩层。主墩结构施工采用双层10联。其中主桥全长416m，采用58m+3×100m+58m钢板桩、扩大围堰方法。钢板桩用于河床围堰施工已是[1-3]五跨一联的预应力混凝土连续箱梁结构（见图1），桥梁成熟技术，一般工程中要求钢板桩有一定嵌入深度。图1主桥总体布置图（cm）2钢板桩围堰设计桩可能因嵌入深度不够而使其桩底位移过大，发生“踢[4]由于河床无黏土覆盖层，钢板桩插打困难，经多脚”破坏。次试验，采

4、用钢板桩直接插打时，钢板桩只能穿透强考虑到现场水文情况及河床地质条件，经多方讨风化层（打入河床以下1.5m左右）。由于中风化层岩论后确定采用双层钢板桩围堰法，扩大钢板桩围堰面石强度接近10MPa，且有较高的黏性，很难打入。钢板积，两层钢板桩及内支撑形成一个整体，以增强围堰的基础与结构工程整体稳定性，同时在两层钢板桩内填充黏土，解决渗有限元模型，见图3。单个钢板桩围堰共3272个节点，水问题（见图2）。3620个单元。拉森钢板桩根部与强风化岩采用铰接，拉森钢板桩之间采用铰接，拉森钢板桩与围檩圈梁之间采用刚性连接，围檩圈梁与内支撑采用铰接。图2围堰平面图图315号墩钢板桩围堰有限元模型1）顺桥方向

5、内外两排钢板桩净距为1m，围檩内3.2受力计算侧距承台基坑边缘3～4m；横桥方向围檩紧靠平台外围堰过程中，钢板桩及内支撑受力最大、稳定性侧钢管桩，利用平台钢管桩固定导向架、架设围檩，围最不利工序为：第1道内支撑安装调试完毕后，围堰檩受力后不影响平台安全，确保内侧围檩与马道钢管内积水抽至河床处，且尚未安装第2道内支撑时。对此桩间距30cm以上。时的围堰进行受力计算：2）钢板桩围堰尺寸设计：钢板桩围堰为平行四1）拉森Ⅳ型钢板桩应力计算。经计算，最大应力边形，13号墩围堰内侧钢板桩尺寸为21.0m×42.6m，为131.8MPa<[f]=215MPa，见图4。外侧钢板桩尺寸为25.3m×46.9m；

6、14号墩围堰内侧钢板桩尺寸为23.0m×45.0m，外侧钢板桩尺寸为26.3m×49.3m；15～18号墩围堰内侧钢板桩尺寸为27.0m×40.5m，外侧钢板桩尺寸为31.3m×45.0m；19号墩围堰内侧钢板桩尺寸为23.0m×45.0m，外侧钢板桩尺寸为26.3m×49.3m。3）考虑到承台顶标高基本与河底面标高平，围堰内钢板桩设两层内支撑，其下部围檩、侧梁均采用双拼H400mm×200mm型钢，上部围檩外侧采用双拼图4钢板桩应力图I20a型钢，内外钢板桩用拉杆连接。内撑采用覫600mm钢管，斜撑采用覫400mm钢管，内撑管节点处设加劲2）第1道围檩及内撑应力计算。经计算，围檩最大应板及加

7、劲肋。力为56.1MPa<215MPa；内支撑最大应力为55.9MPa<3钢板桩围堰结构计算分析215MPa，见图5。由于13、14、19号墩与15号墩围堰支护形式相同，且13、14、19号墩较15号墩围堰结构受力安全性高，因此只对15号墩钢板桩围堰支护进行结构计算分析。结构计算采用MidasCivil软件，仅考虑内侧拉森Ⅳ型钢板桩围堰单独受力情况，外侧拉森钢板桩及其之间的填土仅考虑其增强钢板桩围