深水复杂地质钢板桩围堰施工技术

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1、深水复杂地质钢板桩围堰施工技术摘要：针对松陶铁路第二松花江特大桥的地质及水文条件，总结了钢板桩围堰类型及施工机具选型，以及插打钢板桩时相应的注意事项，对插打钢板桩围偃施工过程中出现的问题给出解决方案，对钢板桩围堰施工技术进行阐述，对今后类似工程有借鉴作用。关键词：深水钢板桩围堰施工中图分类号：TU74文献标识码：A1工程概况松陶铁路第二送花江特大桥为单线直线桥。中心里程DK100+228.868,水中桥墩为57#_61#采用矩形实体墩。承台为三层或两层矩形承台。墩台基础均采用钻孔灌注桩基础。钢板桩围堰施工主要为解决57#—

2、61#水中令台施工，水中令台下部为桩基础及承台、矩形实心片墩，上部连续梁采用悬臂挂蓝施工。其中以58#承台为例介绍钢板桩围堰插打施工过程。水文类型：桥址区位于第二松花江河谷平原区，线路与第二松花江斜交，斜交角度为75°，河道两岸有明显的陡坎台地。最大水深约14m。地质类型:河底为淤积沙性土，主要为粉土，粉砂，细砂，中砂，粗砂，砑、砂。2钢板桩围堰设计及布置2.1钢板桩围堰选型地质分析主桥57-61号墩，均位于松花江主河道中，水深达6〜7m,且承台顶面位于河床面以下，承台施工时需水下开挖河床，因此，承台施工采用打入钢板桩围堰

3、方案进行。水中承台以59号台为例，平面尺寸为10.6mX22.6m的四边形三层结构，承台底标高为123.075m，混凝土需分层浇筑完成。根据第二松花江特大桥主桥工程地质报告显示：河床顶面（标高131.65m）至标高126.64m处土质均为河底搬运、饱和态的淤积细沙；标高126.64m至一般冲刷线（标高124.828），为粉细沙层，标高124.828至承台底标高（标高123.075m）处土质均为流塑、饱和态中沙；方案设计计算时，取最高水位为标高136.26。河床底部为第四系全新系统，以粉质土与砂土为主，厚度不一，渗透力强。2

4、.2钢板桩围堰施工结构设计钢板桩围堰适用条件：深水或深基坑，流速较大的砂类土、粘质土、碎石土等坚硬的河床。防水性能好，整体刚度较强。钢板桩围堰是承台及墩身部分施工时的防水围堰，其主要是钢板桩和封底混凝土共同形成围堰起防水作用。因此要求钢板桩围堰结构密实，不漏水或漏水很少。根据第二松花江江特大桥水中主桥的地质情况，进行了钢板桩围堰施工方案的结构设计，其要点如下：(1)围堰采用钢板桩围堰，由单层钢板桩和一层NH7⑻(H型钢)、4)630大直径钢管组成的围笼、内撑梁组成；(2)围堰平面为矩形，钢板桩单根长18m，被打入后，其底端

5、标高为117m，顶面标高为135m;(3)采用国标SP-U600X210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；(4)履带吊配合DZ-90型振动锤进行打入，施工完成后拔除；(5)围笼分别安放在设计标高位置处，焊接在钢板桩的牛腿上，内撑梁外缘两端与围笼相撑住，以加大围堰抵抗土侧压力及水压力的能力。(6)考虑到围堰所受的三角形土压力和水压力在承台高度范围内比较大，为了保证承台混凝土分次浇注完成，只在标高132.5m的位置设置一处围笼支撑。(7

6、)钢板桩围堰内淤泥采用抽吸式水下吸泥机进行清(8)因承台底面下的地层为沉积淤沙，为确保混凝土封底质量，防止封底混凝土内形成淤泥夹层，在清淤完成后先铺设一层厚50cm的片石垫层，然后进行1.5m厚水下封底混凝土的灌注。2.3钢板桩方案比对方案初期确定59#平台采用钢套箱施工，通过方案比对及结合场地、工期、经济优越性、地质情况，经多方比选，钢板桩围堰较钢套箱围堰方案优越性有以下几个方面：(1)占用空间小，无须准备大的制作钢套箱场地；(2)对设备要求相对较底，无须配置大型托运和下沉钢套箱的设备；(3)可多次周转且打设速度较快，加

7、快施工进度；(4)钢板桩围堰基底清淤、拆除等较钢套箱围堰安全，拆除方便，对原河道恢复较容易；(5)钢板桩围堰在施工投入、工期、施工安全等方面均比钢套箱围堰优越。(6)采用振动锤插打钢板桩具有操作简便，移动快速，振动锤兼有拔桩功能，对成桩竖直度不好的的钢板桩，以及钢板桩合拢段未能闭合时皆可迅速拔桩。节约器材，减少了驳船施工，可直接利用搭设的钢栈桥进行钢板桩插打施工。3钢板桩围堰的插打3.1施工准备将新旧钢板桩运到工地后，详细对其检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2〜3m的短桩作通过试验，锁口通不过或桩身有弯

8、曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯、焊补、割除、接长等方法加以整修。为保证插打过程顺利，在锁口处涂以适量的堵漏材料（黄油：锯末：膨润土;5:5:3）。3.2导向架安装先进行定位测量。导框采用牛腿式底托，牛腿使用［20槽钢焊接在钢护筒上。导框采用现场的钢板桩制作，固定在牛腿上，在钢板桩上设置定位卡盘，限制钢板