锁口钢管桩围堰工法(增) (2)

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1、深水桩承台锁口钢管桩围堰施工工法中铁九局集团有限公司中铁十局集团有限公司鞍钢建设集团有限公司于建军夏志华李东炜张维超李：6670501前言锁口管桩于上世纪五十年代中期在我国做过应用试验，并曾应用于水库大坝防渗墙基础中，达到了防渗要求。受混凝土抗拉性能差，制造工艺要求高和当时国家钢材缺乏等因素限制，此技术的推广受到一定制约。随着我国科学技术水平的进步以及经济的迅猛发展，该技术将得到广泛的应用和推广。中铁九局集团有限公司结合所承建的沈阳市南阳湖斜拉桥工程，根据施工现场水文、地质、气候及周边环境，通过技术攻关确定部分

2、深水基础采用锁口钢管桩围堰施工，解决了深水施工的技术难题并形成工法。实践证明，工法具有很好的实用性、先进性、科学性。2工法特点2.0.1施工速度快，制作、加工、安装下沉方便灵活，工艺简单，所需设备少。2.0.2截面强度、刚度大，支撑简单方便，具有可靠的结构稳定性和作业方便性。2.0.3设备式投入，可重复利用，经济、实用。3适用范围本工法适用于各种复杂地质、地层，比如水下地层有障碍、密集孤石、片石堆积等深水基础的施工。4工艺原理锁口钢管桩围堰的主要结构是支护钢管桩、锁口、水平支撑和封底混凝土。围堰主要是靠精密加工

3、的锁口和在锁口处灌注一定稠度的石油泥浆达到止水效果。通过锁口钢管安装下沉、混凝土封底、抽水、承台施工四个阶段来实现大型桥梁深水桩基承台等作业的无水施工。5施工工艺5.1工艺流程深水桩承台锁口钢管桩围堰施工工艺流程见图5.1.1。5.2锁口钢管桩围堰布置5.2.1围堰结构平面布置要与钻孔桩护筒及管柱的布置相配合，使得围堰施工简单化为原则。5.2.2围堰结构立面布置根据河水水位确定，围堰顶面标高应高出计算最高水位1m。围堰结构布置见图5.2.2。钢管桩围堰设计钢管桩、锁口加工及拼装下沉钢管桩安装水平支撑浇注封底混凝

4、土拔除钢管桩浇注混凝土承台及部分墩身图5.1.1施工工艺流程图图5.2.2围堰结构布置图5.3锁口钢管桩围堰结构计算内容及构件选用5.3.1围堰设计程序1设计资料收集，如气象、水文、地质等资料，以及加工制造、运输、吊装、桩锤等有关数据。2资料中的围堰设计参数计算，如风力、水流、波浪、土压力系数。3确定合理施工顺序，明确围堰结构计算的条件。4绘出围堰总图，拟定钢管桩直径，锁口形式。5围堰侧压力计算，进一步求出每米宽围堰的弯矩和支撑反力。6按以锁口中心宽度换算成每根管桩的弯矩和支撑反力，检算桩的应力，检算水平支撑。

5、7按锤击沉桩的锤击力及允许的施工误差设计锁口。8计算作用在围堰的风力、水流力、波浪力，检算围堰抗倾覆的稳定性。5.3.2构件选用根据计算结果，支护选择Φ529*6，L=14m钢管桩支护，并在管桩相连处进行锁口处理；锁口样式打破传统上的钢轨与槽钢的接口形式，锁口阴阳头分别采用10号槽钢和10号工字钢的新样式；支护结构标准桩间距纵桥向0.67m，横桥向0.675m；钢管需接长时，宜采用等强度对接。水平设置2道分别为φ800*6钢管和φ800*10钢管内支撑，水平支撑与钢管桩之间采用2I56b工字钢作为分配梁连接。锁

6、口构造见图5.3.2。图5.3.2锁口构造图结构所有钢构件均采用Q235(A3)钢材，原材料质量应符合国家相关规范，焊条均采用E43型。5.4施工控制要点5.4.1围堰拼装钢管桩和锁口所用钢材必须满足设计要求，符合相关规定。锁口处构件必须严格按设计尺寸下料，焊接需满焊。5.4.2围堰下沉在钻孔灌注桩施工平台周边安装导向架。设上、下两层，严格控制钢管桩的倾斜度。在导向架上按理论尺寸放线定出各桩的位置，用震动打桩机下沉至设计标高。如遇到沉船、孤石、片石等地段，用吊机将柴油锤套在桩顶，将桩锤击到位。5.4.3围堰内支

7、撑围堰水平设置2道内支撑，分别设置于桩顶下3.0m和6.0m处，第1道水平支撑采用φ800*6钢管，第2道水平支撑采用φ800*10钢管，水平支撑长边设4个支撑点，短边设2个支撑点。水平支撑与钢管桩之间采用2I56b工字钢作为分配梁连接。钢支撑安装时应用钢楔形块顶紧，并固定牢靠，防止钢支撑脱落。支撑布置见图5.4.3。图5.4.3支撑布置图5.4.4锁口封水锁口内射水冲洗后灌注石油泥浆。防止碎石和硬土进入锁口，在管桩下插前于锁口槽口下端先焊坡度1:6的挡板。施工过程中，严格控制泥浆稠度，使围堰达到最佳止水效果。

8、5.4.5清底围堰内开挖，泥土用抓斗冲抓或射水吸泥，孤石由潜水工水下作业消除。5.4.6水下混凝土封底混凝土封底时应根据封底面积和水下混凝土的流动坡度确定多点布设封底导管位。灌注混凝土时，必须协调统一，使混凝土在围堰内的增长高度要基本一致。封底混凝土的测量要及时准确，防止混凝土洗澡或局部未灌注到混凝土达不到止水效果。5.4.7承台混凝土浇筑待封底混凝土强度达到90%设计强度以上方可抽除