钢板桩围堰在超厚砂卵石覆盖层桥梁深水基础施工中的运用(3.18待发表)

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1、钢板桩围堰在超厚砂卵石层桥梁深水基础施工中的运用冉兵中铁八局集团第一工程有限公司【摘要】：本文以重庆市合川区涪江四桥11#交界墩水下基础施工为依托，从钢板桩围堰施工方案的比选、设计与施工三个方面，阐述了钢板桩围堰在超厚砂卵石层桥梁深水基础施工中的应用，为以后同类型工程深水基础施工提供借鉴。【关键词】：钢板桩围堰超厚砂卵石层深水施工0引言随着我国经济的高速发展，交通日益繁忙，在大江、大河等深水环境下建造大型桥梁已经成为常态。如何在深水中更快更好的进行桥梁基础施工，是摆在所有桥梁建设者面前的重大课题。钢板桩围堰施工方案与其它方案相比，具有工艺简单、施工

2、期间临时占用水面较小、安全、施工风险易于控制等诸多优势，在深水基础施工中得到了广泛的应用。一般情况下，钢板桩围堰在砂类土、黏性土、碎石土等易于插打的软质土体上应用较多，在超厚砂卵石地质条件下应用较少。1工程概况重庆市合川区涪江四桥是连接合川区高校园区与小安溪生态产业园区的重要通道，全长756m，桥面宽33.5m，主桥为双幅式，单幅梁体宽度16.75m，主桥为84+160+84=328m连续刚构拱组合体系。主桥11#交界墩按基础整修，墩身分修，墩身采用圆端形实体墩。承台横向长27.85m，纵向宽6.0m、高3m，承台底标高+194.063m，施工时水

3、位标高为+203.0m，水深8.937m，河床底标高+194.5m。承台部分位于河床中，承台下接群桩基础，桩基采用直径为1.5m的嵌岩桩，横向8排，纵向2排。主桥桥型布置图如图1。图1涪江四桥主桥桥型布置图涪江四桥位于涪江的合川城区段，20年一遇洪水位+205.16m，百年一遇的洪水位+220.75m。桥位下游为草街电站，因电站蓄水影响，桥位常年水位较稳定，其水位主要随电站蓄水情况变化，根据水文站近两年的水位统计，常年水位为+203.0m，现场实测流水速度为1.0m/s，洪水季一般在6-9月份。11#交界墩位于涪江河谷上，地势较平缓，桥梁架空高度为

4、36.67m～37.67m，纵向地形坡角5°，横向地形坡角0~4°，主要覆盖有第四系人工素填土和卵石，覆盖厚度为10.1～11.7m，卵石含量占50%～70%，最大粒径为16cm，呈亚圆形状，中风化，成份以灰岩、砂岩为主，充填物主要为粘性土，局部含细砂。下伏基岩主要为J2s砂岩、泥岩，强风化厚度约为2.3m～2.6m，强风化底界面随地形起伏而起伏。0方案设计涪江四桥主桥11#交界墩临近涪江北岸，施工空间受原堤防工程的水下连续挡墙及已施工完成的12#、13#主墩双壁钢围堰的影响，施工区域极为狭窄，大型施工设备进出困难。根据施工总体安排，11#交界墩的

5、施工时间在主墩12#、13#水下基础基本完成之后开始，采用先在临时钢管桩平台上施工钻孔桩、再围水施工承台的先桩后承台方式。时值2014年3月，根据水文资料，6月涪江将进入汛期，工期仅3个月，异常紧张，如何选取安全、优质、快速的施工案显得尤其重要。2.1施工方案比选根据该桥位处的水深、水文、地质等相关情况以及工地现场的实际情况、施工组织设计的总体工期安排，结合我司技术装备水平和现有设备、人员情况，我们对双壁钢围堰、钢板桩围堰、钢管桩围堰三个施工方案从施工工期、安全风险、施工难度及施工成本四个方面进行了综合比选。（1）施工工期比较。见表1。表1施工工期

6、比较表单位：天方案工期分析计划工期方案A.双壁钢围堰制作周期长，下水工艺复杂可做钻孔桩平台支撑90方案B.钢板桩围堰需临时钻孔平台，我司在钢板桩插打在此类砂卵石上无经验施工操作简单，施工工期短50方案C.钢管桩围堰设置独立钻孔桩平台，钢管桩连接处需要现加工施工操作简单，施工工期较长75（2）施工风险比较。见表2。表2施工风险比较表方案风险情况结论方案A.双壁钢围堰长宽比、高宽比大，整体下水抗倾覆能力差风险较大方案B.钢板桩围堰此类砂卵石地质钢板桩插打难以到位风险中等方案C.钢管桩围堰新加工的锁扣易变形，防水效果一定程度上取决于加工质量风险较小（3）

7、施工操作性比较。见表3。表3施工操作性比较表方案操作性分析结论方案A.双壁钢围堰加工精度要求高；分节、分片多，现场拼装工作量大，下水工序复杂，拆除困难；施工设备要求高难度较大方案B.钢板桩围堰常规设备可满足施工需要，施工难度小；钢板桩拆除容易、河道清理容易。难度较小方案C.钢管桩围堰常规设备可满足施工需要，施工难度较小；钢管桩锁扣加工复杂难度中等（4）施工成本比较。见表4.表4施工成本比较表方案成本分析结论方案A.双壁钢围堰材料及加工费约450万元。费用较大方案B.钢板桩围堰租用成品，费用约15万元。费用最小方案C.钢管桩围堰需要现加工，材料及加工

8、费约270万元。费用中等通过以上对比分析，钢板桩围堰为首选方案。2.2围堰设计（1）钢板桩的规格钢板桩的规格采用市场上常见