跨京杭运河特大桥深基坑承台围堰施工技术

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1、跨京杭运河特大桥深基坑承台围堰施工技术杭州市港航管理局------董志远关键词：深水承台双壁钢围堰设计施工一、工程概况杭州市余杭区320国道至104国道连接线工程跨京杭大运河特大桥中心桩号为K7+745.00，分左右两半幅。上部结构采用60+105+60预应力砼变截面连续箱梁，下部结构主墩采用实体墩身，主墩承台为大体积混凝土。每个承台混凝土方量504.0m3，外形为矩形，尺寸为12×12×3.5m的方型承台。桩基采用钻孔灌注桩，主墩桩基直径1.8米，全部为摩擦桩。京杭运河为四级航道，通航净宽为60m，净高7m，水面正宽170m，水中主墩的承台顶标高为-3.2m，底标高为-6.7m

2、，所处运河水位标高为1.2m(正常通航水位)，河床标高为为-2.0m左右，承台为埋置式，因此承台必须采用围堰施工。由于运河航运十分繁忙，为了不影响航运，本项目承台围堰采用了对航运影响较小的双壁钢结构围堰技术。二、双壁钢结构围堰设计双壁钢结构围堰方案是由双壁钢套箱演变而来的，其外壁由拉森钢板桩组成，内壁由四块钢结构板密封组成。它通过外壁的钢板桩围堰让承台内暂时处于一个静水工作面，然后即可在不抽水的条件下通过吸泥机进行外壁围堰内淤泥的清理工作。当淤泥清理至设计标高后就可采用下钢吊箱的方法下沉双壁钢结构围堰的内壁，可以避免边挖边沉钢套箱时碰到孤石等突发情况，确保工期的顺利实施。待钢结构

3、围堰内壁下沉到位固定后，即对双壁钢结构围堰内外壁之间挖空处进行回填，以减少围堰的静水浮力。（一）、围堰设计参数确定根据现场施工水位及历年最高水位及所确定的施工季节，按+3.0考虑钢围堰的设计标高。双壁钢结构围堰内壁尺寸按12.2×12.2×11.5m设计(围堰内壁同时作为承台模板用)；双壁钢结构围堰外壁按+2.0设计标高，尺寸按15×15×15m设计；承台顶标高：-3.2m；承台尺寸12×12×3.5m。（二）、设计概况主墩钢围堰是承台施工的挡水结构，也是作为水下封底混凝土和承台钢筋混凝土施工的侧模板。根据钢围堰下沉过程，确定设计受力状态可按以下几种工况进行受力分析：1、双壁钢结

4、构围堰外壁形成后挖淤泥至设计标高时钢板桩的稳定性2、拼装下沉阶段；3、封底混凝土施工阶段；4、钢围堰抽水阶段；5、钢围堰内浇承台混凝土阶段。（三）、设计条件（施工常水位为1.2m）：1、双壁钢围堰外壁顶标高：2.0m，底顶标高：-13m2、双壁钢围堰内壁顶标高：3.0m，钢板桩底标高：-8.5m3、承台底标高：-6.7m4、承台顶标高：-3.2m5、混凝土的容重：24KN/m3（四）、钢结构双壁围堰内壁设计技术参数钢结构双壁围堰内壁设计根据承台施工时的水文特征、制作、运输、吊装方式，结合承台结构尺寸等因素综合考虑。1、钢围堰封底砼厚1.3m。封底砼底标高-8m，砼强度等级C30。

5、2、承台顶标高-3.2m，底标高-6.7m，砼强度等级C35。3、设计施工最高水位：钢围堰施工控制高水位3.7m。4、设计施工最低水位：0.5m（浇注时）5、砼浮容重：14KN/m3砼干容重：24KN/m36、钢容重：78.5KN/m37、砼与钢护筒间的握裹力：100KPa8、钢围堰在下沉的前提：外围钢板桩拖打完成，桩基施工完成，围堰内淤泥质粘土清至钢围堰设计底高程以下。三、双壁钢结构围堰施工方案（一）、双壁钢结构围堰外壁施工1、双壁钢结构围堰外壁采用拉森III型钢板桩围堰。根据主桥墩处现场水文地质情况，钢板桩的长度拟选定为15米，桩顶标高为+２米，（施工常水位1.2m左右）桩底

6、标高为-13米。2、钢板桩的施打（1）、施工准备A、施工场地的布置施工场地布置见下图。B、检查振动锤振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要派专人检查，确保线路畅通，夹板牙齿无太多磨损。C、钢板桩的处理按设计好的尺寸计算钢板桩的数量。检查钢板桩锁口，剔除锁口破裂，扭曲变形的钢板桩；在钢板桩锁口内涂上黄油以减少插打时摩阻并减少钢板桩围堰的渗漏。D、钢板桩导向装置的设置利用已成的钻孔桩平台外围12根钢管桩为导桩，在钢管桩上口焊接一圈工字钢作为钢板桩施工的导向装置，如下图：（2）、钢板桩的试打A、第一片钢板桩的插打第一片钢板桩是插打的关键，为了确保其插正及位置准确，在导向架上设了一

7、个限位框架，大小比钢板桩每边放大1厘米，插打时钢板桩背靠紧导向架，一边插打，履带吊一边缓慢下钩，并在互相垂直的两个方向用经纬仪观察，发现偏移，用履带吊调整，直到钢板桩底达到设计标高。B、插打过程的控制在插打过程中，由于钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大，而钢板桩下端有土挤压，上端是自由的，总会使钢板桩产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜，因此，每打4—5根钢板桩就要用垂球吊线，将钢板桩的倾斜度控制在1%以内，否则就用倒链纠偏，一次性纠偏不能太多，只能采用多次纠偏的方法逐步减小偏移量。合拢应