高铁特大桥水中墩基础钢板桩围堰施工技术（专业文章）

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1、XX高铁XX特大桥水中墩基础钢板桩围堰施工技术摘要通过对XX特大桥水中墩基础设计施工方案的比选，确定了钢板桩围堰施工方案，满足了设计要求、方便了施工、实现了多快好省的施工目标，以优良质量按期完成了这项XX高铁的重要工程。关键词水中墩；基础；钢板桩围堰；等值梁法；施工ThewaterGaoTieXXbridgefoundationsteelsheetpilecofferdamconstructiontechnologyAbstract:ThisarticlethroughtotheXXBridgePierFoundationinwaterdesignandconstruc

2、tionschemeoptimization，Choiceofsteelsheetpilecofferdamconstructionscheme.Itnotonlysatisfiesthedesignrequirements,andisconvenientforconstruction，Toreducetheconstructioninvestment,savingthecost,speeduptheconstructionprogress,forsimilarbridgepierfoundationconstructioninwatersolutionprovides

3、reference。KeyWords:Pierinwater；Basics；Steelsheetpilecofferdam；Equivalentbeammethod；Construction1工程概况XX特大桥属于国家重点工程XX至XX高速铁路XX至XX段，全长54743.95m，其中A60#、A61#两墩全部位于XX河水中，斜交法向角度13o。墩身为双线单圆柱桥墩，基础为钻孔桩，60#、61#承台几何尺寸12.5m(长)×9.1m(宽)×4.5m(高),承台顶标高为15.105m,其底标高为10.605m,处于原地面7米以下,承台埋置较深,筑岛围堰后仅能满足钻孔桩施工

4、，承台深大基坑开挖经过方案比选确定承台开挖采用钢板桩围堰施工。2水文及地质条件2.1XX河水文数据百年流量：1362m3/s；流速：1.83m/s；最高洪水位：+21.06m。一般冲刷线：标高+11.99m；局部冲刷线：标高+9.67m；2.2承台施工有关数据（1）施工水位：+15.50m。平台土围堰标高：+16.8m；承台底面标高：+10.605m6；承台（含加台）厚4.5m。（2）根据地质勘探资料和现场实地勘察知：由上而下地层依次为：粉质粘土层和粉土层,地层物理特性分别为：粉质粘土：γ=19.1KN/m3、θ=18°、C=28Kpa；土层厚d=3.5m；粉土：γ=1

5、8.7KN/m3、θ=30°、C=10Kpa、土层厚d=2.5m。3施工方案的比选确定备选方案主要有三种：1、钢套箱方案；2、砼围囹方案；3、钢板桩防护方案。经比较：①钢套箱方案：钢材投入多、回收率低，下沉时设备及人员投入多，工序复杂；②砼围囹方案：施工周期长，施工质量不易控制，施工难度大，且对后续施工有干扰；③钢板桩防护方案：能够迅速展开施工，速度快，周期短，且支护材料可回收利用，经济性较钢套箱方案好。经方案比选本段桥梁水中墩基础选用钢板桩防护方案。4设计计算4.1作用于钢板桩上的土压力系数计算主动土压力系数（Ka）：Ka=tg2（45°-φ/2）=tg2（45°-2

6、3°/2）=0.43被动土压力系数（Kp）：Kp=tg2（45°+Ф/2）=tg2（45°+23°/2）=2.124.2钢板桩内力计算（1）计算反弯点位置（2）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力。等值梁法计算简图如下图所示：6按简支梁计算上部钢板桩受力，∑Md=0得：Ta=87.8Kn/m；Pd=1/2×48.8×(6+0.814)-Ta=78.5kN/m最大弯矩发生在剪力为0处，设距离桩顶X0处剪力为0，即：得：=96.5kN*m钢板桩每延米最大弯矩为96.5kN*m，支撑反力为87.8kN/m。（3）计算钢板桩的最小入土深度T0=y+x=0.814+2.8=3.

7、6m钢板桩入土深度为：T=kT0=1.2*3.6=4.32m(安全系数K=1.2)钢板桩总长：L=6+4.32=10.32m（4）钢板桩强度验算拉森Ⅲ型钢板桩：W=1035cm3，[f]=200MPa（其中折减系数：β=0.7）=102.1MPa＜[σ]=200Mpa满足要求。（5）基坑底抗隆起验算采用抵抗弯矩的圆弧滑动面抗隆起法(一)进行计算（D/H=4.3/6=0.7＞0.5）滑动力矩：=1048.4kN*m/m抗滑动力矩：qf=rH+q抗隆起安全系数为：Ks=Mr/Ms=2379.7/1048.4=2.3＞1.5,满足要求。（6）基