福州浦上大桥钢板桩与钢套箱围堰结合施工

2021-09-05 来源：V品旅游网

68桥梁建设　　2006年增刊1

文章编号:1003-4722(2006)S1-0068-03

福州浦上大桥钢板桩与钢套箱围堰结合施工

董继红

(中铁大桥局集团第二工程有限公司,江苏南京210015)

摘　要:介绍处于枯水期的浅河汊低桩承台施工,为今后类似工程的施工提供借鉴经验。关键词:承台;钢板桩围堰;钢套箱围堰;基础施工中图分类号:U443.25;U445.556

文献标识码:A

ConstructionofPileCapsofPushangBridge,Fuzhouwith

CombinedSteelSheetPileandSteelBoxedCofferdam

DONGJi2hong

(The2ndEngineeringCo.,Ltd.,ChinaZhongtieMajorBridgeEngineeringGroup,Nanjing210015,China)

Abstract:Theconstructionofthelow2lyingpilecapsinshallowbranchriverduringlowwa2terperiodispresentedforreferencetotheconstructionofsimilarbridgeworksinthefuture.

Keywords:pilecap;steelsheetpilecofferdam;steelboxedcofferdam;foundationconstruc2tion1　工程概况

福州浦上大桥起于金山新区洪湾路,沿浦上路向西交三环路,跨越乌龙江,至上街(大学城)接乌龙江大道。浦上大桥及接线工程全长3083.42m,其中浦上大桥主桥长1464m,东岸引道长670.714m,西岸引道接线长948.706m,桥面宽33.5m。东侧非通航主桥采用三联5×50m预应力混凝土连续箱梁;通航孔主桥采用72m+2×110m+72m三塔单索预应力混凝土斜拉桥;西侧非通航孔主桥采用4×50m+3×50m两联预应力混凝土连续箱梁。非通航孔主桥E1～E15号墩位于东西河道,受水流及每日两潮的影响,施工期间桥位处最高潮水位标高为+5.3m,最低潮水位标高上游为+2.8m、下游为+1.5m。E1～E15号墩基础设计为左、右幅各4根<1.5m钻孔桩,桩底进入微风化花岗岩。左右幅各有1个承台,承台高3m,平面尺寸为8.0m×6.9m(见图1),四角圆弧,半径r=0.5m。为便于承台施工,先吹砂筑岛至岛面标高+6.2m。基础采用钢板桩围堰与钢套箱围堰相结合的方法施工。

2　施工方案

图1　E1～E15号墩基础示意

在研究制定E1～E15号墩基础施工方案时,充分考虑了地质、水文等因素。

E1～E15号墩位于乌龙江浅滩地,基础采用吹砂筑岛法施工。E1～E15号墩承台底标高位于筑岛面以下5.0m,位于最低潮水位以下0.5m,E1～E15号墩基础设计为浅河汊低桩承台基础。通过对单壁钢壳沉井围堰(下沉摩阻力难以克服)、钢筋混

收稿日期:2006-03-30

作者简介:董继红(1970-),男,工程师,1996年毕业于兰州铁道学院桥梁工程专业,工学学士。

福州浦上大桥钢板桩与钢套箱围堰结合施工　　董继红69

凝土围堰(施工周期长,施工成本高)、钢套箱围堰及钢板桩围堰等多个方案进行比选,又充分考虑到本桥围堰数量多、围堰埋深不大等施工特点,最终选择了钢板桩围堰与钢套箱围堰相结合的施工方案(见

图2)。钢板桩围堰起挡土作用,而钢套箱围堰既止水挡土,又充当承台模板。

图2　钢板桩围堰与钢套箱围堰结合施工示意

5　围堰施工

3　钢套箱围堰设计

在设计制造时应充分考虑施工中的各个环节,现场施工时采取相应措施,以确保围堰的快速顺利下沉。围堰下沉到设计标高后偏位能满足施工规范要求。5.1　施工步骤

(1)挖掘机分2次放坡开挖岛面至标高+2.5m。

(2)距承台边线1.5m位置,拼装脚手架桩架,

钢套箱围堰既起止水、挡土作用,又充当承台模板,所以其内平面净尺寸为8.0m×6.9m,四角圆弧,半径为0.5m。承台底标高为+1.0m,位于最低潮水位以下0.5m,为满足止水要求,需灌注封底混凝土,按60cm厚考虑,钢套箱围堰底标高为+0.4m。施工期间桥位处最高潮水位标高为+5.3m,拟定钢套箱围堰顶标高为+5.5m。

根据单壁钢套箱围堰的施工方法可按拼装下放到位并抽水完成后和浇注承台混凝土两个工序进行分析计算。面板、竖小肋、横大肋及竖向分配梁最不利受力状态为浇注承台混凝土时,此时荷载为承台混凝土侧压力与水的侧压力的合力,围堰内封底混凝土顶面标高+1.0m,按最低潮水位标高+1.5m进行检算。按最不利情况用SAP2000程序做出力学模型进行计算,计算结果均满足受力要求。4　钢板桩围堰设计

采用打桩机逐块插打钢板桩,钢板桩均入土2.0m并使其合龙。插打钢板桩时要严格控制好桩的垂直度,尤其是第1根桩要从两个相互垂直的方向同时控制,以确保垂直不偏。

(3)采用液压尖桩震动打桩机插打钢板桩至底标高为-1.6m,钢板桩围堰内采用抓泥斗抓砂,泥浆泵吸砂配合取土至标高+0.4m,并在标高+3.0m和+1.5m位置设置2道2Ⅰ45工字钢内支撑。

(4)在岸上整体拼装钢套箱模板,利用2台履

带吊机整体吊装下放并着床。5.2　钢套箱围堰着床

钢板桩围堰大小根据承台尺寸而定,其内框尺寸比承台尺寸大3m,即11.0m×9.9m。钢板桩围堰的刚度根据岛面标高、钢套箱围堰底标高及钢板桩受力等因素决定。本工程筑岛面可分层开挖至标高+2.5m,取钢板桩顶标高为+3.9m可满足挡土要求;钢套箱围堰底标高+0.4m,取钢板桩围堰底标高-1.6m以满足受力要求。

钢套箱围堰整体下沉到设计标高后,调整围堰到设计位置,然后测量周围各点的标高。用吸泥机将高处清平至设计标高,低洼处则用片石或卵石回填。钢套箱模板与2Ⅰ45工字钢内支撑之间设置顶托支撑。

5.3　钢套箱围堰封底

该围堰封底采用C20混凝土,共计约33.2m3。

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围堰封底是单壁钢套箱围堰施工中的一个关键环

节,封底质量的好坏直接关系到围堰施工的成功与否,为了确保封底的成功,在施工中采用了以下技术措施和施工方法。

(1)考虑混凝土流动半径及护筒壁的阻挡等因素,封底时布置了6根导管,以确保封底混凝土均匀上升。

(2)封底混凝土采用泵送,坍落度18～22cm。(3)在灌注混凝土的过程中,随时测量下灰导管口附近的混凝土顶面标高,确保导管埋深,避免混凝土“洗澡”。套箱模板内灌水以减小模板内外水头差,封底混凝土养护。6　承台施工

漏现象,然后切割钢护筒,进行钻孔桩桩头处理、绑

扎承台钢筋,设置降低混凝土水化热影响的循环冷却水管(或采取在混凝土中掺加粉煤灰和高效减水剂,减少水泥用量,降低水化热等措施)及各种预埋件,检查合格后按照有关规范和工艺浇筑承台混凝土。7　结　语

根据浦上大桥E1～E15号墩所处的地质、地形条件,承台底标高与河床面相差不大,施工工期较紧及同类型基础数量众多等情况,采用了钢板桩围堰与钢套箱围堰结合的方法施工承台。采用本文的方法不受滩地和地形限制,可全天候、全范围施工,对确保全桥总工期意义重大;模板又可倒用,节约了大量材料,取得了良好的经济效益和社会效益,为今后施工同地质、同水文条件的工程提供了经验。

在封底混凝土达到设计强度后,抽干套箱围堰内的水,将封底混凝土表面整平,检查修整确定无渗(上接第67页)

位船及驳船移走后,通过收放浮吊锚缆,缓慢平稳地

将浮吊平移至墩位上方,锚准导向架微调对位。4.5.4　下放就位

(1)套箱下放工作在落潮水流相对平稳后开始(低平潮前1h左右),争取半小时内完成。

(2)首先在套箱顶部观察对位情况,待套箱下

步骤,最后将套箱下沉到位。4.5.5　安装限位装置(1)经检查(整体套箱就位精度,支承情况,底板孔位与护筒间相对位置等)套箱就位达到设计要求后,松钩50%。

(2)快速安装水平限位支撑。待套箱四角的4个限位支撑基本就位后,完全松钩,待全部水平限位及竖向限位装置安装完成后,打开起重浮吊吊索销子,浮吊就地待命。

(3)在安装水平限位支撑的同时,迅速安装竖向临时反压装置,同时开始焊接竖向反压牛腿,这两项工作必须在潮水上涨至底板上桁前完成。5　结　语

降一定高度后,进入箱内,一人一桩观察对位情况,并将观察情况报指挥员。

(3)指挥员根据仪器观测和肉眼观察情况指挥浮吊正确对位后缓慢下放套箱进入导向架,进而进入护筒顶部(+3.0m),然后停止下放,观察底板处各桩位就位情况,和整体套箱偏位情况。

(4)分析观测情况,如有异常,需及时采取相应措施,如无异常情况,以每50cm一级逐级下放套箱,直至离牛腿面10cm处暂停下放。

(5)经纬仪再次测读套箱位置,并尽可能参照测读数据调整套箱位置后继续下放套箱,重复上述

从东海大桥套箱安装情况来看,在海况恶劣的情况下,为减少海上施工时间,降低施工风险,采用整体套箱吊装是比较科学的。

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