拉森钢板桩围堰在大型桥梁承台施工技术研究

采用拉森IV型钢板桩围堰做水中墩承台,考虑到承台施工的实际情况,确定围堰中共设五道支撑,以便于承托承台施工。以大型桥梁主墩承台围堰为例,介绍了对拉森钢板桩围堰的结构形式、受力状态与计算方法,并通过解析法与递推法提出了围堰内支撑布置的最合适方案以及确定方法以及拉森钢板桩围堰的施工工艺做了仔细的分析。     

钢板桩围堰及支撑系统的稳定安全性分析

某大桥主墩钢板桩围堰施工中,由于钢板桩置入河床的深度大,在抽水过程中围堰内外侧的水压力差大,各层内支撑、钢板桩承受很大的水压力,故保证钢板桩及各层内支撑的结构安全、稳定性在施工中至关重要.笔者采用大型有限元Ansys软件对围堰结构进行建模,分析和计算了各种工况下钢板桩及各层内支撑的强度、刚度和稳定性.结果表明,围堰结构的设计满足强度、刚度和稳定性要求,可以按设计安全施工.     

基于等值梁法的单层钢板桩围堰有限元分析

钢板桩围堰在桥梁深水基础施工中应用广泛。针对目前已有平面有限元法、空间有限元法和等值梁法等钢围堰分析方法,为研究钢板桩围堰结构的受力情况,本文以某大桥钢围堰施工为工程背景,将等值梁法和有限元法相结合,利用等值梁法基本原理,先将钢板桩简化为等值梁结构,利用平面有限元法对单位长度钢板桩等值梁结构建立有限元模型,计算出板桩每道内支撑的支撑反力,然后对多道水平内支撑分别建立有限元模型,将先前的支撑反力以单元力的形式作用在水平内撑模型上,计算出钢板桩与内支撑连接处的最大位移,内支撑的应力、轴力等。最后,将内支撑最大位移以强制位移的形式作用于钢板桩支撑处,对钢板桩强度和刚度进行验算,计算钢板桩所受应力情况,并与钢板桩围堰空间有限元模型计算结果和现场实测值进行比较,对比结果表明该方法对钢板桩围堰进行受力分析效果明显,钢板桩围堰具有足够的承载能力和安全性。     

深水基础超长钢板桩围堰设计与施工关键技术

芒稻河特大桥主桥为(77+3×130+82)m预应力混凝土刚构-连续梁组合体系桥,主墩基础位于深水区,承台施工时抽水最大水头达18.7m。采用钢板桩围堰施工承台,围堰最大平面尺寸为45.6m×16.8m,采用拉森Ⅳw型钢板桩,单根桩长36m,围堰内设置5道内支撑。采用有限元软件,计算围堰3个主要施工工况下钢板桩和内支撑的变形、应力,以及围堰封底抽水完成工况下封底混凝土的抗浮安全系数和应力,计算结果均满足要求。施工时,采用定位导向架和平面定位框限位插打钢板桩,内支撑采用工厂拼装现场分层整体吊装、水下抄垫等工艺,应用水下分阶段吸泥、水下二次封底等施工技术,实现了深水钢板桩围堰快速安全施工。     

深水钢板桩围堰“先支后抽”施工技术

以竹山堵河廊大桥为例,针对其深水钢板桩围堰施工过程中的"先支后抽"技术展开探讨,阐述该技术工艺原理,重点围绕其施工流程及工艺要点进行分析,包括钢板桩施工及内支撑系统工艺两个方面内容,并经由相关的计算验证了该技术的可行性,最后提出质量控制措施。施工结果表明:基于"先支后抽"的方式有效改善了高板桩围堰挡水高度不足的问题,提升了钢板桩围堰适用性。     

长引桥深水承台钢板桩围堰的设计与施工

对于长引桥单墩承台桥梁采用“先支法”工艺,可大幅度提高钢板桩材料周转速度,缩短单墩承台施工周期,但同时也给施工过程增加了安全风险。为确保“先支法”工艺在施工过程中的安全实行,以黄茅海跨海通道西引桥泄洪区高墩区20号～28号墩为工程实例,采用Midas Civil有限元软件建立三维钢板桩围堰理论模型,对钢板桩围堰施工过程进行验算。验算结果表明,钢板桩及围囹的刚度与强度均满足要求,“先支法”工艺可安全地用在黄茅海跨海通道建设施工过程中。     

小榄水道桥L2号墩承台钢板桩围堰设计与施工

本文介绍了小榄水道桥主L2号墩承台钢板桩围堰的设计及施工方案,设计中选用钢板桩作为主受力结构,选用钢管作为内支撑结构,围堰结构采用手动计算为主,软件辅助的方法进行验算。土压力采用朗金理论进行计算,钢板桩结构采用等值梁法和盾恩近似法进行计算。因水的流速很小,在围堰结构验算时忽略不计。     

强涌潮地区拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工计算

杭州钱江铁路新桥位于钱塘江强涌潮地区,部分墩水下承台基础采用拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工.以该桥56号墩为例,介绍拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工及计算.钢板桩围堰施工期间,其外侧土压力按静止土压力,内侧土压力按被动土压力计算.2种最不利工况,第1种为钢板桩围堰吸泥完成到封底前,主要确定钢板桩入土深度及验算钢板桩、围檩及内支撑强度和刚度;第2种为钢板桩围堰抽水完成后,仅验算钢板桩围堰、围檩及内支撑强度和刚度.强涌潮时分2种工况计算:第1种为在钢板桩围堰整体计算模型上增加迎潮面涌潮压力;第2种为在钢板桩围堰整体计算模型上增加迎潮面和两侧面涌潮压力.     

钢板桩围堰施工阶段对比分析

泰东河大桥主桥为（51+85+51）m单箱单室变截面连续箱梁,主桥主墩均位于泰东河为Ⅲ级运河河道内距岸边10m,采用筑岛钢板桩围堰法施工。承台基坑开挖深度7.186m,属于超过一定规模危险性性较大分部分项工程,施工安全风险大。本文通过结合基坑开挖过程中实际工况,对钢板桩围堰模型受力分析、计算,探讨了在模型定义施工阶段过程中判别结构变形前和变形后的计算依据和方法,为钢板桩围堰的顺利施工提供了技术保证。     

施工顺序对钢板桩围堰安全性的影响

为解决传统的钢板桩围堰施工过程中变形较大的问题,基于传统施工方法,采用在抽水前先设置支撑系统,再一次性抽水到底的方法进行改进。以岳口汉江特大桥主墩施工为工程依托,采用改进方法进行施工,并对施工过程进行仿真模拟及实时监测。计算及监测结果表明,结构施工全过程安全高效,改进的施工方法通过预先对钢板桩进行水下支撑,能有效地控制钢板桩围堰及土体的变形。     

漫滩区承台清基封底施工技术

桥梁为跨越性最好的交通结构,经济可行性比选后常将墩身设置在河谷地带,通常的承台施工方法为筑岛法和钢板桩围堰法。锦江特大桥位于景区内,不能采用筑岛工艺进行承台施工,故采用钢板桩围堰法进行止水施工。     

嵌岩低桩承台锁口钢管桩围堰设计与施工技术

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为(48+144+320+144+48) m无砟轨道钢箱桁组合梁斜拉桥。桥塔墩位于通航河道内,桥位处河床覆盖层浅,基岩强度高,基础由大直径钻孔桩和矩形嵌岩低桩承台组成,承台采用锁口钢管桩围堰施工方案。G33号主墩围堰平面设计尺寸54.56 m×28.52 m,锁口钢管桩采用Q345B材质■1 020 mm螺旋钢管,长28 m,钢管桩之间采用C-T形锁扣连接;围堰设置4层内支撑,单层内支撑设3道对撑,内支撑四角设型钢斜撑;基底设置混凝土垫层参与围堰结构受力。围堰采用XR360旋挖钻机在岩层中引孔,孔内换填细砂后插打钢管桩,钢管桩壁内、外两侧换填砂采用高压旋喷注浆加固。围堰设置智能化监测系统,对围堰受力、变形等进行实时动态监控。实践证明,该桥围堰结构安全可靠、止水效果良好、施工快捷高效。     

深埋式承台钢板桩围堰设计与施工关键技术

济南凤凰路黄河大桥跨黄河主桥为三塔(钢塔)自锚式悬索桥,跨径组合为(70+168+2×428+168+70) m,中塔位于黄河中心位置,承台埋入河床较深,采用拉森IVw钢板桩围堰施工承台,围堰最大平面尺寸为37.1 m×27.1 m,桩长21 m,共设置3道横向围囹。采用Midas有限元分析软件,根据施工工序同时考虑内外水压力、土压力及水流作用,选取了4个荷载工况计算钢板桩及围囹变形及应力情况。计算结果表明符合规范要求。设置具有一定刚度的、坚固的定位导向架系统实施钢板桩的插打,基坑按"先安装支撑后开挖,分层支撑分层开挖"的原则开挖,开挖过程中利用传感器对围堰进行实时监测,实现深埋式承台钢板桩安全快速施工。     

芒稻河特大桥深水基础钢板桩及双壁钢围堰比选研究

针对深水基础施工中双壁钢围堰和钢板桩围堰的选择问题,文中对比分析了双壁钢围堰和钢板桩围堰的结构形式、适用性、施工工艺、工期和经济效益等。结合五峰山过江通道接线工程芒稻河特大桥深水基础施工,确定超长钢板桩围堰为优选方案,并对深水围堰施工所面临的受力和变形问题,提出改进措施和解决方案。     

拉森钢板桩围堰在海河春意桥水中墩施工中的应用

天津海河春意桥主桥跨径布置为57.5 m+85 m+57.5 m,上部结构采用钢箱梁结构形式,主桥水中墩承台基坑开挖深度在水面以下12.5m,采用拉森钢板桩围堰的基坑支护形式施工.施工中将带锁口的拉森钢板桩打入承台基坑四周的河床,钢板桩之间通过锁口互相咬合,形成1个封闭的能够有效阻止水流渗透的长方形围堰,同时在围堰内加设3道内支撑,之后在封闭的围堰内进行基坑的抽水及开挖.     

钢板桩深水基础施工技术应用

结合京沪高速铁路跨吴淞江连续梁大桥主墩承台钢板桩围堰深水基础施工项目,通过采用钢板桩、双壁钢、钢管桩围堰方案的对比,选择采用拉森IV止水钢板桩+填心(土)平台,变水上施工为陆地施工的方案,同时采用圆形钢筋混凝土围檩作为支撑,降低施工难度、扩充施工空间、节约成本的施工方法。     

钢板桩双层围堰在奉干路浦南运河桥的施工应用

针对奉干路浦南运河桥的实际情况,介绍了双层钢板桩围堰在施工中的应用。其中详细介绍了钢板桩围堰的设计、施工工艺、施工监测及围堰拆除,并对钢板桩围堰的关键技术进行了总结。     

深厚软弱地质条件下钢板桩围堰设计

珠海横琴二桥跨天沐河段桥型为2联3×50m预应力钢筋混凝土宽幅连续箱梁桥,该桥94号~97号墩承台地处深厚软弱地质条件,为确保钢板桩围堰支护结构的稳定及安全性,综合考虑承台结构尺寸、承台埋深、地质及水文条件后,确定采用复合地基处理与钢板桩围堰相结合的方案。钢板桩围堰平面尺寸为12.2m×11m,拉森Ⅳ型Q345B钢板桩长18m,围堰内设2道内支撑。封底混凝土面下淤泥层采用9m长水泥搅拌桩加固成复合地基。采用等值梁法对钢板桩围堰进行力学计算,并采用MIDAS Civil有限元软件建立最不利工况梁单元模型,采用容许应力法对钢板桩强度、内支撑、基坑底土抗隆起进行验算,结果均满足规范要求。     

桥梁深水基础钢板桩围堰设计与验算方法

本文以桥梁深水基础钢板桩围堰施工为背景,探讨适应于工程实际情况的钢板桩围堰结构形式,基于Midas展开有限元分析,从钢板桩与内支撑结构设置情况出发,创建与之对应的有限元分析模型。考虑不利工况,在此基础上检验钢板桩围堰强度,分析其稳定性。实际结果得知,设置的钢板桩围堰符合设计标准,说明此方案具有可行性,将其应用于工程中可为施工质量提供保障,具有一定的参考价值。     

京杭运河特大桥水中墩钢板桩围堰施工技术

针对京杭运河特大桥水中墩的施工难点，采用钢板桩围堰的施工技术，详细介绍了水中墩钢板桩围堰的施工工艺及要点，从而为桥梁水中墩施工积累了经验。