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。     

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。     

武汉青山长江公路大桥南主墩锁口钢管桩围堰设计

武汉青山长江公路大桥主桥为(350+938+350)m双塔双索面斜拉桥,大桥南主墩基础由大直径钻孔桩及哑铃形承台组成。承台平面尺寸巨大(98.9m×39.5m),埋置深度约15m,需进行超大型深基坑施工。承台采用锁口钢管桩围堰施工方案,围堰平面设计为101.7 m×41.3m的正多边形哑铃结构,总高35m,其中锁口钢管桩长33m,钢管桩顶部设有2m高单壁钢围堰(用以现场根据实时水位进行接高)。围堰共设有3层内支撑,内支撑为1.8m×1.2m的钢箱结构,封底混凝土厚5m,在承台系梁处设计8根1.8m辅助桩以减小封底混凝土应力。采用MIDAS软件对围堰整体及局部受力进行分析,结果表明,围堰结构各项指标均满足规范要求。     

长江砂层区域深基坑钢板桩围堰施工技术

沌口长江公路大桥主桥为(100+275+760+275+100)m钢箱梁斜拉桥,2号墩位于长江砂层区域,砂层厚度达7m,常年水深5m以上。2号墩钻孔桩施工完成后,采用钢板桩围堰进行水中深基坑承台施工。钢板桩采用拉森Ⅵ(600mm×210mm)钢板桩(长24m),围檩系统共3层,由3HN700×300型钢、Φ1 000mm×10mm钢管、2HN588×300型钢等组成。钢板桩围堰采用"先支法"施工工艺,首先采用导向挂靴工艺,分层整体下放围檩系统,下放到位后插打钢板桩;然后水下吸泥,浇筑封底混凝土,待封底混凝土强度达到设计要求后,以控制钢板桩内外水头差的原理进行分级抽水,并对第一、第二层围檩系统进行完善及体系转换;第三层围檩施工完成后,进行最后一级抽水及第一层承台施工,完成第三层围檩体系转换后拆除第三层围檩,进行第二层承台施工。     

平潭海峡公铁大桥通航孔桥桥塔墩围堰设计

平潭海峡公铁大桥3座通航孔斜拉桥的6个桥塔墩均采用哑铃形高桩承台,元洪航道桥N04号墩承台平面尺寸为81.0m×33.0m,厚9.0m,混凝土方量为18 104m3。为节省造价,桥塔墩承台施工均利用主体防撞箱作围堰侧板,增加底板、系梁桁架、单壁隔舱、内支撑等施工结构,组成双壁钢吊箱围堰。单个围堰总长96.8m(含防撞梁),宽37.32m,高16.6m,入水深度12.88m,最大波浪力约20 000kN。哑铃形围堰系梁区不封底,围堰分区抽水,承台分区分步施工,围堰从吊装下放、抽水至承台施工完成共有8个控制工况,采用MIDAS Civil和MIDAS FEA软件建立各施工阶段有限元模型,分析围堰、封底混凝土及已浇筑承台受力状况。计算结果表明,围堰各部分结构及已浇筑承台应力均满足规范要求,设计方案可行。     

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.     

宜昌香溪河大桥4号桥塔墩钢围堰封底技术

宜昌香溪河大桥主桥为(2×48+78+470+78+2×48)m的双塔双索面斜拉桥,其4号桥塔墩采用18根3.0m钻孔桩基础,基础采用先钻孔平台、后圆形双壁钢套箱围堰(内径30.2m,外径33.2m)的方案施工。封底施工是钢围堰施工的关键工序,为了保证抽水后围堰能够承受水头差产生的巨大压力,必须从封底混凝土厚度设计及灌注施工方面保证封底质量。采用MIDAS Civil软件建立钢围堰结构整体有限元模型,通过封底混凝土受力计算,确定采用厚度为5.0m的C30水下混凝土封底。在4号桥塔墩钢围堰吸泥下沉至设计高程后,运用水下找平技术将围堰内河床标高找平至+139.0m,采用水下导管法、按照"由外向内、由中心向四周"的顺序灌注混凝土。围堰抽水期间的应力及变形监测结果表明,封底结构安全且无渗水现象。     

新白沙沱长江大桥3号主墩基础施工技术

新白沙沱长江大桥主桥为(81+162+432+162+81)m钢桁梁斜拉桥,3号主墩基础为36根3.2m钻孔桩,承台尺寸为67.4m×31.3m×6m。综合考虑多种因素,3号主墩基础施工采用"水下控制爆破+多功能平台+双壁钢套箱围堰"的方案,水下爆破与多功能平台拼装同步作业,钻孔桩施工与双壁钢套箱围堰拼装双层作业、同步施工。采用乳化炸药进行水下爆破;多功能平台整体浮运,利用多点同步提升技术提升到位后,与渡洪桩共同形成钻孔平台;采用振动打桩机插打钢护筒;采用清水气举反循环成孔工艺施工钻孔桩;围堰拼装后,进行注水下沉、堵漏、抛填、封底施工,将下放平台改造成内支撑,最后进行抽水、承台施工。     

芜湖长江公铁大桥2号主墩基础施工关键技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的双塔双索面箱桁组合梁斜拉桥,该桥2号桥塔墩采用44根?3m的钻孔灌注桩基础、圆端形承台。2号桥塔墩基础采用围堰平台一体化的总体方案施工,围堰采用双壁结构,平面尺寸为71.2m×35.0m,高37.4m。底节围堰采用气囊法下水并浮运到位;利用锚碇系统精确定位,采用取消后定位船和加长锚链的方式压缩锚碇系统长度;围堰定位后,利用围堰作为平台施工钻孔桩;在最后1轮钻孔桩施工时,同步接高围堰,利用5 600t的提升下放系统将围堰下沉到位;采用分区灌注的方法完成封底混凝土施工,封底混凝土达到设计强度后抽水,分2层施工承台混凝土,完成基础施工。     

湘江特大桥双壁钢套箱围堰受力分析及优化处理

长湘高速公路湘江特大桥主桥为(115+195+115)m三跨预应力混凝土连续刚构桥,该桥58号、59号主墩承台采用无底双壁钢套箱围堰施工。为使围堰结构合理、施工安全,采用三维有限元软件ANSYS对该桥58号、59号主墩承台围堰进行结构分析,并结合施工现场的特点,对围堰结构进行优化处理。结果表明:围堰封底混凝土达到80%设计强度并进行堰内抽水时为最不利工况;增大环板厚度使围堰结构受力明显减小;围堰夹壁内填充混凝土较填充水可有效减少结构的最大应力和变形、提高结构的刚度和稳定性;围堰最可能的失效模式为钢围堰连同封底混凝土一起上浮,增加封底混凝土与桩护筒间的握裹力(采取围堰压重、堰壁内灌水等措施)有利于提高围堰抗浮稳定性。实践证明优化措施取得了良好的效果。     

宁波舟山港主通道北通航孔桥主墩承台封底关键技术

宁波舟山港主通道北通航孔桥为(125+260+125)m的钢-混凝土混合梁连续刚构桥。主墩承台下设13根?3.5 m/3.0 m变径钻孔灌注桩,承台采用40 m×22.6 m×8 m的永久性防撞钢套箱施工,防撞钢套箱下放后进行封底混凝土施工。利用MIDAS Civil软件建立防撞钢套箱结构整体有限元模型,对承台施工阶段不同工况下封底混凝土受力进行计算分析,确定主墩承台封底采用厚度为2.21 m的C30混凝土。封底混凝土施工采用集料斗法,施工时,搭设封底浇筑平台、设置布料点,逐点首封,按照“由外向内、由中心向四周”的顺序灌注封底混凝土。在舟山外海恶劣施工条件下,承台施工期间封底结构安全且无渗水现象,取得了良好的施工效果。     

张花高速酉水大桥5号主墩深水双壁钢围堰施工技术

酉水大桥主桥为（80 m＋145 m＋80 m）3跨大跨径预应力混凝土连续梁桥,其中5号主墩位于酉水河航道中,施工前依据其施工难点选择双壁钢围堰作承台施工挡水结构,简述双壁钢围堰构造,介绍双壁钢围堰施工工艺中拼装、下放入水、定位着床、吸泥下沉和水下混凝土封底等工序,并就钢围堰施工中出现问题的处理方法进行叙述,为今后同类施工提供参考.     

赤壁长江公路大桥南塔大型双壁钢套箱围堰施工技术

赤壁长江公路大桥主桥为(90+240+720+240+90)m双边箱钢-混结合梁斜拉桥,南桥塔墩位于长江深水区,基础采用先平台后围堰法施工。围堰为圆端形双壁钢套箱结构,长69.2 m、宽34.6 m、高27.0 m、重2755 t。针对渡汛工期紧张、下放精度高、安全风险高、封底质量控制难等一系列难题,通过采用围堰单元块制造,在墩位钻孔平台散拼,与桩基施工同步的技术,节省工期;采用接高护筒布置贝雷梁及分配梁,千斤顶多点吊挂下放,多点导向限位技术,以保证围堰下放精度;在吊挂自浮状态拼装接高第二节围堰,对称浇筑舱壁混凝土压重及对称吸泥下沉等技术,确保围堰施工安全;采用分区封底技术,保证了封底质量,顺利完成了围堰施工。     

杨梅洲大桥主墩基础与桥塔施工关键技术

湘潭市杨梅洲大桥主桥为主跨658m的双塔双索面半飘浮体系斜拉桥。该桥22号、23号主墩基础均为24根Φ3m的钻孔灌注桩;桥塔为C55钢筋混凝土独柱形塔,22号塔高181m、23号塔高181.68m。该桥22号主墩采用锁口桩钢围堰施工,采用射水辅助沉桩工艺穿越平均厚8.0m的粉砂圆砾层,以加快沉桩速度;23号主墩采用重1 180t的双壁钢围堰施工,采用水上拼装工艺实现了千吨级围堰的悬浮拼装、水上浮运及原位接高,利用3组定位桩完成精确着床。主墩承台大体积混凝土施工时,从原材料选择、配合比设计、冷却水管布设、信息化监控等方面对温度进行全方位监控,以避免出现温度裂缝。主桥桥塔分节施工,塔柱外壁采用液压爬模施工、塔柱内壁及两塔肢之间采用井筒法施工;钢锚梁及钢牛腿分开吊装,利用塔壁劲性骨架实施吊装体系转换、高空组拼与精确落位。     

嘉绍大桥主墩双壁钢围堰施工技术

嘉绍大桥主航道桥为六塔四索面钢箱梁斜拉桥,6个主墩承台均采用双壁钢围堰方案施工。钢围堰最大直径43.65m,内、外壁间距1.5m,高26m,以中心对称的方式布设8组组合导向定位装置(导向桩+滑动钢牛腿)。钢围堰在加工场内分片制作,在钢护筒与平台桩间搭设拼装平台,采用原位拼装工艺,利用龙门吊一次组拼成型;采用计算机同步控制下沉系统下放,辅以不均衡配载和"倒锅底形"吸泥工艺下沉到位。实践证明,该桥6个主墩钢围堰均顺利下沉到位,平面偏位50～90mm,垂直度小于1/400,均满足规范要求。     

卵石层深水浅埋基坑钢板桩围堰施工技术

针对桥梁建设过程中深基坑工程地下水位较高的卵石层地区设计和施工难度较大的问题,提出采用钢板桩围堰的施工方案。以百嘉赣江大桥为依托工程,设计钢板围堰,并进行受力验算,结果证明所设计的钢板桩围堰能满足各种工况要求。制定相对应的钢板桩围堰施工方案,确定合理的施工工艺及施工方法,保证施工顺利进行。实践证明,钢板桩围堰强度高、防水好,可重复使用,适合在卵石层深水浅埋基坑等工程中推广应用。     

顺德支流特大桥深埋式承台钢板桩围堰设计与施工

顺德支流特大桥为102m+160m+90m预应力混凝土连续刚构桥。由于通航和水利的要求,顺?支流特大桥主墩承台埋入河床较深,采用钢板桩围堰施工时基坑开挖深度最深达18m。对该钢板桩围堰的设计计算要点及施工过程进行了介绍。     

钢板桩围堰的仿真计算及施工关键技术

介绍了广州至深圳沿江高速公路某连续刚构主墩承台施工所采用的钢板桩围堰的结构形式,采用结构仿真分析软件Midas civil对其进行仿真计算.最后介绍钢板桩围堰施工的几项关键技术,包括安装围堰导梁、插打钢板桩、封底混凝土的浇注和体系转换等.     

观音沙大桥主桥墩基础承台围堰设计与施工

京珠高速公路北段广州番禺观音沙大桥位于广州番禺市桥沥和沙湾水道2条大型河流上，主桥墩基础承台为深水高桩大体积混凝土承台，介绍采用的钢板桩围堰、吊架平台方案设计与施工方法。     

深水漂卵石地层桥梁承台锁口钢管桩围堰设计与施工研究

某铁路连续梁桥主墩3号墩位于安宁河中，承台施工期水深6 m，墩位处地质主要为大粒径的漂卵石和松散卵石土，部分位置有风化岩石；承台埋置深，需要在水下开挖的基坑深度达8 m，采用了CT锁口钢管桩围堰作承台施工的围护结构。基于承台处于大块漂卵石地质或风化岩石地层，采取了先钻孔后以砂土置换卵石土层再插打锁口钢管桩工法，保证了钢管桩打入深度足够、姿态顺直，且锁口部位变形小。经现场锁口止水材料配合比设计及工艺模拟试验，选取了适宜的锁口止水材料和填充工艺，经围堰施工完成抽水后验证，锁口止水效果良好。