许坤有 缪小军(昆山交通发展控股有限公司,江苏 昆山 215300)
某大桥围堰施工控制措施分析
许坤有 缪小军
(昆山交通发展控股有限公司,江苏 昆山 215300)
对于水中桥梁工程桥墩施工来说,其必定要涉及到围堰施工。本文结合某大桥梁桥墩施工中的围堰技术,提出该工程所采取的围堰施工控制措施,为同类工程提供合理参考。
大桥桥梁; 围堰施工;控制措施
某大桥主桥分南幅、北幅,其中北幅起止桩FBK7+950.2~FBK8+814.0,南幅起止桩号FCK8+018.0-FCK8+822.0,主桥跨径为54m+90m+54m,总长198m,桥型为变截面的双箱预应力连续箱梁。
本桥与青阳港相交80.05°,其中水中墩号为FB13、FB14、FC11、FC12,共四座。承台底标高最低为-5.4m,常水位为1.1m,最高通航水位为2.717m。承台尺寸为:10m×10m×3m,承台位于水中施工。桥墩采用双柱式Y型墩,立柱高度为11m左右。
主桥上部结构为54m+90m+54m,预应力混凝土变高度连续箱梁,截面为单箱双室斜腹板,中墩处梁高5.3m,跨中梁高2.5m,箱梁两侧挑臂各为3.5m。顶板厚度为0.28m,底板厚度为1.15m-0.28m,腹板厚1.2m-0.50m。全桥共设置一个中跨合拢段和二个边跨合拢段。
2.1 地形、地貌。本工程沿线场地大部分为现状道路绿化带,地势较为平坦。地面标高一般为1m-3.24m。地貌单元属长江三角洲河口冲积平原。
2.2 地下水。稳定水位埋深0.4m-2.3m,稳定水位标高0.27m-1.61m,地下水年变幅1.0m-2.0m。
2.3 该桥地质情况。该施工范围内主要以砂土为主,在-18.02~-19.52就进入粉土夹粉砂层,在-38.62~-37.02进入粉砂夹粉土层,其下有一层粉质粘土于粉土互层,厚度约为11m,其余均为砂层,地质情况比较差。
3.1下部结构。(1)栈桥平台施工控制:采用25m长φ300的空心钢管桩作为桩基,上部采用40#工字钢等型钢组成9m宽施工栈桥平台。(2)承台围堰施工控制。河中主墩承台(FB13、FB14、FC11 及FC12):采用双层拉森Ⅳ型18m钢板桩进行围堰,围堰完成后在钢板桩顶部焊接40#工字钢,形成作业平台,供专业桩基施工队伍及后续承台、立柱施工。围堰内边尺寸为13m×13m,双层钢板桩中间填塞1.5m宽土。河边承台(FB15、FC13):先对河边的防汛墙进行拆除,再采用单层拉深Ⅳ型9m钢板桩进行围堰施工。
3.2 现浇段平台施工控制:主桥FB15、FC13现浇段位于青阳港河中,现浇段长度为7.92m,河中长度为6.5m,宽度为20m。施工平台采用12m的40#工字钢做为受力立柱,纵向2.5m,横向1.5m。在立柱上纵向铺设40#工字钢、横向铺设30#工字钢。
3.3 箱梁墩顶块件(即0#块)的施工施工平台控制:在承台上预埋600mm× 600mm×20mm钢板,钢板上连接6m长的Ф600钢管,钢管顶部横向布置贝雷片,贝雷片间距1.5m(贝雷片采用45cm双拼为一组),贝雷片纵向铺设40#工字钢间距60cm。
3.4 防撞措施:施工期间采用3根25m 的Ф600钢管组成“品”字型,一共设置8处,再在钢管上部设置专用的夜间反光标识,提醒来往船只行驶。
永久防撞措施采用设计图纸:采用3 根25.5m长φ800的钻孔灌注桩做为桩基,再在桩基上施工直径为3.36m、高2.5m的圆立柱。
4.1水中围堰施工。根据目前对现场水位的测量可知,当前水深为5m~7m,主墩承台最边缘位于河岸距离约为45m,单个承台采用18m双层Ⅳ型拉森钢板桩围堰的方法分别做4个围堰,围堰内边尺寸为13m×13m,钢板桩与钢板桩中间间隔1.5m,在其中进行回填土到桩顶位置,离承台外边的距离为1.5m,以保证钻机足够的工作空间。边墩FB15、FC13承台位于河边,采用单层9m拉深钢板桩施工。拉森钢板桩施工前搭设临时栈桥直通河岸,以便拉森桩施工、桩机、工作人员和设备的通行。水中围堰结束后,将围堰中的积水抽至承台底标高,围檩支撑,然后承台施工。
4.2 围堰结构设计。主墩围堰采用18米双层Ⅳ型拉森钢板桩,两层钢板桩间距为1.5m,中间采用粘性土填土,支撑设置二道,围凛采用双拼40#工字钢,支撑钢管采用φ609。
边墩围堰采用单层9mⅣ型拉森钢板桩,钢板桩间距为连续布置,支撑设置一道,围凛、角撑采用双拼40#工字钢。
4.3 钢板桩的打入。钢板桩的选用,本工程选用拉森桩(SKAP-Ⅳ型,日标)宽400mm,高170mm,厚度为15.5mm,截面积A=95.99cm2,理论重量76.1kg/m,考虑到本工程地质情况的需要,四座承台拟采用拉深钢板桩。
(1)首先在板桩堆放基地对钢板桩进行检查、丈量、分类、编号,选用同种型号的板桩,进行弯曲整形、修正、切割、焊接,整理出施工所需型号、规格、数量的钢板桩。为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时,尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查,方法是:对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度,使每片桩的宽度在同一尺寸内,每片相邻数差值以小于1cm为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。
(2)发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形,避免碰撞,尤其不能将连锁口碰坏。同时对两侧锁口用一块同型号长2~3m的短桩作通过试验,以2~3人拉动通过为宜,或采用卷扬机拖拉。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷,采用冷弯,热敲(温度不超过800~1000℃),焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时,要求接头强度与其它断面相等,接长焊接时,用坚固夹具夹平,以免变形。
(3)本承台钢板桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭,避免泥土挤入,锁口宜涂以黄油或其它油脂,对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩,整修矫正。转角处采用钢管转角桩。
(4)插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备,在打拔前一定要进行专门的检查,确保线路畅通,功能正常。且夹板牙齿磨损不宜太多。
[1]焦刚.围堰工程在桥梁施工中的应用[J].山西交通科技,2003.
[2]杨斌财.桥梁深水基坑双排钢板围堰设计与施工[J].公路交通科技(应用技术版),2010.
[3]梁忠科.大型双壁钢围堰施工技术[J].山西建筑,2011.
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