導(dǎo)語(yǔ)：鋼板樁圍堰施工技術(shù)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1阻水鋼板樁與漫水鋼板樁圍堰方案比選

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，一般采用加高鋼板樁圍堰和加強(qiáng)內(nèi)支撐來(lái)防止洪水淹沒墩臺(tái)；但同時(shí)我們也考慮了一種漫水鋼板樁圍堰，也就是在洪水期可以淹沒圍堰，洪水過后又能保持鋼板樁圍堰頂在正常水位以上，方便度汛以后墩臺(tái)的施工。經(jīng)過反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和方案比選，確定采用方案二。從施工技術(shù)要求、難度以及施工安全風(fēng)險(xiǎn)、投入成本來(lái)看還是方案二比較合適。因?yàn)榉桨敢徊淮_定因素多隨之帶來(lái)的后續(xù)施工風(fēng)險(xiǎn)太大。

2鋼板樁圍堰總體設(shè)計(jì)方案

2.1鋼板樁圍堰主要功能

鋼板樁圍堰作為水中和岸上承臺(tái)施工的防護(hù)和防水結(jié)構(gòu)，除承受圍堰四周及底部的土體和水的壓力外，還受到黃河河道內(nèi)水流和冬季冰凌的作用，鋼板樁圍堰需要滿足以下要求：①在工作狀態(tài)下，圍堰應(yīng)滿足在最高水位情況下的安全性和可靠性要求，能夠?yàn)槌信_(tái)施工作業(yè)提供合適的空間和場(chǎng)地，滿足承臺(tái)及墩身施工全過程的作業(yè)需要，并具有足夠的安全儲(chǔ)備。②在非工作狀態(tài)下，主要指冬季度凌汛和夏季洪汛達(dá)到圍堰停止工作的狀態(tài)，鋼板樁圍堰內(nèi)停止施工人員作業(yè)，此時(shí)鋼板樁圍堰應(yīng)能滿足整體安全性的要求。在河床經(jīng)水流沖刷至最低沖刷線后基礎(chǔ)具有足夠的穩(wěn)地性和抗沖刷能力，在冬季冰凌通過時(shí)具有足夠的抗沖擊能力和整體穩(wěn)定性，允許出現(xiàn)局部可修復(fù)的損壞。

2.2鋼板樁圍堰的結(jié)構(gòu)形式

①圍堰平面設(shè)計(jì)。主橋承臺(tái)平面尺寸為33.2×17.3m，綜合考慮承臺(tái)后續(xù)施工以及空間要求鋼板樁圍堰平面設(shè)計(jì)為矩形，尺寸為43×20m，凈尺寸為41.88×18.88m。鋼板樁圍堰采用德國(guó)拉森Ⅳ型鋼板樁，單根鋼板樁長(zhǎng)度為18m。

②內(nèi)支撐體系設(shè)計(jì)。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，鋼板樁的內(nèi)支撐一般采用型鋼，結(jié)構(gòu)形式多為圍堰外側(cè)為一圈內(nèi)圍囹，其余為型鋼支撐。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確，不過這種形式的支撐只能用于尺寸較小的圍堰，尺寸過大將導(dǎo)致型鋼的長(zhǎng)細(xì)比過大，壓桿穩(wěn)定性差，為此，本鋼板樁圍堰采用ф630×10mm的螺旋管作為支撐。內(nèi)支撐水平向設(shè)置3道，分別形成穩(wěn)定的平面桁架。每層內(nèi)支撐體系采用由多層I56a組合內(nèi)圈梁，上下設(shè)置I32a反力牛腿保證內(nèi)圈梁與鋼板樁連接成穩(wěn)定體系，同時(shí)亦起到分點(diǎn)限制圈梁自由度作用增強(qiáng)穩(wěn)定性。內(nèi)支撐鋼管現(xiàn)場(chǎng)采用法蘭對(duì)接，縱橫向Φ630mm×10mm鋼管交錯(cuò)布置，采用專門設(shè)計(jì)的十字形卡箍連接。鋼管內(nèi)支撐與內(nèi)圈梁之間采用可調(diào)節(jié)伸縮裝置，保證內(nèi)支撐安裝后提供一定的預(yù)推力，防止圍堰抽水吸泥后由于支撐之間的間隙造成圍堰變形過大。每層鋼管內(nèi)支撐在短邊方向豎向設(shè)置為桁架，保證三層內(nèi)支撐體系豎向形成穩(wěn)定支撐體系。

3水中鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)與驗(yàn)算

工況1：鋼板樁施工完成后，圍堰內(nèi)抽水到10.0m，進(jìn)行第一道內(nèi)支撐安裝，短支撐標(biāo)高為11.0m，長(zhǎng)支撐在短支撐上，標(biāo)高為11.63；驗(yàn)算鋼板樁和內(nèi)支撐受力。工況2：第一道內(nèi)支撐安裝完成后，進(jìn)行圍堰內(nèi)開挖。將圍堰內(nèi)開挖到第二道短支撐設(shè)計(jì)位置以下1.0m，標(biāo)高為7.0m；驗(yàn)算在安裝第二道支撐前鋼板樁和第一道支撐的受力。工況3：安裝好第二道內(nèi)支撐，繼續(xù)開挖，將圍堰內(nèi)挖土到第三道短支撐設(shè)計(jì)位置以下1.0m，標(biāo)高為0m；驗(yàn)算鋼板樁和第一、二道內(nèi)支撐受力。工況4：安裝好第三道內(nèi)支撐，繼續(xù)挖土，直至圍堰底部設(shè)計(jì)標(biāo)高1.85m，在此過程中將有地下水涌出；采用高壓水槍配合水泵進(jìn)行水下清淤至圍堰底部。清淤抽水完成后進(jìn)行混凝土封底；驗(yàn)算在封底前三道支撐和鋼板樁的受力。需要注意的是，所有工況下，均需要驗(yàn)算由于水流的沖擊加大圍堰的受力；封底混凝土滿足強(qiáng)度要求后，接下來(lái)進(jìn)行承臺(tái)施工，承臺(tái)混凝土分兩次澆筑，第一次為0m厚，第二次為3.0m厚。承臺(tái)第一次混凝土澆筑完成后，強(qiáng)度滿足要求后拆除側(cè)模板，將圍堰底部以上0m范圍雜物清理徹底。然后在圍堰底部以上0m承臺(tái)和鋼板樁圍堰間注水減小鋼板樁和支撐的作用力，拆除下層內(nèi)支撐，利用圓木支撐于鋼板樁與下層承臺(tái)上將支撐力分配到其它支撐上，繼續(xù)施工完承臺(tái)墩座后拆除鋼板樁圍堰內(nèi)支撐，待洪水退去后清理承臺(tái)表面繼續(xù)進(jìn)行墩座和墩身施工，期間根據(jù)具體情況適時(shí)拆除鋼板樁圍堰。

4鋼板樁圍堰施工及安全度汛

主橋水中墩位于黃河主河道，施工條件復(fù)雜。待鉆孔樁施工完成后，拆除鋼板樁頂部范圍內(nèi)的鋼平臺(tái)，平臺(tái)剩余部分可作為鋼板樁臨時(shí)存放場(chǎng)地和施工作業(yè)場(chǎng)地。鋼板樁施打采用40t龍門吊機(jī)、50t履帶吊配合液壓震動(dòng)錘進(jìn)行。拆除平臺(tái)與施打鋼板樁同步進(jìn)行，有效提高施工效率。待承臺(tái)施工完且承臺(tái)下部?jī)?nèi)支撐體系拆除完畢后，利用已經(jīng)施工的承臺(tái)頂面設(shè)置加強(qiáng)支撐體系保證安全度汛，特別是利用連通器原理在鋼板樁水面以下1米左右安裝一個(gè)進(jìn)水閥門，保證圍堰內(nèi)外水位平衡，減少洪水對(duì)圍堰沖擊壓力。根據(jù)實(shí)際量測(cè)，當(dāng)年洪水位標(biāo)高約13.5m，與前期預(yù)測(cè)一致。度汛以后，經(jīng)檢查，鋼板樁圍堰本體并沒有損傷，只是圍堰內(nèi)淤積嚴(yán)重，不影響抽水后施工墩臺(tái)。

5鋼板樁圍堰施工總結(jié)

黃河特大橋主橋深水鋼板樁圍堰平面尺寸較大、施工區(qū)域土層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且面臨夏季、冬季洪期影響，風(fēng)險(xiǎn)極高，通過此次漫水鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)與施工，探索了一套首次可以讓洪水漫過鋼板樁圍堰安全度汛施工方案，較之前常規(guī)鋼板樁施工方案必須要求在洪水來(lái)臨之前完成全部水下施工和鋼板樁圍堰的拔出，解決了工期制約因素、減少了搶工成本，同樣比較阻水鋼板樁施工減少了洪水沖擊深度、流量、流速等諸多不確定因素造成鋼板樁圍堰施工風(fēng)險(xiǎn)及成本。

作者:何勇趙金鵬單位:中鐵一局集團(tuán)橋梁工程有限公司