22鋼板樁圍堰施工方案

2021-07-26 02:55:28 字數 4090 閱讀 5698

瑞洪信江特大橋鋼板樁圍堰施工方案

一、概述

我標段瑞洪信江特大橋k168+031.44~k169+694.56全長1.

663km,主橋為47m+2*80m+47m四跨變截面預應力連續箱梁橋,主橋22#、23#、24#墩基礎採用4根φ2.40m的鑽孔灌注樁,承臺尺寸為10.4m(長)* 10.

00m寬)*4.0m(高),承臺頂面標高+13.5m,底面標高+9.

5m。橋位處河床斷面標高為+8.58m,22#承臺施工擬採用12*12m的鋼板樁圍堰的方法施工。

二、鋼吊箱設計

用鋼板樁圍堰是為承臺施工而設計的臨時阻水結構,其作用是通過鋼板樁連線的箱體和底板上的封底混凝土圍水,為承臺施工提供無水的乾處施工環境。

(1)工況條件

根據鋼板樁圍堰施工作業時段,設計受力狀態可按以下幾個工況進行分析:

1)施打鋼板樁(15m長拉森四號樁),樁頂標高16m,樁底標高1m;

2)在樁頂處設第1#道內支撐,支撐材料型號為i28a工字鋼;

3) 圍堰內回填砂至9.5m標高;

4) 圍堰內側抽水至13.5m標高,在標高14.0處設第2#道內支撐;

5) 圍堰內側抽水、抽砂至承臺底標高(9.5m);

5)施工承臺完畢後,回水,拔樁。

三、施工工藝流程

1 鋼板樁打設

1)鋼板樁檢查

(1)鋼板樁運到工地後,進行檢查、分類、編號及登記。

(2)鋼板樁長度不夠時,用同型別鋼板樁等強度焊接接長,焊接時先對焊或將介面補焊合縫,再焊加固板,相鄰板樁接長縫時應注意錯開。

(3)鋼板樁採用單樁插打,單塊樁兩側鎖口均在插打前塗抹黃油以減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏。

2)檢查振動錘

要根據樁型、長度、地質情況選擇振動樁錘,配合履帶吊打樁裝置。

振動錘是打拔鋼板樁的關鍵裝置,在打拔前一定要進行專門檢查,確保線路暢通,功能正常。振動錘的端電壓要達到 380-420 v,而夾板牙齒不能有太多磨損。

3)插打鋼板樁的導向裝置安裝

鋼板樁的導架由導梁和導樁等組成,導架位置不能與鋼板樁相碰。導樁不能隨鋼板樁打設而下沉或變形。導梁的高度適宜,要有利於控制鋼板樁的施工高度和提高工效,用經緯儀和水平儀控制導梁位置和高度。

4)插打鋼板樁

為了確保插打位置準確,第一片鋼板樁是插打的關鍵。要確保其準確、垂直。在打樁過程中,要採用經緯儀對其垂直度進行控制,要保證打樁過程中鋼板樁的垂直度。

為防止鎖口中心平面位移,在打樁進行方向的鋼板樁鎖口處設卡板,阻止板樁位移。同時在圍檁上預先算出每塊板塊的位置,以便隨時檢查校正。然後以第一根鋼板樁為基準,再向兩邊對稱插打鋼板樁。

鋼板樁的插打作業步驟和技術要點

a、在鋼板樁鎖口內塗黃油,安置吊點,根據浮吊起重高度可在樁頂利用拔樁孔系千斤頂,如起重機高度不夠,可用鋼絲繩在鋼板樁1/3以上處捆紮,捆紮處應有夾板,並墊有木塊,膠皮以防滑移和受力後吊點處鎖口變形。

b、在鋼板樁下端系攬風繩二根,浮吊起吊鋼板樁接近垂直狀態時,利用攬風繩控制正反方向。

c、鋼板樁就位下插,第一片鋼板樁沿活動導向下插是整個圍堰的基準,要反覆測量檢查,使其方向垂直,位置準確,必要時可加輔助設施,控制樁在導向內的左右位置。

5)、合攏

a、合攏前的準備

在即將合攏時,開始測量並計算出鋼板樁底部的直線距離,再根據鋼板樁的寬度,計算出所需鋼板樁的片數,按此確定下一步鋼板材如何插打(是增加鋼板樁,還是鋼板樁插打時向外繞圓弧)。

b、合攏時樁的調整處理

合攏應選擇在短邊的角樁附近(一般離角樁4-5對 ),如果距離有差距,可調整合攏邊相鄰一邊離導向架的距離,向內(向外)減小(增大)距離。為了防止合攏處兩片樁不在乙個平面內,一定要調整好角樁方向,讓其一面鎖口與對面的鋼板樁鎖口盡量保持平行。在整個鋼板樁圍堰施打過程中,開始時插一根打一根,即將每一片鋼板樁打到設計位置,到剩下最後5片時,先全部拼插好後,再行打樁,若合攏有誤,用倒鏈或滑車組對拉使之合攏,合攏後,再逐根打到設計深度。

2 開挖(抽水)、支撐

當圍堰合攏後,圍堰內開挖(抽水)施工:

1) 安裝第一道支撐,標高為16.0m,圍檁和鋼板樁間採用u形卡或焊接連成整體,斜支撐與圍檁焊接。

2) 圍堰內抽水至標高13.5m,在標高14.0m處安裝第二道支撐,圍檁如與鋼板樁之間有空隙,需採用木楔子或混凝土塊墊塞緊,以便於傳力。

3) 圍堰內抽水、抽砂至標高9.5m處;

4) 圍堰內承臺施工

3 鋼板樁拔除

水中墩施工結束後即應拔除鋼板樁。

1)拔樁前需拆除所有圍檁、支撐,且必須向圍堰內灌水(回填)最大限度地消除內外壓力差,否則拔樁難度很大;

2)樁逐根試拔,打樁力最小的樁先拔,如沒有記錄,在拔樁的順序最好與打樁時相反;

3)拔樁開始略松吊鉤,當振動機振1-1.5min後,隨振幅加大拉緊吊鉤,並緩慢提公升;

4)鋼板樁起到可用吊車直接吊起時,停振。鋼板樁同時振起幾根時,用落錘打散;

四、受力驗算

根據鋼板樁圍堰施工時段分析進行結構設計驗算。

(1)支點反力及鋼板樁受力:

採用sksp-iv型拉森鋼板樁,每公尺i=38600cm4、w=2270cm3、a=242.5cm2、e=2.0*105mpa,

ei=2*105*103*38600*10-8=77200kn.m2,ea=2*105*103*242.5*10-4=4850000kn

鋼板樁受力簡圖彎矩圖剪力圖

取1m長為計算單元,則

水平荷載:q水=6.5m*10kn/m2*1m=65kn/m;

沉井與鋼板樁間的水+砂荷載:q水+土=17*3.3m=56.1kn/m

通過力學求解器計算得:

支座反力:r1=32。8kn,r2=101.18kn,r3=15.30kn

結構最大彎矩:mmax=43.93kn.m

結構最大剪力:qmax=65.89kn

彎曲應力:σ=m/w=43.93*103/2270=19.35mpa<[σ]=145mpa

剪應力為:τ=q/a=65.98*10/242.5=2.72mpa<[τ]85mpa

最大撓度為:f=1mm<6500/400=16.25mm

拉森iv鋼板樁滿足強度和穩定性要求。

二、內支撐受力分析計算

1、1#內支撐

支點r3=15.3kn,i28a工字鋼e=2.1*105、i=7110cm4、wx=508cm3、a=55.4cm2、i=11.34cm、單位重=43.4kg/m,

ea=1163400kn、ei=14931kn.m2

內力通過力學求解器計算得:

節點最大約束反力:r=75.2kn

結構最大彎矩:mmax=55.51kn.m

結構最大剪力:qmax=55.08kn

結構最大軸力:n=136.57kn

彎曲應力σ=m/w=55.51*103/508=109.3mpa<[σ]=145mpa

剪應力為τ=q/a=55.08*10/55.4=9.94mpa<[τ]85mpa

長細比:λ=l/i=720/11.34=63.49<[λ]=100,查《路橋施工計算手冊》附錄三得ф1=0.772

軸心受壓=n/a=136.57*10/55.4=24.65mpa<ф1[σ]=0.772*140=108.08mpa

最大撓度為:f=3mm1#內支撐結構的強度及剛度均滿足要求。

2、2#內支撐

支點r3=101.18kn,i28a工字鋼e=2.1*105、i=7110cm4、wx=508cm3、a=55.4cm2、i=11.34cm、單位重=43.4kg/m,

ea=1163400kn、ei=14931kn.m2

內力通過力學求解器計算得:

節點最大約束反力:r=435.89kn

結構最大彎矩:mmax=58.58kn.m

結構最大剪力:qmax=145.85kn

結構最大軸力:n=335.56kn

彎曲應力σ=m/w=58.58*103/508=115.3mpa<[σ]=145mpa

剪應力為τ=q/a=145.85*10/55.4=26.33mpa<[τ]85mpa

長細比:λ=l/i=679/11.34=59.88<[λ]=100,查《路橋施工計算手冊》附錄三得ф1=0.772

軸心受壓=n/a=335.56*10/55.4=60.57mpa<ф1[σ]=0.772*140=108.08mpa

最大撓度為:f=3mm2#內支撐結構的強度及剛度均滿足要求。

鋼板樁圍堰施工方案

目錄第一章 工程概述 1 一 工程概況 1 二 工程地質 1 三 水文氣象 2 第二章圍堰施工方案 3 一 圍堰平面布置 3 二 圍堰設計及結構形式 3 1 施工準備 4 2 圍堰土方填築 5 3 鋼板樁施工 5 4 圍堰抽水 6 5 圍堰維護及拆除 6 第三章圍堰施工進度計畫 6 第四章資源配置計...

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