佛山市中策广明高速公路有限公司 528000
摘要:钢板桩围堰因施工快捷、成本较低,能重复利用,是桥梁深水基础施工围堰中一种常用的围堰形式。但由于其组拼式结构,整体刚度较小,在承台较深时,需设置较强的内支撑,其适用范围也有一定限制,本文结合顺德水道特大桥中的深水位基础钢板桩围堰施工技术进行分析。
关键词:桥梁工程;深水位基础;钢板桩围堰;施工技术
1.前言
钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法,钢板桩主要采用进口拉森式钢板桩,因其可重复利用、施工速度快、成本低,目前较广泛应用。但由于是拼接结构,一般采用单壁形式,整体刚度小,内部需根据水位情况设置支撑;为防止底部沙、水渗进围堰内,一般需设置封底混凝土,因此,钢板桩围堰需经过详细设计计算,满足功能需求方可使用,本文结合顺德水道特大桥中的深水位基础钢板桩围堰施工,对钢板桩围堰施工工艺技术进行分析。
2.钢板桩围堰设计要点
钢板桩围堰设计时应进行土压力、流水压力、波浪力等受力分析计算,根据不同工况进行,分加验算钢板桩及内支撑承杆件受的正应力、剪应力以及其刚度是否满足要求。
3.实例探析深水位基础钢板桩围堰施工技术
3.1工程概况
顺德水道特大桥为一座主跨为200m的连续刚构特大型桥梁,其中28#、29#为主墩,每个主墩共计18根?2.5米桩基,承台结构尺寸为37×15.5×5m,承台底面标高-9.0m,其中28#墩河床面标高为-9~-10m,29#主墩处河床面标高为-4.0~-6m,桥位处施工水位+4.5m。根据水文地质资料,顺德水道桥址处20年一遇水位为7.785m,300年一遇水位为8.748m,流量为12128m3/s,8.748标高河床断面面积12277m2,全断面计算平均流速ν=0.988m/s,主航道洪水最大流速按2m/s计算,多年平均水位为1.59m。
3.2钢板桩围堰方案拟定
根据水文地质资料,pm28#、pm29#墩承台底标高-9低于施工期+4.5设防水位13.5m左右,低于20年一遇7.785水位16.785m,近五年洪水期每年高于+4.5洪峰次数仅有一次。根据设计河床断面,28#承台底目前埋入河床约1.5m至悬空2m,29#埋入约6~3m。因此,结合设计、河床地质情况、工期、经济优越性,经综合比选,拟采用如下钢板桩围堰方案:采用日本(Larseen)Ⅳ型锁口钢板桩施工,钢板桩顶标高按+5.5米设置,钢板桩底标高为-21.5m,钢板桩总长均为27m。计算过程中按29号墩的地质资料进行计算。根据承台设计、现有钻桩平台及施工需要,钢板桩围堰平面内空尺寸拟定为40m长20m宽。
3.3钢板桩围堰受力计算
钢板桩围堰主要需进行如下受力计算:①主动土压力计算;②考虑流水压力、波浪力及静水压力作用下围堰的计算;③内撑系统的设计及计算。
3.3.1主动土压力计算
从上表计算可得,工况2时局部应力超出容许值145MPa,但超出部分不足5%,采用加贴2CM钢板方式进行局部加强,可满足强度要求。
结束语:钢板桩围堰是一种可以重复利用的绿色建筑材料,在当前工程建设中得到大力运用,特别是在桥梁深水基础施工中运用尤为广泛。但是在确定钢板桩围堰方案时,一定要综合考虑地质情况以及水深等,确保围堰安全可靠,施工过程应要按照方案执行,从多个方面保障大桥深水位基础结构的牢固性能。
参考文献
[1]张俊庆.汉宜铁路彭市汉江特大桥主墩基础钢板桩围堰施工技术[J].铁道标准设计.2011.
[2]黄彬.赖桂珍.百色市东合大桥钢板桩围堰施工技术[J].西部交通科技.2010.
[3]李迎九.钢板桩围堰施工技术[J].桥梁建设.2011.
[4]水工建筑物荷载设计规范.1997。
论文作者:方精思
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签:围堰论文; 钢板论文; 深水论文; 标高论文; 水位论文; 基础论文; 河床论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;