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水上承台施工围堰

2023-02-21 来源:小侦探旅游网
施工围堰的实施方案

1.概 况:

主线6#和7#排架4只承台及A、B匝道的4只承台,均在浦东运河中,承台排架结构轴线离河岸边3.590米。承台顶标高+2.0~+2.1米,承台高度1.60米,则承台底标高+0.4~+0.5米,加上10厘米厚的混凝土垫层,承台基坑开挖的标高+0.3~+0.4米。

对河断面进行了测量,承台施工处的泥面标高在+1.4~+2.2米之间,(河床泥面线详见围堰剖面图所示)故6#和7#排架4只承台及A、B匝道的4只承台,均处于河床泥面线以下。为确保水上Φ800钻孔灌注桩和承台的施工质量,创造一个干施工的条件,采用双排钢板桩围堰的方案,实施干施工。 2.双排钢板桩围堰:

2.1双排钢板桩围堰的平面布置:

主线6#、7#排架4只承台各自与相邻匝道的承台为一施工围堰,为缩短施工围堰占用河道的时间,同一排架的2只承台与相邻匝道的承台的施工围堰,同时施工。

平行与河流中心线的围堰段(简称主围堰),距主线承台外边线1.20米;垂直与河流中心线的围堰段(简称端围堰),距主线承台端线(或端点)1.00米,且伸入河岸线1.0米;主围堰与两侧端围堰,将1只主线承台和1只匝道承台围合其中,抽干河水,实施干施工。详见围堰平面图所示。

主围堰长28.250米,两侧端围堰长9.618米,合计47.486米。占用河道宽(垂直)8.590米,长62.70米(28.250×2+6.2=62.70米)。 2.2双排钢板桩围堰的结构:

双排钢板桩围堰宽2.0米,围堰内两侧为袋装粘土,每侧宽约0.6米;中间为粘土芯墙宽约0.8米。钢板桩选用热轧轻型[30#槽钢,桩长6.0米(+3.50米~-2.50米)。外侧钢板桩泥面以上3.10米,入土深度2.90米;而内侧钢板桩泥面以上3.20米,入土深度2.80米,入土深度与沟槽深度的比值:外侧钢板桩为1.17;内侧钢板桩为0.88;平均1.03,大于0.5的要求。

为保证围堰的整体性,钢板桩两外侧用热轧轻型[30#槽钢作导梁,并用Φ22的对拉螺栓将其销紧,对拉螺栓间距@2.0米。同时在围堰交接处的顶部选用热轧轻型[30

槽钢将其焊接成整体,以增强角隅处的整体性。其结构详见围堰平面图和围堰剖面图

所示。

2.3双排钢板桩围堰施工及围堰内的施工流程:

⑴ 水上用扒杆起重船吊震动锤组合的钢板桩(2~4根为一组)→⑵ 安装导梁、对拉螺栓及角隅处的加固→⑶ 清除钢板桩围堰内底部淤泥→⑷ 分层填筑袋装粘土和粘土芯墙→⑸ 拧紧对拉螺栓→⑹ 抽干围堰内水,同时做好围堰内的排水施工→⑺ 围堰内填土至+2.0米(或+2.5米)→⑻ 施工钻孔灌注桩(12根)→⑼ 承台基坑开挖至+0.3米(或+0.4米)→⑽ 钢筋混凝土承台施工→⑾ 钢筋混凝土立柱施工→⑿ 拆除围堰内填筑物→⒀ 拆除对拉螺栓及角隅处的加固→⒁ 拔除钢板桩→⒂ 恢复原岸坡。

整个流程的施工约需2个月。

2.4双排钢板桩围堰施工要点:

⑴ 钢板桩排列是密咬式排列,即1.1米5根钢板桩,咬口要紧密,板桩要挺直,若不密缝要用木板或草包填塞。

⑵ 打桩前,要将钢板桩调直,同时可将2~4根钢板桩点焊成一组,以减少缝隙。钢板桩的根数,视震动锤的振动力大小而定。

⑶ 围堰内淤泥由潜水员用高压水枪,将淤泥冲起,再由泥浆泵将泥浆抽出,以达到清除淤泥目的。

⑷ 围堰内填筑物施工前,要将导梁和对拉螺栓安装好,并通过对拉螺栓将两排钢板桩之间的尺寸调整至2.00米。再进行角隅处的加固。其后方能进行围堰内填筑物的施工。

⑸ 围堰内填筑物的施工,尽可能在低潮时进行。填筑袋装粘土时要用填充袋间缝隙;袋装粘土和粘土芯墙要分层填筑,两侧袋装粘土堆砌3~4层后,即需填筑其间的粘土芯墙;填筑面露出水面后,粘土芯墙要夯实。

⑹ 端围堰伸入河岸线长度不得少于1.00米,但近岸部分钢板桩的长度可减短至4.0米。 3.施工围堰的安全性的考虑: 3.1受力状态的分析:

⑴ 围堰施工后,且围堰内的水抽干时:围堰外侧钢板桩受围堰内侧向土压力(3.10米)-围堰外侧向水压力(3.10米);围堰内侧钢板桩受围堰内侧向土压力(2.60米),大于外侧钢板桩的受力。

⑵ 施工灌注桩时,围堰内填土至+2.0米,比⑴状态安全,不于考虑。

⑶ 承台基坑开挖后,围堰外侧钢板桩受围堰内侧向土压力(3.10米)-围堰外侧向水压力(3.10米);而围堰内侧钢板桩受围堰内侧向土压力(3.2米)大于外侧钢板桩的受力,是最大的受力状态。 3.2最大的受力状态的强度验算: ⑴ 热轧轻型[30#槽钢的截面特征值:

高30厘米;宽10厘米;截面面积40.47平方厘米;重量31.77公斤/米; 截面抵抗矩Wy=129.8立方厘米;截面惯性矩Iy=326.6cm4。

⑵ 计算图式的简化:本应按照“悬臂式板桩的计算”规定,计算埋入深度、最大弯矩,选择板桩截面,由于缺少土壤特征值资料,故简化成悬臂梁进行计算。图式如下:

⑶ 最大土压力:

qmax=γH·B=18KN/m3·3.2m·1.0m=57.6 KN/m

⑷ 最大弯矩:

Mmax=q·l2/6=57.6·3.22/6=98.304 KN·m

⑸ 最大应力:

σmax=Mmax/Wy=98.304×106/129.8×103×5/1.1

=166.7N/mm2<〔σ〕=205N/mm2 故安全。

3200 qmax=57.6KN/m

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