桥梁承台锁口钢管桩围堰施工技术.docx
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1、桥梁承台锁口钢管桩围堰施工技术交通与路建科技嚣向导2011年第21期桥梁承台锁口钢管桩围堰施工技术王东亚刘明明(中国建筑第七工程局有限公司交通公司河南郑州450004)【摘要】本文介绍了在公路桥粱工程中,桥梁承台锁口钢管桩围堰施工的工艺原理和施工过程.【关键词】桥梁工程;承台围堰;锁扣钢管桩;施工工艺O.前言宿迁市开发区大道京杭运河特大桥工程包括桥梁和引道两部分其中桥梁跨越京杭运河.主桥长242米.东西两岸引桥各长18O米,全桥总长602米主桥两主墩(PIO,P1】墩)位于京杭运河河水之中.主墩墩身采用花瓶型独立柱墩,顺桥向宽度2.43.0米.横桥向长度l0-3米,墩身高分别为:PIO墩12.
2、41米和Pl1墩】1.8米.承台采用17.5xlO米矩形尺寸,厚度3.0米,覆土厚度0.4米.主墩基础采用15根p1.5米钻孔灌注桩.该桥的承台为14.17x6.5米矩形平面尺寸.厚度2.0米边墩基础采用8根P1.5米钻孔灌注桩.承台处水深6-?m,承台底在水下约lOre,在覆盖层内埋深3-4m.由于承台在山脚下,山下岩石掉落在此处.故土层中孤石密集这两承台施工围堰必须能通过地层内的障碍物,且承台内不能有支撑.在灌筑塔身和墩身前.围堰顶的支撑能拆除.1.工艺流程施工工艺流程2.锁口钢管桩围堰的设计与施工2.1设计嗣堰设计实际上是:计算围堰内挖土和抽水时钢管植和支撑中的应力是否安全;确定围堰内封
3、底混凝土的强度和厚度必确定锁Ki的形式,使其能注浆止水,确保锁rl在复杂受力状态下不被破坏;围堰在水流,风力,波浪作用下抗倾覆性检算.2.1.1围堰设计程序a.设计资料收集.如气象,水文,地质等资料,还有加工制造,运输,吊装,桩锤等有关数据.b.资料中的同堰设计参数计算.如风力,水流,波浪,土压力系数.c.确定施丁顺序.如对围堰支撑的要求.是水中去土,还是干挖.这一程序是关系围堰侧压力计算.很重要d.绘出同堰总图.拟定钢管桩直径,锁口形式,支撑间距及平面布置,绘于总图中.e阁堰侧压力计算进一步求出每米宽围堰的弯短和支撑反力.f.按以锁口中心宽度换算成每根管桩的弯矩和支撑反力.检算桩的应力.设计
4、或检算支撑g.按锤击沉桩的锤击力及允许的施工误差设计锁口.h计算作用在围堰的风力,水流力,波浪力,检算围堰的抗倾覆的稳定性2.1.2设计要点简介a.钢管桩的截面选择.它是围堰受力主要部件.初拟钢管截面尺寸必须符合钢结构设计规范)(GBJ1788)的规定:钢管(直)径(壁)厚比的要求fy为钢材屈服强度.A3钢D/t<100.在保证钢管总体稳定性前提下,因要穿过密集孤面,片石堆积和木质沉船.为防止在柴油锤的强击,偏打,桩帽接触不良及桩垫材料恶化等造成桩端部出现局部压曲.故在管桩下端要贴焊定钢板补强.补强板的厚度与原管壁叠合后的径厚比D/t0.8X50:40.D/t<50是研究数据.0.
5、8是两层叠合板的折减系数b.钢管桩的支点处理钢管桩与围堰支撑的水平圈梁接触处防止钢管压曲办法是:钢管内加钢环:填早强砂浆或有圆弧面的木垫块,使集中力变均布荷载.然后按有关公式检算钢环或管壁强度.钢管与封底混凝土接触处要作两点处理:接触处弯矩峰值很高.要按照连续梁在支座处削减负弯矩峰值办法进行即Me:MRI/8.式中.M.R,L分别是封底混凝土处弯矩,支反力,厚度;按均布荷载q=R/l检算管壁强度,若不够:a.如管桩不拔除,则在管桩吸泥,灌注混凝土;b.如管桩要拔除倒用.则需做成双壁圆筒c.封底混凝土的厚度低强度昆凝土.在抗静水压力和承托承台新鲜混凝土重力时要增加厚度.则相应增加基底开挖量.增加
6、钢管桩长度;若提高混凝土标号,厚度减薄,开挖量减少,桩规少.所以应尽量提高混凝土的标号.减薄昆凝土厚度注意厚度是削减弯矩值参数之一.要兼顾这个因素d.围堰支撑主要功能是支撑围堰外侧压力的在设计时应增加两个功能:在围堰内封底混凝土之前.作用围堰上的风力,水流力,波浪力应通过支撑传给钻孔灌注桩的钢炉筒上:大体积承台的围堰,支撑应兼做脚手架.承受竖向荷载e.锁口的设计.锁口能否止水是围堰成败的关键之一.为保证锁口能止水:要保证锁口有足够强度不开裂.对锁口强度检算主要是受力分析难.笔者认可这样假定的:a).两根桩在同一平面内对称倾斜1/100,造成锁El一端受拉,一端受压.b).在平面外,两根桩相反方
7、向各倾斜1/100,锁口受弯,扭,剪;c).一根下沉带动相邻桩下沉,锁口受剪;d).管桩锤击下沉时旋转使锁El受扭.旋转力按锤击力的10%.以上各计算力的大小时均以锤击力为基数要使锁口有空腔可灌浆堵漏按图5所示”LT”形锁口较好.围堰在封底混凝土后抗倾覆力计算时要考虑锁口内浆体粘着力.封底混凝土与围堰外侧压力对桩端的嵌固力.2.2锁口钢管桩围堰的施工2.2.1在钻孔灌注桩施工平台周边安装导向架设上,下两层,力争高精度控制桩的倾斜2.2.2在导向架上按理论尺寸放线定出各桩的位置.在导向架内插入桩.用震动打桩机下沉到设计标高.若高位止桩.查阅地质资料,如遇到沉船,孤石,片石等地段,用吊机将柴油锤套
8、在桩顶,将桩锤击到位.2.2_3锁El内射水冲洗灌注粘土水泥浆.为了阻止碎石和硬上进入锁IZ1.在桩下插前于锁El槽171下端先焊坡度l:6的挡板.2.2.4按设计要求安装围堰支撑2.2.5围堰内开挖.泥土用抓斗冲抓或射水吸泥.沉船用冲击钻机和旋转钻机破碎.船梆的大方木由潜水工人水下切割.孤石由潜水工水下作业消除.片石因堆砌整齐,且用砂浆钩缝.故在于挖时用钢纤凿开或用撬棍撬松.人工清除2.2.6在封底混凝土后灌筑承台,塔肢或墩身.2.2.7钢管桩的拔除在用震动打桩机震松锁口的浆体后,用液压千斤顶顶出.3.锁口钢管桩围堰的特点及应用前景3.1特点通过施工.达到了设计的目的.也加深了对这一决策的认
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