嵌岩低桩承台锁口钢管桩围堰设计与施工技术

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为(48+144+320+144+48)m无砟轨道钢箱桁组合梁斜拉桥。桥塔墩位于通航河道内,桥位处河床覆盖层浅,基岩强度高,基础由大直径钻孔桩和矩形嵌岩低桩承台组成,承台采用锁口钢管桩围堰施工方案。G33号主墩围堰平面设计尺寸54.56 m×28.52 m,锁口钢管桩采用Q345B材质∅1020 mm螺旋钢管,长28 m,钢管桩之间采用C-T形锁扣连接;围堰设置4层内支撑,单层内支撑设3道对撑,内支撑四角设型钢斜撑;基底设置混凝土垫层参与围堰结构受力。围堰采用XR360旋挖钻机在岩层中引孔,孔内换填细砂后插打钢管桩,钢管桩壁内、外两侧换填砂采用高压旋喷注浆加固。围堰设置智能化监测系统,对围堰受力、变形等进行实时动态监控。实践证明,该桥围堰结构安全可靠、止水效果良好、施工快捷高效。

重庆官栈河大桥主桥主墩基础锁口钢管桩围堰加固

重庆官栈河大桥主桥为(62+110+62)m三跨连续刚构桥,主墩基础采用锁口钢管桩围堰施工。围堰施工正常水位+325.300 m,施工期控制水位+330.500 m。在该桥主墩围堰完成四周锁口钢管桩插打及前4道内支撑安装后,因极端天气原因,长寿湖水位上涨到+332.200 m,危及围堰安全。为解决钢管桩围堰的安全问题,提出采用水下施工内支撑的加固方案。待围堰内部水头与外部保持一致后,将已经插打的锁口钢管桩加高至标高+334.000 m,拆除已安装好的4道内支撑,重新安装6道内支撑。采用MIDAS Civil软件分别建立加固前、后钢管桩围堰结构有限元模型,分析钢管桩及内支撑的受力安全与稳定性。结果表明:施工控制水位+330.500 m下,围堰结构最大正应力由加固前的162.6 MPa下降到加固后的82.3 MPa,下降了49.3%;承载水位可从施工控制水位+330.500 m增加到目标控制水位+333.500 m,且强度和刚度等均留有一定储备。水下施工内支撑的加固方案可提升围堰的承载能力。该桥围堰加固后整体受力效果良好,已顺利完成承台浇筑施工。

张靖皋长江大桥南航道桥南塔防撞方案研究

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,桥下船舶通航密度大、船舶平均吨位大、船舶碰撞概率高、南塔所受船撞力计算值大。经综合分析,传统被动防撞方案均不能很好满足南塔防撞要求,故提出采用锁口钢管桩围堰外挂软体护舷的新型防撞方案。该防撞方案通过在承台外围设锁口钢管桩围堰形成裙墙,在围堰外侧外挂软体护舷,并在围堰与承台之间空隙处填充耗能材料实现防撞及消能,裙墙同时兼作临时施工围水设施以及起到永久冲刷防护和船撞消能作用。为验证新型防撞装置的防撞效果并选择合适的耗能材料,进行船桥碰撞有限元分析。最终采用填充沙粒的新型防撞装置方案,该方案可削减36.68%南塔承台撞击力,防撞效果好。新型防撞方案施工简单,后期仅需对钢管桩作防腐处理,撞后便于修复,工程造价低。

洪州大桥主墩承台围堰施工关键技术研究

江西省南昌市洪州大桥主桥为钢-混组合梁双塔双索面自锚式悬索桥,主墩横向设置2个独立承台,承台采用锁扣钢管桩加围檩内支撑的圆形围堰,围堰结构受力合理。施工时,先在钻孔平台上安装围檩内支撑,整体下放后以圈梁为导向,采用DZ-90振动锤和YC-5液压冲击锤组合施打锁扣钢管桩,同时控制锁扣钢管桩垂直度、入岩深度和平面位置,优化合龙工艺,最终快速完成围堰施工。相关研究结论可为类似工程提供借鉴。

武汉青山长江公路大桥主桥施工方案

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主墩采用钻孔灌注桩基础、哑铃形承台,桥塔采用A形混凝土结构,主跨主梁采用整体式钢箱梁、边跨主梁采用钢-混凝土结合梁。针对该桥结构特点及水文、地质条件,南主墩钻孔桩采用“吹填筑岛+旋挖钻机”方案施工、承台采用锁口钢管桩围堰方案施工;北主墩基础采用双壁钢套箱围堰平台一体法施工;塔柱采用液压爬模分节施工,在两塔肢间设13道临时横撑,并采用新型超高压地泵和特制超高压泵管一次将混凝土泵送到位;边跨结合梁采用先顶推架设钢槽梁,再安装预制混凝土桥面板,最后浇筑湿接缝的方案施工;主跨钢梁采用500 t架梁吊机悬臂架设方案施工;主跨合龙段采用顶推辅助合龙方案施工。

可拆装式双壁锁口钢围堰施工技术

宜宾金沙江公铁两用桥全长1 874.9m,主桥为跨径(116+120+336+120+116)m的钢箱系杆拱桥。上层桥面为4线高速铁路,下层为6车道城市快速主干道。主桥3号主墩位于河槽右侧浅滩处,主墩承台采用可拆装式双壁锁口钢围堰施工,局部受力较大位置采用厚20mm的钢板,围堰内支撑分为顶、底层2层内支撑结构,顶、底层间通过联结系连接成整体。采用船舶分块运输,内支撑现场拼装,围堰下沉及止水锁口桩插打,水下混凝土封底的方法施工。实践表明,采用可拆装式双壁锁口钢围堰施工快速、止水效果好,成功完成了3号墩围堰的封底施工工作,取得了较好的经济效益和社会效益。

临港长江公铁两用大桥3号墩组合围堰施工技术

川南城际铁路临港长江公铁两用大桥主桥为主跨522 m的公路与高铁共建平层斜拉桥,3号主墩采用66根φ2.5 m钻孔桩基础,承台为矩形,尺寸67.0 m×35.75 m×7.0 m。大桥3号主墩基础位于长江江心,地质条件复杂,岩面起伏变化差异大,采用哑铃形钢-混组合结构围堰(由下部混凝土咬合桩、中部冠梁、上部双壁钢围堰组成)方案施工。主墩基础施工期间,咬合桩采用旋挖钻机成孔,将咬合桩打入底部基层以下4 m,同时在加工厂内进行双壁钢围堰水平分块、竖向分节制作;咬合桩施工后进行冠梁施工;最后通过预埋板和剪力钢筋将下部咬合桩和上部双壁钢围堰连接成整体,形成组合围堰。为保证施工期间的组合围堰安全,对其应力、变形进行了现场监测。结果表明:组合围堰结构状态表现良好,满足现场施工安全要求。

锁口钢管桩围堰的应用

文章结合广西南宁市葫芦顶大桥工程实例,介绍了锁口钢管桩围堰的设计方案和施工过程,展望了该类型围堰推广应用前景。

池州长江公路大桥4号主墩钢围堰施工技术

池州长江公路大桥主桥为(3×48+96+828+280+100)m混合梁斜拉桥,4号主墩承台位于大堤压浸台的二级台阶迎水斜坡上,临近长江主航道,基坑开挖达10m,大堤侧与临江侧有较大不平衡土压力。针对此难题,通过围堰方案比选,采用锁口钢管桩加内支撑围檩结构围堰,锁口钢管桩采用刚度相对较大的820×10主钢管,钢围檩采用H型钢(沿管桩围堰四周设置2层),围堰结构受力合理。施工时,先安装第一层围檩,以第一层围檩为导向,采用DZ120振动锤施打钢管桩,控制垂直度,优化合龙工艺,完成钢管桩围堰施工。基坑土方开挖前,利用弃土修筑临江侧反压坡道,抵消不平衡土压力。基坑采用分层台阶法开挖,在枯水季节干挖土方。施工监测结果表明,围堰结构安全稳定,大堤结构安全,抗渗性能良好。

杨梅洲大桥主墩基础与桥塔施工关键技术

湘潭市杨梅洲大桥主桥为主跨658m的双塔双索面半飘浮体系斜拉桥。该桥22号、23号主墩基础均为24根Φ3m的钻孔灌注桩;桥塔为C55钢筋混凝土独柱形塔,22号塔高181m、23号塔高181.68m。该桥22号主墩采用锁口桩钢围堰施工,采用射水辅助沉桩工艺穿越平均厚8.0m的粉砂圆砾层,以加快沉桩速度;23号主墩采用重1 180t的双壁钢围堰施工,采用水上拼装工艺实现了千吨级围堰的悬浮拼装、水上浮运及原位接高,利用3组定位桩完成精确着床。主墩承台大体积混凝土施工时,从原材料选择、配合比设计、冷却水管布设、信息化监控等方面对温度进行全方位监控,以避免出现温度裂缝。主桥桥塔分节施工,塔柱外壁采用液压爬模施工、塔柱内壁及两塔肢之间采用井筒法施工;钢锚梁及钢牛腿分开吊装,利用塔壁劲性骨架实施吊装体系转换、高空组拼与精确落位。

深中通道伶仃洋大桥筑岛围堰施工关键技术

深中通道伶仃洋大桥为(580+1 666+580)m三跨钢箱梁悬索桥,东、西锚碇均为大型海中重力式锚碇,由于海上施工难度大,安全风险高,2座锚碇均采用筑岛围堰施工。东锚碇筑岛围堰采用锁扣钢管桩+工字形板桩组合方案;钢管桩按先上、下游侧,后两侧的顺序,采用YZ-300振动锤施沉;工字形板桩采用起重船起吊并插入相邻锁扣钢管桩,利用DZJ-240振动锤分区、分段施沉;围堰内侧吹填砂,外侧抛填袋装砂护坡。西锚碇筑岛围堰采用水上地基处理(DCM桩)+抗浪砂袋围堰+吹砂填筑+陆上地基处理(挤密桩)的施工方案;砂垫层抛完后由整平驳船进行水下整平;抗浪砂袋分4层施工,采用水下填充和水上填充2种方法。该桥锚碇采用2种筑岛围堰施工技术,施工期间结构安全,减小了海上施工风险,提高了施工工效。

复杂地质条件下组合围堰施工

在复杂的地质条件下,根据现场地质情况选择合理的围堰成为深基坑开挖过程中支护与止水的关键。结合柳州双拥大桥22号墩主塔基础施工,介绍了采用锁口钢管桩与钢筋混凝土支护桩相结合的组合围堰来进行复杂地质条件下的围堰施工技术。