第４５卷第２２期
２０１９年１２月
山西建筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏｌ.４５Ｎｏ.２２Ｄｅｃ. ２０１９
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岩土工程地基基础
文章编号:１００９￣６８２５(２０１９)２２￣００４９￣０２
深水水下加撑钢板桩围堰施工技术研究
徐化新
(福建省泷澄建设集团有限公司ꎬ福建龙海 ３６３１００)
摘 要:大型桥梁越来越多的出现在桥梁工程中ꎬ其中多采用钢板桩围堰加内支撑ꎮ实际上ꎬ加撑施工有一些缺陷ꎬ因此ꎬ在现有钢板桩围堰加撑技术基础上ꎬ对以往案例进行研究ꎬ提出一种深水水下加撑技术ꎬ从而提高围堰结构的安全性ꎮ关键词:深水ꎬ钢板桩ꎬ围堰ꎬ水下加撑中图分类号:Ｕ４４５
０ 引言
作为水密封和围护结构ꎬ钢板桩围堰已被广泛用于横河桥梁
施工ꎮ然而ꎬ在施工中ꎬ往往会遇到很多施工难题[１]程问题的同时ꎬ严重的会威胁到工人的人身安全ꎮ所以对钢板桩ꎮ在引起工围堰在施工中产生的各类问题总结处理ꎬ对施工技术进行优化[２￣４]目前为满足体积庞大的围堰快速施工的需要ꎬ确保整个工程安全顺利的开展下去尤为重要ꎬ选择在钢板桩ꎮ
围堰内部布置支撑ꎬ以确保结构的安全性ꎮ现有钢板桩围堰支撑一般由工程师根据前人对钢板桩围堰的设计应用经验ꎬ通过理论计算分析ꎬ设计一个可行方案[５ꎬ６]多或少会影响到施工进度和结构安全ꎮ由此设计出的内支撑方案或ꎬ因此ꎬ开展钢板桩围堰支撑设计的相关研究[７ꎬ８]术的研究刻不容缓ꎮ
ꎬ特别是深水水下加撑钢板桩围堰施工技１ 钢板桩围堰施工技术应用研究１.１ １)钢板桩围堰施工方法
进行试打桩试验施工准备ꎮ
:钢板桩制备好后送达施工现场ꎬ测量并编号ꎬ并法定位２)ꎮ导架安装钢导架一般在工厂或施工现场制作:测量定位ꎮ当钢导架远离岸边时ꎬ组装ꎮ
ꎬ用前方交会到插打位置３)钢板桩的吊装ꎮ吊装前:ꎬ钢板桩检查合格后锁口内嵌填防水材料ꎬ将钢板桩垂直吊起ꎮ拧紧卡箍ꎬ等插入ꎬ移锁口时４)ꎬ排水堵漏再一个接一个地拆除:钢板桩施工完成后ꎮ
点的安全性ꎮ排水速度不应太快ꎬ应随时对漏水处进行封堵ꎬ进行排水作业ꎮ检查各节５)拔桩:钢板桩拔桩前ꎬ将水注入到围堰ꎬ注水后内部和外部
ꎮ
的水压力达到平衡时ꎬ水压力推动钢板桩ꎮ对钢板桩进行锤击ꎬ依次拔出ꎮ
１.２ １)钢板桩围堰施工注意事项
插打钢板桩之前ꎬ在锁口内应涂抹防水材料ꎮ
下游封闭２)插打钢板桩的次序ꎻ对矩形围堰ꎬ自上游一角开始ꎬ对圆形围堰ꎬꎬ应自上游开始至下游封闭ꎮꎬ从两侧至要同时控制两个垂直方向３)插打钢板桩时应严格控制好桩的垂直度ꎬ确保垂直ꎮ
ꎬ尤其是第一根桩根据类型和桩的长度进行编号４)钢板桩拔出应清刷干净、、登记修理和涂抹防锈油ꎬ并整齐地堆放ꎻꎮ当堆叠时ꎬ应在打桩之前要仔细检查ꎬ保证桩身板面平直ꎬ接口预拼严密ꎮ
随时检查偏斜ꎬ发现偏斜可用撬棍滑车纠正ꎮ
收稿日期:２０１９￣０９￣０５
作者简介:徐化新(１９６６￣)ꎬ男ꎬ高级工程师
文献标识码:Ａ
１.３ 钢板桩围堰施工存在的问题
钢板桩应用于围堰施工的工程相对较少ꎬ通过分析发现ꎬ具体存在如下问题１):
２)目前国家未出台关于钢板桩施工的相关规范３)钢板桩本身的生产工艺相对复杂ꎬ前期投入成本巨大ꎻ
ꎻ深水围堰施工首先要解决支撑结构的现场拼装问题钢板桩应用于围堰施工ꎬ尤其是深水工程的难度较大ꎬ如若采
ꎮ用岸边制作运输的方案ꎬ会大大拖慢整个施工进度ꎬ其实是围堰结构支撑的安装ꎬ深水水下支撑的安装存在诸多困难ꎬ水压力、深水底的暗流等诸多因素ꎬ都会对安装精度产生较大的影响ꎮ
综上所述ꎬ目前需要找到一种可以在围堰施工现场进行支撑结构原位拼装、并可以较高精度完成深水水下支撑安装的深水水下加撑钢板桩围堰施工结构及其施工方法就显得十分重要ꎮ
２ 深水水下加撑钢板桩围堰施工技术研究
由于实际施工工序复杂ꎬ本文将对深水水下加撑钢板桩围堰结构的施工方法进行重点介绍径为１)１０００先根据预先量测所定下的位置区域:
ｍｍ的钢护筒ꎬ以作为钢板桩施工的定位桩ꎬ在上述位置处打设直
６ꎮ随后在
定根钢护筒围成的区域中心处搭建浮台ꎬ原则为浮台与伸缩平台的长、宽和等于钢板桩ꎬ浮台尺寸视设计图纸而、管桩围成的长、宽ꎮ浮台用四根钢索固定在四个角的钢护筒上部ꎮ浮台上还铺设有吊架轨道ꎬ平台吊架ꎬ停放有两台起重吊机和一台移动式打桩机ꎮ浮台四周的伸缩平台悬空布置ꎬ可安置拼装好的围檩及围檩横撑和围檩斜撑ꎬ如图１所示ꎮ
钢护筒
围檩
平台吊架
浮台
围檩斜撑
起重吊机
围檩横撑
管桩钢板桩
图1围堰平台、围檩结构示意图
架ꎬ由槽钢制成２)在钢护筒上部安装纵向导架和横向导架ꎬ中间通过导架连接梁进行连接ꎮꎮ导架分内纵向导架下方、外导
还设置了纵向导架斜撑ꎬ纵向导架通过焊接工艺固定在钢护筒ꎮ横向导架安装在纵向导架上方ꎬ如图２所示ꎬ通过在钢护筒上安装抱箍以及抱箍连接板安装固定ꎮ随即利用起重吊机将各钢板桩、管桩吊运至导架内的设计位置ꎬ利用打桩机逐根交替进行打
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山西建筑
设施工ꎮ钢板桩和管桩根据各自两边的接头相连ꎮ随后拆除导架ꎬ利用打桩机打设转角处管桩ꎬ其相邻９０°方向也设有连接头ꎮ
抱箍
管桩滑槽围檩
围檩横撑
围檩牛腿承台
横向导架
纵向导架
封底混凝土
钢护筒
图4围檩下放安装侧视图图5围堰结构施工完成侧视图
３ 结语
图2
横、纵向导架布置侧视图
１５ｍｍ×８００ｍｍ×８００ｍｍ的加劲肋ꎮ围檩横撑和围檩斜撑结构
采用３００ｍｍ×５００ｍｍ的Ｈ型钢制作ꎬ在四个转角处设置了相同ꎬ如图３所示ꎬ包括千斤顶、套管、法兰盘、千斤顶固定设备、支撑垫块、应力传感器和控制系统ꎮ支撑垫块直接支撑在围檩上ꎬ支撑垫块上安装了一个应力传感器ꎬ通过控制系统与千斤顶相连ꎬ当围檩受力发生变化时ꎬ千斤顶的工作状态会随控制系统同时做出改变ꎮ将拼装完成的围檩及围檩横撑、围檩斜撑安放在伸缩平台上ꎮ围檩四边中点处均安装有滑块ꎬ其结构包括搁置杆出孔ꎬ围檩支撑搁置杆以及千斤顶ꎮ值得注意的是ꎬ之前打设的各边中点处钢管桩上提前预制有与滑块相配套的滑槽ꎬ滑槽侧面开设有围檩支撑搁置孔ꎮ
千斤顶套管应力传感器滑块３)在浮台上现场原位拼装围檩及围檩横撑、围檩斜撑ꎮ围檩
本文对现有围堰施工进行研究总结ꎬ并对钢板桩在实际施工中的方法进行了介绍ꎮ随后针对深水钢板桩围堰施工中的水下加撑技术展开研究ꎬ根据现存的问题ꎬ对水下加撑技术进行优化改良ꎮ提及的深水水下围堰施工的技术领域ꎬ包括复合加强型钢板桩围堰ꎬ支撑原位拼装平台以及围堰支撑搁置固定系统ꎮ具体工艺效果体现在以下几点:
１)在抽水之前率先完成水下部分支撑结构的安装ꎬ与传统施２)设置了以浮台作为支撑原位钢护筒拼装平台ꎬ配合平台吊３)在部分管桩上提前安装了围檩支撑搁置槽ꎬ方便了后续的
工工艺相比ꎬ具有较好的安全性ꎮ
架ꎬ围堰的支撑结构均可在该平台上实现原位安装ꎬ大大提升了施工效率ꎮ
围檩下放安装ꎻ围檩横撑与斜撑上设置了应力传感器和控制系统ꎬ可以在抽水期间根据围堰结构的受力ꎬ立即控制千斤顶加力ꎬ保证结构的安全ꎮ参考文献:
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千斤顶控制系统[２] 胡梦妮.钢板桩围堰施工优化设计研究[Ｄ].武汉:武汉工
图3横撑结构示意图１５７￣１５９.
台回收ꎬ垂直下放围檩ꎬ该步骤需要严格控制围檩的平整度ꎮ然后令浮台从中部拆分ꎬ缓缓向两边相背移动以拆分ꎬ这样整个围檩就可以进行下放安装ꎮ围檩下放期间位置均可通过滑槽上的位移传感器实时获取ꎬ当围檩下放至围檩支撑搁置孔处时ꎬ通过控制线路施工指令给滑块内部的千斤顶ꎬ使其顶出围檩支撑搁置杆ꎬ将整个围檩结构固定在预定位置ꎮ按上述布置ꎬ从下往上共安装三层围檩ꎮ安装完毕后的围檩如图４所示ꎮ
５)如图５所示ꎬ首先是在最上层围檩下方安装垫板、牛腿和
４)通过浮台上的两台起重吊机ꎬ吊起围檩ꎬ与此同时伸缩平
程大学ꎬ２０１５.
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斜拉杆结构ꎬ以进一步固定围檩ꎮ紧接着对围堰内部进行分级抽水ꎬ当水位降低至第二层、第三层围檩下方５０ｃｍ处ꎬ同之前步骤ꎬ继续安装垫板、牛腿和斜拉杆ꎮ当水位最终降至围檩底面时ꎬ立即施工封底混凝土ꎮ待养护完成后施工承台ꎬ至此完成整个围堰的全部施工ꎮ
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ
ｄｅｅｐｗａｔｅｒｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔｐｉｌｅｃｏｆｆｅｒｄａｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｌａｒｇｅ￣ｓｃａｌｅｂｒｉｄｇｅｓａｐｐｅａｒｉｎｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬａｎｄｍｏｓｔｏｆｔｈｅｍｕｓｅｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔｐｉｌｅｃｏｆｆｅｒｄａｍｓａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌｓｕｐ￣ｐｏｒｔｓ.Ｉｎｆａｃｔꎬｔｈｅｒｅａｒｅｓｏｍｅｄｅｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔｐｉｌｅｃｏｆｆｅｒｄａｍｓｕｐｐｏｒｔｔｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙꎬａｄｅｅｐ￣ｗａｔｅｒｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｕｐｐｏｒｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｃａｓｅｓｔｕｄｙｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅｃｏｆｆｅｒｄａｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｄｅｅｐｗａｔｅｒꎬｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔｐｉｌｅꎬｃｏｆｆｅｒｄａｍꎬｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｕｐｐｏｒｔ
(ＦｕｊｉａｎＬｏｎｇｃｈｅｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＬｏｎｇｈａｉ３６３１００ꎬＣｈｉｎａ)
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