钢板桩在桥梁深水基坑工程中的应用（一）

                                              钢板桩在桥梁深水基坑工程中的应用

         王 伟

               (江苏顺达工程科技有限公司)

摘 要:钢板桩作为基坑施工支护结构,因其高强、轻型、施工效率高以及可重复利用等特点,在我国工程领艺有广泛应用。江苏省如皋港长青沙大桥主墩基础施工采用钢板桩围堰法,并采用独特的内支撑结构安装方式,在工期和效益上均取得了成功。

关键词：钢板桩 深水 基坑工程 应用

1 概述

如皋港港口连接线(G204 南延)二期工程长青沙大桥全长 1046m,主桥采用(95+218+95)m仙鹤型双塔单索面预应力混凝土斜拉桥.引桥采用标准

跨径为35m装配式部分预应力混凝土连续箱梁。 斗

主墩承台尺寸为 26.9x23.2x4.8m，承台顶面标高为-2.2m,底标高为-7.0m,河床即淤泥粉质粘土层顶面标高为-2.3m，淤泥粉质粘土层底面标高为-9.5m,淤泥粉质粘土层下为粉砂层,承台底面到最高水位线将近 11.5m。

2 水文概况与施工方案比较

2.1 水文概况

桥址河段处在长江感潮河段、河段既受上游径流的影响,又受到潮汐的影响。

工程河段潮汐为非正规半日浅海潮,每日两涨两落,潮汐的日不等现象明显,一天中两次高潮位相差较大,两次低潮位比较接近;潮波受河槽阻力和径流的影响变形强烈,涨落潮历时不对称,涨潮历时短,落潮历时长,潮波变形程度大潮比小潮强烈。汛期最高通航水位+4.5m。

2.2 施工方案比选

考虑到长江通航要求及主墩水深情况,首先排除了筑岛围堰的施工方法,主要考虑套箱施工和钢板桩围堰施工两种方案。套箱的结构合理、稳固、便于掌握,安全性较大,但成本较高、施工工期较长。

另外,在下放套箱的过程中需要大型吊装设备。钢板桩围堰结构简单,方便快捷,用钢量也较省,所以是一个经济可行的方案。其优点有施工进度快;能确保工程质量;经济效益好,施工中一次性辅助用料少。

经过全面考虑与方案的比选,采用钢板桩围堰施工方法进行改进后,应用于本工程承台基坑开挖施工中。

3 围堰结构布置形式的选择

主墩承台尺寸为 26.9x23.2x4.8m，围堰的平面布置应与承台尺寸相配合.既要保证所用钢板桩数量少,又要保证承台尺寸、内撑结构尺寸和工作宽度以及工作平台的影响。因此,围堰平面尺寸设计为 28.8x25.2m,共设置两道内支撑。围堰顶高程为+5.0m,围堰底高程为-19.0m,封底混凝土厚 2.8m。钢板桩围堰基坑支护如图1所示。

围堰结构的立面布置应根据施工水位、河床情况、围檩结构材料和钢板桩类型而定。

(1)施工最高水位确定后,钢板桩围堰顶面标高应高出最高水位约 1m,以防抽水时波浪打入。根据实际勘测最高水位为+4.5m,所以将围堰顶面标高定位+5.0m。

(2)钢板桩的内支撑围檩既支撑钢板桩,又在钢板桩插打时起到导向作用,即常说的导环。抽水过程中,钢板桩受弯,内支撑受压,内支撑的布置间距必须使钢板桩的应力超过容许值。各层内支撑受力要均匀，且不至于受力过大而使内支撑结构型式难以设计。但也要照顾支撑结构设计的简化,同时还要考虑内撑不能阻碍承台与墩身的施工。基于上述考虑，设计了2 道内支撑，分别位于围堰顶 2.2m 处与6.5m处。本工程在承台浇筑完成后,还需要在围堰内浇筑墩身，因此设计时将第二道内支撑设置在承台顶面,承台浇筑完成后再转换支撑,以承台预埋件为支撑,将第二道内支撑提前拆除。

(3)考虑到围堰的深度,基底淤泥粉质粘土层的厚度,钢板桩的最小长度要保证 20m,保证基底不渗漏,且钢板桩具有足够的刚度。