虹桥动车所走行线特大桥水中墩施工专项方案-钢板桩.doc

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1、深基坑围护中的拉森钢板桩围堰施工熊凯（中铁二十四局沪杭铁路客运专线Ⅰ标）摘要：在常见的桥梁墩台深基坑施工中，拉森钢板桩围堰是经常使用的基坑支护方式。具有施工周期短，钢板桩可以租用，来源简单，支护稳定安全，成本低的优点。尤其适合于基坑深度在10m以内，地质条件差，地下水位高，基坑面积不大的情况的工程。本文根据沪杭客专虹桥动车所特大桥实际施工经验，简要介绍其施工方法及注意事项。关键词：拉森钢板桩围堰，内支撑，封底混凝土。1.工程概况虹桥动车所特大桥位于上海市嘉定区内，全长804.91m，共24个桥墩，其中12#为水中墩。墩身位于张正浦河，河宽约60m，水深约5～6m，水

2、流较缓，河道淤泥深约1.5～2.5m。12#墩承台平面尺寸为7.5m×9.1m，高3m。采用筑岛后施工钻孔桩，由于上海地区土质情况较差，地下水位高，开挖基坑时采用钢板桩围堰进行基坑围护。2.施工方案选定及计算结果12#墩基坑开挖深度7.9m，拟选用15m长SP-Ⅳ型拉森钢板桩施工，为保证有足够的施工空间，围堰距承台边缘1m。采用四道内支撑，为施工方便，内支撑采等间距布置，上下间距2.0m。第1道支撑与围堰顶齐平，内支撑采用40B槽钢双拼焊接，做四角斜撑以避免与墩身施工冲突，钢板桩围檩采用工40A工字钢，围堰高出地面0.5m隔断地表水。钢板桩围堰布置形式见下图原土质为

3、粘土，容重取18KN/m3，内摩擦角。拉森Ⅳ型钢板桩，其主要技术参数为：W=2200cm3，截面积A=236cm2。围檩及内支撑采用40A工字钢施作，主要计算参数为W=1090cm3，截面积A=86.1cm2。用《理正深基坑6.0》软件建模计算得①、钢板桩围堰安全情况计算如下计算项目计算得出安全系数规范要求安全系数是否符合要求备注抗倾覆1.4021.2是抗隆起2.191.2是普朗德尔公式抗隆起2.4881.15是太沙基公式隆起量/28mm/承压水1.21.05是嵌固深度7.1m7.7m是②、钢板桩围堰各构件受力计算结果如下A、钢板桩的最大弯矩为M=-454.6KN/

4、m。（受负弯矩）B、钢板桩最大剪力Q=306.4KN见下图C、围檩最大弯矩M=2.8KN/m见下图D、围檩最大剪力Q=2.533KN见下图E、内支撑最大弯矩M=1.777KN/mF、内支撑最大剪力Q=1.875KN见下图G、内支撑最大轴力N=85.63各构件内力计算结果见下表序号计算项目材料技术参数计算公式计算结果材料屈服强度Q235钢材结论名称数值抗弯模量W（cm3）截面积A（cm2）A钢板桩受最大弯矩(M)454.6KN.m2200236σ=M/W206.64MPa210MPa合格B钢板桩受最大剪力(Q)306.4KN2200236τ=Q/A35.58MPa21

5、0MPa合格C围檩受最大弯矩(M)2.8KN.m109086.1σ=M/W2.57MPa210MPa合格D围檩受最大剪力(Q)2.53KN109086.1τ=Q/A0.29MPa210MPa合格E内支撑受最大弯矩(M)1.78KN.m109086.1σ=M/W1.63MPa210MPa合格F内支撑受最大剪力(Q)1.88KN109086.1τ=Q/A0.22MPa210MPa合格G内支撑受最大轴力(N)86.65KN109086.1σ=10.59MPa210MPa合格计算结果得出结论是本方案符合要求。实际施工过程中，根据对围堰的观测，围堰比较稳定，保证了施工安全，也

6、验证了计算结果3.钢板桩围堰施工3.1钢板桩的选用本工程采用强度和刚度较高的SP-Ⅳ型拉森钢板桩，选用钢板桩长度为15m。拉森钢板桩的质量是保证钢板桩围堰施工好坏与否的重要因素，因此施工前应选用合格的材料。1、施工前对钢板桩进行检查，整理出施工所需型号、规格、数量的钢板桩。为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。2、整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷。3、插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前

7、一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且夹板牙齿磨损不宜太多。3.2打入钢板桩3.2.1施工放样与定位（1）将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。（2）在插打钢板桩前需设定位桩及定位横梁。定位桩采用钢管桩，四角布置，内外侧共8根。定位横梁也是钢板桩围堰的第一层围檩支护，采用工40A工字钢围檩。定位横梁安放在定位钢管四周侧，与钢管相连接。（3）、定位横梁的位置须严格遵照设定的标高、位置布置。保证打出的钢板桩在一条直线上。在钢管桩露出地面部分刷上警告标志，防止车辆机械碾压，造成钢板桩锁口变形（4）插打钢板桩在第一层定位支承及下部槽钢安装完成后即可