锁扣钢管桩围堰施工在泰州大桥中的应用

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1、锁扣钢管桩围堰施工在泰州大桥中的应用摘要：大型跨江跨海工程面临的首要关键技术难题就是基础工程，随着泰州大桥南塔承台锁口钢管桩围堰施工的技术创新，拓展了江侧浅滩区大型深基坑的体态尺寸与开挖深度，实施安全度、质量精确度。关键词：深基坑；围堰；锁扣钢管桩；支撑系统；监测大型深基坑采用锁口钢管桩堰施工是一种比较先进的施工工艺，最大限度的保证了基坑的安全，与常规的施工工艺相比，既提高了生产效率，又节约了工期和施工成本，取得较好的效果。本文以泰州大桥南塔围堰为例，简要介绍了锁扣钢管桩围堰施工的应用。1、工程概况泰州长江公路大桥南塔位于扬中段长江西岸大

2、堤外侧滩地，索塔中心距东侧长江边约20m,距西侧大堤中心约180m。滩地平均地面标高约+3.0m,在汛期时被江水淹没。索塔承台为哑铃型，分南、北承台和系粱三部分。承台整体尺寸为77.334X32.6X6.Om（长X宽X髙），承台顶标高为+4.3m,底标高为-1.7mo2、施工方案的比选由于本工程承台体积较大，根据南塔工程特点和地质特点，比较适宜的是采用钢板桩围堰，但其有以下几方面弊端:①若采用钢板桩须设计三道以上内支撑，影响承台施工；②目前市场上常用的钢板桩主要为国外进口，成本很高；③钢板桩专用性强，只能用于深水基础或围堰。基于以上原因，

3、采用锁口钢管桩围堰施工较为经济合理。3、锁口钢管桩围堰施工3.1、锁口钢管桩加工与打设(1)、锁口钢管桩加工锁口桩采用4)800X10mm钢管加工，钢管桩为螺施管，采用卷管机整根自动卷制、焊接。(2)、锁口桩沉桩①沉桩前的准备：定位围堰四边锁口钢管桩的轴线，根据施工图纸，计算出围堰四个角桩的中心坐标，然后采用全站仪实地定出四个角桩的中心及定出围堰四边的轴线。②沉桩：布置监控仪器：采用两台全站仪和一台水准仪进行沉桩监控。两台全站仪按90°夹角前方交汇法监控管桩的两方向的垂直度，一台仪器布置在围堰的边轴线上，另一台仪器布置于90°夹角方向，用

4、水准仪控制桩顶标高。(3)、合拢桩施工合拢桩施工原则是先插桩合拢，最后逐根沉桩至设计标高。为确保插桩精度，采用短桩插桩合拢，最后逐根接长，沉桩至设计标高。3.2、堰内土方开挖堰内除土厚度为7.8m（标高为+5.0〜-2.7m）,方量约为28000m?,土质主要为填土、亚粘土和淤泥质粘土。主要除土设备为挖掘机、泥浆泵和高压射水设备。第一层支撑安装完毕后，采用高压水枪冲泥，泥浆泵吸泥外排，开挖深度为2.0m,即标高为-0.5m。在第二层支撑安装完毕后，采用高压水枪冲泥、泥浆泵吸泥外排，在第二层支撑安装完毕后，采用高压水枪冲泥、泥浆泵吸泥外排，

5、按第二层土方开挖方式，开挖土方至设计标高-2.8mo见图3.2-1o3.3、锁口钢管桩围堰支撑系统布置围堰支撑系统共设两道，第一道在标高+5.2m,第二道在标高+0.8mo支撑结构分四部分：圈梁、水平支撑、竖向支撑和加劲撑。第一道支撑：圈梁采用2HM44X30cm型钢，水平撑杆采用©60X0.8❷钢管，加劲撑为4）60X0.8^钢管。详见图3.3-1o按标高先焊接竖向撑杆的牛腿，牛腿沿横桥向布置。然后按轴线定位、焊接牛腿上的弧形钢板。焊接完毕后，吊装、焊接顺桥向撑杆。撑杆与圈梁相接处采用环焊，与弧形钢板相接处采用双贴角焊缝焊接。第二道支撑

6、：圈梁为2HM58.8X30cm型钢，水平撑杆采用©80X1.0❷钢管，加劲撑为©60X0.8❷钢管。详见图3.3-2。第二层顺桥向撑杆直接支承在桩头钢护筒上，不设加劲撑。为减少撑杆的长细比，水平纵、横撑杆采用十字相连，竖向支撑杆件采用4)63X0.8cmo为保证承台钢筋间距，在承台施工之前，采用竖向桁架置换“63X0.8cm钢管竖向撑杆。支撑下设置牛腿，以支承支撑系统的自重。3.4、锁口钢管桩围堰受力分析3.4.1、支撑系统计算计算图示如下：支撑系统受力分析(1)圈梁通过以上计算可知，圈梁采用满足要求(2)支撑按压杆稳定性进行计算b、直

7、撑：(i)63X0.8cm顺桥向n31〜55横桥向：n62〜71c、加劲撑：钢管N72〜85,从以上计算可知，支撑满足强度要求。(1)位移从以上计算可知，支撑系统强度和位移满足要求。3.4.2、围堰抗管涌和抗隆起稳定性计算(1)、抗管涌计算则因此，围堰满足抗管涌稳定性要求。(2)、抗隆起稳定性计算计算图示如下：其中：在基底的滑动面上，取滑动面高度一半值计算抗剪强度因此，围堰的抗隆起稳定性满足要求。3.5、围堰监测围堰监测包括钢管桩桩顶位移，堰外土体沉降、位移和内支撑应力3个部分。(1)、位移点布置：根据对称性原则，在管桩顶部布置A1〜A1

8、5监测点，监测桩顶位移。(2)、应力监测点布置：选择具有代表性的撑杆和圈梁布置应力监测原件。应力元件布置：第一层撑杆布置在角撑、直撑和系梁处圈梁处；第二层撑杆布置在角撑、系梁处支撑和圈梁处。3