鋼板樁在橋梁深水基坑工程中的應用

         王 偉

               (江蘇順達工程科技有限公司)

摘 要:鋼板樁作為基坑施工支護結構,因其高強、輕型、施工效率高以及可重復利用等特點,在我國工程領藝有廣泛應用。江蘇省如皋港長青沙大橋主墩基礎施工采用鋼板樁圍堰法,并采用獨特的內支撐結構安裝方式,在工期和效益上均取得了成功。

關鍵詞：鋼板樁 深水 基坑工程 應用

1 概述

如皋港港口連接線(G204 南延)二期工程長青沙大橋全長 1046m,主橋采用(95+218+95)m仙鶴型雙塔單索面預應力混凝土斜拉橋.引橋采用標準

跨徑為35m裝配式部分預應力混凝土連續箱梁。 斗

主墩承臺尺寸為 26.9x23.2x4.8m，承臺頂面標高為-2.2m,底標高為-7.0m,河床即淤泥粉質粘土層頂面標高為-2.3m，淤泥粉質粘土層底面標高為-9.5m,淤泥粉質粘土層下為粉砂層,承臺底面到最高水位線將近 11.5m。

2 水文概況與施工方案比較

2.1 水文概況

橋址河段處在長江感潮河段、河段既受上游徑流的影響,又受到潮汐的影響。

工程河段潮汐為非正規半日淺海潮,每日兩漲兩落,潮汐的日不等現象明顯,一天中兩次高潮位相差較大,兩次低潮位比較接近;潮波受河槽阻力和徑流的影響變形強烈,漲落潮歷時不對稱,漲潮歷時短,落潮歷時長,潮波變形程度大潮比小潮強烈。汛期最高通航水位+4.5m。

2.2 施工方案比選

考慮到長江通航要求及主墩水深情況,首先排除了筑島圍堰的施工方法,主要考慮套箱施工和鋼板樁圍堰施工兩種方案。套箱的結構合理、穩固、便于掌握,安全性較大,但成本較高、施工工期較長。

另外,在下放套箱的過程中需要大型吊裝設備。鋼板樁圍堰結構簡單,方便快捷,用鋼量也較省,所以是一個經濟可行的方案。其優點有施工進度快;能確保工程質量;經濟效益好,施工中一次性輔助用料少。

經過全面考慮與方案的比選,采用鋼板樁圍堰施工方法進行改進后,應用于本工程承臺基坑開挖施工中。

3 圍堰結構布置形式的選擇

主墩承臺尺寸為 26.9x23.2x4.8m，圍堰的平面布置應與承臺尺寸相配合.既要保證所用鋼板樁數量少,又要保證承臺尺寸、內撐結構尺寸和工作寬度以及工作平臺的影響。因此,圍堰平面尺寸設計為 28.8x25.2m,共設置兩道內支撐。圍堰頂高程為+5.0m,圍堰底高程為-19.0m,封底混凝土厚 2.8m。鋼板樁圍堰基坑支護如圖1所示。

圍堰結構的立面布置應根據施工水位、河床情況、圍檁結構材料和鋼板樁類型而定。

(1)施工最高水位確定后,鋼板樁圍堰頂面標高應高出最高水位約 1m,以防抽水時波浪打入。根據實際勘測最高水位為+4.5m,所以將圍堰頂面標高定位+5.0m。

(2)鋼板樁的內支撐圍檁既支撐鋼板樁,又在鋼板樁插打時起到導向作用,即常說的導環。抽水過程中,鋼板樁受彎,內支撐受壓,內支撐的布置間距必須使鋼板樁的應力超過容許值。各層內支撐受力要均勻，且不至于受力過大而使內支撐結構型式難以設計。但也要照顧支撐結構設計的簡化,同時還要考慮內撐不能阻礙承臺與墩身的施工。基于上述考慮，設計了2 道內支撐，分別位于圍堰頂 2.2m 處與6.5m處。本工程在承臺澆筑完成后,還需要在圍堰內澆筑墩身，因此設計時將第二道內支撐設置在承臺頂面,承臺澆筑完成后再轉換支撐,以承臺預埋件為支撐,將第二道內支撐提前拆除。

(3)考慮到圍堰的深度,基底淤泥粉質粘土層的厚度,鋼板樁的最小長度要保證 20m,保證基底不滲漏,且鋼板樁具有足夠的剛度。