楊小強(qiáng)

（江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

1 工程概況

承德路大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為（75+130+75）m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，主墩采用2個(gè)獨(dú)立實(shí)體式墻式墩身，主墩承臺(tái)采用整體式承臺(tái)，基礎(chǔ)采用24根鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。承臺(tái)厚度為3.0m，平面尺寸為30.05×9.6m。

2 鋼板樁圍堰的設(shè)計(jì)

（1）圍堰平面尺寸。承臺(tái)尺寸為30.05×9.6m，考慮承臺(tái)模板厚度、鋼板樁偏位及保證立模人員的操作空間，板樁距承臺(tái)邊緣一般為1m，以及以鋼板樁寬度為模數(shù)，鋼板樁圍堰內(nèi)平面尺寸為33.2m×12.8m。（2）圍囹的設(shè)置。承臺(tái)邊臨近大運(yùn)河，經(jīng)現(xiàn)場測量，現(xiàn)測鋼板樁處水面水位△9.459，水面距離河床底高度（水深）為0.712m，最高通航水位△10.63，設(shè)計(jì)采用一層圍囹進(jìn)行基坑內(nèi)支護(hù)，圍囹設(shè)在△11.43。（3）支撐的設(shè)置。支撐是減少圍囹內(nèi)力，抵抗圍堰外部荷載的主要構(gòu)造，分為直撐和斜撐。斜撐選用雙拼40Ib型鋼。直撐選用 63cm的鋼管，布設(shè)4道。

圍堰立面圖

3 圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算

（1）土層力學(xué)特性。根據(jù)土工試驗(yàn)選取計(jì)算參數(shù)如下:飽和土密度r=19.9 KN/m3;內(nèi)摩擦角θ=19.00;內(nèi)聚力c=79KPa.（2）鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算。挖土至11.43m高程，安裝好第一層圍堰，繼續(xù)挖土、抽水至7.33高程，施工承臺(tái)。鋼板樁下端作為彈性嵌固支撐的板樁墻進(jìn)行計(jì)算，即按照一端彈性嵌固，一端簡支的梁來進(jìn)行計(jì)算。

計(jì)算簡圖

等值梁法簡化計(jì)算簡圖

經(jīng)計(jì)算選用12m拉森Ⅳ型鋼板樁滿足要求

（3）抗管涌安全驗(yàn)算。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，土質(zhì)為粘土，無透水性，但為了安全，故驗(yàn)算抗管涌系數(shù)。

土浮重度=19.9-10=9.9KN/m3，K=2，h=9.659-7.33=2.329m（施工時(shí)，常水位為9.459m，考慮船行過后涌浪高20cm，計(jì)算水位取9.659m偏安全），承臺(tái)底標(biāo)高7.33m，Rw=10KN/m3

由公式 kt=（Rw/r）hw×1/2

t=（2×2.329×10-9.9×2.329）/（2×10）=1.2m ＜ [t]=4.9m

不會(huì)發(fā)生管涌現(xiàn)象

（4）基坑底部隆起驗(yàn)算。采用干封法進(jìn)行封底，粘土層的力學(xué)指標(biāo)如下

土的飽和重度r=19.9KN/m3，土的內(nèi)粘聚力C=79KPa，粘土層均布荷載q=19.9KN/m2

由公式K=2πC/(q+rh)得

K=2×3.14×79/[19.9+19.9×(10.83-7.33)]=3.95＞1.2滿足要求

4 施工要點(diǎn)

（1）鋼板樁插打與合攏。鋼板樁采用逐塊、逐組插打，最后在角樁處合攏的辦法比較實(shí)用。起吊設(shè)備簡單，工效高。插打前先利用鉆孔平臺(tái)制作導(dǎo)向架，分上下兩層，垂直誤差控制在1%以內(nèi)。鋼板樁緊貼導(dǎo)向架插打，水流較快時(shí)，應(yīng)自上游向下游插打。（2）圍囹制作安裝。拆除導(dǎo)向裝置，圍堰內(nèi)向下抽水至第一層圍囹標(biāo)高，在鋼板樁上焊接牛腿，安裝圈梁及圍堰內(nèi)桿件支撐，最后用吸泥機(jī)吸除圍堰內(nèi)土體至封底混凝土底面標(biāo)高。（3）鋼板樁圍堰內(nèi)封底混凝土的作用有。圍堰內(nèi)抽水后，作為鋼板樁的支撐結(jié)構(gòu)；抽水后承受水對圍堰內(nèi)底板的上鼓力；為承臺(tái)施工提供一個(gè)理想的作業(yè)環(huán)境。為保證封底混凝土滿足上述功能要求，基坑內(nèi)除土完畢，須檢查坑底各處標(biāo)高均不得大于設(shè)計(jì)要求的基坑底標(biāo)高，同時(shí)應(yīng)保證各處封底混凝土的厚度均不小于設(shè)計(jì)值。（4）嚴(yán)格控制鋼板樁圍堰外側(cè)的施工荷載，防止施工過程出現(xiàn)超過設(shè)計(jì)所取的施工荷載對圍堰產(chǎn)生破壞。（5） 圍囹拆除。圍囹拆除與安裝順序相反，先回水至標(biāo)高，割除中間直撐，再割除斜撐，最后拆除圍囹。

5 結(jié)束語

采用拉森鋼板樁制作圍堰，施工方法簡單，安全性能高，材料可以周轉(zhuǎn)使用、費(fèi)用低，適用于多種工程土質(zhì)，且施工期短。在橋梁深水基礎(chǔ)施工中可以作為優(yōu)先選用方案。

[1]周水興,何兆益等編著.路橋施工計(jì)算手冊[M].人民交通出版社，2003.

[2]徐烈炫,王斌耀編著.工程力學(xué)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2008.