許坤有 繆小軍(昆山交通發展控股有限公司,江蘇 昆山 215300)
某大橋圍堰施工控制措施分析
許坤有 繆小軍
(昆山交通發展控股有限公司,江蘇 昆山 215300)
對于水中橋梁工程橋墩施工來說,其必定要涉及到圍堰施工。本文結合某大橋梁橋墩施工中的圍堰技術,提出該工程所采取的圍堰施工控制措施,為同類工程提供合理參考。
大橋橋梁; 圍堰施工;控制措施
某大橋主橋分南幅、北幅,其中北幅起止樁FBK7+950.2~FBK8+814.0,南幅起止樁號FCK8+018.0-FCK8+822.0,主橋跨徑為54m+90m+54m,總長198m,橋型為變截面的雙箱預應力連續箱梁。
本橋與青陽港相交80.05°,其中水中墩號為FB13、FB14、FC11、FC12,共四座。承臺底標高最低為-5.4m,常水位為1.1m,最高通航水位為2.717m。承臺尺寸為:10m×10m×3m,承臺位于水中施工。橋墩采用雙柱式Y型墩,立柱高度為11m左右。
主橋上部結構為54m+90m+54m,預應力混凝土變高度連續箱梁,截面為單箱雙室斜腹板,中墩處梁高5.3m,跨中梁高2.5m,箱梁兩側挑臂各為3.5m。頂板厚度為0.28m,底板厚度為1.15m-0.28m,腹板厚1.2m-0.50m。全橋共設置一個中跨合攏段和二個邊跨合攏段。
2.1 地形、地貌。本工程沿線場地大部分為現狀道路綠化帶,地勢較為平坦。地面標高一般為1m-3.24m。地貌單元屬長江三角洲河口沖積平原。
2.2 地下水。穩定水位埋深0.4m-2.3m,穩定水位標高0.27m-1.61m,地下水年變幅1.0m-2.0m。
2.3 該橋地質情況。該施工范圍內主要以砂土為主,在-18.02~-19.52就進入粉土夾粉砂層,在-38.62~-37.02進入粉砂夾粉土層,其下有一層粉質粘土于粉土互層,厚度約為11m,其余均為砂層,地質情況比較差。
3.1下部結構。(1)棧橋平臺施工控制:采用25m長φ300的空心鋼管樁作為樁基,上部采用40#工字鋼等型鋼組成9m寬施工棧橋平臺。(2)承臺圍堰施工控制。河中主墩承臺(FB13、FB14、FC11 及FC12):采用雙層拉森Ⅳ型18m鋼板樁進行圍堰,圍堰完成后在鋼板樁頂部焊接40#工字鋼,形成作業平臺,供專業樁基施工隊伍及后續承臺、立柱施工。圍堰內邊尺寸為13m×13m,雙層鋼板樁中間填塞1.5m寬土。河邊承臺(FB15、FC13):先對河邊的防汛墻進行拆除,再采用單層拉深Ⅳ型9m鋼板樁進行圍堰施工。
3.2 現澆段平臺施工控制:主橋FB15、FC13現澆段位于青陽港河中,現澆段長度為7.92m,河中長度為6.5m,寬度為20m。施工平臺采用12m的40#工字鋼做為受力立柱,縱向2.5m,橫向1.5m。在立柱上縱向鋪設40#工字鋼、橫向鋪設30#工字鋼。
3.3 箱梁墩頂塊件(即0#塊)的施工施工平臺控制:在承臺上預埋600mm× 600mm×20mm鋼板,鋼板上連接6m長的Ф600鋼管,鋼管頂部橫向布置貝雷片,貝雷片間距1.5m(貝雷片采用45cm雙拼為一組),貝雷片縱向鋪設40#工字鋼間距60cm。
3.4 防撞措施:施工期間采用3根25m 的Ф600鋼管組成“品”字型,一共設置8處,再在鋼管上部設置專用的夜間反光標識,提醒來往船只行駛。
永久防撞措施采用設計圖紙:采用3 根25.5m長φ800的鉆孔灌注樁做為樁基,再在樁基上施工直徑為3.36m、高2.5m的圓立柱。
4.1水中圍堰施工。根據目前對現場水位的測量可知,當前水深為5m~7m,主墩承臺最邊緣位于河岸距離約為45m,單個承臺采用18m雙層Ⅳ型拉森鋼板樁圍堰的方法分別做4個圍堰,圍堰內邊尺寸為13m×13m,鋼板樁與鋼板樁中間間隔1.5m,在其中進行回填土到樁頂位置,離承臺外邊的距離為1.5m,以保證鉆機足夠的工作空間。邊墩FB15、FC13承臺位于河邊,采用單層9m拉深鋼板樁施工。拉森鋼板樁施工前搭設臨時棧橋直通河岸,以便拉森樁施工、樁機、工作人員和設備的通行。水中圍堰結束后,將圍堰中的積水抽至承臺底標高,圍檁支撐,然后承臺施工。
4.2 圍堰結構設計。主墩圍堰采用18米雙層Ⅳ型拉森鋼板樁,兩層鋼板樁間距為1.5m,中間采用粘性土填土,支撐設置二道,圍凜采用雙拼40#工字鋼,支撐鋼管采用φ609。
邊墩圍堰采用單層9mⅣ型拉森鋼板樁,鋼板樁間距為連續布置,支撐設置一道,圍凜、角撐采用雙拼40#工字鋼。
4.3 鋼板樁的打入。鋼板樁的選用,本工程選用拉森樁(SKAP-Ⅳ型,日標)寬400mm,高170mm,厚度為15.5mm,截面積A=95.99cm2,理論重量76.1kg/m,考慮到本工程地質情況的需要,四座承臺擬采用拉深鋼板樁。
(1)首先在板樁堆放基地對鋼板樁進行檢查、丈量、分類、編號,選用同種型號的板樁,進行彎曲整形、修正、切割、焊接,整理出施工所需型號、規格、數量的鋼板樁。為確保每片鋼板樁的兩側鎖口平行。同時,盡可能使鋼板樁的寬度都在同一寬度規格內。需要進行寬度檢查,方法是:對于每片鋼板樁分為上中下三部分用鋼尺測量其寬度,使每片樁的寬度在同一尺寸內,每片相鄰數差值以小于1cm為宜。對于肉眼看到的局部變形可進行加密測量。對于超出偏差的鋼板樁應盡量不用。
(2)發現缺陷隨時調整,整理后在運輸和堆放時盡量不使其彎曲變形,避免碰撞,尤其不能將連鎖口碰壞。同時對兩側鎖口用一塊同型號長2~3m的短樁作通過試驗,以2~3人拉動通過為宜,或采用卷揚機拖拉。鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷,采用冷彎,熱敲(溫度不超過800~1000℃),焊補、鉚補、割除、接長等方法加以整修。同時,要求接頭強度與其它斷面相等,接長焊接時,用堅固夾具夾平,以免變形。
(3)本承臺鋼板樁打入前將樁尖處的凹槽底口封閉,避免泥土擠入,鎖口宜涂以黃油或其它油脂,對鎖口變形、銹蝕嚴重的鋼板樁,整修矯正。轉角處采用鋼管轉角樁。
(4)插打鋼板樁之前須檢查振動錘。振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備,在打拔前一定要進行專門的檢查,確保線路暢通,功能正常。且夾板牙齒磨損不宜太多。
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