文档介绍：府河特大桥173、174主墩承台基坑支护方案
一、工程概况
府河特大桥173、174号主墩的承台都深埋入原泥面以下,两个承台分别位于府河主河道两侧。其基坑开挖、承台、下部墩身施工均需要采取钢板桩围堰支护。
173、174主墩承台断面图如下:
二、府河水位情况
府河为长江的支流,在武汉市阳逻与长江相通。本工程施工地点距府河入江口较近,其汛期水位主要受长江水位影响。根据长江武汉段近几年水情分析,府河两侧河滩预计于7月份受淹,目前两个主墩的钻孔桩施工平台预计于4月受淹。
长江武汉关2006年、2007年、2008年水位情况见下页图。
2008年1月~8月武汉关水位曲线图(+)
2007年5月~12月武汉关水位曲线图(+)
2006年8月~2007年4月武汉关水位曲线图(+)
三、围堰结构设计要素
1、围堰支护使用时间
(1)桩基施工阶段
桩基施工阶段:由于主墩桩基自2010年3月初才从开始第一根试桩施工,根据试桩情况分析,两个主墩桩基预计于6月底至7月初才能全部完成。根据水情分析,现有的河滩上的临时道路将在7月份受淹,即在主墩钻孔桩施工期间,现有的临时道路可以满足施工需求。为了尽可能早完成钻孔桩施工,必须充分利用原有地面施工平台,安排足够数量的桩机同时施工。为此,在桩基施工期间,需要钢板桩围堰挡水。
桩基施工阶段,宜打设三面挡水围堰,以便于临时道路与施工平台连接。其平面布置示意图如下:
(2)承台施工阶段
进入承台施工阶段后,河滩上的临时道路将受淹,无法利用现有河滩上的临时道路。为此,必须在桩基施工中后期,架设好从南侧堤顶通往北岸边墩(即175号墩)钢栈桥。以后的承台、墩身、挂篮现浇均使用钢栈桥通道。
桩基施工完成,立即施打第四面围堰,并与先期施打的三面围堰连接,形成封闭的围堰。
封闭围堰形成后,边开挖基坑内土方,边进行围堰内支撑结构施工,浇注完成水下封底砼后,抽干围堰内水,形成干施工条件,施工承台。
(3)主墩及0号块支撑系统施工阶段
承台施工完成后,边施工主墩边施工0号块支架系统。0号块支撑系统全部布置于承台上,前期支撑施工至钢围堰顶部。当主墩施工超过围堰顶高程后,即可边回填土或注水拆除全部围堰内支撑。并根据现场施工情况,拔除钢板桩。
2、围堰顶标高确定
(1)钢板桩单根长
钢板桩单根最长为18m,现场采用1根18m与1根9m(18m钢板截为两段)对接,焊接成27m钢板桩,即最终打入单根钢板桩桩长为27m。由于此部位钢板桩均为陆地上的机械施打,受施工机械性能及钢板桩自身刚度两方面因素影响,单根桩长27m已接近于最大的长度。
(2)钢板桩入土深度
钢板桩最终入土深度与上部悬臂长度之比约为1:1,即浇注完水下封底砼后,。
(3)施工水位确定
受钢板桩单根长及入土深度要求两方面因素制约,钢板桩围堰顶高程无法考虑过高,经综合分析与比较,确定围堰顶高程+。即钢板桩围堰顶无法超过设计高水位,若府河出现短期的超高水位,则钢板桩围堰将会受淹而停工。
(4)钢板桩入土深度不足采取的措施
由于钢板桩最终入土深度难以达到常规要求,施工时将采取分层开挖、分层加固的措施。详见本方案围堰基坑土方开挖及支撑加固的相关内容。
(5)高水位漫顶采取的措施
当府河水位高涨,即将要越过钢围堰顶时,立即向围堰内注满水,确保河水越顶不会对围堰内的结构物产生冲击。当水位下降低于围堰后,排干围堰内积水,则可继续施工承台或墩身。
注:由于受各方面条件限制,允许河水漫顶也是不得已而为之。考虑到特高水位历时较短,影响施工时间有限;另外,采取适当处理措施,也可确保围堰安全。
3、钢板桩选型
由于本围堰开挖深度大,围堰受力大,优先考虑使用拉森6型或PU28型两种重型钢板桩。通过市场调查,比较两种重型钢板桩的力学性能,最终确定选用拉森VI型钢板桩。其详细参数如下:
拉森VI型钢板桩单根桩技术参数
规格
有效宽度(mm)
高度(mm)
腹板厚(mm)
截面积(cm2)
拉森VI
600
210
18
单米重(kg)
惯性矩(cm4)
截面模数(cm3)
106
8630
539
4、地质条件
(1)173、174号墩地质剖面图
(2)地层性状
(2)1-2 黏土、粉质黏土:褐灰色、灰黄色,软塑,~、层面标高-~,Ⅱ级,推荐承载力基本值σO=90kPa;
(2)1-3 黏土、粉质黏土:褐灰色、灰黄色,可塑,该层广泛分布,局部缺失,~、层面标高-~,Ⅱ级,推荐承载力基本值σO=180k