文档介绍：锁扣钢管桩围堰设计与施工技术
作者：刘俊杰
来源：《中国科技博览》2016年第04期
        [摘 要]本文结合G104国道五河淮河特大桥24#主墩承台锁扣钢管桩围堰的施工，就锁口钢管桩围堰的设计及施工技术进行了论述总结，对类似条件下深水桥基础施工具有一定的借鉴意义。
        [关键词]锁扣钢管桩 围堰 设计 施工技术
        中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0113-04
        1 工程概况
        G104国道三标段五河淮河特大桥为双线桥，单幅桥面宽16米，全长1930米，跨淮河主桥采用（100+170+100）m连续刚构桥方案 ，24#主墩设两个19×14m矩形钢筋混凝土承台，高5m，每个承台各设12根φ250cm的钻孔灌注桩 。
        桥位处2005年～2014年之间历年枯水季节（10月至次年5月），，主墩河床水深5～8m，。
        24#主墩处河床覆盖层约46m，主要为粉土、细砂，下伏全风化、强风化、中风化片麻岩。。
        2 围堰方案的选择
        根据河床地质情况，可选方案有钢板桩围堰、双壁钢围堰及锁扣钢管桩围堰等方案。
         围堰特点及适用范围
        锁口钢管桩围堰适用于深水基础和各种复杂地质、地层，有施工速度快，制作、加工、安装下沉方便灵活，工艺简单，截面强度、刚度大，支撑方便，设备投入少，可重复利用的特点。
        钢板桩围堰适用于深水或深基坑、水深4米以上、覆盖层较厚，流速较大的砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等坚硬河床。防水性能好，整体刚度较强。
        双壁钢围堰适用于大型河流的深水基础，覆盖层较薄、平坦的岩石河床。
         河床地质分析及施工方案选择
        根据主墩地质状况，桥位处河床面下23m范围内地质依次为粉土、粉质粘土、粉土，同时在桩基施工过程中钻孔取样这几层土质发现：粉土、粉质粘土在硬塑状态下很坚硬，在流塑状态下非常粘，如同胶泥，经常粘住冲击钻锤头，该地质状况有利于采用锁扣钢管桩围堰施工。由于承台截面尺寸较大，锁扣钢管桩的刚度比钢板桩大，对内支撑的要求比钢板桩低，所以最终决定采用锁扣钢管桩围堰方案。
        3 锁扣钢管桩围堰施工方案
         施工顺序
        先从淮河两侧搭设钢栈桥至水中各墩位处，在各墩位搭设水上施工平台，施工桩基础。桩基施工完再拆除承台位置平台插打锁扣钢管桩，采用有水状态下用C25水下混凝土封底，再排水施工围檩及内支撑，然后施工承台墩身。
         劳动组织及机械设备组织
        根据施工特点及现场条件，岸边就近选择施工场地，按方案设计要求将锁扣桩加工成半成品，然后由吊车起吊，平板车或运输船运送到各墩位，振动打桩机逐根振沉锁扣钢管桩，清淤、抽水、随抽水随安装围堰内支撑，浇注水下封底混凝土。
         锁扣钢管桩围堰设计方案
         围堰总体设计
        锁扣钢管桩围堰由钢管桩、阴阳头、内支撑、分配梁和封底混凝土组成。钢管桩采用φ630mm、壁厚为10mm的焊接钢管，钢材采用Q345C材质，，。
        ×，围堰高度为27m。围堰顶面标高以施工期最高水位以上2m控制，。钢管桩底面高程经计算确定为-。-。详见图1、图2、图3。
         锁扣设计（详见图4 钢管桩锁扣细部结构样式图）
        锁扣阳头采用20b工字钢，；阴头采用φ219mm、壁厚为10mm的焊接钢管连接，如图4所示。锁扣堵漏材料采用现场基坑开挖出来的沙粘土及棉絮，人工将棉絮和沙粘土混合物塞进锁扣内，在填充锁扣时尽量一层棉絮一层黏土，棉花与黏土的体积比为1：1，一次性填充锁扣约4～5 m，然后用振动锤压实锁扣。
         内支撑设计
        第一道内支撑采用Ф630、δ=10mm钢管，采用双肢I56b工字钢作为分配梁（围檩）支撑锁扣钢管；第二～第四道内支撑采用Ф630、δ=12mm钢管，采用三拼I63b工字钢作为分配梁（围檩）支撑锁扣钢管；
        钢管桩与内支撑之间满焊连接固定，内支撑与焊接在钢管桩上的牛腿满焊固定，使围堰形成结