深水潮汐条件下超长钢板桩围堰施工分析及关键技术研究

发布时间：2021-02-25 03:52

　　钢板桩围堰是一种典型的柔性支护结构,在受力过程中可以发生较大的变形。对于围堰这种特殊的基坑工程,其位于水中,支护结构的较大变形不会对周围环境产生影响,因而采用柔性支护结构可以通过自身的变形更大地发挥其材料的强度,有效地节约材料,具有广泛的应用前景。由于深水基础围堰的施工受地质、水流、深度等的影响较大,施工环境的复杂导致围堰的施工难度急剧增加,施工技术要求更高。而当前国内外对深水潮汐条件下超长钢板桩围堰的施工技术研究相对不足,可供使用的技术成果较少。本研究以某特大桥梁的超长钢板桩围堰施工技术为例,结合现场的具体情况,通过方案比选,选择了钢板桩围堰作为特大桥主墩围堰施工方案。同时,由地勘报告确定了深水潮汐条件下36m超长钢板桩围堰施工所需的水文地质参数指标取值方法。结合有限元软件,对施工过程中钢板桩的受力及变形进行模拟,建立了钢板桩围堰施工全过程有限元计算模型,重点对超长钢板桩围堰施工全程和在深水潮汐条件下的力学参数指标（土层、钢板桩和各道内支撑的变形、应力）随施工步骤的发展变化情况进行了分析,确定了钢板桩的合理入土深度。据此,提出了合理的施工方案和监测方案。本文主要的研究内容及结论如下:... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钢筋混凝土围堰

④钢板桩围堰(如图1.3所示),适用于各类土的基础,对水深无要求。钢板桩围堰是施工现场最常见的一种板桩围堰[13-15]。钢板桩是带有锁口的一种型钢,其截面有直板形、槽形及Z形等,有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉森式,拉克万纳式等[40,41]。钢板桩做围堰不仅绿色、环保而且施工速度快、施工费用低,具有很好的防水功能。钢板桩可用捶击、振动、射水等方法下沉,但黏土中不宜使用射水下沉办法。施打过程中,应随时检查桩的位置是否正确、桩身是否垂直,否则应立即纠正或拔出重打。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好,能按需要组成各种外形的围堰,整体刚度较强,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛,可用于深水或深基坑,流速较大的砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等坚硬河床[42]。在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰,它的用途广泛。管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。这些围堰多采用单壁封闭式,围堰内有纵横向支撑,必要时加斜支撑成为一个围笼。如中国南京长江大桥的管柱基础,曾使用钢板桩圆形围堰,其直径21.9m,钢板桩长36m,有各种大小尺寸及联锁形式。待水下混凝土封底达到强度要求后,抽水筑承台及墩身,抽水设计深度达20m。

矩形或圆端形双壁钢围堰,可按承台的尺寸形状设计,减少了围堰钢壁的用钢量以及封底混凝土的用量。但是由于其需加设内支撑,给后续工程施工带来诸多不便。另外,其抗水流冲击能力和整体性较差,不宜在流速较大的河流中使用。图1.4双壁钢围堰


本文编号：3050398