复杂、特殊性地质下36米锁扣钢管桩施工工法.pdf

1、复 杂 地 质、特 殊 性 岩 土 条 件 下 36 米 锁 扣 钢 管 桩 施 工 工 法 0 0工程概况工程概况 图图 1.11.1 江苏南沿江城际铁路航江苏南沿江城际铁路航拍图拍图 图图 1.2 1.2 锁 扣 钢 管 桩 围 堰 平 面 图锁 扣 钢 管 桩 围 堰 平 面 图 1.11.1 基本概况基本概况 新 建 江 苏 南 沿 江 城 际 铁 路 是 长 江 经 济 带 综 合 交 通 走 廊 的 重 要 组 成 部 分，是 贯 穿 江 苏 省 经 济 最 发 达、人 口 最新 建 江 苏 南 沿 江 城 际 铁 路 是 长 江 经 济 带 综 合 交 通 走 廊 的 重 要 组

2、 成 部 分，是 贯 穿 江 苏 省 经 济 最 发 达、人 口 最密 集、城 乡密 集、城 乡 一 体 化 程 度 最 高 的 黄 金 铁 路 线，也 是 促 进一 体 化 程 度 最 高 的 黄 金 铁 路 线，也 是 促 进“一 带 一 路一 带 一 路”和 长 江 经 济 带 发 展 的 大 动 脉，对 构 建 江和 长 江 经 济 带 发 展 的 大 动 脉，对 构 建 江苏 高 铁 网 起 着 重 要 作 用！苏 高 铁 网 起 着 重 要 作 用！由 铁 岩 集 团 承 建 的 南 沿 江 城 际 铁 路 站 前 1 标 位 于 江 苏 省 南 京 市 秦 淮 区、江 宁 区 境

3、 内，管 段 全 长 24.51 公 里。跨 秦淮 河 特 大 桥，69#-72#墩 采 用 1 联（72+128+72）m 连 续 梁 跨 越 秦 淮 河，70#墩 承 台 位 于 秦 淮 河 中，采 用 搭 设 钢栈 桥 施 工 桩 基 和 钢 管 桩 围 堰。70#墩 承 台 尺 寸 为 17.517.5 米，钢 管 桩 围 堰 每 侧 外 放 尺 寸 按 0.6 米 考 虑，围 堰 内净 尺 寸 为 18.718.7 米。最 高 设 防 水 位 按 7.35m 考 虑，桩 顶 高 出 水 面 0.8 米，桩 顶 至 基 坑 底 深 度 为 20.5 米（含2 米 水 下 封 底 混 凝

4、 土），拟 采 用 36 米 锁 扣 钢 管 桩，钢 管 桩 嵌 固 深 度 为 15.5 米。图 1.3 桥型立面布置图 1.2 周边环境 根据设计范围，本桥 6972#墩(改 DK2+877.67改 DK3+151.67)采用一联(72+128+72)m 连续梁跨越秦淮河河道。其中 69#墩位于河道的西岸，71#、72#墩为位于河道的东岸，70#墩位于河道内。1.3 工程地质 拟建 70#墩位置处河床底淤泥：灰褐色，流塑，含少量有机质及腐殖质，厚度约为 0.8m。淤泥质粉质粘土：灰褐色，流塑，含有少量云母碎屑，含有机质及腐殖质，夹粉土薄层，0=60kpa，厚度约为 6.5m。该软土层具有孔

5、隙度和含水量大、强度低、压缩性高、易产生触变和塑性变形等不良特性，工程设计和施工均应重视其不利影响。0202 施 工 难 点 及 措 施施 工 难 点 及 措 施 该工程施工难点该工程施工难点 （1）深水基础施工工期紧、任务重。因秦淮河水位在 2021 年 5 月中旬汛期到来，需在汛期之前完成下部结构施工，施工工期非常紧张。从插打钢管桩到拔除钢管桩，基础工程可施工的时间只有 5 个月，时间非常有限。（2）水深及地质条件差 基坑开挖深，从钢栈桥（+11.497m）至封底砼底（-9.27m）高度 20.767m，现有水面（标高+4.5m）至封底砼底开挖深度 13.77m，第四道支撑以下位于淤泥质粉

6、质粘土中，地质条件差。（3）由于水深、流速较快，产生的流水压力对钢管桩围堰冲击力较大，造成锁扣钢管桩接缝出现渗漏。针对该项目的重点、难点，针对该项目的重点、难点，铁岩集团与中铁四局铁岩集团与中铁四局密切配合，主要采取以下措密切配合，主要采取以下措施：施：（1）因深水基础施工工期紧、任务重，一是在桩基施工时同时将锁扣钢管桩、型钢支撑等材料进场，进行现场拼装，充分利用和创造场地条件，春节期间不休息，安排钢管桩插打施工；二是加强施工组织管理，采取围檩平台提前焊接尽量整体吊装等措施，缩短工序衔接时间差，力争多工序同时施工，达到缩短工期的目的。（2）根据施工方案做好围护结构施工质量控制，确保围护结构工程

7、质量；及时混凝土封底；掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、先撑后挖、快速封底”原则，处理好开挖和支撑的关系；加强监测，及时反馈信息指导施工；根据深基坑施工应急预案，提前备好应急物资，做到有备无患。图图 2.22.2 施 工 现 场 照 片施 工 现 场 照 片 （3）根据钢管桩围堰漏水的问题，首先安排潜水员下水，对漏水位置用棉絮堵住钢管桩锁扣缝隙，然后加大抽水量。待基坑内水位下降，在钢管桩顶部锁扣接缝处倒入粗砂，粗砂会被水流吸入漏水的接缝处。随着粗砂在接缝内聚集，最终将漏水通道堵塞，利用水流和粗砂封堵漏水处，可快捷有效的减少漏水量。施 工 工 艺 技 术施 工 工

8、艺 技 术 根 据 70#主 墩 基 坑 深、流 域 宽、水 位 高 等 特 点，选 用 OC 型 锁 口 式 钢 管 桩 制 作 水 中 墩 钢 围 堰，主 钢 管 直 径710mm，壁 厚 10mm，其 中 阴 头 为 140*10mm 钢 管，阳 头 为 168*10mm 钢 管，小 钢 管 与 钢 管 桩 直 接 满 焊 连接，具 体 样 式 和 性 能 参 数 如 下。图图 3.1 3.1 锁 扣 钢 管 桩 截 面 示 意 图锁 扣 钢 管 桩 截 面 示 意 图 表表 3.13.1 钢 管 桩 性 能 参 数 表钢 管 桩 性 能 参 数 表 根 据 本 工 程 基 坑 深、施

9、工 水 位 高 等 特 点，选 用 锁 扣 钢 管 桩 施 工，钢 管 桩 长 度 36m（现 场 采 用 15m+21m 焊接），桩 顶 标 高 8.15m，钢 管 桩 底 标 高-27.85m；围 堰 共 设 置 5 道 钢 内 支 撑，均 采 用 60916mm 钢 支 撑，标高 与 对 应 围 檩 中 心 标 高 相 同。为 保 证 锁 扣 钢 管 桩 位 置 准 确，首 先 设 置 定 位 桩，定 位 桩 采 用 5298mm 的 螺 旋 管或 利 用 钢 栈 桥 的 螺 旋 管 立 柱，定 位 螺 旋 管 长 度 20m，导 梁 采 用 I40a 工 字 钢 加 工 制 作；在 插

10、 打 锁 扣 钢 管 桩 时，采用 两 个 夹 具 夹 住 锁 扣 钢 管 桩，夹 具 采 用 10 号 槽 钢 加 工 制 作，保 证 施 打 时 不 变 形 移 位。图图 3.2 703.2 70#墩深基坑立面图墩深基坑立面图 图图 3.3 3.3 钢管桩长度钢管桩长度 36m36m（现场采用（现场采用 15m+21m15m+21m 焊接）焊接）锁扣钢管桩采用 100t100t 履带吊和履带吊和 150150 型振动锤型振动锤进行插打作业，为了确保每根钢管桩插打后的平面位置，第一根钢管桩是插打的关键。插打前在导向架上设置限位装置，大小比钢管桩每边放大 1cm。在插打第一根桩过程中要不断地检

11、测桩位与桩的垂直度，发现偏差及时进行纠正。其余锁扣钢管桩插打通过第一根钢管桩及导向架作为导线进行后续插打。每插打 5-6 根进行垂直度及平面位置复测，确保位置的准确。钢管桩合龙技术是钢管桩围堰施工过程中的关键，在距合龙口两侧还剩 10 余根钢管桩时便严格控制钢管桩的倾斜度。每插打一根钢管桩就测量其轴向及法向倾斜度，并根据其倾斜度的累积增加规律及已有的施工经验预计其后几根桩的倾斜度，在后续桩插打时逐渐予以纠正。围堰合龙时两侧锁扣不一定平行，根据现场实际尺寸加工与合龙段相匹配的锁扣钢管桩。图图 3.43.4 100t100t 履 带 吊 进 行 钢 管 桩 插 打 作 业履 带 吊 进 行 钢 管 桩 插 打 作 业 目前，承建的江苏南沿江工地已经进入收尾阶段，我司将钢管桩围堰的实践范围进一步拓展，面对施工难度，锁扣钢管桩采用履带吊配合振动锤进行施工，围堰内开挖采用不排水开挖，水下混凝土封底，对承台埋深大的，采用先放内撑围檩，再利用内撑围檩作为导向施打锁扣钢管桩。锁扣钢管桩围堰施工工艺成熟，止水效果良好。下一步我司将进一步研究钢管桩施打技术、防渗技术等，以此推动绿色支护技术发展。