吴淞江特大桥围堰设计与施工.doc

吴 淞 江 特 大 桥
深
水
围
堰
设
计
与
施
工

吴淞江特大桥深水围堰设计与施工
吴淞江特大桥主墩简价
几种方案的可行性比较
围堰的组成结构
围堰受力计算
围堰施工
吴淞江特大桥深水围堰设计与施工
吴淞江特大桥主墩简介
吴淞江特大桥位于苏州绕城高速公路东南段至上海段，，分上、下两幅，主桥为60+100+60连续变截面箱式结构采用挂蓝施工。引桥为以30 m空心箱梁为主的先简支后连续的结构形式。吴淞江航运比较繁忙，属于超五级航道,规划四级。为了使桥主跨与航道平行,保证通航宽度，该桥与吴淞江成斜交形成角度为55。，其主桥上、下两幅桥墩设置的桩号不同，相差近12m左右。四个主墩均位于吴淞江中，距岸边分别30m和70m，，，,属于深水，长桩施工。
吴淞江特大桥主墩编号为68号与69号,主墩都位于主河道内,距岸边分别为70米和40米，上游侧与便桥相临,相距7。0米，目前水深4。0m，。江水涨落不大，在丰水期水深5。0m，，据统计没有海水的顶拖现象。主墩承台底标高上下游不同，68号墩承台底标高分别为-5。8m和-3。7m，下游幅较深。69号墩上下游承台底标高分别为-4。88m与-3。97m。根据设计提供的地质资料，河床地质为粘土和亚粘土相间分层，厚度不一，渗透力差。
几种方案的可行性比较
1．双壁钢围堰
总结我国桥梁深水基础施工中的各种围堰类型，根据围堰的特点可知：双壁钢围堰的刚度大，能承受向内向外的压力,结构相对稳定，也能为顶部施工平台提供支撑条件，但相对费用比较昂贵，回收率不高。根据以上对主墩地质情况分析,
10m范围内全部为淤泥质粘土,标高变更后降低,这就增加了围堰高度，一次投入资金比较大，根据吴淞江地理环境，航运比较繁忙,而且主墩临近主航道，钢围堰的就位、安装非常困难。
2．钢管桩锁口围堰
根据原我局深水基础的施工总结,钢管桩围堰纵向刚度比较大，而且施工中也容易使钢管下打到地层中，但锁口封水比较难，安全系数不大。但是由设计图可知,，锁口在淤泥层中，不易封水。
3．钢板桩围堰
钢板桩围堰是深水基础、基坑支护的很有效的,施工比较简单，结构受力明确的一种围堰形式。根据以上地质情况，淤泥层较厚，，采用钢板桩围堰，施工中下打方便，靠锁口于淤泥中封水比较容易，成功率大,，也没有海水的顶推,因此向外压力不用考虑。这也是钢板桩围堰与钢套箱围堰的差别。只是钢板桩围堰同以上两种方案比,钢板桩刚度小，需加强密内支撑.
围堰的组成结构
钢板桩围堰是由封底砼、内支撑、围囹堰体、导向结构组成。根据图纸提供的资料，，。因此设钢板桩穿过淤泥，进入亚砂土4。2m进行验算,内支撑按堰体等弯矩并结合承台施工的实际情况分布。水流及行船浪击堰体按动水压力考虑。封底砼用1。2m厚C20。
围堰受力计算
根据地理、地质情况，对围堰的受力情况进行分析：
动水压力，取安全系数2.
围堰受力分析
围堰施工时，捶打钢板桩，，围堰将水体分成内外两部分，外侧水为流动水，内侧为静水，围堰受外侧动水压力和浪击压。
当围堰施工完成后，进行清淤到封底砼底标高，这时围堰除受外侧动水浪击压力外，，为施工安全起见考虑围堰合拢后第一道支撑。
当水位到第二道支撑标高时，围堰反支撑受力稳定情况。
清淤、抽水到第三道支撑标高时，围堰及支撑受力稳定情况验证。
封底砼施工完成后，等强度达到要求后，进行堰内抽水时,堰体的受力情况与支撑结构的验算.
封底稳定包括：水的浮力、动水压力与护筒围堰内侧的粘结情况，砼形成板的稳定.
动水压力计算:
根据吴淞江设计资料提供的水流速度V=1。5m/s验算每米钢板村承受的力：
P=K·H·V2/2g×B×D
K为安全系数取2。0
H为水深
V=

B桩板宽1。0m
D水的密度
P=2×4×/(9。8×2) ×1×1=0。918t
根据围堰设计资料及桥涵2-2—60资料，确定动水作用集中点为水面下水深1/3计算。Hc=1/3×4。0=，即：P作用于堰体标高为-0。1m位置处，根据结构在P作用下，围堰平衡