大橋位于常熟市練塘鎮(zhèn)徐浜村西尤組,橫跨望虞河,橋位處河寬約130m。
大橋下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩及薄壁墩,肋板式臺,鉆孔灌注樁基礎(chǔ),本橋樁基均為摩擦樁。共有兩個水中墩(6#、7#),計(jì)24根水中樁,每個墩分左、右幅兩個承臺。
6#、7#主墩承臺頂面標(biāo)高為-6.480m,承臺底面標(biāo)高為-8.980m, 河面測時水位為1.3m,承臺尺寸均為10.3×6.4×2.5m,兩承臺凈距2.7m。
望虞河水中墩位處河底地質(zhì)從上到下為亞砂土、亞粘土及粘土。該承臺底面(基底)為亞砂土,此土質(zhì)容易造成流砂,給施工帶來困難。
本工程水中墩施工采用拉森Ⅳ型鋼板樁止水圍堰的方案。施工時要求鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)密實(shí),不漏水或漏水很少。鋼板樁圍堰頂標(biāo)高3.5m,高于施工水位以上2m,以防波浪涌入圍堰內(nèi)。
二、鋼板樁施工步驟
本工程采用單層矩形鋼板樁圍堰,其中心線平面尺寸12.2m×8.2m。承臺平面尺寸為10.3m×6.4m,采用韓國拉森Ⅳ型鋼板樁,樁長22.0m,凈入土9.4m。
鋼板樁進(jìn)場
鋼板樁進(jìn)場時采用水運(yùn),直接運(yùn)到工地6#、7#墩邊跨內(nèi),堆放在駁船上,用60t浮吊及90kW震動錘進(jìn)行插打。
在打樁前根據(jù)設(shè)計(jì)橋墩位置,在平臺上放出鋼板樁圍堰的位置線,經(jīng)監(jiān)理復(fù)核后才能進(jìn)行打樁。
(二)鋼板樁的整理
鋼板樁運(yùn)到工地后,須進(jìn)行檢查、分類、編號及登記。
鎖口檢查:用一塊長1.5m~2.0m符合類型、規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)準(zhǔn),將所有同類型的鋼板樁做鎖口通過檢查。
凡鋼板樁有彎曲、破損、鎖口不合的均應(yīng)整修,按具體情況分別用冷彎、熱敲、焊補(bǔ)、鉚補(bǔ)、割除或接長。不合格的嚴(yán)禁使用。
單塊樁兩側(cè)鎖口在插打前均要涂以黃油或熱的混合油膏,以減少插打時的摩阻力,并增加防滲性能。
(三)插打與合攏
1、導(dǎo)梁安裝:施打前必須先制作和安裝導(dǎo)梁用以導(dǎo)向,內(nèi)外導(dǎo)梁凈距離比鋼板樁墻厚度尺寸大8~10mm。內(nèi)導(dǎo)梁可用若干鋼板樁或型鋼打入河床內(nèi),將內(nèi)導(dǎo)梁焊掛在板樁上面,內(nèi)側(cè)連接在相鄰護(hù)筒上保證其穩(wěn)固不晃動。水上平臺縱橫梁經(jīng)檢查平面位置后可直接作為外導(dǎo)向。導(dǎo)向梁應(yīng)用較大規(guī)格的槽鋼或其它型鋼制作,必須具有一定豎向和側(cè)向剛度,保證打樁時不變形,正確導(dǎo)向。
2、鋼板樁插打:根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)條件和地質(zhì)資料,采用60噸浮吊懸掛90KW振動錘(激振力50噸)插打鋼板樁,浮吊首先需要準(zhǔn)確定位拋錨。板樁采用組樁插打,每3~4根樁利用3組夾板夾緊從上游開始緊貼導(dǎo)梁插打,到夾板位置時拆除相應(yīng)夾板,然后繼續(xù)插打。每組樁尤其是第一組樁打入時加強(qiáng)定位和雙向垂直度檢查控制,必須保證位置準(zhǔn)確,垂直下沉,插打順序由上游分兩頭向下游合攏,分兩次打到設(shè)計(jì)標(biāo)高;第一次將鋼板樁逐組施打到穩(wěn)定深度,待合攏后再依次插打至設(shè)計(jì)深度;隨時檢查樁身是否垂直,不符合要求時立即糾正或拔起重新施打;鋼板樁樁頂標(biāo)高為+3.50m,樁底標(biāo)高為-18.5m,標(biāo)高誤差允許:100mm,平面位置偏差允許:100mm,垂直度偏差允許:<1%。如有接長焊縫的,打插時必須將焊縫位置錯開,保證每延米長度范圍內(nèi)接頭不得超過25%。
3、支撐安裝:本鋼板樁圍堰采用四層支撐,第一層支撐安裝在鋼板樁頂向下1.3m處(中心標(biāo)高+2.2m),用HPH型鋼(400×400)作為水平導(dǎo)環(huán),導(dǎo)環(huán)支承在牛腿上,牛腿焊接在鋼板樁上,斜撐用雙[20加強(qiáng)格構(gòu)柱45度安裝,與環(huán)梁連接處四周滿焊,圍堰短邊斜撐頂死,長邊按設(shè)計(jì)圖加設(shè)對頂撐,保證斜撐滿足受力要求,所有焊縫必須保證其厚度和質(zhì)量,各層斜撐均按此設(shè)置和安裝;第二層支撐安裝在中心標(biāo)高-0.8m處,用單排HPH型鋼作支撐;第三層支撐安裝在標(biāo)高-3.2m處,用雙排HPH型鋼作為水平導(dǎo)環(huán),第四層支撐中心標(biāo)高-5.5m,采用雙排HPH414×405型鋼作環(huán)梁。第二、三、四層支撐均采用[28b雙槽鋼加強(qiáng)桿作斜撐,斜撐安裝角度45度,建立圍堰支撐系統(tǒng)。圍堰支撐隨抽水和基坑開挖到相應(yīng)深度后設(shè)置,嚴(yán)格控制分階段開挖深度,不得超過支撐標(biāo)高線下50cm,每層支撐安裝完成并檢查合格后方可繼續(xù)開挖。
(四)基坑開挖
在鋼板樁插打完畢后安裝第一層支撐,然后抽水(4B54型、3~4臺),到標(biāo)高+1.7m時(支撐中心下50cm)焊接牛腿,安裝第二層支撐環(huán)梁和斜撐,以此類推安裝其它支撐。抽水到河床面后,采用高壓射水、吸泥的開挖工藝開挖河床土方,由中心向四周開挖,挖至-8.9m處停止射水,改用人工清除余下30cm底層土,直到設(shè)計(jì)標(biāo)高-9.2m(即承臺底標(biāo)高以下22cm),嚴(yán)禁超挖。在基底角部開挖2~4個積水坑,坑深視基底滲水量決定,并用水泵晝夜排水,確;觾(nèi)不積水。在開挖和整個施工過程中注意對樁墻的位移、沉降進(jìn)行觀測,遇異常情況立即停止開挖以及其它作業(yè),通知坑內(nèi)人員迅速撤離,并采取回灌、加撐等措施處理,加固后方可繼續(xù)施工,以確保安全。
基坑開挖完畢,整平基坑內(nèi)土后,按要求澆筑砼墊層,墊層厚度為22cm。鋼板樁端內(nèi)面與砼墊層接觸部分涂以隔離層,以確保鋼板樁在施工結(jié)束后能順利拔出。
(五)支撐拆除及板樁撥除
在完成承臺和橋墩施工后,安裝墩旁托架、管樁等結(jié)構(gòu),然后可以拆除圍堰。拆除時需進(jìn)行換撐,具體做法是:抽干堰內(nèi)積水,用料斗裝沙回填到圍堰樁墻與承臺之間的空間內(nèi),填砂頂面距承臺頂面40cm,整平后灌注C25混凝土至承臺頂面(注意留置試件),形成厚度為40cm的環(huán)梁支撐,灑水養(yǎng)護(hù)至達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,拆除第四層支撐,然后繼續(xù)向基坑內(nèi)灌水至第三層支撐位置,拆除第三層支撐,以此類推,依次將支撐逐層拆除,將整個圍堰內(nèi)回灌完畢使內(nèi)外水面一致,再用浮吊和震動錘以上游→下游→側(cè)面的順序逐個撥出鋼板樁。拆撐過程中必須加強(qiáng)板樁和支撐變形監(jiān)測,并作相應(yīng)驗(yàn)算,必要時采用逐層換撐拆除,確保安全。