深水承臺(tái)鎖扣鋼管樁圍堰設(shè)計(jì)應(yīng)用研究分析
為了對(duì)深水承臺(tái)鎖扣鋼管樁圍堰的設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行研究分析,以某新建高速鐵路橋梁工程為背景,選取鎖扣鋼管樁圍堰和雙壁鋼圍堰兩種圍堰方案,從可行性和經(jīng)濟(jì)性2個(gè)角度對(duì)2種圍堰措施進(jìn)行對(duì)比研究,結(jié)果表明:在深水承臺(tái)下采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工是可行的,并且相對(duì)于雙壁鋼圍堰具有更強(qiáng)的適用性;采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工將節(jié)約鋼材量和混凝土量,并減少挖方量,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái),隨著我國(guó)高速鐵路的不斷發(fā)展,橋梁建設(shè)事業(yè)也得到飛躍發(fā)展,在跨越大江大河時(shí),常出現(xiàn)橋梁承臺(tái)和基礎(chǔ)在深水條件下施工的情況,為了保證樁基承臺(tái)的正常施工,往往需要修筑臨時(shí)性的圍堰結(jié)構(gòu),而合理地選擇圍堰結(jié)構(gòu)是保證整個(gè)工程項(xiàng)目施工安全和質(zhì)量的重要前提。隨著橋梁施工技術(shù)的不斷進(jìn)步和施工機(jī)械的不斷發(fā)展,各種圍堰的應(yīng)用變得日益廣泛,其中,在深水基礎(chǔ)以及復(fù)雜地形情況下,鎖扣鋼管樁圍堰逐漸成為首選輔助措施。
結(jié)合以往的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn),針對(duì)鎖扣鋼管樁圍堰的應(yīng)用研究也越來(lái)越多,浙江至德鋼業(yè)有限公司分析探討了鋼管樁直徑、壁厚和與樁長(zhǎng)3個(gè)因素對(duì)鎖扣鋼管樁圍堰有限元模型抗彎剛度的影響,結(jié)果表明,冠梁是影響抗彎剛度的一個(gè)重要因素,鋼管樁采用的直徑和壁厚愈小、埋置的深度愈大,冠梁對(duì)抗彎剛度的影響就愈強(qiáng);研究認(rèn)為,在軟弱土質(zhì)地段,鎖口鋼管樁的鎖口止水功能可以得到很好的發(fā)揮,而合理的方案和工藝是保證承臺(tái)順利施工的保證;通過(guò)某個(gè)具體的工程項(xiàng)目,探討了不同圍堰的優(yōu)缺點(diǎn),并闡述了復(fù)雜地質(zhì)情況下水中鋼管樁圍堰的施工工藝和方法;著重分析了封底混凝土厚度對(duì)鋼管樁受力的影響,分析表明,隨著封底混凝土厚度的增大,鋼管樁最大應(yīng)力值呈現(xiàn)先減小、后保持不變的趨勢(shì);研究表明,采用鎖扣鋼管樁圍堰進(jìn)行承臺(tái)基礎(chǔ)的施工,可以提高施工效率,并節(jié)省投資。通過(guò)以上研究分析可以看出,在深水基礎(chǔ)及復(fù)雜地質(zhì)情況下,采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工具有良好的施工效果,但目前針對(duì)鎖扣鋼管樁圍堰的經(jīng)濟(jì)性研究還較少,為此,本文結(jié)合一項(xiàng)工程實(shí)例,首先對(duì)采用鎖扣鋼管樁圍堰進(jìn)行輔助施工的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證,然后從經(jīng)濟(jì)性對(duì)鎖扣鋼管樁圍堰進(jìn)行了研究探討,為以后鎖扣鋼管樁圍堰的設(shè)計(jì)施工提供一定的依據(jù)。
雙壁鋼圍堰具有自身強(qiáng)度大、剛度大、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),在深水基礎(chǔ)施工中應(yīng)用較為廣泛,但是圍堰施工工藝比較復(fù)雜,有圍堰加工、下水、浮運(yùn)、定位、接高、著床、下沉、封底等施工過(guò)程,并且需要大型吊機(jī)、大型運(yùn)輸船等大型機(jī)械配合完成,同時(shí),雙壁鋼圍堰所需要的鋼材種類、規(guī)格較多,用鋼量較大,鋼材的回收率較低,經(jīng)濟(jì)性較差。鎖扣鋼管樁圍堰同樣具有自身強(qiáng)度大,剛度大,穩(wěn)定好等特點(diǎn),由于鋼管強(qiáng)度較大,因此,圍堰內(nèi)部的內(nèi)支撐可以相應(yīng)減少,并且鎖扣鋼管樁的適應(yīng)性很強(qiáng),可以根據(jù)不用的環(huán)境和使用要求,選擇相應(yīng)的鋼管直徑和壁厚,同時(shí),鎖扣鋼管樁圍堰的回收率高,成本較低。由于本橋跨越處河流兩側(cè)坡度較陡,大型機(jī)械進(jìn)入困難,同時(shí)對(duì)于泥巖條件,鋼板樁插打比較困難,綜合比較,本橋設(shè)計(jì)采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工。
根據(jù)本項(xiàng)目水文地質(zhì)情況,分別采用雙壁鋼圍堰和鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工,其工程量匯總見表。由表可以看出,采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工,鋼材總量、混凝土總量和挖方總量顯著減小,同時(shí),根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn),采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工可以減少施工工期,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文針對(duì)深水承臺(tái)下鎖扣鋼管樁圍堰設(shè)計(jì)的可行性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了研究探討,結(jié)果如下:在深水承臺(tái)下采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工是可行的,并且相對(duì)于雙壁鋼圍堰具有更強(qiáng)的適用性。采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工將節(jié)約鋼材量和混凝土量,同時(shí)減少挖方量,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。在深水承臺(tái)和復(fù)雜地質(zhì)條件下推介采用鎖扣鋼管樁圍堰輔助施工。
本文標(biāo)簽:鋼管
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