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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.灵昆大桥沉箱围堰施工工法目 录1、 前言2、 工法特点3、 适用范围4、 工艺原理5、 施工工艺流流程6、 操作要点7、 材料与设备备8、 质量控制9、 安全措施10、 环保措施11、 资源节约12、 效益分析13、 应用实例沉箱围堰施施工工法法1、 前言2007年年，浙江省省交通勘勘察设计计有限公公司检测测到温州州灵昆大大桥桩基基础存在在冲刷、漏漏筋、缩缩径等问问题。主管单位温温州龙湾湾区交通通局根据据岛内正正在建设设的深水水港的要要求，提提出将桥桥梁进行
2、行提高荷荷载标准准等级加加固处理理，即将将原桥的的通行能能力提升升为一级级公路，满满足集装装箱卡车车的通行行，下部部桩基的的加固由由中建七七局交通通公司组组织施工工。在对现场进进行了查查看、分析，结合设设计图纸纸要求，我我们提出出采用沉沉箱围堰堰的施工方方法对该桥的的存在缺缺陷的桩桩基进行行加固处理理。2、 工法特点沉箱围堰的的施工方方法是新新型的施施工工艺艺，与传传统的钢钢板桩围围堰、土土围堰、小小围堰相相比具有有不可代代替的优优点。另外，因因在海水中作作业，土土围堰无无法实现现。这里里就不再再赘述，现现将另外外三种围围堰施工工方法进进行对比比，具体体比较见见下表。三种方案的的比较方案比较类
3、型沉箱围堰方方案钢板桩围堰堰方案小围堰方案案（设计）技术优点可以一次性性彻底解解决所有有桩基存存在的问问题可以一次性性彻底解解决所有有桩基存存在的问问题无法彻底解解决所有有桩基存存在的问问题设备投入共需投入33套大沉沉箱、22套小沉沉箱共需投入44套钢板板桩大围围堰、22套钢板板桩小围围堰共需投入118套小小围堰施工成本用钢5144吨，6623万万用钢量6443吨，679万用钢量少，190万施工工期150天162天200天安全问题有保障有保障无保障通过以上比比较， 我们发发现沉箱箱围堰不不仅可以一一次彻底底解决所所有桩基基存在的的问题，而而且所用用材料成成本相对对低，需需要的施施工工期期最短，
4、且且安全有有保障，我们选择了使用沉箱围堰作为施工处理措施。3、 沉箱围堰施施工方法法适用范范围沉箱围堰施施工方法法主要适适用于深深水基础础施工，处处理深度度10mm以内，开开挖深度度1.55m，实实行深水水处干处处作业，沉箱围堰还可以作为钻机等设备的工作平台在水面平移进行水上作业。地质情况可可以为粘粘土、砂砂土等IIII类类土以下下情况，便便于下插插板插入入土中。4、 工艺原理本施工方法法是钢结结构结合合基坑处处理的方方法设计计施工，沉沉箱是采采用钢结结构，自自重1338吨，几几个箱体体空腹时时的浮力力达到3360吨吨，沉箱箱浮起后后，利用用动力拖船船（800T）在在平潮时时将沉箱拖拖到指定定
5、地点注注水下沉沉。落潮潮过程中中，自重重不变沉沉箱浮力力减小，自自重加大大的情况况下，沉沉箱下插插板插入入滩涂中中，沉箱箱坐正后后，再在在箱体内内侧打设设一周高压旋旋喷桩，起起箱底止水水帷幕作作用，最最后压密密两浆（水水玻璃、水水泥）封封底，实实行箱体体内的闭闭水，从从而达到到围堰内内干施工工作业。由于箱体有有下插板板，能够够自己稳稳定，一一旦下沉沉后，箱箱体能够够稳定座座在滩涂涂面上，且且整个箱箱体地面面落在最最低滩涂涂面，故故不需要要进行整整体稳定定性验算算，箱体体之间全全部用高高强螺栓栓连接，不不需要进进行单个个箱体踢踢脚稳定定性验算算，根据据施工主主要治理理的问题题是坑底底隆起和和渗流
6、、箱箱体浮力力、高压压旋喷桩桩厚度的的验算。4.1 坑底突涌验验算考虑到围堰堰内的基基底在覆覆盖土的的作用下下不足以以抵抗下下部的水水压力，基基坑就会会失稳，出出现突涌涌现象，我我们对基基坑的突突涌稳定定性进行行验算。最高潮水挡水板潮水w箱体w下插板H砂土土t坑底突涌验算计算简图验算平衡公公式：土tw式中：土土：土的的容重 tt：不透透水层的的厚度 w：水的的容重H:承压水水头高于于含水层层顶板的的高度88m当tww/土时，不不会产生生突涌其中没有考考虑覆盖盖土层的的重量和和覆盖层层与支护护结构的的摩擦力力，此计计算偏向向安全。一一般取值值安全系系数大于于1.22。4.2 坑底抗隆起起稳定性性
7、验算hdKpelg（Kpelg1）/tg参照基坑支支护6-2-774计算算基坑抗抗隆起安安全系数数1+hdKst式中：hdd嵌入深深度h基坑开开挖深度度4.3 验算旋喷喷桩的厚厚度旋喷桩上口口连接箱箱体，上上部的水水平力主主要由箱箱体下插插板承受受，墙体体承担外外围土体体和潮水水的压力力，墙体体的厚度度采用抗抗倾覆稳稳定验算算确定。挡水板箱体下插板hwaeaiaih=1eaikaihaEpjHwphdhpb高压旋喷桩墙体厚度计算简图10（1.20haaihppj）b5cs（hhd）20w（2h3hdhwp+2hwa）式中：EEai水泥墙墙底以上上基坑外外侧水平平荷载标标准值的的合力之之和；Ep
8、j水泥墙墙底以上上基坑内内侧水平平抗力标标准值的的合力之之和；ha合力力ai作用点点至水泥泥墙底的的距离；hwp合合力pj作用点点至水泥泥墙底的的距离； cs水泥土土墙的平平均容重重； w水的容容重0安全全系数取取1 hhwp基坑内内侧地下下水位高高度 hhwa基坑外外侧地下下水位高高度水平标准荷荷载计算算Eai作用在高压压旋喷桩桩基上的的荷载包包括土压压力、水水压力。按按照以下下公式进进行计算算：eajk=aikai22cikaii（zzihwaa）（mmjhwaa）waaiw式中：aaik作用于于深度zzi处的竖竖向应力力标准值值（）aikrkoklkai第第i层的的主动土土压力系系数；a
9、ittg2（455ik/22）ik第第i层的的内摩擦擦角标准准值；cik三三轴试验验确定的的第i层层固结不不排水剪剪粘聚力力标准值值；zi计算算点深度度；mj计算算参数；hwa基基坑外侧侧地下水水位深度度；wa计计算系数数；w水的的容重水平抗力标标准值Epi：epjpjkpi22cikkpii（zzjhwpp）（11pi）w式中：ppjk作用于于基坑底底面以下下zj处的竖竖向应力力标准值值；pi第第i层的的被动土压压力系数数；pittg2（455ik/22）pjkmjzj mj深度度zj以上土土的加权权平均天天然容重重。4.4 浮力验算由于沉箱的的排除海海水体积积较大，在在潮水最最高位置置时，
10、沉沉箱的理理论排水水量远大大于沉箱箱自重，需需要对沉沉箱受到到的浮力力进行验验算。承台a上a下a上b箱h1a箱a下b下h2b箱h挖沉箱排水体积计算平面简图沉箱排水体积计算立面简图a箱a箱a箱反压梁挡水板b上箱体下插板 沉箱围堰采采用正方方形设计计，经过过计算其其自重GG1338t，浮浮力F浮浮就是沉沉箱围堰堰排开水水的体积积减去箱箱体自重重，此浮浮力仍旧旧很大，需需要施加加外力防防止沉箱箱上浮：F浮a下下b下h2+（a下0.5）（b下0.5）hh挖a上b上h1G 式中：a、bb是沉箱箱的内平平面尺寸寸； 0.5m是高压压旋喷桩桩的宽度度； h11、h2、h挖是沉箱箱最高水水位到箱箱体顶、箱箱体
11、高度度、开挖挖深度； G是是沉箱自自重。防止沉箱上上浮是采采用H445钢梁梁置在原桥桥的承台台下，反压沉箱箱箱体，注注意沉箱箱箱体要要进行适适当加固固，使得得反压力力均匀传传递至整整个箱体体。从上上式，我我们没有有计算箱箱底的吸吸力和潮潮水涨过过箱体后后潮水对对箱体外外沿的作作用力，故故此计算算偏于安安全。 5、 施工工艺流流程沉箱制作沉箱试拼装沉箱设计沉箱转移至施工点沉箱对角拆分修改沉箱围墩组合箱体注水下沉将所有螺栓拧紧搭设平台以承台为工作面准备两只80t拖船最高潮水位、无风高压旋喷施工压密注浆施工高压旋喷就位压密注浆就位反压梁施工养护3天抽水、基坑开挖桩基处理沉箱上浮转移拆除反压梁YN 5
12、.1 沉箱制作沉箱的制作作在厂家家进行，先先按照设设计图纸纸下料，并并作记号号，钢板板采用切切割下料料，不得得使用氧氧气乙炔炔高温切切割，防防止钢板板变形。箱箱体所用用阀门设设置在箱箱体内，阀阀门要采采取防漏漏水处理理，阀门门设置在在离沉箱箱底800cm以以上。箱箱体之间间连接处处要焊接接牢固，拆拆除的位位置要设设置止水水带，止止水带用用螺丝连连接在箱箱体上，做做到不能能因挤压压损坏。沉沉箱焊接接完成后后，在场场地进行行拼装，做做到没有有问题后后下水。5.2 沉箱就位沉箱就位前前要将墩墩台位置置清理平平整，特特别是将将承台周周钢管清清理至滩滩涂下，原原承台周周边的滩滩涂要基基本在一一个水平平面
13、上，确确保箱底底下插板板能全部部插入土土中，遇遇到原桥桥钢管时时，采用用外套小小护筒在在最低潮潮位时切切除钢管管。沉箱拖移时时间控制制在涨潮潮基本结结束前的的一个小小时，同同时基本本拆除沉沉箱之间间（对角角）的连连接螺栓栓，留下下的螺栓栓不要超超过设计计的300，便便于靠近近墩台后后及时分分解沉箱箱，为就就位二次次组合留留下时间间。分解后要将将沉箱及及时按照照方位就就位，一一个边长长度7mm顺桥方方向下靠靠，一个个边长度度11mm横桥方方向下靠靠墩台。分解并靠近近墩台的的沉箱用用尼龙绳绳拉紧，防防止落潮潮时沉箱箱漂移。必必要配置置5吨手手拉葫芦芦4根，22吨手拉拉葫芦22根，第第一时间间将沉箱箱用高强强螺栓连连接，连连接时沉沉箱部分分螺栓孔孔会漏水水，用小小水泵抽抽除。等到所有箱箱体的连连接螺栓栓连接牢牢固并加加强后将将沉箱注注水下沉沉。螺栓栓的连接接先外后后内，按按照顺时时针或逆逆时针加加强螺栓栓。5.3 反压梁施工工当沉箱下沉沉就位后后，开始始反压梁梁的施工工，我们们注意到到在沉箱箱下沉成成功时，沉沉箱的浮浮力达到到6800吨，一一旦潮水水过了箱箱体，会会产生箱
