钢板桩围堰施工设计在某黄河特大桥中的应用

陈维英

(陕西铁路工程职业技术学院, 陕西渭南 714000)

1 工程概况

某黄河特大桥位于宁夏青铜峡—石嘴山河段上游,桥址区位于银川平原中黄河的一、二级阶地及河漫滩,河面宽约800 m,主河槽水深8～14 m,流速2.0～2.5 m/s,属非稳定分汊型河段与游荡型的过渡段；其中63～70号墩均位于黄河河道中,63号墩位于东侧主河道中,64～69号墩位于河床冲积漫滩上,70号墩位于西侧主河道中。深水承台基础采用钢板桩围堰围护结构形式施工。

2 钢板桩围堰设计

2.1 钢板桩围堰结构设计

(1)冲击漫滩墩钢板桩围堰

64～69号墩位于黄河冲击漫滩上,承台平面尺寸为14.6 m×14.6 m,底高程为1 099.06 m,采用砂土筑岛钢板桩围堰。钢板桩围堰采用长18 m,宽0.4 m的ISP-Ⅳ钢板桩,围堰平面尺寸为16.8 m×16.8 m。钢板桩顶高程1 112.05 m,底高程1 094.05 m,采用不排水开挖,设置2 m厚水下混凝土封底,封底混凝土底面高程1 097.06 m。围堰内共设置五道围囹,每层间隔2.5 m,采用2I45b工字钢制成,每层围囹内侧设计8榀2I45b 工字钢斜支撑。

(2)水中墩钢板桩围堰方案

63号、70号墩位于主河槽中,承台平面尺寸为14.6 m×14.6 m,底高程1 099.06 m,钢围堰平面尺寸设计为17.6 m×17.6 m,采用24 m长钢板桩,入封底混凝土深度9.81 m,承台底至水面钢板桩长12.49 m。钢板桩内共设四层围囹,每层围囹采用2I45b工字钢制成,顶层围囹间隔3.49 m,其余每层间隔3 m,内侧采用8榀2I45b工字钢斜支撑。

2.2 钢板桩围堰设计计算

(1)施工工况

钢板桩围堰所受荷载主要包括静水压力、动水压力、水浮力、主动土压力、被动土压力等,围堰结构设计过程按下列工况对其进行结构计算。

工况一：围堰第一层围囹安装完,局部冲刷完成,不排水开挖至封底混凝土底高程时,动水压力作用下围堰稳定性计算。……