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某项目大桥主桥36#墩承台围堰平面尺寸为47.5m×30.5m，基底入土深度为8m，基坑开挖深度为8m，基底距施工水位水面14.3m，基坑深度深。为解决大型深基坑围堰封水止水难题，有效的降低水中围堰施工的危险系数，保证围堰的安全顺利施工，采用“大型深基坑钢管桩围堰施工新技术”，具有安全、高效、经济、适用范围广等特点。
（1）锁口钢管桩围堰结构设计及计算
锁口钢管桩主体采用壁厚10mm的Φ630螺旋管，T字形锁口采用I20b型钢，C字形锁口采用壁厚10mm的Φ168圆钢管，在中心水平位置开槽8mm，锁口桩断面图如下图所示。
锁口钢管桩标准段结构图
围堰设四道围檩内撑，分别采用两种支撑形式，第一二道围檩支撑如图5.2-3。第一道围檩采用双拼I56工字钢，第二道围檩采用双拼H700×300型钢，内直撑设置两根钢管桩，角部设置三根，其中内直撑及大斜撑采用φ820×8mm的螺旋钢管，转角小斜撑采用φ630×10mm螺旋钢管。
围堰结构形式及內撑布置示意图
第三四道围檩采用双拼2H700×300型钢，内直撑设置四根φ820×8mm的螺旋钢管，每个转角及斜撑设置四道支撑，其中较长两根为φ820×8mm的螺旋钢管，转角处为2[32a槽钢支撑，剩下小斜撑为φ630×10mm螺旋钢管，如下图所示。
锁口钢管桩第三四层围檩内撑布置图
锁口钢管桩围堰结构的计算应考虑水压力、侧土压力、地基承载力等方面，根据各个施工工况进行强度、刚度、稳定性等计算分析。采用MIDAS数值分析软件进行分析建模时，底部采用滑动绞支座，外侧加载水压力、主动土压力。计算结果应满足设计及规范要求。
软件建立围堰模型图
软件围堰结构计算图
（2）锁口钢管桩制作与检查
在施工之前，锁口钢管桩需进行现场加工焊接制作，按照设计要求及《建筑钢结构焊接技术规程》、《钢结构工程施工质量验收规范》中的相关规定进行焊接。焊接前设置胎架等措施以保证钢管桩平直度符合要求，同时焊接过程中应注意减少焊接变形。
锁口钢管桩加工质量关系围堰整体的止水效果及受力。管桩加工完成后须进行全面检查，检查内容包括：表面缺陷、长度、厚度、平整度、锁口有无变形、焊缝质量（有无咬边、焊溜、夹渣、气孔、裂缝、少焊、漏焊等）。
锁口钢管桩的锁口通过试验。一块约2m长的同类型、同规格的钢管桩做标准，将所有钢管桩做锁口通过检查。采用卷扬机拉动标准钢管桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
锁口钢管桩制作图
（3）锁口钢管桩的吊运、存放与运输
锁口钢管桩在场内吊运时，为减少吊装过程中成型管桩的变形，采用两点法进行吊装，吊点位置需根据管桩长度计算确定。吊装时，吊点位置与设计规定位置的允许偏差不应超过±20mm，并应使各吊点同时均匀受力。
锁口钢管桩的存放场地应平整、坚实，不应有不均匀沉降，堆放时应设置垫木，支垫位置按设计吊点位置确定，堆放层数不宜超过3层，各层垫木应位于同一垂直面上。
锁口钢管桩在运输时，应采用多支垫堆放，垫木应均匀放置且其顶面应在同一平面上，并且各层垫木应位于同一垂直面上。考虑钢管桩较长，需采用特制支架对其进行固定，并加以捆绑的形式，防止钢管桩运输过程中滚动和滚落。
（4）导向架布置
在钢管桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确，需设置导向架进行限位。限位导向架由内外两侧相互平行的导向梁组成，外侧可以用施工钢平台的钢管桩、內侧利用承台桩基钢护筒焊接承重牛腿进行导向梁的安装定位。导向架采用2I36b型钢制作而成。
锁口钢管定位图
（5）锁口钢管桩插打
锁口钢管桩采用50T汽车吊配合90KW振动锤进行插打。具体步骤如下：
1）利用汽车吊将锁口钢管桩吊至施工位置，将管桩一头拉高，吊立， 初步定位后顺着导向架依靠管桩自重沉入河床。
2）待管桩沉入河床稳定后，将振动锤吊至管桩顶端，安装振动锤，复测管桩桩位及垂直度，满足规范及施工要求后开始锤击。
3）锤击时，采用重锤低落，且保持汽车吊吊钩、振动锤、管桩在同一垂直轴线上。
4）锤击过程中，应对管桩桩位、垂直度、贯入度进行过程检查，及时调整。如遇贯入度剧变、桩身突然发生倾斜、位移等情况，应立即停止锤击，查明原因，采取有效措施后方可继续。
5）桩顶标高根据设计高程、贯入度等控制：当贯入度未达到控制贯入度时，以设计高程控桩顶标高，桩顶标高允许偏差为±100mm；当贯入度达到控制贯入度，而桩顶标高未达到设计高程时，继续锤击贯入100mm或锤击30-50击，桩顶标高距设计高程不宜超过1-3m，如遇桩顶标高距设计高程较大，需停止施工，查明原因后进行研究讨论，或变更桩长，做切桩处理或采取引孔措施继续锤击，避免出现管涌现象。
锁口钢管桩插打图
（6）锁口钢管桩合拢
1） 在即将合拢时，开始测量并计算出钢管桩底部的直线距离，再根据钢管桩的宽度，计算出所需钢管桩的片数，按此确定下一步钢管桩如何插打。
锁口钢管合拢图
2） 合拢选择在角桩附近（一般离角桩4－5根），如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内，一定要调整好角桩方向，让其一面锁口与对面的钢管桩锁口尽量保持平行。
3） 为保证钢管桩围堰合龙时两侧锁口互相平行，避免使用异型桩进行合龙，减小合龙难度，当钢管桩两端相距10～15根桩的距离时，之后每打入一根桩，均须用经纬仪控制其垂直度。若桩身存在偏斜，应逐根纠正，分散偏差，调整合拢。
（7）内撑安装
1）桩基施工检测完成后拆除桩基施工平台工字钢。拼装第一层内撑圈梁做为锁口钢管桩插打导向梁。锁口钢管桩插打完成形成围堰后，在锁口钢管桩上焊接内撑牛腿，安装好第一层内撑。然后进行坑内抽泥，继续安装第二层、第三层……围檩及内支撑，在安装好最后一道围檩及内支撑后开挖至坑底。
2）内撑安装顺序为：先安装圈梁，形成矩形框架，再安装撑杆，最后连接斜撑。在制作内撑系统时，内撑圈梁和圈梁之间，撑杆和圈梁及斜撑之间采用焊接连接。
围堰内撑图
（8）锁口灌浆
锁口止水是锁口钢管桩围堰封水止水的关键措施和工序，第一层围檩安装完成后即对锁口进行灌浆，灌浆料采用厂家提供的密封浆液，密水性能良好。在开挖和抽水过程中或开挖和抽水后发现个别锁口漏水，可在漏水处用防水布贴补。
（9）封底砼施工
待围堰基坑开挖，水下吸泥、清淤到设计标高后，对基坑底进行平整，且护筒及锁口钢管桩壁上的淤泥进行清除，抽干水后即可进行封底砼施工；封底采用干封施工工艺，根据开挖地层弱透水性地质及抗隆起与管涌计算均满足干封要求，采用干封施工工艺，一次性浇筑至承台底以下20-30cm标高，桩头凿除后，再补浇20-30cm砼垫层平整，调整好承台底垫层标高。砼采用拌合站集中拌制，利用水上砼运输船运至现场并通过输送泵配合布料杆泵送到位。采用两套输送泵设备，配合两个布料杆施工。封底砼施工完成后，保证了钢管桩围堰底的不透水性，同时也增加了围堰结构的安全性。
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