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南水北调东线钢板桩围堰结合现浇桩

日期:2022-03-04 来源:敦云

钢板桩 常用于桥梁、桥墩和码头的建设。具有强度高、工期短、防水性能好、尺寸灵活等优点。对于钢板桩的频繁使用,双排钢板桩围堰在围堰结构中越来越受到青睐。这是因为双排 钢板桩 具有结构简单、施工方便、适应性广的特点。  但双排钢板桩围堰的应用尚处于起步阶段,主要存在以下两个问题: 

(1)双排钢板桩围堰的使用受到河流地貌的限制。

钢板桩 围堰在水利工程中采用悬臂式双排钢板桩结构。为了满足稳定性的要求,两排桩之间需要有足够的距离。在这种情况下,钢板桩常用于大跨度结构的宽河流域。钢板桩围堰在狭窄河道中的应用受限于其结构特点。

(2)双排钢板桩围堰的计算理论不完善。 

虽然双排 钢板桩 围堰应用广泛,但目前的详细设计仍以半经验半理论计算方法为主。采用双排钢板桩围堰作为重力悬臂挡土结构,计算整体防滑稳定性和抗倾覆性。这种计算方法可以满足一般工程的需要,但在施工过程中围堰的位移和变形难以准确预测。这意味着结构的可靠性分析存在很大的局限性。 

钢板桩

阳官屯拦河坝是南水北调东线一期工程的重要组成部分。该项目的主要任务是控制和管理南四湖的水资源,以及航行功能。具体情况本项目设计自由排放量为156m3/s,通航标准为Ⅶa(3级)。闸轴距进风口130m,闸室有净宽8m和12m两个孔。 阳官屯拦河坝位于阳官屯河至南四湖的入口处,航道狭窄。项目地处鲁苏交界,地理位置得天独厚,施工区域易受影响。此外,项目位置一般地势低洼,因此很难在附近挖土筑堤。由于项目受场地和征地限制,采取悬臂式小跨度双排 钢板桩 围堰。场区地层属于华北地层区淮北地层分区。该层土壤主要为粉质壤土、中粗砂等。此外,该地区采砂普遍,施工现场没有更好的选择。施工前,又对大门现场进行了详细地质调查。本区主体建筑地基位于第二层粘土中,极限承载力为160 kPa,是施工地基的良好承载层。 但在地质调查过程中,发现第三层粉质粘土和第八层中粗砂层有孔洞。经分析,这些孔洞是采砂造成的,大量的孔洞使本项目地质条件十分复杂。土体结构遭到破坏,力学指标远低于土体强度不均所显示的标准。 

钢板桩

阳官屯河较窄,本项目所在地宽度仅为40m。另外,该河道需要满足施工期的通航要求,故不适用大跨度的双排 钢板桩围堰。 综合考虑各因素后,采用小跨度悬臂式双排钢板桩围堰。在本方案中,两排钢板桩之间的距离为6m,这些桩之间的空间用土填充。本工程钢板桩为南京万汇钢板桩有限公司的wrul3-575拉森钢板桩。这个钢板桩宽58cm,高36cm,厚1cm。此外,该桩的重量为每米 78 克。 地质钻机YG7与YGl 1(长42m)之间,勘探结果表明,地基不仅有采砂孔,而且在底部标高26.5m以上有黑色裂隙。稳定性计算表明,该段钢板桩防滑防倾安全系数不符合设计要求。这是因为钢板桩的插入深度比较小。同时,该双排钢板桩围堰更好地体现了充填重力体的柔性结构特点。在本工程如此复杂的地质条件下,变形问题往往更为严重,因此解决这一问题最有效的方法就是提高结构的整体刚度。经过反复讨论,本节采用长15m的钢板桩,双排桩间距为6m。在双排钢板桩之间设置现浇桩,现浇桩中心置于围堰中心线上。桩长30m,直径1.2m,桩距3m。桩顶设有承台,承台之间设有连接梁,以增加桩的整体刚度。槽钢间距1m,与连梁均匀连接。结合本工程经验,详细研究了窄河复杂地质条件下小跨度双排 钢板桩围堰的施工技术。 在河道狭窄、工期有限、地质条件复杂的情况下,该项目成功地满足了交通和施工安全技术复杂情况的要求。阳官屯拦河坝工程钢板桩围堰的成功实施,为主要工程如期完成奠定了基础。取得了优异的经济效益和社会效益。此外,它还为类似的工程设计和施工提供了大量有价值的信息。



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