本技術(shù)涉及一種鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系的設(shè)計(jì)方法，以適用于潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域。

背景技術(shù)：

1、浙江寧波鄞州大道快速路(機(jī)場(chǎng)路—鄞橫線)工程施工iv標(biāo)段跨奉化江特大橋在設(shè)計(jì)時(shí)，基于以下考慮，將東側(cè)主墩設(shè)計(jì)在奉化江干流堤岸區(qū)域：

2、①鄞州大道快速路在跨越奉化江段，采用上下幅分離式構(gòu)造，即在既有鄞州大橋兩側(cè)設(shè)置過(guò)江通道，故高架分叉；

3、②主橋?yàn)殇撹炝海M可能保持直線段，以減少?gòu)澢?，故主橋全長(zhǎng)不超過(guò)400m；

4、③主跨跨越奉化江，西側(cè)邊跨跨越橫八河，東側(cè)邊跨跨越西庫(kù)河。主跨跨徑受防洪、通航要求，不小于150m，且主墩盡量與老橋橋墩對(duì)齊；邊跨跨徑不大于主跨跨徑的80％，不小于主跨跨徑的60％，且盡量與老橋保持3～4m間隙——考慮到老橋跨徑僅100m，若西側(cè)主墩與老橋?qū)R，東側(cè)主墩將在西庫(kù)河內(nèi)，東側(cè)邊跨彎曲將與現(xiàn)狀橋梁重合，無(wú)法接受。

5、注：高架路線無(wú)法再向兩側(cè)調(diào)整，因?yàn)槟蟼?cè)是永久農(nóng)田，北側(cè)涉及110kv電力管線。

6、奉化江干流堤岸與常規(guī)河道堤岸不同，該區(qū)段堤岸情況極其復(fù)雜(參照附圖1)，體現(xiàn)為以下6點(diǎn)：

7、1)奉化江干流為典型的潮汐河道，高低潮位差高達(dá)3.74m，因此，在此區(qū)域施工圍堰，圍堰的荷載狀態(tài)差異較大；

8、2)奉化江堤岸為典型的堤岸分離式構(gòu)造，且堤岸間距較小，不足5.0m；

9、3)因建筑設(shè)計(jì)要求，主墩位于防洪堤外，且主墩的1/2部分位于干流內(nèi)，1/2部分位于河岸內(nèi)，使得主墩的目標(biāo)承臺(tái)與既有岸墻重合，故而橋墩實(shí)施前必須清理既有堤岸結(jié)構(gòu)；

10、4)岸墻位于沖刷區(qū)，曾多次修筑，包括拋石擠淤、松木樁等；

11、5)防汛墻在施工期內(nèi)不得損壞，尤其是基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致的傾斜，否則無(wú)法滿足水利防汛要求——障礙物清理階段，可能導(dǎo)致防洪堤滑坡(防洪堤采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，抗側(cè)能力極差)；

12、6)地質(zhì)條件復(fù)雜，如圖2所示，表層10m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，為典型的軟土層；河床以下18m～22m為中風(fēng)化巖層，不僅臨時(shí)鋼板樁或鎖口鋼管樁無(wú)法侵入(意味著圍堰的設(shè)置深度僅于河床以下18～22m)，而且gps鉆機(jī)也較難入巖——若采用沖擊鉆機(jī)，則施工作業(yè)效率大幅降低，施工成本大幅增加，不適用于現(xiàn)有的圍護(hù)支承結(jié)構(gòu)。河岸區(qū)域，因之前堤岸修建需要，部分區(qū)域采用水泥攪拌樁處理。

13、為確保在上述條件下，完成主墩承臺(tái)及立柱的施工作業(yè)，采用常規(guī)的鋼套箱圍堰方案，借助鋼套箱圍堰自身承載力及剛度，協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)面臨諸多困難和挑戰(zhàn)：

14、1、常規(guī)鋼套箱作業(yè)均需借助已完成鉆孔灌注樁(鋼護(hù)筒)實(shí)現(xiàn)下沉，因涉及主墩承臺(tái)與既有岸墻重合，若不清理既有堤岸，鉆孔灌注樁將無(wú)法實(shí)施。

15、2、鋼套箱圍堰通常沿高度方向分為若干節(jié)段，單個(gè)節(jié)段高度通常4.0m～7.5m。若按4.0m計(jì)，單個(gè)節(jié)段重量逾65噸，作業(yè)半徑21m，需配置500噸級(jí)履帶起重機(jī)吊裝配合(濱水段為沖刷區(qū)，船舶來(lái)往頻繁，無(wú)法采用浮船起重機(jī))；

16、3、既有岸墻尚未清理前，受拋石、松木樁等影響，需配置長(zhǎng)臂挖機(jī)，一邊清除，一邊下沉；

17、4、現(xiàn)狀承臺(tái)一側(cè)是奉化江航道，一側(cè)是既有鄞州大橋，一側(cè)為防汛墻和岸墻間公園園路(僅供長(zhǎng)臂挖機(jī)作業(yè)，無(wú)法承擔(dān)500噸級(jí)履帶起重機(jī))，一側(cè)為防汛墻及西庫(kù)河。履帶起重機(jī)只能憑借棧橋(跨越西庫(kù)河，在防汛墻處終止)為作業(yè)平臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)滿足170噸單樁承載力作業(yè)要求的棧橋。

18、綜上所述，需要研發(fā)全新的支護(hù)體系，以滿足實(shí)際的工程建設(shè)需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型目的是提供一種鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，以輔助高架橋在潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域進(jìn)行主墩施工作業(yè)，能夠有效地防止主墩施工作業(yè)過(guò)程中防汛墻的周圍土體朝向岸墻坍塌，確保主墩施工作業(yè)的安全性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本實(shí)用新型將采取如下的技術(shù)方案：

3、一種鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，用于輔助潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域的主墩施工作業(yè)，潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域設(shè)置有岸墻以及防汛墻，包括相互獨(dú)立的鎖口鋼管樁圍堰體系以及擋土支護(hù)鉆孔灌注樁體系；其中：

4、鎖口鋼管樁圍堰體系布置在潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域的臨水側(cè)，而擋土支護(hù)鉆孔灌注樁體系則設(shè)置在鎖口鋼管樁圍堰體系與防汛墻之間并緊鄰鎖口鋼管樁圍堰體系布置；

5、鉆孔灌注樁支護(hù)體系為一道由若干擋土支護(hù)鉆孔灌注樁構(gòu)成的管廊，各擋土支護(hù)鉆孔灌注樁的樁頂通過(guò)冠梁連接，且各擋土支護(hù)鉆孔灌注樁在緊靠著樁頂?shù)纳喜繀^(qū)域外側(cè)布置有臨時(shí)擋土鋼板；

6、鎖口鋼管樁圍堰體系的各鎖扣鋼管樁與鉆孔灌注樁支護(hù)體系的各擋土支護(hù)鉆孔灌注樁之間的間距不小于0.5m。

7、優(yōu)選地，鎖口鋼管樁圍堰體系包括圍堰本體以及內(nèi)支撐體系；

8、圍堰本體由若干鎖扣鋼管樁圍合而成；

9、內(nèi)支撐體系布置在圍堰本體的上部區(qū)域，包括圍檁以及圍檁支撐；圍檁支撐布置在圍檁內(nèi)并與圍檁之間通過(guò)圍檁加勁連接成一體。

10、優(yōu)選地，所述的圍檁支撐有兩條，對(duì)應(yīng)為第一、第二圍檁支撐，且第一圍檁支撐位于第二圍檁支撐的上方。

11、優(yōu)選地，相鄰的兩根鎖口鋼管樁之間通過(guò)c-o鎖扣或c-t鎖扣連接以形成整體。

12、優(yōu)選地，所述臨時(shí)擋土鋼板的寬度大于相鄰兩根擋土支護(hù)鉆孔灌注樁的間距、高度則不小于擋土支護(hù)鉆孔灌注樁的樁頂高程相對(duì)于圍堰開挖面的高度差。

13、優(yōu)選地，主墩在鎖口鋼管樁圍堰體系圍成的區(qū)域內(nèi)施工，包括主墩鉆孔灌注樁、布置在主墩鉆孔灌注樁樁頂上方的主墩承臺(tái)以及設(shè)置在主墩承臺(tái)上方的主墩立柱；主墩承臺(tái)與鎖口鋼管樁圍堰體系的各側(cè)面之間均通過(guò)臨時(shí)板撐連接。

14、優(yōu)選地，所述的擋土支護(hù)鉆孔灌注樁等距布置。

15、優(yōu)選地，鎖口鋼管樁圍堰體系布置在岸墻所在位置處。

16、基于上述的技術(shù)目的，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)勢(shì)：

17、本實(shí)用新型所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，在鎖口鋼管樁圍堰體系與防汛墻之間布置有擋土支護(hù)鉆孔灌注樁體系，擋土支護(hù)鉆孔灌注樁體系為一道由若干擋土支護(hù)鉆孔灌注樁均勻布置而形成的管廊，能夠有效地對(duì)防汛墻周圍的土體進(jìn)行支擋，防止鎖口鋼管樁圍堰體系開挖過(guò)程中造成防汛墻周圍的土體朝向圍堰施工位置坍塌，確保施工的安全性。

技術(shù)特征：

1.一種鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，用于輔助潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域的主墩施工作業(yè)，潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域設(shè)置有岸墻以及防汛墻，其特征在于，包括相互獨(dú)立的鎖口鋼管樁圍堰體系以及擋土支護(hù)鉆孔灌注樁體系；其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，其特征在于，鎖口鋼管樁圍堰體系包括圍堰本體以及內(nèi)支撐體系；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，其特征在于，所述的圍檁支撐有兩條，對(duì)應(yīng)為第一、第二圍檁支撐，且第一圍檁支撐位于第二圍檁支撐的上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，其特征在于，相鄰的兩根鎖口鋼管樁之間通過(guò)c-o鎖扣或c-t鎖扣連接以形成整體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，其特征在于，所述臨時(shí)擋土鋼板的寬度大于相鄰兩根擋土支護(hù)鉆孔灌注樁的間距、高度則不小于擋土支護(hù)鉆孔灌注樁的樁頂高程相對(duì)于圍堰開挖面的高度差。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，其特征在于，主墩在鎖口鋼管樁圍堰體系圍成的區(qū)域內(nèi)施工，包括主墩鉆孔灌注樁、布置在主墩鉆孔灌注樁樁頂上方的主墩承臺(tái)以及設(shè)置在主墩承臺(tái)上方的主墩立柱；主墩承臺(tái)與鎖口鋼管樁圍堰體系的各側(cè)面之間均通過(guò)臨時(shí)板撐連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，其特征在于，所述的擋土支護(hù)鉆孔灌注樁等距布置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖口鋼管樁-鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，其特征在于，鎖口鋼管樁圍堰體系布置在岸墻所在位置處。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種鎖口鋼管樁?鉆孔灌注樁支護(hù)復(fù)合圍堰體系，用于輔助潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域的主墩施工作業(yè)，包括相互獨(dú)立的鎖口鋼管樁圍堰體系以及擋土支護(hù)鉆孔灌注樁體系；潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域設(shè)置有岸墻以及防汛墻，鎖口鋼管樁圍堰體系布置在潮汐河道復(fù)雜堤岸區(qū)域的臨水側(cè)，而擋土支護(hù)鉆孔灌注樁體系則設(shè)置在鎖口鋼管樁圍堰體系與防汛墻之間并緊鄰鎖口鋼管樁圍堰體系布置；鉆孔灌注樁支護(hù)體系為一道由若干擋土支護(hù)鉆孔灌注樁構(gòu)成的管廊，各擋土支護(hù)鉆孔灌注樁的樁頂通過(guò)冠梁連接。由此可見，本技術(shù)可以有效地避免鎖口鋼管樁圍堰體系開挖過(guò)程中引起防汛墻周圍土體朝向圍堰施工位置坍塌，保障了施工安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：薄曉云,葉經(jīng)斌,黃袁媛,徐聲亮,張黎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波市政工程建設(shè)集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240318
技術(shù)公布日：2024/12/26