深水基础超长钢板桩围堰理论研究与应用

随着铁路和公路等基础设施建设的快速发展，跨越大江大河和其他障碍物越来越多地采用桥梁工程。特别是以客运专线和高速铁路为代表的铁路建设发展，对于线下工程的沉降和刚度要求越来越高，桥梁以其刚度大、沉降小等特点在铁路建设中的比重越来越大。近年来，上海铁路局局管内的几条客运专线和高速铁路建设中，桥梁工程都占有较大的比例，如合宁铁路全长166km，桥梁占19%；合武铁路（上海铁路局管段）全长204.339km，桥梁占26.31%；甬台温铁路全长282.38km，桥梁占33.83%；温福铁路全长69.208km，桥梁占51.4%；沪宁城际铁路全长300.209km，桥梁占71.5%；沪杭高速铁路全长153.5km，桥梁占89.73%。众多桥梁工程都需要修建深水基础，深水基础以其施工难度大、安全风险高、施工周期长等特点成为大跨度桥梁建设的关键环节，研究桥梁深水基础施_7-技术对我国的铁路建设特别是桥梁建设有着积极的现实意义。近年来，我国桥梁深水基础广泛采用的大型群桩基础，是桥梁深水基础的发展趋势，随之发展起来的必然有各种围堰的施工技术。常见的围堰形式主要有钢板桩围堰、混凝土围堰、钢套箱围堰、钢吊箱围堰、钢－混凝土组合围堰等。其中，钢板桩围堰具有施工速度快、经济效益好、可重复利用等诸多优点，被广泛应用于修建桥梁深水基础时的围堰工程。在上海铁路局新建阜阳至六安铁路颍河特大桥深水基础低桩承台施工过程中，采用了长度达30m的拉森Ⅳ型钢板桩围堰，围堰平面尺寸为28.0m×22.4m，施工过程中钢板桩的最大悬臂长度达到17m，施工过程中钢板桩围堰的安全稳定是深水基础能否顺利施工的关键所在。上海铁路局组织参建各方共同对该项目开展了攻关，对超长钢板桩围堰施工过程的关键技术开展了较系统的研究，完善了特殊地质条件下超长拉森Ⅳ型钢板桩插打施工工艺和质量控制要点，探索了超长钢板桩围堰施工过程中的变形和应力的变化规律，探讨了钢板桩围堰设计过程中土压力简化计算的新方法，切实满足了工程建设的需要。《深水基础超长钢板桩围堰理论研究与应用》较为系统地介绍了钢板桩围堰设计、施工、监测等方面的重点，可为今后类似桥梁工程建设提供借鉴，供建设、设计、施工、监理和监测等单位参考。