松虎河特大桥深水基础方案.doc

1目录1工程概况.12总体施工组织.12.1施工管理组织机构设置及队伍安排.12.2资源配置.22.2.1管理人员配置.22.2.2机械设备配置.32.2施工工期安排.33主跨连续梁20#、21#主墩深水基础施工.53.1水中钻孔灌注桩基础施工.53.1.1栈桥、钻孔平台施工.53.2水中承台施工.153.2.1钢板桩围堰施工.154栈桥、钻孔平台、钢围堰计算书.264.1松虎河特大桥栈桥结构检算.264.1.1结构布置.264.1.2设计计算依据.264.1.3栈桥结构受力检算.274.2钻孔平台计算.314.2.1结构布置.314.2.2荷载说明及参考文献.314.2.3平台结构受力检算.324.3围堰设计计算书.434.3.1地质资料.434.3.2钢板桩围堰施工设计.434.3.3计算假设及基本参数.444.3.4计算依据.454.3.5钢板桩及内支撑分析计算.454.3.6围堰封底混凝土验算.554.3.7基坑底土抗隆起验算.564.3.8附图：钢板桩围堰布置图.581松虎河特大桥深水基础方案松虎河特大桥深水基础方案11工程概况工程概况松虎河特大桥位于公安县孟家溪镇和南平镇交界处，桥梁中心里程为K44+814，起讫里程为K42+907.4K46+720.6，桥长3813.2m。该桥以主跨(68+120+68)m连续梁跨越松虎河。松虎河规划为四级航道通航净空908m，最低通航水位30.26m。松虎河特大桥上部结构型式为：4（430m）装配式预应力砼箱梁（509050m）悬浇连续箱梁（6812068m）悬浇连续箱梁40+40+（356035m）悬浇连续箱梁21（430m）装配式预应力砼箱梁（530m）装配式预应力砼箱梁，全桥共30联。松虎河特大桥下部结构型式为：0#台采用肋板式桥台，116#台采用桩柱式桥台；1#15#墩、23#24#墩、28#116#墩采用桩基础，双柱式桥墩；16#墩、19#墩、22#墩、25#墩采用桩基础，方形墩；17#、18#、20#、21#墩采用桩基础，空心墩。其中0#、16#22#墩、25#26#墩桩顶设置承台，1#6#、41#44#、46#48#、53#54#、58#60#、74#、84#、94#、113#116#墩桩顶不设置桩系梁，其余设置桩系梁。20#、21#主墩基础位于松虎河河道内。松虎河特大桥桩基础设计均为摩擦桩，1.5m桩基396m12根，1.8m桩基28600m512根，2m桩基440m8根。上部结构30m装配式预应力砼箱梁760片40m现浇箱梁8片。22总体施工组织总体施工组织2.12.1施工管理组织机构设置及队伍安排施工管理组织机构设置及队伍安排为加强松虎河特大桥施工现场管理，确保按期完成，实现创优目标，现场安排一个架子队，各架子队成立相应的施工工班，负责松虎河特大桥施工任务。具体划分见“任务划分表任务划分表”。架子队施工任务划分架子队施工任务划分队名队名人员配置人员配置施工范围施工范围工班工班人人数数主要工作量主要工作量架子一队队长1名、技术主任1名、K42+907K46+720.5、桩基施工一工班40松虎河特大桥桩基施工2队名队名人员配置人员配置施工范围施工范围工班工班人人数数主要工作量主要工作量桥涵施工一工班100松虎河特大桥0#42#连续梁、墩台身施工，桥面系及附属工程、钢筋加工技术员4名、安全员2名、统计员1名、材料员1名、领工员2名K48+676.5K49+329桥涵施工二工班80松虎河特大桥43#116#墩台身施工2.22.2资源配置资源配置2.2.12.2.1管理人员配置管理人员配置为了加强松虎河特大桥的施工管理，确保施工安全、质量、工期，确实保护好生态环境，全面实现建设目标，针对松虎河特大桥施工特点，配备相应的管理人员，见“一分部管理人员配置表一分部管理人员配置表”。管理人员配置表管理人员配置表序序号号姓姓名名职职称称职职务务备备注注1高级工程师项目经理组长2高级工程师项目副经理副组长3高级工程师项目总工程师副组长4高级工程师项目副经理组员5高级工程师项目安全总监兼安质部长组员6工程师项目试验室主任组员7工程师测量队长组员8工程师项目物资部长组员9高级工程师一分部经理组员10高级工程师一分部副经理组员11高级工程师一分部总工程师组员12高级工程师一分部安全总监组员13高级工程师一分部质检部长组员14工程师一分部工程部长组员32.2.22.2.2机械设备配置机械设备配置根据施工进度要求，计划投入机械设备见“主要机械设备配置表主要机械设备配置表”。主要机械设备配置表主要机械设备配置表序号序号设备名称设备名称单位单位数量数量功率及型号功率及型号备注备注1旋挖钻台82混凝土输送车台208m33汽车泵台44混凝土搅拌机台2HZS1205振动锤台2DZJ9060打设钢护筒及钢板桩用7钢板桩套2拉森8潜水设备套29空气吸泥机套210空压机台411射水装置套212汽车吊台425t13运输汽车台414地泵台215变压器台2500KVA16发电机台2200KW17电焊机台8BX1-50018钢筋切割机台82.2KWG40C19钢筋弯曲机台84.3KWGW-4020水泵台8QY-1021挖机台422泥浆泵台822千瓦台23履带吊台250t15工程师一分部物资设备部长组员16助理工程师一分部技术员组员17助理工程师一分部技术员组员18试验员一分部试验员组员19助理工程师一分部技术员组员20测量员一分部测量员组员21安全工程师一分部领工员组员4序号序号设备名称设备名称单位单位数量数量功率及型号功率及型号备注备注24塔吊台22.22.2施工工期安排施工工期安排66778899110011111122112233445566778899110011111122112233445566772011.6.302011.9.303桩基施工2011.10.162011.11.301.5承台墩身施工2011.12.12012.1.312墩顶0#块施工2012.2.12012.3.151.5挂篮预拼、安装2012.3.162012.4.301连续箱梁悬灌、直线段现浇、合拢施工2012.5.12012.11.157.5栈桥及钻孔平台搭设2011.10.162011.11.151桩基施工2011.11.162011.12.151钢板桩围堰施工2011.12.162012.1.151承台墩身施工2012.1.162012.3.152墩顶0#块施工2012.3.162012.5.152挂篮预拼、安装2012.5.162012.6.301.5连续箱梁悬灌、直线段现浇、合拢施工2012.7.12013.4.3010桩基施工2011.10.162011.11.301.5承台墩身施工2011.12.12012.1.312墩顶0#块施工2012.2.12012.3.151.5挂篮预拼、安装2012.11.162012.11.300.5连续箱梁悬灌、直线段现浇、合拢施工2012.12.12013.3.314桩基础2011.9.12012.3.317承台、墩身施工2011.11.12012.6.30852012.1.12013.7.3119预制梁安装及桥面系335+60+35连续桥跨施工4其它墩台1施工准备50+90+50连续桥跨施工268+120+68连续桥跨施工松松虎虎河河特特大大桥桥施施工工进进度度计计划划横横道道图图序序号号工工程程项项目目开开工工日日期期完完工工日日期期工工期期（月月）22001111年年22001122年年22001133年年5根据本项目总体工期安排，松虎河特大桥计划开工日期2011年9月1日，完工日期2013年6月30日，工期638天。施工时，最先同时施工20#、21#主墩基础及下部构造，便于主跨连续梁尽早动工。其余墩台基础及下部构造按照架梁顺序依次展开施工。详见上部“松虎河特大桥施工进度计划横道图松虎河特大桥施工进度计划横道图”。33主跨连续梁主跨连续梁20#20#、21#21#主墩深水基础施工主墩深水基础施工3.13.1水中钻孔灌注桩基础施工水中钻孔灌注桩基础施工3.1.13.1.1栈桥、钻孔平台施工栈桥、钻孔平台施工水中钻孔桩尽量安排在枯水季节施工，松虎河特大桥20#墩、21#墩位于深水的钻孔桩采用钢管桩、贝雷架和型钢相结合搭设栈桥及钻孔平台施工；若水位较低时采用土体进行筑岛施工。3.1.1.13.1.1.1栈桥施工栈桥施工（1）栈桥设计要点：荷载：100吨，栈桥桥面宽度：按双向两车道设计，桥面宽6m。栈桥桥面标高：根据设计水文资料及施工要求，确定松虎河栈桥顶标高：37m。桥跨布置为：松虎河20#、21#冬季常水位：28.04m，20#河床标高：27m21#河床标高：22m。栈桥每跨9m，每跨设3根桩，横向间距：2.5m；栈桥基础为直径630壁厚10mm的钢管桩桩长根据地貌、河床变化为1222m不等栈桥桩之间水平连接采用16b槽钢连接，斜撑用16b槽钢连接。陆上桩设1层平联，水上桩设2层平联，上下层平联间距2.5m。栈桥上部结构为8片贝雷梁拼装而成每2片一组，贝雷梁上按0.3米间距依次铺设I20a的横向分配梁、桥面=10mm花纹钢板。最后安装栏杆、防滑条等附属结构。栈桥上部构造采用2I40b作为栈桥下横梁，其上搁置“321”军用贝雷梁4组，每组净间距56cm，每组2片，每片间距90cm。每两组贝雷架之间设置14槽钢竖向剪刀撑和平连。竖向剪刀撑按每个整个断面每3米布置2根（两根型钢间呈八字型，相连6断面呈“倒八”字型），平联每6米布置一道，剪刀撑和平连与贝雷架之间采用螺栓连接。贝雷梁上搁置I20a横向分配梁，间距30cm，桥面板采用10mm厚花纹钢板铺设。详见“松虎河特大桥栈桥平面位置示意图松虎河特大桥栈桥平面位置示意图”。7（2）栈桥施工钢管桩加工制造A钢管桩制作钢管桩采用受力性能较好的螺旋管桩。钢管桩采用Q235B钢板，交货时应有合格的“质量检验证明书”，证明书中各项内容应符合设计文件和国家标准要求，进场后应按现行标准进行抽检、复验，表面不得有裂缝、气泡、起鳞、夹层等缺陷。焊接材料应符合国家现行标准的规定，并采用与主材相匹配的材料，考虑到松虎河地下水具弱腐蚀性的要求，焊接材料的选择原则是焊条应选择与母材相同的材料或采用在环境介质中自然腐蚀电位比母材电位低材料。钢管桩焊接时，应注意：a钢管桩焊接前，应将焊缝上下30mm范围内的铁锈、油污、水汽和杂物清除干净。b钢带对接焊缝与管节端部的距离不小于100mm。c钢管桩应采用多层焊，每层焊缝焊完后，应及时清除焊渣，并做外观检查，每层焊缝的接头应错开。d钢管桩对口拼装时，相邻管节的焊缝必须错开D8以上（D为桩径），对接焊缝宜采用埋弧焊进行，对接管端环缝应对称施焊，防止焊接变形，减少次应力。e钢管桩对接环缝焊完后沿桩周均布加焊六块200100mm的加劲钢板，以增强钢管桩整体刚度。f钢管桩加工、制作过程中，应预留焊接收缩余量，并采取有效措施控制变形。g钢管桩接长后，应根据长度及时编号。h钢管桩插打前，应对外露钢管桩进行防腐处理。B钢管桩的验收钢管桩制造完成后，检查验收时表面不得有气孔、裂纹、弧坑、夹渣等，有焊瘤8时需用砂轮打磨，并需补焊，补焊后也需用砂轮打磨。焊缝允许超高不大于3mm，对接焊缝表面各焊道交界处在凹沟时最低点不得低于母材表面。a钢管桩管节制造完毕后，检查其外型尺寸，应符合：椭圆度：允许0.5D，且不大于5mm（D为钢管桩外径）；外周长：允许0.5C，且不大于10mm（C为钢管桩周长）；管端平面倾斜：允许0.5D，且不大于4mm（D为钢管桩外径）。b钢管桩对口拼装时，相邻管节的管径差不偏大于2mm，对口板边高差不大于1mm。c钢管桩对接焊缝允许偏差：咬边：深度不超过0.5mm，累计总长度不超过焊缝长度的10；超高：不大于3mm；d对口接长后，钢管桩外形尺寸的允许偏差：桩长偏差：+300mm，0mm桩轴向弯曲矢高：允许0.1L，且不大于30mm（L为钢管桩长度）。C钢管桩的存放和运输钢管桩应按不同的规格分别堆存，堆放层数和形式应安全可靠，为防止滑动钢管桩两侧必须用木楔塞紧。为避免钢管桩产生纵向变形和局部压曲变形，堆放场地尽量平整、坚实且排水畅通。在钢管桩的起吊、运输和堆存过程中，应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成的管身变形和损伤。为方便钢管桩的吊装，根据钢管桩使用的先后顺序确定钢管桩的摆放位置。栈桥搭设A振动下沉钢管桩栈桥从岸边顺桥向往河中搭设，岸上钢管桩采用50t履带吊车至桩位附近打桩，其余部分采用50t履带吊车直接在栈桥上吊振动锤打桩。（见履带吊打桩示意图），采用DZ60型振动锤进行沉桩。当栈桥搭设至水上，把履带吊开上已搭设好的栈桥，在栈桥上继续向河中延伸搭设，履带吊把钢管桩吊起立直放入水中用钢丝绳将钢管桩绑在栈桥边上固定好，松开吊钩转向振动锤的位置，把振动锤吊起放到钢管桩顶部，当栈桥搭设9至水上，把履带吊开上已搭设好的栈桥，在栈桥上继续向河中延伸搭设，履带吊把钢管桩吊起立直放入水中用钢丝绳将钢管桩绑在栈桥边上固定好，松开吊钩转向振动锤的位置，把振动锤吊起放到钢管桩顶部，夹口对准管壁放到位并夹紧，解开绑住钢管桩的钢丝绳，起吊振动锤和管桩移至测量定位准确的位置，然后启动振动锤振动下沉钢管桩，振动沉放过程中应注意沉放的进尺，待管桩没有明显进尺时立即关闭振动锤，不宜再长时间振动，防止因振动过激、过久出现钢管桩偏位的现象；采用DZ60型振动沉桩机（振施工工艺流程图施工工艺流程图钢管桩加工履带吊吊钢管桩就位振动下沉钢管桩栈桥下横梁I40b安装横分配型钢安装贝雷梁斜撑、平连安装振动锤与钢管桩连接型钢调整、定位、固定贝雷梁安装测量定位桥面板铺装钢管桩桩间连接防滑条、栏杆、照明等附属结构安装钢栈桥稳定桩施工10履带吊打桩示意图履带吊打桩示意图动锤）额定振动力为60t，按照同样的方法依次打设下一根钢管桩，当一排钢管桩打完后用16b槽钢把钢管桩焊接连接，继续打设下一排的钢管桩，由靠岸的一排向河中的位置依次打设，所有钢管桩打设完毕后用16b槽钢把各排钢管桩横向焊接连接构成整体。用此方法直至栈桥搭设完成。在沉桩时测量组人员必须用一台全站仪和一台经纬仪同时对的桩的平面位置和横纵桥向垂直度进行测量控制，沉桩应符合以下要求：桩位平面位置：10cm桩顶标高：10cm桩身垂直度：1%河床河床11每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，连接材料采用16b槽钢，型钢尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质量满足设计及规范要求。B贝雷梁及横、向分配梁拼装贝雷梁预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，安装在I40b横梁上。贝雷梁的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移，为减少贝雷梁的磨损，在I40b横梁与贝雷梁之间垫一层3cm厚的硬杂木。贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，将其固定在I40b横梁上。贝雷梁拼装完毕，其上铺设I20a横向分配梁，间距30cm，I20a与贝雷梁间采用16“U”型螺拴固定，每个贝雷架与I20a交界处设置1套螺栓。贝雷梁与I40b横梁连接示意图见下图，贝雷梁与I20a连接示意图C桥面板铺装及附属结构施工桥面宽度为6m，桥面板铺设完成后，即在上面焊接10钢筋防滑条，间距60cm。栈桥栏杆高1.2m，采用48焊接钢管焊接，立柱间距2m，焊在栈桥面板上。平连采用48钢管，顶面一层中间一层共两层。贝雷梁与贝雷梁与I40bI40b连接示意图连接示意图I40b与贝雷梁连接图工12.6型钢长58.8cm20.5I40b上翼缘712712贝雷梁竖杆工12.6型钢长14cm2cm加强板说明：在每个I40b与贝雷架交点位置设置一道连接。在每个I40b受力点须设置一道2cm加强板。12贝雷梁与贝雷梁与I20aI20a连接示意图连接示意图3.1.1.13.1.1.1钻孔平台施工钻孔平台施工（1）平台设计要点平台平面尺寸：松虎河20#及21#墩33m30.5m，并与钢栈桥进行连接。平台顶面标高：考虑施工方便，平台顶面与栈桥顶面同高，松虎河平台顶面高程分别为37m。平台基础采用直径630壁厚10mm的钢管桩钢管桩之间水平连接采用16槽钢连接，斜撑16槽钢连接。平台桩设1层平联，钢管桩顶口用2I56a型钢进行连接，20#、21#墩平台设计在I56a型钢上铺设321贝雷梁，贝雷梁上铺设I25b型钢作为纵梁，其上满铺10mm厚防滑花纹钢板。（2）平台荷载构成平台承受的荷载主要有钻机、其它机具、施工人员、平台自重等钻机直接置于钢管桩或钢护筒上，按平台最不利时荷载(按600kN考虑)，对钢管桩和钢护筒基础进行检算：钢管桩容许承载力按630mm钢管桩长22m考虑，高出河床13m，伸入河床底9m，结合地质情况，钢管桩穿过的土层为：粉质黏土14m（取65kpa），当单桩竖向承载力为600KN时，即满足栈桥、钻孔平台的承载力。根据建筑施工计算手册40030I20a与贝雷梁连接图29030号钢板平面18贝雷梁竖杆U型螺栓大样303016U型螺栓5029013=3.140.63459+0（因桩端面积很小）=+=+=801.2KN600KN说明：实际地质为粉质粘土qk=65KPa，粉土qk=45KPa。取最不利的粉土计算。合格。（修正系数为1）QSK单桩总极限侧阻力标准值QPK单桩总极限端阻力标准值U桩身周长qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值li桩穿越第i层土的厚度qpk极限端阻力标准值，Ap桩端面积综合上述计算知钢管桩的打设深度能够满足施工荷载承载力的要求。（3）钢平台施工方法A钢管桩制作与沉桩钢管桩制作与沉桩工艺与栈桥施工方法相同，在此不再重复叙述。B钢平台钢管桩连接钢管桩按每相连两根桩采用型钢连接，平连两层、斜连两层。平连采用16槽钢，斜连采用16槽钢。C钢平台铺设a钢管桩桩顶采用2I56a型钢进行连接，兼作为钢平台主梁。b321贝雷梁铺设横桥向布置321贝雷梁，铺设10组，每组2片，间距为90cm，贝雷梁与I56a型钢主梁之间采用U型螺栓连接。cI25b工字钢分配梁铺设I25b工字钢分配梁铺在贝雷梁上，间距为0.3m，错开钢护筒位置，I25b工字钢分配梁与贝雷梁之间采用U型螺栓连接。附栈桥、平台工程量表松虎河栈桥平台工程量松虎河栈桥平台工程量14墩墩位位名称名称使用部位使用部位规格（规格（mmmm）单位单位重量重量备注备注钢管桩平台加栈桥63010t242.2018m共88根钢护筒平台210010t140.8017m共16根贝雷梁平台、栈桥3m1.5m片4122I40b工字钢栈桥I40bt7.096m共16根2I56a工字钢平台I56at47.6128m共16根I20a工字钢栈桥I20at40.346m共241根I25b工字钢平台I25bt10.5428m共111根栈桥t33.9110mm20#花纹钢板平台t79.0110mm钢管桩平台加栈桥63010t265.7422m共79根钢护筒平台210010t140.8017m共16根贝雷梁平台、栈桥3m1.5m片3402I40b工字钢栈桥I40bt4.436m共10根2I56a工字钢平台I56at47.6128m共16根I20a工字钢栈桥I20at25.286m共151根I25b工字钢平台I25bt130.5428m共111根栈桥t21.2010mm21#花纹钢板平台t79.0110mmd面板铺设及栏杆安装钢平台面层钢板铺设范围除钢护筒位置外，其余采用10mm花纹钢板铺设。钢板与I28工字钢纵梁接触面采用焊接加固。栏杆沿钢平台四周边缘布置，立杆采用48钢管，平连布置2道间距为60cm。D技术、安全保证措施a栈桥、平台施工应严格按设计要求组织施工。钢管桩制作，必须符合设计及规范要求，并按规范进行抽检。钢管桩沉桩基偏位控制在设计范围内，以保证结构受力可15靠，栈桥施工每跨的各种构件安装可靠后，才能上重载。b履带吊在栈桥上沉桩时，履带最前端悬臂处与I56a的水平距离不得超过3m，吊车应居中，以保证栈桥和吊车安全。c每排钢管桩施打完毕，应立即进行桩间连接，钢联撑焊接质量可靠，以保证桩的稳定性。d施工现场佩戴安全帽，水上作业要穿救生衣，高空作业要系安全带，特殊工种上岗人员必须持操作证。e栈桥施工期间及使用期间桥面荷载均不能超出设计荷载。f建立栈桥的高程、位移和冲刷观测体系，及时发现问题及时汇报、处理。g施工人员必须遵守项目部的有关规章制度，施工作业区不得嬉戏、打闹，不得穿拖鞋等。h对施工作业人员进行安全培训，要求他们掌握基本安全知识，不得违章作业。i对施工作业人员进行现场技术交底，要求他们熟悉施工工序，不得违反施工程序。j各种设备必须由专门的操作人员操作，严格遵从操作规程，需要的各种操作使用证件齐全，严禁无证作业。k要求使用、维修人员熟悉机械设备性能，杜绝重大机损、机械伤人事故的发生。l加强设备管理制度，按照要求进行保养维修，严禁带病作业。m施工现场的线路（主要是箱变、电闸箱、电线接头等处）由专业电工负责施工并每周定期检查一次。3.1.1.23.1.1.2钻孔桩施工钻孔桩施工（1）泥浆池循环系统的设置钻孔利用相邻钢护筒作为泥浆净化池。在钢护筒顶部距平台面2040cm处开两个泥浆出口，每个出口均设插板等闸门，采用钢槽按一定坡度将相邻两个钢护筒的泥浆出口依头尾顺序相接；同时，在与成孔施工相邻的钢护筒上吊装泥浆泵。这样，成孔施工的泥浆流至相邻的钢护筒内，沉淀后由泥浆泵入正在施工的桩孔，构成泥浆循环回路，避免了平台上另设泥浆净化池或相应设施。钻孔过程中要保持护筒内的水头。16（2）钻进成孔、清孔、钢筋笼制作及安装、灌注水下混凝土施工钻进成孔、清孔、钢筋笼制作及安装、灌注水下混凝土等施工工艺及方法同下面“5.15.1旋挖钻孔灌注桩基础施工旋挖钻孔灌注桩基础施工”。3.23.2水中承台施工水中承台施工3.2.13.2.1钢板桩围堰施工钢板桩围堰施工松虎河特大桥20#墩、21#墩位于水中，拟采用钢板桩围堰施工。3.2.1.13.2.1.1拉森钢板桩结构设计拉森钢板桩结构设计（1）材料选择根据水中承台尺寸及水位深度，采用拉森板桩制作水中承台围堰，进行承台施工。围堰用钢板桩为日本产SKSP-SX27型，即拉森型高强度钢板桩，单根宽度60cm；截面参数及机械性能见表“钢板桩性能参数表钢板桩性能参数表”，“钢板桩机械性能表钢板桩机械性能表”。钢板桩性能参数表钢板桩性能参数表单根钢板桩单根钢板桩每米板面每米板面型号型号（宽度（宽度高度）高度）有效有效宽度宽度W1W1mmmm有效有效高度高度H1H1mmmm腹板腹板厚度厚度ttmmmm截面截面面积面积cmcm22理论理论重量重量kgmkgm惯性距惯性距IxIxcmcm44截面截面模量模量WxWxcmcm33截面截面面积面积cmcm22理论理论重量重量kgmkgm22惯性距惯性距IxIxcmcm44截面截面模量模量WxWxcmcm3360021060021018.0135.31068630539225.5177.0567002700钢板桩机械性能表钢板桩机械性能表机械性能，不小于机械性能，不小于标准号标准号牌号牌号屈服强度（屈服强度（Nmm2Nmm2）抗拉强度（抗拉强度（Nmm2Nmm2）延伸率（延伸率（%）JISA5528SY29529549017根据钢板桩的进厂检验报告，试验屈服强度在380405Nmm2间。钢板桩插打设备为美国ICE公司的28C-350E液压振动锤，锤宽30cm，设备自带动17力，由振动锤和动力站两大部分组成，最大可提供116t的击震力和71t的拔桩拉力。28C-350E28C-350E液压振动锤液压振动锤28C-350E液压振动锤宽度仅为30cm，在施工时无须送桩设备就可以插打任何一根钢板桩。这就为钢板桩的插打工作提供了极大的效率：A若前一根钢板桩无法插打到位，可以继续后续钢板桩的插打，避免了普通振动锤在前根钢板桩无法插打后，在插打后续钢板桩时，振动锤与未打入钢板桩相碰的想象；B按常规施工是将钢板桩逐一插打到位，但施工中也往往存在最后钢板桩难以合拢，再用倒链等调整时比较困难等问题。而在利用28C-350E液压振动锤施工时，可以先让钢板桩在自重及较小击振力下入土下沉后，继续插放下一根，即使最后存在合拢误差，也易于调整。待钢板桩全部合拢后再逐一插打至设计标高。（2）围堰形式介绍松虎河20#墩承台底高程为+19.565m，21#墩承台底高程为+16.323m，承台高度均为3.5m。钢板桩围堰采用拉森型钢板桩，20#墩钢板桩单根长度为18m，围堰平面尺寸为28.813.2m，设置二道内支撑。21#墩钢板桩单根长度为22m，围堰平面尺寸为28.813.2m，设置三道内支撑，围檩圈梁第一道采用双拼45c工字钢，支撑采用530mm钢管；第二、三道采用双拼588300型工字钢，支撑采用800mm钢管，围堰封底采用220cm厚C25封底混凝土。根据施工分析，水中灌注桩施工完毕后，借用钢管桩施工平台，同时借用部分钢管桩作为围堰定位桩，焊接导向架，完成拉森板桩的插打施工，然后拆除钢管桩施工平台。形成封闭围堰后，开始进行内部支撑安装、封底、降水以及结构施工等工序。（3）主要施工工序18确定定位桩。采用内侧定位法，通过选择定位桩，在定位桩顶部先焊接托架，托架上焊接一道围檩，然后进行钢板桩插打施工。插打钢板桩。正确确定钢板桩的起始桩位和合拢桩位。保证拉森桩封闭效果。整体围堰施工完毕后，进行吸泥清淤工作。清淤完毕后，及时浇筑水下封底混凝土，防止槽底桩体合拢。开始分步降水，分步设置围檩，增加支撑。至槽底后，处理封底混凝土基面，进行承台结构施工。向围堰内注水，直至与外侧水位等高后，拆除拉森板桩。3.2.1.13.2.1.1拉森钢板桩施工拉森钢板桩施工（1）材料准备拉森板桩整理拉森板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对缺陷部位加以整修。锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的拉森板桩作标准，将所有同型号的拉森板桩作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准拉森板桩平车，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。宽度检查的方法是：对于每片拉森板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每根桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的拉森板桩应尽量不用。拉森板桩的其它检查对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。锁口润滑及防渗措施对于检查合格的拉森板桩，为保证拉森板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加拉森板桩在使用时防渗性能。每根板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油:干锯沫5:3。（2）其他材料钢围堰所需的原材料进场均要经过检验，必须具有有效地合格证明。在加工区根据需要对原材料进行现场加工的，如工字钢拼接、角撑制作等，操作19工艺及质量必须满足设计及规范要求。机械设备及人员准备投入振拨锤一台配合履带吊及浮吊进行施工，电焊机及专业焊工，机械设备进场进行检修，保证工作性能良好，履带吊司机及操作手经过培训并持证上岗。现场准备整理灌注桩施工现场，准备进行钢围堰施工。设置专门的材料存放及加工场地，原材料及半成品妥善保存，避免锈蚀或破坏。（3）安装导向架拉森板桩采用内侧导向方法，结合灌注桩施工平台桩，在定位桩上焊接双拼45C工字钢作为第一道围檩，同时作为钢板桩导向架。在插打前几根钢板桩前，先按钢板桩宽度在圈梁上画出每根钢板桩的边线，然后在圈梁上焊接长约4m的导向桁架（如下图），在导向架上、下边上设置限位装制，大小比钢板桩每边放大1cm。（4）拉森板桩施工拉森板桩的运输对于处理好的拉森板桩，在堆放和运输中，要避免碰撞，防止弯曲变形。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。拉森板桩的起吊A将拉森板桩整齐排列在易于起吊的位置；B利用起吊孔起吊钢板桩时，使用气割等在钢板桩轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔，再使用钩环结结实实的联结；20C在下端部系好适当的绳索以防止左右摆动。钢板桩起吊示意如下图钢板桩起吊示意如下图拉森板桩施工顺序拉森板桩插打按照上游向下游合拢的顺序进行，拉森板桩四边插打完毕后，拆除钻孔平台桩。考虑到起吊设备和振动设备以及围堰合拢的精确度等因素，钢围堰采用前一部分逐根插打，后一部分先插合拢再插打的方法。首先施打角上的拉森板桩角桩，插打时钢板桩桩背紧靠导向架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用锤球进行观测，以确保钢板桩插正、插直。施打完成后测量检测平面位置和垂直度，满足要求后利用锁口导向和定位导向依次施打其余拉森桩。钢板桩角桩示意钢板桩角桩示意钢板桩插打通过检测确定第一片钢板桩插打合格后，以其为基准，再向两边对称插打钢板桩到设计位置，最后在一侧的中间合龙。整个施工过程中，要用锤球控制每片桩的垂直度，并及时调整；在钢板桩的插打时注意钢板桩的拼接缝不能在围堰的同一断面上，应上下交替错开。每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压；钢板桩插打至设计标高后，立即与导向架进行焊接，以抵抗水流冲击；插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合龙”的施工要点。拉森板桩的起插控制21第一根拉森板桩以导梁为定位、垂直插（此项工作应反复仔细校正拉森板桩位，确保垂直）至设计标高。其余各拉森板桩，则以已插好的拉森板桩为准，起吊后人工扶持插入前一根拉森板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。插入桩位的拉森板桩需紧靠导梁。插打一根或几根后，将已插好的拉森板桩点焊固定于导梁上。整个施工过程中，要用锤球始终控制每根桩的垂直度，及时调整。调整工具有千斤顶、木楔、导链等。（5）围堰合龙钢板桩合龙技术是钢板桩围堰施工过程中的关键，合龙成功与否决定了围堰的施工质量及进度。合龙点选择根据施工布置及工期，在最后插打的1侧围堰中段设置一个合龙口，板桩根数约为35根。合龙准备为控制合龙口处钢板桩垂直度在距合龙口两侧还剩10余根钢板桩时便严格控制钢板桩的倾斜度。每插打一根钢板桩就测量其轴向及法向倾斜度并根据其倾斜度的累积增加规律及已有的施工经验预计其后几根桩的倾斜度。为保证合龙口处钢板桩的垂直度，在距合龙口还剩几根钢板桩时立即下异形钢板桩，将桩的轴向倾斜度纠正为负数，然后再插打桩至合龙处，使其轴向及法向倾斜度均控制在0.2%以内。确定合龙钢板桩尺寸合龙桩的宽度确定。根据合龙口的形状确定合龙桩的尺寸其具体方法是：测量合龙口的宽度，12h后再复测一次。目的是让合龙口各桩向自由端释放插打嵌合过程中的内力和位移，待其充分释放后再测合龙口宽度。复核合龙桩尺寸。按最终实测的合龙口宽度焊接一根合龙桩试样，将试样在合龙口处试插，若试样能在两相邻桩锁口中自由上下移动，即可确定合龙钢板桩的加工尺寸。合龙钢板桩的检测。检测项目包括钢板桩的长度、宽度、弯曲度、翘曲度等。插打合龙钢板桩为了使合龙钢板桩能顺利与相邻桩的锁口相互咬合插打前应使合龙钢板桩两侧桩高度不同，高差控制在100200mm，这样合龙钢板桩的锁口可较方便地先与高桩套好，22再套低桩的锁口。插打合龙桩时，使与相邻桩套好锁口的合龙桩自由落入，并将振动锤垂直降落，使其重量全部压在合龙桩上，开启振动锤，随着桩进入土体的深度增加，阻力逐渐增大，此时控制器电流表的电流值亦增大，当电流值升至400A时，将桩上提2m左右，待电流值降至100A时，再向下施打。如此反复几次，将桩打至预定高程。合龙施工质量评价合龙质量评价的标准如下：合龙钢板桩施打时间与一般钢板桩插打时间基本一致；在打桩过程中，合龙钢板桩的锁口与相邻桩的锁口连结完好，未发现锁口破坏现象；合龙钢板桩打入后，其相邻两根桩的倾斜度仍保持在0.2%以内，与合龙前倾斜度一致。（6）清理基坑泥层钢板桩围堰形成后，对基坑要进行清底。采用高压气泵吸泥机，清理基础基底至承台底设计标高下2.2m，清理完后检查基底平整度并作好记录。质量保证措施：由于吸泥机在水下作业，吸泥过程极易导致坑底坑洼不平，采取有效保证措施控制地面标高是施工过程的关键节点，故吸泥前先由测量人员精确测设坑底高程，并做好记录。钢围堰结构形式为28.813.2mm，根据灌注桩和钢管桩位置合理选取高程控制点。吸泥过程全部结束后对所有布点复测，记录下高程，有效衔接封底混凝土施工。（7）封底混凝土施工封底采用导管法水下混凝土封底：在承台内垂直放入内径320mm的钢制导管，导管顶部装有一设导管阀门的管节与储料斗相接，储料斗上设串筒与具有一定容量的混凝土附斗相接。灌注前，把储料斗、附斗装满混凝土。一切准备工作就绪后，打开导管阀门，混凝土瞬间通过导管压向基底，在导管周围堆成一平坦的混凝土圆锥体，混凝土通过导管源源不断地灌入锥体内，混凝土在水下摊开和升高，直至达到承台底设计标高。围堰封底采用220m厚C25封底混凝土。一方面通过封底混凝土抗水压强度，一方面封底混凝土与围堰形成一个整体，增大围堰的自重，抵抗外侧水浮力。23封底混凝土浇筑要求封底混凝土应自流平，混凝土拌合物应和易性好、不泌水、不离析，流动性好扩展性好。在浇筑过程中时刻关注围堰外侧水位，确保内外水位一致。封底混凝土浇筑具体操作A测量放线：技术人员给出基坑十字线及边线，精确探明基底各部位的标高。B基坑清底：钢板桩围堰形成后，对基坑要进行清底。潜水员下水采用高压水泵和水力吸泥机，清理围堰基底至承台底设计标高下3.0m即为-13.0m，清理完后检查基底平整度并作好记录，同时潜水员对封底范围内的钢护筒及钢板桩进行冲洗，以保证封底砼与钢护筒、钢板桩的粘结力。C施工布置封底平台的布置。利用钢护筒搭设封底砼平台作为封底砼施工过程中人员操作、小型机具的堆放平台。水下封底面积较大，须布置多根导管。第一，采用分格灌注，即沿围堰长边方向分7格，每格同时灌注3根导管，由围堰上游逐步向下游推进。第二，第一格混凝土浇筑，按照沿围堰短边方向先中间后两边的顺序浇筑，浇筑完毕后进行下一格混凝土浇筑，以此类推。首先将导管下口插到基底，然后再把导管上体至距基底0.2米处，导管顶部与漏斗连接。导管内径为320mm的钢管，具有足够的抗拉强度和密水性，能安全地承受自重力24和装满混凝土的重力。导管的内径要一致，误差不大于2mm，内壁要光滑无阻，管体要不漏、不裂。导管组拼后要做水密试验，试验压力不小于入水深度水压的1.5倍。在基坑顶搭设灌注支架，以悬挂缓降器漏斗及导管，导管的提升利用悬挂在支架上的倒链协助施工。为了增大首批混凝土储量，在上节导管与漏斗之间安装导管阀门。在两头有法兰盘的中间一段内设两扇向下开的活门，用通往壁外的卡块挡着呈水平状。当浇注准备工作就绪后，放开卡块，两扇活门就自由下垂打开，使漏斗中的混凝土进入导管，直至埋住导管底口。用抽水的手段保持基坑内、外水位平衡，防止灌注水下混凝土时基坑内水位上升对围堰受力不利。抽水龙头与混凝土表面要保持安全距离，防止水下混凝土面发生涡流。安全注意事项A灌注支架及所有工作平台一定要坚固可靠；上下通道及平台周围应加拉杆防护，平台间及通道外的空间应设安全网防护。B对机械设备在运转中应勤加检查，及时维修，保证正常运转。C严格交接班制度，防止因交接混乱而发生错误，造成安全及质量事故。D对运输线路、平交道及水上来往船只，应作好交通安全工作。E对于水上船只及锚碇设备应有专人检查，出现问题应及时处理。（8）围檩及支撑安装对于21号墩，拉森板桩插打施工完后，进行第二道围檩型钢安装，安装时首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时短型钢，然后吊围檩型钢就位。由于部分拉森板桩侧面与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的拉森板桩用短型钢支撑在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意拉森板桩围堰四角与围檩型钢的固定。并按照设计要求对围檩型钢和支撑接头位置用三角加劲板焊接，同时加强焊缝质量检查，形成稳定的内支撑结构。围堰内开始抽水前先用水泵进行试抽水，降水高度1m范围，然后观察拉森板桩之间是否有渗漏水现象，如有进行塞缝堵漏。然后继续降水进行下道围檩焊接与支撑安装。回灌水与内外侧水位一致后，进行封底及清淤，待封底混凝土达到强度要求后，25抽水至第三道支撑设计标高以下50cm的位置，然后进行第三道围檩焊接与支撑安装。在围檩及支撑施工同时，进行上下楼梯的安装。抽水至封底混凝土面后，进行基面清理工作，清理表面泥渣，并再浇筑1层找平层，然后进行承台及墩柱结构施工。（9）钢围堰拆除支撑及围檩拆除待承台、墩身施工结束即可进行钢围堰拆除工作。第二道内支撑拆除前先在钢板桩与承台间回填细砂并在顶部浇筑40cm厚砼冠梁作为临时支撑，第一道内支撑拆除前采用水泵加水至围檩标高下1m处，再进行逐层拆除。拉森板桩拔除方法拉森板桩拔出前，注水使钢围堰内、外水位持平，拔除工作先由下游方向开始，对称施工至上游方向，拔桩起点应离开角桩5根以上，可根据沉桩时的情况确定拔桩起点。钢板桩拔除时先用打拔桩机夹住拉森板桩头部振动1min2min，使拉森板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。3.2.1.33.2.1.3安全保证措施及应急预案安全保证措施及应急预案（1）为确保施工中的安全，在进行钢板桩围堰施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主，在施工过程中应注意如下几点：对操作人员进行安全思想教育，提高操作人员安全意识，实行培训持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作；建立好钢板桩安全管理制度，完善好安全管理体制，编制好钢板桩安全施工应急方案；用吊车进行水平和垂直起吊时，对吊车起吊能力和吊起后是否稳定进行实测，保证在起吊时安全可靠，防止发生意外安全事故；在钢板桩插打过程中，要设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现意外安全事故；在钢板桩围堰开始抽水时，要派人定时进行观检，时刻注意并记录钢围堰变化情况；26钢板桩围堰内支撑一定要按设计进行施工，施工焊缝一定要牢固，断面尺寸和数量要符合设计要求；对所有设备每天进行检查，特别是要注意钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换；六级以上大风应停止打桩、吊装等施工作业并做好防风措施；水上施工作业人员须严格遵守水上施工安全防护相关规定，所有进入作业区人员均须戴好安全帽，穿好救生衣，必要时拴挂好安全带；由围堰外至围堰内须设置临时出入通道，并焊好栏杆、踏步板；夜间施工时必须保持良好的照明；每个墩旁应备用救生船一艘。（2）其他相关措施在有雨季、洪汛影响的河段上进行施工，施工前应与指挥部取得联系，上报施工方案和防洪防汛预案，并随时做好防洪措施。施工前应与当地的气象、水文部门去的联系，办理相关预报业务，要求其部门定时、随时提供气象、水文预报信息，及时根据预报的情况，采取防灾减灾措施，预防自然灾害造成的损失和灾害。应设置避免碰撞明显的标示、标志牌，夜间必须设有警示标志灯光。水上施工期间必须配有交通船值班和救生船，以保证人员落水时施救，救生船必须做到有人在水上施工作业时随时待命。施工用船上必须配备设备、救生设施和消防设施。六级以上大风、大雾、大雨天气，禁止从事水上作业。（3）围堰漏水的保障及应急预案钢板桩锁口之间连接是否紧密是钢板桩围堰施工中的难点，是关系到围堰是否能成功抽水进行下道工序的关键因素。为此，须从钢板桩施工前、插打时、抽水后等每道工序加以控制。钢板桩在运到现场后，派专人仔细清理索口间杂物、观察索口