中铁十九局钢栈桥钢、钢平台、护筒、吊箱套箱专项程施工设计方案.doc

. . . .1 湄洲湾港口铁路支线罗屿特大桥 钢栈桥、桩基平台、钢护筒、钢板桩、钢套箱、钢吊箱施工专项方案编制： 审核： 批准： 中铁十九局集团有限公司湄洲湾港口铁路支线项目部2012年05月09日目 录一、自然特性与工程概况二、钢栈桥施工方案 1、设计标准及参考资料 2、钢栈桥结构特点 3、钢栈桥施工文字说明 4、钢栈桥受力计算书 5、钢栈桥施工工艺流程及主要方法3、 桩基施工平台施工文字说明和计算书4、 钢护筒制安方案5、 钢板桩围堰施工文字说明6、 钢吊箱围堰施工文字说明7、 钢套箱围堰施工文字说明8、 施工质量保证措施九、施工安全保证措施十、水上施工应急预案十一、附件：各施工方案图纸一、自然特性与工程概况1、自然特性1）地质：桥址位于罗屿海峡，水深520m，桥位处从河床往下分别为：流塑淤泥平均厚度在3m左右、淤泥质土、粉质粘土、全风化混合岩、强风化混合岩、弱风化混合岩。2）水文：属规则半日潮类型，两次高潮的高度基本一致，但低潮位有日不等现象，两次低潮的高度略有差异。潮汐周期约为12小时25分，涨潮时间相对较短，落潮时间相对较长，两者相差1小时10分钟左右。3）水文地质：对钢结构具中等腐蚀性。4）气象：工程区域一年四季均有灾害性天气发生，主要灾害性天气有台风、浓雾和高温、暴雨等。对大桥施工影响的主要是台风和大雾。 2、工程概况湄洲湾港口铁路支线罗屿特大桥桥址位于罗屿海峡，水深520m，线位横跨桥位处海面宽约740m。罗屿特大桥大桥上部结构为预应力砼梁、下部结构为钻孔灌注桩基础。桩基及下部构造施工受海水影响：海水实测常水位+ 2.86m、最高潮水水位+3.92m、浪高0.6m，大桥施工受海水影响地段（DK3+449DK4+179）全长约740m。为保证罗屿特大桥纵向道路通行和水中桩基施工需要、考虑在海中架设一座经济实用又安全的钢栈桥和多座桩基施工平台。根据现场勘查并结合荷载使用要求，拟架设的钢栈桥规模为：钢栈桥桥长约740m（在桥梁中部每隔250米设置一道伸缩断缝、宽度为5cm）、桥宽6.0m、桥面高程拟定为+6.6m;桥位布置形式为：钢栈桥布置在新建桥梁上游。钻孔平台及墩身操作平台沿栈桥的右侧修筑：钻孔平台长12.0m、宽12.0m；支栈桥操作平台长12m、宽6m。根据下部结构承台施工需要1#7#墩拟采用钢板桩或者钢套箱围堰施工（钢板桩围堰平面尺寸为8.08.015m、钢套箱围堰尺寸为8.0m8.0m9m）；8#22#墩拟采用钢吊箱围堰施工、尺寸为10.0m10.0m12m。2、 钢栈桥施工方案 1、主要设计标准、参考资料和验收标准 11、主要设计标准 、计算行车速度：5km/h、设计荷载：单跨载重500KN重车（备注：桥梁施工过程最重车辆为10m3砼罐车、其自重和砼重为350KN，经过施工控制相邻跨单跨12米最多通行一部罐车）、桥跨布置：n12m连续贝雷梁桥、桥面布置：净宽6.0m、桥面高程：+6.6m、500KN要技术指标:前轴压力100KN、后轴压力2200KN 轴距4+1.4m、排距2.3m、后轮着地宽度0.6m 12、主要参考资料 、交通部公路桥涵施工技术规范JTJ0412000、人民交通出版社路桥施工计算手册、交通部交通战备办公室装配式公路钢桥使用手册、公路施工手册、公路桥涵钢结构木结构设计规范、罗屿特大桥设计说明、总体平面布置图 13、主要验收标准 钢栈桥和钢平台架设完毕后以施工过程实际经受的最大荷载来进行通行验收，即以一辆10m3容积的砼罐车（总重量约350KN）来回通行来检验栈桥和平台的稳定性和安全性，同时布置观测点观测钢栈桥和桩基平台沉降和位移变形。 2、钢栈桥结构形式如下、基础结构为：钢管桩基础、下部结构为：工字钢横梁、上部结构为：贝雷片纵梁、桥面结构为：装配式公路钢桥专用桥面板、防护结构为：钢管护栏 3、钢栈桥施工设计文字说明31、基础及下部结构设计 钢栈桥钢管桩基础布置形式： 根据罗屿大桥桥位所处实际地质和水深情况，钢栈桥桥墩基础采用两种形式布置：、水深在510m以内的栈桥桥墩采用426mm、壁厚7 mm的钢管桩基础（横向布置3根、间距为3米、横向联接件采用10槽钢）、桩顶布置两根32cm工字钢横梁；每隔3孔设置一排制动墩、采用双排6根钢管桩、排距为3米；（原则上设置在钢平台范围内）、水深在1020m范围的栈桥桥墩采用800mm、壁厚8mm的钢管桩基础（横向布置2根、间距为5.5米、横向联接件采用14槽钢）、桩顶布置两根45cm的工字钢横梁；每隔3孔设置一排制动墩、采用双排4根600mm的钢管、排距为3米；、基础覆盖层遇到飘石层或基础极难施工打入的（入土深度小于6倍桩径的）采用426mm、壁厚7 mm的钢管、双墩布置4根管桩排架基础。管桩与管桩之间用14cm槽钢水平向和剪刀方向牢固焊接。32、上部结构设计桥梁纵梁各跨跨径均设计为12m、实际施工过程因为地质或施工条件限制跨径会有所不同但均不应超过12m。根据行车荷载及桥面宽度要求，12米跨纵梁布置单层三排6片贝雷片（规格为150cm300cm）、横向横向布置形式为：90cm+120cm+90cm+120cm+90cm 90；贝雷片纵向间用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件联结以防滑动。33、桥面结构设计 桥面采用交通部交通战备公路用装配式钢桥定型桥面板（设计规定最大荷载为挂车80级），单块规格为6.0m1.26m，桥面板结构组成为：5.5mm厚印花钢板、12.6cm工字钢底横肋（间距30cm）、12cm槽钢底竖肋（间距65cm）。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁上并用螺栓联结。34、防护结构设计 桥面采用钢管（直径3.0cm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向5.0米1根立柱、高度方向设置两道横杆，安装完成后涂上红白油漆。4、钢栈桥各部位受力验算根据路桥施工计算手册表8-9规定：在计算临时结构时，钢材容许应力可取1.30的增大系数。41、贝雷片纵梁验算（按12米跨6片贝雷片验算）、荷载计算钢桥承受荷载为500KN重车（后轴压力2200KN轴距4+1.4m、）由于车速控制在5Km以内、故考虑安全和冲击系数为15%、P=575KN。单跨12米贝雷片纵梁自重为:462.75=66KN单跨12米桥面板自重为:1.11126.0=80KN(每平方约111kg)、受力模式分析 单跨12m按两等跨连续梁计算内力和变形 纵梁受力由两部分叠加：一部分为壹辆500KN重车双排后轮位于跨中时的集中力计算（此时双排后轮按单排集中力P最大取值575KN进行不利验算）另一部分为单跨栈桥自重产生的均布荷载（按长度方向）q146/1212.2KN/m、纵梁内力及变形计算弯矩验算： (查路桥施工手册静力计算公式P763页):M1max0.203PL0.203575121400KN.mM2max0.096ql20.09612.2122169KN.mQ1max(0.594+0.094)P0.688575395KNQ2max（0.563+0.063）ql0.62612.21291KNMmax=1400+169=1569KN.mQmax=395+91=486KN允许弯矩Mo6片0.85（不均衡系数）788.2KN.m4019KN.m允许剪力N6片0.85（不均衡系数）245KN1249KN（贝雷片单片允许弯矩及剪力见公路施工手册之桥涵下册P1088）强度验算：贝雷片截面模量Wo39106片23460cm3Mmax/Wo（1569106）/(23460103)67Mpa1.3=1.3210=273Mpa（公式见公路桥涵钢结构及木结构设计规范P4、P7）挠度验算贝雷片几何系数E2.05105Mpa、Io283000cm4、Wo3910cm3（取值见公路桥涵钢结构及木结构设计规范P3和公路施工手册之桥涵下册P923）集中力影响的挠度计算：fmax1=1.497（Pl3）/(100EI)=(575KN12米3)/（1002.05105 Mpa283000 cm46）=4.3mm 均布荷载影响的挠度计算：fmax2=0.912（ql4）/(100EI)=(0.91212.2KN/m12米4)/（1002.05105 Mpa283000 cm46）=1mm 纵梁允许挠度f= L/400=12000/400=30mm经荷载受力验算: Mmax Mo、QQ、fmax f，故12米跨钢栈桥纵梁主梁采用单层6片贝雷片架设满足使用要求。 421、横梁计算（双拼32cm工字钢横梁）、 荷载计算 当载重500KN重车后轮位于墩位时横梁承受最大应力，应力由重车本身和桥面自重叠加： P=575+146=721KN、 受力模式分析：钢管桩立柱单排3根横向间距为3.0米，故横梁按二等跨连续梁验算内力和变形、计算跨径L=3.0米，横梁按均匀的承担6片贝雷片传递来的荷载。集中力受力计算简化为具有相同支座荷载的均布荷载计算。q=721/6=120KN/m、 横梁内力及变形验算：横梁采用双拼32工字钢其力学特性如下： （ Ix=11080cm4、Wx=692.5cm3、Sx=400.5cm3、t15.0mm）承受弯矩和剪力计算：（公式见路桥施工计算手册P762页）跨内最大弯矩：Mmax0.125ql20.1251299145KN.m跨内最大剪力： Q=(0.625+0.625)q1=468KN横梁强度验算：Mmax/Wo145106/（692.52103）105Mpa1.3188Mpa剪应力验算：Q Sx/（Ixt） 4681000400.510002/（1108021000015.02） 56Mpa1.3=110Mpa挠度验算f=0.521ql4/(100EI)=2.2mmf3000/400=7.5mm经荷载受力验算: 、QQ、fmax f，故桩顶横梁采用双拼32cm工字钢满足使用要求（此时基础采用3根426mm钢管桩）。422、横梁计算（双拼45cm工字钢横梁）、荷载计算 当载重500KN重车后轮位于墩位时横梁承受最大应力，应力由重车本身和桥面自重叠加： P=575+146=721KN 、受力模式分析：钢管桩立柱单排两根横向间距为5.5米，故横梁按简支梁验算内力和变形、计算跨径L=5.5米，横梁按均匀的承担6片贝雷片传递来的荷载。集中力受力计算简化为具有相同支座荷载的均布荷载计算。q=721/5.5=131KN/m 、横梁内力及变形验算：横梁采用双拼45工字钢其力学特性如下： （ Ix=33759cm4、Wx=1500.4cm3、Sx=887.1cm3、t18.0mm）承受弯矩和剪力计算：（公式见路桥施工计算手册P741页）跨内最大弯矩：Mmax0.125ql20.12513130.25496KN.m跨内最大剪力： Q=0.5q1=361KN横梁强度验算：Mmax/Wo496106/（1500.42103）165Mpa1.3188Mpa剪应力验算：Q Sx/（Ixt） 3611000887.110002/（3375921000018.02） 52Mpa1.3=110Mpa挠度验算f=5ql4/(384EI)=11mmf5500/400=13.7mm经荷载受力验算: 、QQ、fmax f，故桩顶横梁采用双拼45cm工字钢满足使用要求（此时基础采用两根600mm钢管桩）431、钢管立柱受力验算（水深510米以内426mm、壁厚7 mm的钢管桩基础） 、荷载计算及受力模式分析:载重500KN的车辆位于墩位处时钢管承担最大作用力、作用力由工字钢横梁传递而来的最大剪力。 因此单根钢管最大受力:P=Q=468KN 、426mm、壁厚7mm钢管受力验算（最大水深10米、入土8米）钢管桩承载力计算（钢管桩设置桩尖为闭口桩按摩擦力和基底承载力叠加验算） 钢管穿过打入粉质粘土取约6米、全风化层约2米计算，根据地质钻孔资料粉质粘土层极限摩阻力50Kpa、全风化层极限摩阻力80Kpa、基底承载力300 Kpa根据钢管桩设计和施工手册：钢管直径小于800mm，可按闭口桩同时考虑计算基底承载力临时结构单根钢管桩承载力计算为N=Uailii+A=0.4263.14506+0.4263.14802+0.210.213.14300=656KN钢管桩稳定性cr计算钢管桩杆件按两端绞结受力模式验算钢管桩截面惯性半径 i(D2+d2 )/4(42.62+41.22 )/414.8cm截面面积:A=0.785(42.642.6-41.241.2)=92.1cm2 柔度l/i10102/14.867查表知纵向弯曲系数1=0.720应力N468KN/92.1cm250MPa0.720100Mpa经过验算：在水深510m、入土8米采用单排3根426mm、壁厚7mm钢管满足使用要求。432、钢管立柱受力验算水深1020米范围600mm、壁厚8 mm的钢管桩基础 、荷载计算及受力模式分析:载重500KN的车辆位于墩位处时钢管承担最大作用力、作用力由工字钢横梁传递而来的最大剪力。 因此单根钢管最大受力:P=Q=362KN 、钢管受力验算（最大水深20米、入土8米）钢管桩承载力计算钢管穿过打入粉质粘土取约6米、全风化层约2米计算，根据地质钻孔资料粉质粘土层极限摩阻力50Kpa、全风化层极限摩阻力80Kpa、基底承载力300 Kpa根据钢管桩设计和施工手册：钢管直径小于800mm，可按闭口桩同时考虑计算基底承载力临时结构单根钢管桩承载力计算为N=Uailii +A=0.63.14650+0.63.14280+0.30.33.14300=950KN钢管桩稳定性cr计算钢管桩杆件按两端绞结受力模式验算钢管桩截面惯性半径 i(D2+d2 )/4(602+58.42 )/420.93cm截面面积:A=0.785(6060-58.458.4)=148.7cm2 柔度l/i20102/20.9395查表知纵向弯曲系数1=0.550应力N361KN/148.7cm225MPa0.55077Mpa经过验算：在水深1020m范围、入土8米采用单排两根800mm、双排4根钢管满足使用要求。（备注说明：在基础钢管桩实际施工过程由于各个地段地质情况复杂会有个别极难打入情况时，管桩终孔高程应以DZ60振动锤持续激振2分钟激振两次以上进尺小于20mm时终孔；如果入土深度小于管桩6倍直径时采用设置双排加强墩基础。） 5、整体支架在水流压力作用下的侧向稳定性 计算模式：取单跨12米长6米宽钢栈桥作为一段模块计算。 结构模式：水深16米、两根800mm钢管柱基础、双45工钢横梁 施工验算：单跨模块在水流压力作用下侧向推力产生的倾覆力矩和单跨模块在自重作用下产生的抗倾覆力矩。钢栈桥桥面高程+6.6m(在最高水位之上)，流速取1.5m/s，验算取钢管桩和河床的接触点为研究对象。（见路桥施工计算手册175页）倾覆力矩：M1倾覆-水流作用在钢管桩上产生的抗倾覆力矩：M1/-贝雷片、工字钢桥面系重量产生的M2/-钢管桩重量产生的M3/-钢管桩抗拔力即承载力产生的流水压力P0.8Arv2/（2g）（g9.81m/s2，r10KN/m2）（见路桥施工计算手册 P175）M10.841101.52/(29.81)8 300KN.mM1/（24片2.75+79）3435KN.mM2/0.83.14160.00878.5375KN.mM3/36131083KN.mM倾=300 KN.mM抗435+1083+751593KN.mM倾1.3（安全系数）900 M抗，故钢栈桥整体在水流作用稳定、满足使用要求。6、 钢栈桥施工工艺流程及主要方法 61钢栈桥施工工艺流程及技术要求： 钢管桩加工制作吊车就位振动锤与钢管桩连接测量定位振动下沉钢管桩钢管桩间联接系焊接桩顶钢板及横梁安装吊车纵向安装贝雷梁装配式钢桥面板安装栏杆安装打钢管桩技术要求：严格按设计书要求的位置和标高打桩。钢管桩中轴线斜率1L，不大于20mm。钢管桩入土深度必须大于8m，实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂，管桩终孔高程应以DZ60桩锤激振2分钟进尺小于20mm为准。 62主要施工方法 、钢管桩施工： 钢管有三种规格：一种是外径426mm、壁厚7mm；一种是外径600mm、壁厚8mm；一种是外径800mm、壁厚8mm；均为Q235材质。钢管桩对接时加竖向拼接板，钢管桩焊接成型后外型尺寸（外周长、椭圆度、纵轴线偏差应满足质量要求）。钢管桩在起吊、运输和存放过程中，应尽量避免由于碰撞等原因造成的管身变形和损伤。施工时用履带吊车吊DZ60振动锤夹紧钢管桩进行施工，施工过程应保证钢管垂直度，当钢管桩入土达到2m左右时方可连续沉桩，下沉过程中应及时检查钢管倾斜度，发现倾斜应及时采取措施调整。 、桩间联接系及桩顶横梁安装 桩间联接系的安装时为了增加横向钢管桩之间的刚性，使之受力均匀。每排钢管桩插打完成经检查合格后，应及时焊好桩间联接。 桩顶联接与钢管桩之间用扩大钢板联接，然后在钢板焊接工字钢横梁。、贝雷纵梁及桥面安装 在桩顶横梁上测量出每组贝雷梁的准确位置后，用吊车安装贝雷梁就位，纵梁安装到位后横向、纵向均焊接定位挡块及压板，将其固定在横梁上。 纵梁安装完成后在上面安装整体装配式钢桥面板及栏杆。 63主要施工设备及人员配置 栈桥施工计划投入施工作业人员20人。拟投入以下施工设备：履带吊车1部、汽车吊车2部、装载机1部、DZ60振动锤1台、电焊及气割设备8套。 64钢栈桥的拆除 待施工完罗屿大桥下部结构后，因海事管理和材料回收要求，钢栈桥所有材料必须拆除，拆除过程履带吊车逐跨后退拆除钢栈桥各个部位构件（钢管桩、横梁、纵梁和桥面系）。钢管桩的拆除采用振动锤先振松钢管桩后靠吊车提拔力一起拆除每根钢管桩。3、 桩基施工平台施工文字说明和施工验算1、 桩基平台结构文字说明罗屿特大桥下部结构为钻孔灌注桩基础、为满足桩基及后续承台、盖梁施工需要、钻孔平台长度为12.5m、宽度为12.5m，操作和行走平台长12m、宽6m。 钻孔平台的结构形式均为：钢管桩基础、工字钢横梁、工字钢分布梁、槽钢面板。桩基施工平台采用426的钢管（长度方向布置4根间距为4.0m一跨、宽度方向布置4根间距为4.0m一跨）、工字钢横梁为2I32型、工字钢分布梁为I22型（间距40cm）、面板槽钢。2、桩基平台施工验算：21 、平台22工字钢分配梁验算其力学特性如下：（Ix=3583cm4、Wx=325.8cm3、Sx=189.8cm3、 t12.3mm）荷载计算：按一辆载重10m3的砼罐车重量为350KN（考虑安全和冲击系数15%后重量修正为402KN）后轴位于工字钢分配梁跨中进行最不利验算（此时重车后轮平行于工字钢长度方向），根据轮胎着地宽度此时后轴重量至少由三根工字钢同时承担 受力模式分析：后轴两排轮子重量估算为201KN、后轴前后两轮各承担100.5KN，按单跨跨径4.0米、承担两个集中力N=100.5KN进行不利验算 承受弯矩： Mmax0.278PL0.278100.54.0=112KN.m 承受剪力： Qmax（1.167+0.167）P1.334100.5134KN横梁强度验算Mmax/Wo112106/（325.83103）114Mpa188Mpa剪应力Q Sx/（Ixt） 1341000569.41000/（107521000036.9） 20Mpa=110 Mpa挠度验算f=2.508Pl3/(100EI)=5mm f4000/400=10mm 故桩基平台分配梁采用I22型钢间距为40cm满足使用要求。 22、平台I32工字钢主梁施工验算 荷载计算：按一辆载重10m3（重量为350KN）的砼罐车（考虑15%安全和冲击系数后重量修正为402KN）后轴位于工字钢主梁跨中进行最不利验算，此时由两根主梁承担受力、承担受力为P=2201KN。 受力模式分析：计算跨径4.0m， 此时按重车后轮垂直于工字钢长度方向进行最不利验算。 Mmax0.278PL0.2782014.0=223KN.mQmax（1.167+0.167）P1.334201268KNI32力学特性：Ix=16574cm4,Wx=920.8cm3,Sx=541.2cm3,t15.8mm主梁横梁强度验算Mmax/Wo223106/（920.82103）121Mpa188Mpa剪应力Q Sx/（Ixt） 26810001082.41000/（331481000030） 29Mpa=110 Mpa挠度验算f=2.508Pl3/(100EI)=5mm f4000/400=10mm 故钢平台桩顶主梁横梁采用2根I32工字钢满足使用要求。 四、钢护筒制安方案 1、钢护筒制作 根据施工需要，采用=8mm厚钢板卷制护筒。护筒直径比设计孔桩直径大20cm，每节高1.8m，在护筒上口和下口分别加焊一层8mm厚30cm宽钢板带予以加强，避免下沉过程遇到硬物而变形。护筒在加工厂卷制，分节焊接成型（一般单个长度不宜超过10米），然后运输到平台上。（水深1020m采用12mm的钢板） 2、钢护筒下沉 钢护筒下沉前必须由技术人员在钢平台上精确放样，然后利用平台管桩安装导向定位架，下沉过程中用吊车配合振动锤一气呵成，不可中途停顿或长时间的间歇，以免护筒内外周围的土恢复，造成继续下沉困难，锤击直至护筒买入密实土层，避免施工过程护筒漏浆。 护筒下沉后平面位置偏差不得大于5cm，护筒倾斜度偏差不大于1%。五、钢板桩围堰施工文字说明1、工程概况罗屿特大桥1#7#墩下部构造位于海水中受潮差影响，最高潮水位 3.92米、最低潮水位-1.5米，潮差约 56米。水下地质层普遍为淤泥、淤泥质粘土、粉质粘土。2、承台及基础1#7#墩基础采用 4或5根150m钻孔灌注桩。承台尺寸为5.65.63.0m，均为低桩承台、均位于海水中。经过方案比选1#7#墩承台拟采用钢板桩围堰后进行承台施工，考虑到后期承台钢筋、模板及内支撑的施工方便，并根据实际地质情况单个板桩围堰大小比承台尺寸各宽0.7米设计，即单个承台的钢板桩围护范围为8.0m8.0m，钢板桩长度为15m。3、总体施工流程施工准备测量定位导向桩制作施打钢板桩钢板桩内支撑1排水堵漏钢板桩内支撑2排水堵漏清淤封底垫层钢筋绑扎模板安装混凝土浇筑钢板桩围堰拆除4、钢板桩围堰施工方案4.1钢板桩的选用本工程选用小锁口且止水能力好的钢板桩进行施工，单根钢板桩b=575mm、H=360mm、t=10mm，每延米重量为74.5kg，考虑到本工程地质情况的需要，拟采用桩长为15米的钢板桩。钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。4.2施工放样与定位（1）将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。（2）在插打钢板桩前先施工导向定位桩，在钢管桩上焊接工字钢，用工字钢来保证打出的钢板桩在一条直线上。在钢管桩露出水面部分刷上警告标志，并焊上槽钢加固，在打桩时作为导向位置及高程控制标志。4.3钢板桩打入施工工艺（1）吊车停在离打桩点就近的钢平台，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。（2）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。（3）待钢板桩尖离开水面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。（4）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。（5）试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。（6）板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。（7）松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。4.4施工注意事项（1）导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。（2）线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。（4）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。5、围堰抽水与支撑钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度，并在围堰顶端设置一道安全支撑。当抽水达到预定的深度后，应及时加支撑防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。考虑到本工程施工场地很小，水下地质情况较差，为确保施工安全和方便后期承台钢筋模板施工，因此决定在围堰内部采用双拼45H型钢围囹和45H型钢斜撑骨架进行内支撑，内部支撑共分上下两层。6、防渗与堵漏钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果，抽水时同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。7、清淤及回填海砂在抽水及进行内部支撑的过程中用泥浆泵配合高压射水将围堰内的液化度高的淤泥清除，然后换填海砂。8、封底、硬化砼浇注海砂换填至承台底标高后，向外抽水，如果围堰内水能安全抽干，即只要进行钢筋网硬化砼施工；如果围堰内水无法抽干就必须施工水下砼封底，封底混凝土强度等级采用C20，厚度约为50100cm。封底施工完成后即可以按照陆地干处进行承台施工。 六、钢吊箱围堰施工文字说明1、 工程概况罗屿大桥8#22#因施工需要拟采用钢围堰进行承台及下部结构的施工、 承台基础采用5根150 cm 钻孔灌注桩, 桩顶以上设整体式高桩承台,承台尺寸为8.7(长)8.7m(宽)3m (高)，下设封底混凝土设计厚1.5m。桥位位于海中、水深约716m。最低水位在- 1.5m、最高潮水位在+3.92 m、浪高60cm。承台设计底高程为- 5.4m。根据施工水位、工程特点及工期要求等综合考虑, 决定采用有底钢吊箱围堰施工。考虑到承台砼施工后需要进行防腐处理，钢吊箱围堰尺寸为10m(长)10m(宽)12m (高)。钢吊箱围堰在河岸加工场分杆件加工,在桩基钢护筒上搭设拼装平台, 通过水中栈桥通道运输, 利用履带吊车拼装模板和各杆件, 并采用电动卷扬机的下沉方案,然后浇筑水下封底混凝土, 进行承台施工。2 整体式钢吊箱围堰设计2.1钢围堰相关参数（见表1）吊箱围堰计算参数 表1序号参 数参数值序号参数参考值1护筒外径D（m）1.79围堰外轮廓底面积A0（m2）1002承台桩数n（根）510孔面积A1（m2）11.43设计最高水位（m）4.611（去孔后）A= A0- A1（m2）88.64围堰顶高程（m）4.612围堰自重G1（t）1005围堰底高程（m）-6.913封底自重G2=2.4x A h1（t）3206承台顶高程-2.414围堰承受最大浮力t10197潮位差H（m）6.115封底砼与钢护筒粘结力t7208封底厚度h1（m）15每平方米18吨2.2 工况分析钢吊箱围堰作业时段, 设计受力状态可按照以下工况条件进行分析。工况一: 150 cm厚封底混凝土浇筑完成, 按最低水位-1.5m考虑; 吊挂及底承重系统承受吊箱围堰自重及封底砼重量（100+320=420吨）工况二: 150 cm厚封底混凝土浇筑完成, 抽干水阶段按最高水位+4.6m考虑; 吊箱围堰承受浮力1019吨；工况三: 浇筑承台混凝土施工阶段，按在最低水位-1.5m考虑；吊挂系统承受围堰自重及封底砼自重承台砼重量及封底砼与钢护筒粘结力和浮力剩余部分重量（100+320+590-720-434=-144吨）。故吊挂系统不受力无需验算。2.3 围堰结构组成（见图1、图2）及受力体系介绍模板：吊箱侧模、底模模板采用=6mm钢板，808mm为组合模板边框，内肋为8槽钢，间距为30cm。侧板：侧板采用模板组合而成，第一层采用双16槽钢竖向布置作为整体背肋（间距为1m）、第二层采用双32工钢横向布置作为加强肋（间距为1.5m2道+2m3道），立柱与加强肋采用拉杆螺栓连接并焊接，加强肋与模板背肋采用焊接连接成整体。（备注：考虑到节省吊箱封底砼、吊箱大小重量及后续承台施工方便，吊箱模板设置在内测外侧为背肋和加强肋结构，因此在封底完成抽干水后吊箱整体结构各个部位焊点处于受拉状态，故在吊箱整体焊接过程一定要按规范要求做到模板和背肋、背肋和加强肋之间紧密焊接。）底模及承重结构：底模采用6mm钢板拼装，在护筒处预留孔洞。模板下铺设12工钢作为分配梁，间距为20cm，分配梁长度为12米；分配梁下设4道双拼45cm工字钢作为主承重梁，每排桩基在护筒两侧各设一道，每道长度均为12m。承吊系统：利用钢护筒作为承吊系统，由于封底混凝土浇筑后要割除钢护筒，为保证底模及侧板正常工作，在护筒内埋设500mm钢管，作为以后体系的转换。主承重上吊梁采用双贝雷梁（横向布置4组8片贝雷片），长度为12m，顺路线方向在护筒顶立柱横梁上安装，通过50mm圆钢与底承重梁连接，共设置横向4个、纵向8个共32个吊点。内支撑及封底分仓：为防止侧板在水压下内倾及吊箱下沉定位，在钢护筒与侧模之间设置两道竖向支撑，在封底完成后在为保证吊箱整体稳定性，在吊箱内横向设置三道内支撑（采用200mm钢管）间距为1m+4m+4m+1m;竖向设置两道：一道在承台顶标高上来50cm处，另一道布置在离第一道顶标高四米处。3.吊挂系统检算3.1悬吊用50mm圆钢按工况一检算，总荷载为420t，共设置32根吊杆，考虑吊杆间受力不均匀系数1.2，吊杆承受的最大荷载为1.2*420/32=15t。单根圆钢25253.14140=27.4t，满足要求。3.2、抗浮，按工况二检算。（详见表2） 表2计算项目 检算水位+4.6m浮力计算水头差h6.1m围堰总计算浮力F总A*h1019t围堰封底砼重量G1320t围堰重量G2100t护筒外壁与封底混凝土粘结力G3720t抗浮总稳定荷载G11140t钢护筒与封底混凝土抗浮稳定系数KG1/F总满足4.侧板模板加强肋施工验算 结构模式：内支撑三道横向间距为1m+4m+4m+1m,内支撑直接对顶在模板外侧双拼I32工字钢的垂直面上。 计算模式：按横向三根钢管（横向间距4m）、管顶双拼I32工字钢，按二等跨连续梁计算内力。 受力分析：封底后抽干吊箱内水时最下层I32工字钢横梁承受最大水压力。（此时水头压力H=10米） N=Hs=10KN/m31080.26=208KN q=208/8=26kn/m Mmax0.125ql20.1252616=52KN.mQmax（0.625+0.625）ql1.35264140KNI32力学特性：Ix=16574cm4,Wx=920.8cm3,Sx=541.2cm3,t15.8mm主梁横梁强度验算Mmax/Wo52106/（920.82103）28Mpa188Mpa剪应力Q Sx/（Ixt）41000/（331481000030） 16Mpa=110 Mpa故模板加强肋采用双拼I32工字钢满足使用要求。5.侧板整体内支撑施工验算 由加强肋计算知道，内支撑最大压力为140KN，计算200mm钢管应力。钢管桩杆件按两端固结受力模式验算钢管桩截面惯性半径 i(D2+d2 )/4(202+19.882 )/47.4cm截面面积:A=0.785(2020-19.8819.88)=3.75cm2 柔度0.65l/i0.6510102/7.487查表知纵向弯曲系数1=0.60应力N140KN/3.75cm237MPa0.6084Mpa故横向布置三道采用200mm钢管内支撑满足使用要求。6.钢吊箱围堰施工钢围堰施工前进行详细的技术交底工作，合理分工，配备足够的施工机械、机具，以保证围堰施工的顺利进行。4.1钢吊箱围堰拼装下放钢吊箱围堰在加工场地加工制造完成后，运至墩位处拼装，拼装利用墩位钻孔平台进行，在原墩位平台基础上加焊支撑型钢，构成拼装平台。围堰的组拼工作是将各块件点焊组拼成型，待其高度、倾斜度及结构的对焊焊接情况等进行检查签证、验收合格后方可进行全面焊接。围堰采用分段拼装、分段下沉的施工方法，先拼装底节钢围堰，拼焊好后，进行全面质检，对内外壁板焊缝及隔舱板焊缝进行煤油渗透试验。对重要焊缝进行超声波探伤抽查，确保围堰水密性，结构安全。4.2钢围堰拼装顺序如下：首先在作业平台上放样划线；拼装从一个角向两边对称进行，直至合拢；第一层围堰拼完后，利用顶、垫、拉和支撑等方法对之进行校正；为加快拼装速度，可根据吊机的起重能力，在岸上分段预拼装后吊上工作平台逐段接长直至合拢。4.3钢围堰起吊：正式起吊前进行试吊，即把钢围堰吊起至离开作业平台面5左右，停止起吊，对钢围堰进行一次全面检查，当确认其纵、横和水平方向情况良好，无大的变形之后，再继续起吊至离开作业平台1左右后停止，锁定各倒链滑车，然后拆除支撑平台。底节拼装完毕，安装围堰起吊设备（包括起吊梁、4门滑车组、卷扬机及钢丝绳等）。卷扬机布置在贝雷梁平台上，采取措施保证其安全稳固。围堰起吊下放前严格检查起吊设备，消除安全隐患，确认正常后起吊。滑车组通过下吊点将底节围堰提升，先提高1m以后割除拼装平台，清除有碍于围堰下放的结构。利用卷扬机将围堰缓慢下放至水中，下放过程中保证各卷扬机下放的同步，保证各点按相同的下放速度入水。围堰底节入水初步阶段起吊设施不松钩，保持起吊下放状态。大致调整围堰平面位置，随围堰下沉松放起吊钢丝绳，待围堰下沉至要求位置后，将围堰与墩位平台进行临时连接。快速运输、并对称安装中节上节钢围堰侧板。4.4 封堵孔隙安排潜水员封堵桩和底板之间缝隙, 采用胶垫和钢板抱箍进行封堵。5、钢吊箱拆除(1)首先拆除吊箱侧模板外框架, 然后拆除外侧模板。(2)在底板横梁上挂上并收紧手动葫芦, 潜水员水下切割吊杆, 使底板重由卷扬机承受。(3)放松卷扬机,