瓯江特大桥水上施工方案.doc

中铁大桥局甬台温铁路工程项目经理部技术文件 编号：YTW-ZKZ-FA-002甬台温铁路瓯江特大桥水上施工方案 编制：审核：批准：2005年 11 月 25日发布 2005年 11月 25 日实施中铁大桥局五公司甬台温铁路工程项目经理部发布水上施工方案一、 编制依据1、 上报的实施性施工组织设计2、 甬台温铁路新建工程施工图 甬温施图（桥）-1133、 客运专线铁路桥涵工程施工指南（TZ213-2005）4、 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准（铁建设 2005160号）5、 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准6、 铁路工程施工安全技术规程 （TB10401.1-2003 TB10401.2-2003）7、 铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准 （TB10424-2003）8、 本项目部现有人员、设备配备情况及其熟练程度二、 工程概况瓯江特大桥中心里程DK262+058.93,全长6244.34米,里程桩号宁波台尾DK258+936.76,温州台尾DK265+181.10。跨度组成为124+332+(48+80+48)连续梁+432+124+2232+124+1032+224+5032+(70+3120+70)连续梁+5132+(48+80+48)连续梁+432+124+(32+48+32)连续梁+124+1032+224,共计178个桥墩,其中有5个扩大基础，171个承台，2个桥台。水上施工的墩位71#86#墩处于河滩内，87#墩101#墩在河道中。桥址江面宽1310米，最大水深20米左右；设计水位5.93m，设计流速2.40m/s,设计流量29996m3/s。航道要求通航1000吨海轮。三、水上主要临时设施施工、便道施工瓯江特大桥水中墩施工前，从滩地上的7182#墩下游侧修建330米长6米宽的施工便道，路面中心线与桥中线的距离为19.4米，82#墩位置建造一个钢管桩挡土墙桥台。便道施工前，进行清淤换填；在原地面上清淤，根据现场实际情况清淤厚度为1m，然后再换填碎石混合料，分层碾压，整平。便道顶面标高控制为+4.6m+5.7m，路面的纵坡0.2%，路面不定期进行整修，确保晴天不扬尘，雨天不泥泞。、栈桥施工瓯江特大桥施工栈桥分南北两段，北岸栈桥82#墩98#墩，长575米；南岸栈桥从瓯江南岸修至100#墩，长105.2米。栈桥总长680.2m，宽6m，顶面标高H +5.7m。从82#墩挡土墙桥台位置开始在瓯江北岸滩地桥中心下游19.4米处设宽6m的混合施工栈桥至98#墩，作为水上施工交通运输使用,南岸栈桥中心距大桥中心线下游20.4米。在墩位处栈桥均与水上施工平台连接，起重吊机可通过栈桥上水上施工平台进行施工。栈桥顶标高为+5.7m，上部结构为单层双排军用梁，下部为600mm钢管桩。北岸栈桥为跨距为9m12m不等；南岸栈桥跨距为4.715米。桩间设置横向剪刀撑连接系、钢结构分配梁，栈桥梁部采用贝雷梁片和分配梁，然后铺设槽20槽钢桥面板，采用花纹钢板满铺，栈桥同时与桥墩施工平台连接，以保证履带吊机到达各墩位作业。栈桥施工包括钢管桩基础施工、梁部施工和桥面施工三部分。栈桥施工中利用履带吊机将钢管桩整体吊装，精确放出桩位，履带吊配合PD100振动锤沿测定孔位打桩。完成一垮的钢管桩插打后，焊接管桩间的连接系、铺设分配梁、主梁及桥面系，然后转入下一孔栈桥施工。（1）、钢管桩基础施工：履带吊停放在施工已经完成的栈桥桥面，履带吊吊装振动锤与桩顶连接，将桩吊至设计桩位后，慢慢放松吊机钢丝绳，直至桩落于河床面，并再次检查桩的垂直度。确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振动锤进行振动，每次振动持续时间不超过1015min。每根桩的下沉应一气呵成，不可以中途停顿或者较长时间停顿，以免桩周土恢复造成下沉困难。单根桩节按照起吊高度和重量控制最大为25m。当钢管桩长没有满足设计要求需要接桩时，在桩顶离水面上1.5m时，移去振动锤进行接桩。桩与桩之间的焊接质量经检查合格后重新进行打桩，直至将桩打到设计深度。所有的桩基施工过程必须做好记录。（2）、梁部施工：打桩施工完成后，检查桩的偏斜及入土深度与设计无误后，在钢管桩之间焊接型钢剪刀撑使其成为整体，同时在桩顶按照设计尺寸气割槽口，并保证底面平整，并且加焊盖板；吊放工字型钢分配梁并与钢管桩焊接固定。上铺贝雷梁片，贝雷梁片在现场分块组装，吊机起吊安装，并与分配梁连结。（3）、桥面施工：在已经架设好的贝雷梁上安装桥面系，桥面宽6m。采用工字型钢与槽钢配合使用，栈桥栏杆采用50mm角钢制作，栈桥两侧均设置栏杆，每间隔1.2m设置一道立柱，焊接在桥面系横梁上。栏杆涂成蓝色。在栈桥上设置通航警戒灯和夜间照明设备。、钻孔平台施工97#100#墩钻孔平台的施工与栈桥同步进行，采用水上吊船作业。先施工98#墩平台，再施工97#、99#、100#墩平台，101#墩平台采用180履带吊通过栈桥进行施工。钻孔平台采用800mm的钢管桩为基础，之间有连接系、工字型钢，上面铺设贝雷梁，铺设平台，焊接平台防护设施，最后插打钢护筒。钻孔平台与栈桥相连，99#墩钻孔平台为独立的平台，不与栈桥相连。、临时码头在瓯江南岸101#墩102#墩及北岸97#墩98#墩下游侧各设一处交通起重码头，作为水上施工交通运输使用，码头与栈桥连接在一起，方便小型材料上下船。四、桩基础施工、瓯江特大桥水中87#98#、101#墩位水深较浅。82#98#墩、100#101#墩钻孔桩采用栈桥方案、墩位平台法钻孔、垂直导管法灌注水下混凝土；71#83#墩钻机选型为GPS-15型旋转钻机，84#101#墩钻机选型为中升旋转钻机；钻孔平台详见“瓯江特大桥82#墩98#墩、100#墩101#墩钻孔平台结构图”。、瓯江特大桥99#墩最大水深20m左右，属于深水施工，钻孔桩直径为2.5m,最大孔深为75.0m，属于大孔径超长钻孔桩基础。98#100#墩采用60t浮吊插打定位钢管桩和拼装钻孔平台、120t浮吊配合APE400型打桩锤插打钢护筒施工钻孔桩方案，钻机选型为KPG500型旋转钻机。98#100#墩承台采用双壁钢吊箱围堰施工，钻孔桩施工完成后进行钢吊箱围堰拼装、下沉、封底、承台混凝土浇筑。 99#墩墩身施工利用墩旁塔吊作起吊设备，墩身砼分两次浇注。钻孔平台详见“瓯江特大桥98#100#墩钻孔平台结构图”，瓯江特大桥主桥深水基础施工具体详见“瓯江特大桥98#100#墩基础施工步骤图（一）”、“瓯江特大桥98#100#墩基础施工步骤图（二）”。、 水中墩护筒施工水中墩护筒施工流程：在钻孔平台上拼装钢护筒导向架对接钢护筒整体起吊钢护筒入水调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定安装APE400型（DZ120）振动打桩锤振动下沉安装钻机开始水上钻孔桩施工。在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、跟踪监测、调整，满足规范要求，保证钻孔桩施工顺利进行。钢护筒壁厚为16mm，钢护筒在车间分节制造，在平台对接后整体下沉，下沉中随时用定位螺栓在导向架与护筒之间调整偏差，护筒底口要求进入卵石层。、 钻机就位钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，用钢枕作机座，使底座平稳，钻机底座用倒链滑车交叉对称拉紧，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架及钻杆要竖直，钻头、钻杆和桩径中心在一铅垂线上，以保证孔位正确，钻孔顺直。钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。钻机摆放位置要结合平台受力支承情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。 、 钻进成孔开钻时以低档慢速正循环钻进，以泥浆护壁为主，钻下5m后以反循环正常速度钻进。钻孔过程中保持转盘水平，保证成孔垂直度。钻孔作业要连续，经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。孔内水头始终保持在水位线以上2.0m，加强护壁，防止塌孔。钻孔过程中如遇到塌孔、偏孔、缩孔、扩孔、糊钻、埋钻、卡钻、掉钻等故障时，尽快查明原因，采取有效措施果断处理。、 终孔验收换浆清孔使孔底沉淀达到验收标准，拆除钻机钻杆后，检查钻孔桩的孔径和倾斜度是否符合验收标准。、 钢筋笼制作、安装钻孔桩钢筋笼在车间分段制作，运输到墩点安装。制作安装时主筋接头按规定错开，钢筋接头现场取样作试验。钢筋笼加工确保主筋位置准确。钢筋保护层用耳环筋来保证。、灌注前的二次清孔钢筋笼安装完，混凝土灌注前进行二次清孔，使孔底沉淀符合规范要求，摩擦桩不大于20cm，柱桩不大于5cm。二次清孔通过水封导管实现。、 混凝土的灌注99#墩混凝土通过驳船运送至墩位，使用吊船送到钻孔平台储料斗，再由溜槽流入导管顶口的集料斗中，71#98#、100#101#墩混凝土在岸上混凝土工厂集中生产，由混凝土搅拌车运到各墩位。、钻孔桩设置通长声测管进行超声波检测。 五、主墩承台施工97#100#墩采用双壁钢吊箱围堰施工承台，87#96#墩承台采用钢板桩围堰施工，71#86#墩采用筑岛法施工，101#墩采用双壁钢套箱围堰施工承台，102#墩采用直接放坡开挖辅以井点降水施工承台施工方法。、钢吊箱围堰承台施工（1） 钢吊箱围堰设计 钢吊箱围堰应进行专门设计，结构尺寸、强度、钢度、吊装方法应满足施工要求，做好抗浮力和防漏水设计。围堰底板结构除应满足浇筑水下封底混凝土和抽水浇筑承台混凝土时受力需要外，应考虑定位桩施工偏差因素，使加劲和横梁避开开桩孔位置。围堰支撑体系应满足吊装整体吊箱围堰和浇筑封底混凝土整体受力需要。围堰底板、边板、封底之间的接缝应有可靠的防漏水措施。（2） 钢吊箱围堰结构、制造与运输钢吊箱围堰结构由五部分组成。底板：与侧板共同组成阻水结构，变承台及部分墩身水上施工为陆上施工同时作为吊箱、承台的承重结构。侧板：与底板（包括封底混凝土）共同组成阻水结构，变承台及部分墩身水上施工为陆上施工，同时兼做承台施工的外模板。内支撑：由内圈梁和水平斜撑杆组成。内圈梁主要是承受侧板传递的荷载，并将其传给水平斜撑杆；水平斜撑杆为菱形支撑结构，杆端与内圈梁焊接连接成一体。吊挂系统：由纵、横梁、吊杆及钢护筒组成，吊挂系统的作用是承担吊箱自重及封底混凝土的重量。定位系统：由导向钢板、定位孔、定位器（短型钢）及调位千斤顶组成。钢吊箱围堰在钢结构加工厂分段加工制造，并完成钢围堰试拼工作。具体详见“吊箱围堰结构示意图”。分节加工的钢吊箱围堰由铁驳运输至墩位平台。（3） 钢吊箱围堰拼装、下放围堰吊装前应做好各项准备工作。测量墩、台纵、横中心线和每根基础桩中心线及高程用的工作平台，应稳定、安全、拆装方便，满足高精度测量工作需要。围堰定位桩顶应按围堰要求认真修整，满足安装需要。分节加工的钢吊箱围堰由铁驳运输至墩位处，拆除部分钻孔平台，接高钢护筒并在钢护筒上焊接围堰支撑牛腿，由120 t浮吊完成钢吊箱围堰底板和底节侧板的散拼工作，在钢护筒顶布设起吊系统，割除支撑牛腿，底节吊箱入水，将底节吊箱测量精确定位挂稳于吊挂系统上， 拆除起吊系统拼装顶节围堰，焊接好开始下沉。下沉过程依靠定位桩和测量精确定位围堰平面位置及顶面高程。围堰拼装、就位质量应符合下列规定：内侧平面尺寸偏差应不大于长、宽的1/700，做承台外模时，在承台范围不小于设计尺寸。内侧平面对角线偏差应大于对角线长度的1/500。底板预留孔位偏差为20mm结构接缝满足水密要求。围堰整体最大倾斜度应不大于箱体高的1/50，且承台顶面处基础边缘距满足水密要求中心线尺寸偏差50mm；箱体高程满足满足水密要求要求。围堰中心线扭转角应不大于1度。围堰做承台外模时，中轴线偏位应不大于15mm。（4） 围堰封底围堰封底混凝土厚度按抽水时围堰不上浮原则计算确定，一般不小于一米。混凝土浇筑前先进行钢吊箱围堰的堵漏，然后安装水封导管和漏斗进行围堰封底，浇筑混凝土时应采取对称、水平分层进行连续施工。当封底混凝土达到设计强度后方可抽水。（5） 桩头处理、桩基检测超灌桩头由人工采用风枪凿除，同时预留设计要求的嵌入承台部分长度。凿除完毕后，整理桩基预留钢筋，对封底混凝土顶面进行平整，进行桩基检测。（6） 承台模板施工利用钢围堰侧板作为承台施工模板。（7） 承台钢筋加工及安装 钢筋在车间下料并加工绑扎成半成品运至墩位处，吊装钢筋就位，绑扎成型。钢筋品种、规格、间距、形状、接头及焊接等均要符合设计图纸和施工规范要求，并严格做好原材料抽检试验和焊接试验。承台混凝土浇筑前预埋墩身接头钢筋并牢靠定位，接头钢筋按要求错开设置。（8） 承台混凝土浇筑及养护钢吊箱围堰承台为大体积混凝土承台，在承台施工时需优化混凝土配合比设计，通过试验合理选用水泥及其用量，掺用适量粉煤灰，取代部分水泥，降低水泥水化热；掺适量缓凝剂，控制混凝土浇筑速度，以推迟水泥水化热释放，从而降低混凝土的温升值。根据需要选择与控制粗、细骨料的规格和质量。采用原材料降温措施。严格控制入模混凝土温度，夏季施工承台时，混凝土搅拌时加冰降低出机温度，泵送管上加覆盖物，浇水降温。按设计要求布置冷却管，通过循环冷却水，携带大量水化热，降低内部温升。根据实测温度控制调节水流量、流速和开停通水时间，加强保温和减少内外温差，养护时间为14天。混凝土浇筑:混凝土在混凝土工厂集中拌制，由混凝土运输车送至墩位。混凝土灌筑时保证供料及时,分布均匀，采用水平分层灌注,插入式振捣器振捣,振捣适度,保证混凝土的灌注质量。灌注完毕后注意承台养生。、钢板桩围堰承台施工钻孔结束后，拆除部分钻孔平台，利用剩余钻孔平台，安装插打钢板桩导向架。用DZ60振动打桩机振动下沉钢板桩至设计标高。插打时要采取措施，保证钢板桩的倾斜不大于1%和接口严密不漏水。钢板桩插打合拢后安装焊接水平支承架、吸泥、清理河床至标高、水封，待混凝土强度达设计要求后，抽水，然后进行承台施工。承台施工工艺流程：钢板桩插打内支撑安装封底抽水割多余钢护筒凿桩头安装钢筋、冷却管检查签证浇筑混凝土温度监控、养护。钢板桩围堰设计时保证足够的强度、刚度和稳定性，采用拉森-形式钢板桩;钢板桩施工前,先进行试拼和维修工作,把钢板桩每三块联结在一起；在钢板桩封底混凝土部位涂沥青，以便于插打和抽拨；利用轨道吊机或陆地吊机配合DZ60振动打桩机插打，钢板桩插打导向架采用型钢焊接；插打自上游向两侧并插打至下游合龙；在围堰顶安装支撑，支撑采用万能杆件通过2I45型钢护圈与围堰相连；在支撑构架上铺设型钢及脚手板，作为围堰除土及封底的施工平台；利用汽车吊机配合抓土机进行挖土施工，当用抓土机取土困难时，可用吸泥机吸取。在取土过程中及时向堰内补水，保持内外压力差。在取土过程中及时测量坑底标高防止超挖。围堰封底、桩头处理、桩基检测、模板施工、钢筋绑扎、混凝土浇筑施工方法与“钢吊箱围堰承台施工”施工方法相同。、双壁钢套箱围堰承台施工（1）双壁钢套箱围堰设计双壁钢围堰应进行专门设计，围堰的尺寸、强度、刚度及结构稳定性、锚碇方法等应满足设计及施工要求，围堰高度应按下沉深度和施工期间可能出现的最高水面高程及浪高等因素确定。当围堰需下沉到岩面时，可按岩面及风化层情况做成等高或与岩面相同倾斜度的不等高刃脚。围堰顶面可做为施工平台。（2） 钢套箱围堰制造与运输双壁钢围堰宜分节、分块在工厂制造，块件大小可按制造设备、运输条件、工地安装起吊及移运能力决定。出厂前，应按设计检查复核块件结构尺寸，应采用适当方法对块件焊接质量进行检验，必要时应做水压试验，发现焊缝渗漏处应将焊缝铲除烘干重焊。（3） 钢套箱围堰拼装、下放钢套箱围堰拼装、下放与钢吊箱围堰拼装、下放基本相同。钢围堰拼装质量应符合下列规定：（1）总体尺寸：每节钢围堰拼装完成后，整体尺寸应与设计要求相符，允许偏差应符合下列规定： 平面直径D/800（D为直径）。 顶平面相对高差：全围堰20mm，井箱相邻点10mm。 井箱厚度1.5mm。（2）拼焊质量：上下隔舱板对齐，各相邻水平环形板对齐，上下竖向肋角必须和水平环形板焊