某铁路特大桥钢套箱施工方案.

新建铁路 特大桥 墩水中墩实施性施工方案 编 制 人 审 核 人 技术负责人 特大桥 墩水中墩实施性施工方案 一 工程概况 本桥主要为了跨越临水而设 桥全长 2368 560m 本桥于DK88 560 DK 88 980处 1 13 墩 跨临水河 临水航道属VIII 1级航道 通航净宽18m 通航净高4m 最高通航水位H 通航 38 17m 为了抢在2009年4月初枯水期完成该桥1 13 墩施工特制定本方案 二 总体施工方案 为确保水中墩1 3 墩能在规定时间内完成施工 并兼顾临水河流通航的需要 采用在1 3 墩左侧搭设钢栈桥 其中2 3 墩采用桩基平台结合钢套箱方案进行基 础工程施工 1 4 13 采用钢板桩围堰方案进行基础工程施工 三 2 3 墩水中墩基础施工 一 前期准备 1 预制定位导向框架 根据管桩分布尺寸和桥址处水深 事先加工一个在钢管 桩施打时定位用框架 综合考虑到施工中的实际情况 该框架需同时还满足满足桩 顶割平和间隔撑焊接的作业要求 框架材料选用28号工字钢 2 现场人员组织 现场施工人员划分为两班 分别为前场班组和后场班组 后场 班组负责材料的卸车 倒运 拼组 加工 运输 前场班组负责钢管桩的打设 间隔撑 工字钢的安装焊接 贝雷梁的摆放以及铺设平台面板等具体部位施工 二 施工具体步骤 1 首先在测量人员指挥下 用吊机将定位框架准确就位 定位框架就位后就可 以开始插打钢管桩了 2 完成管桩施打后 测量桩顶高程 按照设计要求将管桩多余部分割除 同时 在定位框架上铺设木板 便于施工人员进行管桩间隔撑的安装焊接 最后摆放工字 钢垫梁 3 将定位框架移出平台范围后 开始摆放贝雷梁及贝雷梁上分配梁 并分别 用限位器和U 形螺栓加以固定 最后铺设平台面钢板 临时铺设 不用焊接 三 施工注意事项 1 钢管桩间隔撑焊接必须牢靠 焊缝长度足够并且饱满 间隔撑与管桩联结用 连接板在管桩上焊接位置要居中 2 桩顶工字钢垫梁与管桩之间焊接必须牢靠 采用在管桩上焊接12mm 钢板的方式 将工字钢与管桩联结为一体 3 贝雷梁的摆放位置要先经测量定位 保证其顺直 贝雷梁间通过斜撑联结为 一体 4 平台面20工字钢和贝雷梁也采用U 形螺栓联结 四 钢护筒埋设 1 水上钻孔平台施工完成后 紧接着进行钢护筒的埋设施工 首先在平台上对 钻孔桩桩位进行测量放样 焊接固定导向定位装置 2 在吊机配合下 将钢护筒在导向定位内徐徐下放到河床面 靠钢护筒自重下 沉到一定深度 3 起吊振动锤将钢护筒打设到预计标高 在下沉时专人控制钢护筒 的垂直度 4 钢护筒施工注意事项 在该过程中 要用测量仪器进行全程监控 以防钢护筒 偏位 倾斜等 其值要符合规范要求 在埋设前制作护筒 定位框架 下图所示为半幅 材料就临时利用现场I20工字钢拼接 钢护筒埋设完成后 用钢构件将钢护筒固定 五 钢套箱围堰施工 1 基坑开挖 根据本项目工程特点 在孔桩砼强度达到要求后进行基坑开挖 钢套箱下沉采 用边吸砂边下沉的的工法以避免提前开挖基坑对既有便桥管桩产生影响 2 钢套箱围堰施工 1 钢套箱围堰模板加工技术要求 本套箱钢围堰外层起挡砂支护作用 其中2 墩的内层为承台基础施工的挡水结 构 进行设计 加工和拼装 钢套箱围堰模板须保证水密性 a 材料 根据图纸要求 选购合格材料 严禁使用不合格的材 护筒框架示意图 料 以防质量事故 b 围堰加工要严格按设计图纸分块 分块依据为现场吊机吊重能力 远便桥侧套箱面 板单块自重不超过3吨 加工 焊缝满足设计和规范要求 同时做好各节段的标识 在各节段按图纸所示位置 设置吊点 满足吊装和使用的刚度要求 栓孔位置准确 制作精度要求应满足实际要 求 c 吊装 倒运及堆放过程中要要注意保持平稳 防止围堰块件翘曲变形 d 钢套箱围堰模块加工过程中 对于模块面板对接处需要满焊 而模块面板与加强肋 的联结采用间断焊 以达到防水要求 e 钢套箱围堰模块加工顺序根据现场情况 遵循先下后上 先远后近的原则 以适应 施工现场实际情况 2 钢套箱围堰安装 以2 墩为例 完成水上钻孔平台单侧拆除和钢套箱模块预制后 就可以进行钢套箱围堰的安 装 钢套箱模块在水上钻孔平台进行钻孔桩施工时同步进行 第一步 在钢护筒上布置工字钢垫梁和贝雷梁 根据钢套箱结构尺寸 纵横放置 3层贝雷梁 在安放并连接好的贝雷吊架上设置8个20吨手拉葫芦 用于进行钢套箱 的逐步同步下放 第二步 同时在钢管桩上采用I36安装焊接3m 长 2m 高牛腿 共计12个牛腿 牛腿顶面要求要保持同一高度 在安装焊接好的牛腿上面铺 设槽钢或工字钢作为套箱拼组的作业面 第三步 钢套箱围堰部件加工完成后运到拼组作业面 在下沉现场进行组装 拼 接 钢套箱支立过程中 围堰部件采用人工配合吊机安装 在套箱部件支立过程中 可临时用槽钢将套箱部件与钢护筒焊接在一起以固定其平面位置和保持其直立 套 箱部件间联结采用螺栓联结 联结处采用橡胶止水带填充 以保证套箱的防水性能 在完成外层钢套箱组装后 检查其平面位置是否符合使用要求 并进行里层套箱的 拼组 内外套箱都拼组完成后 用I36工字钢将内外套箱联结为整体 3 钢套箱围堰下沉 完成全部套箱拼组后 用手拉葫芦平稳拉起套箱 采用吊机配合吊篮拆除作业 面及牛腿 随后进行套箱的下沉 在套箱的下沉过程中 采用吊机吊吸砂泵吸砂下沉 的办法 在内外套箱间各位置吸砂 使套箱逐步平稳下沉 考虑到水流对套箱的冲刷 作用 套箱背水面需要适当加大吸砂量 以达到使套箱平稳下沉的效果 在套箱下沉 到基岩面后 检查套箱平面位置和垂直度 符合使用要求后在内外套箱间清理基岩 表面残砂 按照设计方量灌注水下混凝土 在内外套箱间混凝土套箱模板 钢套箱拼组下沉用吊架示意图 钢护筒 贝雷梁 双拼工字钢 达到设计强度后就可以进行内层套箱内的抽水清砂 整平和封底了 4 2 墩钢套箱 详见2 墩附图 施工注意事项 1 该钢套箱由内外两层套箱组成复合钢套箱 内层套箱高度1 2米 内外层之间净距11 0cm 施工吊装过程中须要把内外套箱之间采用型钢联结 图中未示 注意须避开支撑钢 管桩 2 套箱标高以321贝雷梁底标高作为控制点 钢套箱底面 顶面标高交底图中标高系根 据设计提供资料确定 实际施工过程中须要根据实际地质情况的变化及时反馈给经 理部 以便调整 3 内外套箱采用型钢联结好以后须在陆地进行试拼装 以检查整个套箱体系的稳定性 4 内外套箱间灌注C25水下砼80cm 灌注过程中须要使用不少于10根导管进行灌注 以确保封底砼的质量 5 现场准备潜水泵不少于4台 以对封底后的个别渗漏点抽水 6 外层钢套箱在抽水过程中须要及时加设内支撑 内支撑按照2排控制 间距2 0m 要求支撑材料具有足够的刚度 使用不小于 600mm 钢管及双拼36a 工字钢分配梁 7 钢套箱加工图另行出图 其中钢板厚度 8mm 5 3 墩钢套箱 详见3 墩附图 施工注意事项 1 桩基平台钢管桩采用 630 12mm钢管 施工误差宜控制在5cm 以内 2 由于该墩底部有封底砼的位置 本墩承台开挖采用单层钢套箱 要求全部清除设计 承台底以下的砂夹卵石层后使用C25水下砼封底 灌注施工时须使用不少于10根导管同时灌注 2 钢管桩及钢套箱底面标高系根据设计资料制定 施工之时须根据实际地质情况按照 贝雷梁梁底标高不变的原则予以调整 3 钢套箱水下砼封底完成后在抽水过程中需要及时加设内支撑2排 两层水平支撑 间 距按照2 0m 控制 支撑材料宜使用不小于 600mm 钢管及双拼36a 工字钢分配梁 4 钢套箱采用 8mm钢板制作并在陆地试拼装后在正式吊装 其加工图另行出图 套箱底模拼接缝全部采用焊接 确保底模不漏浆 从而保证封底混凝土的封水 效果 侧模采用整体式模板设计 接缝处垫 厚橡胶止水带 以速凝防水胶敷塞 加强 在钢套箱受力分析准确 结构设计合理前提下 底模与侧模接缝的处理是模板 式钢套箱水下承台施工的关键环节 接缝处垫衬的橡胶或泡沫止水带厚度的选取不 可忽视 必要时应做模型施压试验 以免在抽水后渗漏水严重 导致工程质量问题 框图 2 墩钢套箱施工工艺框图 四 4 13 墩钢板桩围堰施工 根据抚州特大桥4 8 墩段水位至承台底高差在1 m 4 0m 之间 同时承台底面至砂岩面之间砂加卵石层厚度在2 4m 5 7m 之间 经计算 采用钢板桩围堰施工堵水 钢板桩即使在完全不嵌入砂岩层和保证承 台底足够的封底砼厚度的情况之下亦能够满足受力和稳定要求 4 8 墩5个桥 墩基础承台开挖采用单层钢板桩围堰方案 钢板桩平面布置采用矩形 其内口尺寸 较之承台设计轮廓线每侧加宽120cm 并根据钢板桩施工一般循环时间约20天 需配制9米长的钢板桩共5套 一 施工准备 钢板桩运至承台位 主要施工机具 60KW 震动锤 2台25t 汽车吊 12 15m长臂挖掘机1台 抽水机6 8台准备就绪 钢板桩施工的作业班组为4人体制 分别是班长兼信号工 吊车工 动锤控制箱兼记录工 线工兼导向扶正工就位 钢板桩围堰位置线放样完毕 振动锤是打拔钢板桩的关键设备 在打拔前一定要进行专门检查 确保线路畅通 功能正常 夹板牙齿不能有太多磨损 二 施工方案 1 钢板桩插打施工流程 4 8 墩承台基坑开挖采用钢板桩围堰施工 钢板桩采用拉森 b 型 长度9m 伸入承台底面以下3m 以上 钢板桩围堰的施工工艺主要如下 钢板桩进场时直接运到工地需插打钢板桩的墩附近采用25t 汽车吊及60kW 震动锤进行插打 1 履带吊车 2 振动锤 3 钢板桩 悬索型桩架 在打桩前根据设计桥墩位置 在筑岛围堰顶面放出钢板桩围堰的位置线 每边 比承台宽100cm 经确认无误后才能进行打桩 2 钢板桩插打与合拢工艺 导梁安装 施打前必须先制作和安装导梁 可用若干钢板桩或型钢打入筑岛岛 体及河床内 将内导梁焊挂在板桩上面 形成导向框 用以导向 导向框应用较大规 格的槽钢或其它型钢制作 必须具有一定竖向和侧向刚度 保证打桩时不变形 正确 导向 钢板桩插打 先插打定位钢板桩或型钢定位桩 利用定位桩作内导向 布置上下 两层导向 保证钢板桩插打的垂直度 插打的吊装作业由吊车配合振动锤完成 采用 25t 汽车吊悬挂60KW 振动锤插打钢板桩 板桩采用单根插打 用液压夹板夹紧从外侧开始紧贴导梁插打 每根桩尤其是最开始桩打入时加强定位和双向垂直度检查控制 必须保证位置准确 垂直下沉 插打顺序由上游分两头向下游合拢 分两 次打到设计标高 第一次将钢板桩逐组施打到稳定深度 待合拢后再依次插打 至设计深度 随时检查桩身是否垂直 不符合要求时立即纠正或拔起重新施打 需要 特别引起注意的是钢板桩的最后合拢口位置一定要在直线边位置 以便于妥善处理 钢板桩合拢接口 防止渗漏水 3 安装围囹及支撑 钢板桩围堰插打完成后 使用长臂挖机开挖基坑 必要时配置大功率吸泥机抽 取坑内砂卵石 并及时加设内支撑 防止钢板桩倾覆 开挖取土时由中心向四周开挖 清基到设计标高以下1 0m 左右后 立即进行水下封底 封底混凝土达到C20标号后即可抽水 边抽水边进行支撑加固 支撑采用 600 mm 壁厚12mm 钢管按间距3m 平均分配 两端采用50工字钢焊接钢板桩上作为分配梁 第一层支撑安装在围堰顶 下0 3m 的位置 抽水至围堰顶下2 8m 时安装第二层支撑 整个钢板桩内框共计布置2层内支撑 施工采取先支撑后开挖原 则 抽水时检查各点是否顶紧 抽水速度不宜过快 要随时观察围堰的变化情况并做 出相应处理 当发生锁口渗漏时 用棉絮在内侧嵌塞 桩脚渗漏时采用在桩脚处填筑 粘土和土袋的止水方法 钢板桩围囹及支撑见附图 钢板桩围堰施工图 钢围囹采用50工字钢 钢围囹 安装在同一水平线上 围囹与钢板桩之间采用木楔加固 其余间隙用C20砼灌注 与 钢板桩形成良好稳固接触 一起均匀受力 4 承台及墩身施工 钢板桩加固完成后 立即进行抽水及砼封底 并按岸上承台施工方法进行承台 施工 承台施工完毕后 回填土至承台顶面后 拆除两道横撑 施工墩身至地面上2 米 待墩身砼强度达到50 后拆除墩身模板 再拆除钢板桩围囹及角撑 5 钢板桩的拔除及整理 拔桩设备使用25t 汽车吊以及自带夹具的振动锤进行 如遇或预计阻力较大 可采取减少拔桩阻力措 施 a 在打入钢板桩前 将钢板桩与水下砼的接触范围内涂以隔离层 b 在灌注较厚水下砼的第一层完毕时 将钢板桩拔起少许以减少粘结力 c 略加锤击使钢板桩与水下砼脱离粘结 d 先拆除外导框 向围堰内注水 使堰内水位高出堰外1 1 5m 利用堰内水压力抵消堰外挤压力使桩壁与水下砼脱离 拔出的钢板桩应清刷干净 修补整理 涂刷防锈油 在运输堆放时 不使碰撞 防止弯曲变形 堆放场地应坚实平整 堆放时应按板桩类型 长度分别编号 登记 分层插板整齐堆放 6 技术控制 钢板桩施工技术关键是要从以下几方面加以控制 钢板桩的倾斜度控制 钢板桩插打是单根法打入 上部处于自由状态 下端 靠锁口连接 由于受力状态不同 下部阻力大于上部 钢板桩施工中上部有向前进方 向倾斜的趋势 当倾斜度超过2 时 钢板桩则难以继续施工 施工中要控制倾斜度 在1 以内 超过1 要 下入异形钢板桩进行纠偏 施工中控制方法有上下振动纠偏法 反向预留倾斜 度法 上部反向作用力法 下端开斜面反力法顶端斜夹振动法等 根据施工情况各种 控制工法可单独使用或综合使用 钢板桩的合拢控制 合拢口控制不好易形成渗漏缺口 要控制合拢口附近 钢板桩的垂直度 准确测量合拢口宽度 合拢口特形钢板桩加工前要作试焊试插 保 证试插特形钢板桩上下滑动自余 然后根据试插情况正式焊接合拢特形钢板桩 钢板桩振动频率控制 对不同岩性砂性土或粘性土 其阻力是不一样的 粘 性土阻力较大 砂性土阻力较小 若钢板桩进入粘性土深度较大 要保证钢板桩