王家漓江桥水中墩施工方案

王家漓江桥水中墩施工方案 一、工程概况 王家漓江双线特大桥水中墩起讫里程为D3K424+131.500D3K424+548.5，长417m，上部结构为(48+480+48)m连续梁 ,下部结构为1.25m、1.5m钻孔桩、矩形承台、圆端型实体桥墩。连续梁位于本桥3#9#墩中间跨漓江。其中3#、9#为边墩，4#8#为主墩。为满足洪水季节施工，采用搭设栈桥、拟做钻孔桩平台及钢板桩围堰施工承台的办法进行施工。 二、栈桥施工 栈桥从漓江贵州岸修建便道至对岸，然后在主跨左侧搭设栈桥。采用打桩机打设栈桥钢管桩，安装栈桥六四式军用梁、型钢、面板等。该栈桥设计总长为480m，桥面宽为8m，栈桥施工工艺流程见图1。栈桥布置见图2王家漓江双线特大桥跨河道施工栈桥平面布置图。 1、栈桥起始墩施工 起始墩台帽为宽1m、厚0.6m的C30砼，浇筑砼时埋设准确贝雷片梁的预埋件。 2、钢管桩制 栈桥基础采用8mm厚、直径630mm的钢管桩。卷制钢管桩的钢板必须符合设计及规范要求，管节拼装定位应在专门台架上进行，保证管节对口应保持在同一轴线上进行，管节拼装时焊缝质量应符合要求。 3、锤击下沉钢管桩 钢管桩采用震动锤打插，激震力不小于60吨，桩底插打至砂粘土持力层，要求单桩承载力不小于50吨。桩身垂直度保证小于1%，顶面标高偏差10cm以内。 4、钢管桩间连接 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16A型槽钢，槽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。 5、横梁安装 横梁采用I40b型工字钢，经测量放线后，直接嵌入钢管桩内20cm，露出桩顶20cm。 6、贝雷梁及横向分配梁拼装 安装前贝雷梁的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。贝雷梁应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，安装在下横梁上。贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，并采用20“U”型螺拴将其固定在下横梁上。贝雷梁拼装完毕，其上铺设横向分配梁，间距37.5cm，横向分配梁与贝雷梁间采用16“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓。 7、 桥面板铺装及附属结构施工 在横向分配梁上铺设10mm厚花纹板。栈桥栏杆高1m，采用48焊接钢管焊接，立柱间距1.5m，焊在栈桥横向分配梁上。钢管桩加工测量放线锚锭系统布设 打桩船定位测量控制钢管桩桩间连接 (打桩船)气动锤锤击下沉钢管桩栈桥下横梁安装贝雷梁间斜撑、 抗风拉杆安装贝雷梁安装桥面板铺装栏杆、防滑条、照明等附属结构安装横分配型钢安装 图1栈桥施工流程图 图2 栈桥平面布置图 二、水中钻孔桩施工 水中墩钻孔平台采用由钢管桩和钢护筒联合支撑受力模式，平台上部采用制式梁拼设。利用振动锤打设钻孔平台周边钢管桩，安装万能杆件和型钢形成简易平台。安装钢护筒打沉导向架，再采用液压振动锤打设钢护筒。钢护筒为钻孔平台的主要受力结构，钢护筒顶部、底部和中部均采用厚16mm钢板加强，以满足护筒插打时的局部受力要求。护筒底确保进入施工设计冲刷线下不小于5m。钢护筒打沉到设计标高后，在钢护筒上焊接牛腿支撑万能杆件型梁，护筒间焊接横向联结系，形成平台整体受力。 钻孔桩成孔后进行孔径、孔形、垂直度的检测，检测合格后在钻孔平台上利用汽车吊吊放钢筋笼，采用导管法浇筑水下混凝土。每个平台布置泥浆制备分离系统一套，通过管道与陆地上大容量泥浆池连通，满足泥浆循环、钻渣外运需要，满足环境保护要求。钢筋笼在岸上集中加工，专用汽车通过便道、栈桥运至墩旁，汽车吊起吊安装，钢筋笼采用机械接头连接，加快钢筋笼安装速度。其余施工工艺与一般地区钻孔桩灌筑相同。 水中墩钻孔桩施工工艺见图3。 水中墩4#8#设计共75根桩，桩径1.5m，桩长3133m，。其地质资料显示，上层卵石土层，下层为页岩层，5#、6#墩处于主河道上，因4#、7#、8#墩在河滩上，所以先施工4#、7#、8#墩的桩基，再固定平台上施工5#、6#墩的桩基。成孔检查、验收第一次清孔测量沉渣厚度钢筋骨架制作运输安装钢筋骨架安装导管导管水密性试验第二次清孔配制水下混凝土配合比浇筑水下混凝土制作混凝土试件监理工程师终孔检验清理桩头安装起吊设备安装平台上部结构钻机就位对中桩位复测钻孔、捞取钻渣泥浆搅拌机拌制泥浆泥浆净化搭设水中墩栈桥打设平台周边钢管桩制式梁组拼下沉钢护筒测量放样钢管桩加工900mm混碴图3 水中钻孔桩施工工艺流程图 三、水中承台施工 由于枯水期漓江水深23m，水中承台利用枯水期采用钢板桩围堰施工。 1、钢板桩围堰施工 钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用拉森型钢板桩，拉森型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：宽40cm，W=1600cm3，g=60kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩。长度918m长，要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。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。 围堰施工 钢板桩采用拉森型，在构筑的钻孔平台上利用由挖掘机加振动锤改装而成的打拔桩机施工。钢板桩围堰承台施工工艺流程见图5-5,钢板桩围堰结构图见图4。 A、钢板桩的整理 钢板桩运到工地后，进行检查、编号及登记。 锁口检查：用一块长1.5m2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查。检查采用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行，凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均进行整修，按具体情况分别用冷弯、热敲（温度不超过8001000）、焊补、铆补、割补或接长。板桩长度不够时，用同类型的钢板桩等强度焊接接长，焊接时先对焊口或将接口补焊合缝，再焊加固板，相邻板接长缝错开。板桩长度不够时，用同类型的钢板桩等强度焊接接长，焊接时先对焊口或将接口补焊合缝，再焊加固板，相邻板接长缝错开。钢板桩采用单块或组桩插打，在岸上将长度相同的3块为一组装好，同时将黄油、沥青混合物嵌入锁口内，组装好后的锁口缝再用桐油灰及旧棉絮嵌塞紧密，组装时每隔5m左右上一道12.6槽钢夹板，使其固定以便插打，夹板在板桩插打时，逐副拆除。组桩及单桩两侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏(质量配合比为黄油沥青干锯末干粘土=2221)以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。 B、钢板桩的吊运及插打 a、插打前的准备 拆除平台顶面妨碍插打钢板桩的部分部件；在顶层内导环上用红线画分桩位，以便在插打钢板桩过程中逐组核对尺寸。为使在搬运和插打过程中，不致弄错钢板桩的顺序，根据锁口套情况，将钢板桩编成A、B两种，用红线标出安好内外导框及木塞等，并保证其牢固； 为保持围堰内外水压平衡，可在上下游方向的一块钢板桩上各开一个20cm直径的进出水孔。孔的位置略低于最低潮水位标高，在抽水时进行封闭； 检查插打钢板桩的设备，使配套成龙，以供使用。 b、钢板桩的吊运 钢板桩的准备工作完成后，汽车运输至墩位处，按插桩顺序堆码。堆码层数最多不超过四层，每层用垫木搁置，其高差不得大于10mm，上下层垫木中线应在同一直线上，允许偏差不得大于20mm。 c、钢板桩的插打 吊放时使钢板桩成垂直状态，脱出小钩移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。起吊前，锁口内填嵌黄油沥青混合料。箍紧钢板桩用的夹板，在插入锁口时逐个拆除。 插打从迎水面开始，向两侧对称依次插入，在背水面合拢。为抵抗水流阻力，四角定位桩与钻孔平台的其他钢管桩连成整体，合拢后在钢板桩围堰和既有桥墩之间设钢支撑。插打钢板桩时保证其倾斜度不大于0.5%，且要紧靠内导框，其间隙不得大于20mm。否则采取措施，检查加固内外导框等。钢板桩插打时，插一组打一组，到剩下最后几组时，改为先全部插入并使之合拢后，再逐根打到设计深度。 d、钢板桩的合龙 由于各种因素的影响，钢板桩合龙口不可能与设计尺寸丝毫不差，当误差不大时采取千斤顶互顶、滑车组张拉等办法调整合龙口尺寸，然后插入合龙钢板桩。 当误差较大采取上述措施仍无法合龙时，制作异形钢板桩进行合龙。钢板桩围堰合拢后，将外导环与钢板桩之间空隙逐个以硬木塞紧。 C、插打钢板桩预防倾斜的措施 在插钢板桩前，除在锁口内涂以润滑油以减少锁口的磨擦力外，同时在未插套锁口下端打入铁楔或硬木楔，防止沉入时泥砂堵塞锁口。采用复式滑车组纠正钢板桩的倾斜。在坚实土地带插钢板时，将桩尖截成一定角度，利用其反力，使已倾斜的钢板桩逐步恢复正常。 D、钢板桩锁口漏水预防措施 当钢板桩由于插打不当、吊装不慎撞击等作用，致使锁口发生变形，出现渗漏时，在漏水锁口处的围堰外侧利用导管投撒细煤渣，煤渣沉至漏水高度处即可堵塞漏水，或用麻袋盛装细煤渣沉入水中，用活扣反倒在漏水部位，亦可堵漏。 E、钢板桩围堰质量要求 a、 桩尖高程符合设计要求； b、 经过整修或焊接的钢板桩做锁口通过试验； c、钢板桩接长时，采取等强度焊接接长，相邻钢板桩接头上下错开2m以上； d、合龙时楔形桩上下口宽度差不大于桩长2%； e、 到达设计高程后的倾斜度不大于1%。 2、 围堰内抽水、安装内支撑 钢板桩插打完毕后，即可抽水，安装内支撑。边抽水边堵漏，水抽干后即可人工开挖或水下吸泥开挖至承台底标高以下150cm（具体厚度根据地质情况定），由于漓江水并不很深，采用排水法进行堰内挖土清淤，人工挖除围堰内的土方。 3、封底砼灌注围堰内清基完毕后，利用原钻孔平台作为封底砼的施工平台。在平台上设置布料器，以便砼浇筑过程中，能均匀布料、补料，防止砼由于补料不足、不产生流动或流动困难而达不到浇筑半径的要求。导管采用273mm，壁厚10mm的无缝钢管，管节长度加工成1m、2m、3m、4m等不同长度，以方便拆卸，各管节之间采用法兰盘连接。根据施工规范要求，导管按水下砼流动半径4m计算布置，导管底口距河床0.20.3m，导管上连接灌注漏斗。先灌河床最低处的导管，由低处到高处逐根封口灌注，在灌注过程中，经常测量砼表面标高，指导布料及导管的提升，使砼均匀上升，以免造成砼面高低偏差过大，同时，也避免导管埋置过浅而使导管悬空，砼浇筑终结时，尽量调平砼表面平整度。 4、承台浇筑与质量控制 在围堰的防护下，进行破除桩头、绑扎承台钢筋及浇筑承台混凝土的施工，施工方法及质量控制与陆上承台施工一样。 5、钢板桩拔除 拔除前要注意钢板桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。拔除钢板桩采用振动锤与起重机共同拔除。后者用于振动锤拔不出的钢板桩，在钢板桩上设吊架，起重机在振动锤振拔的同时向上引拔。振动锤产生强迫振动，破坏板桩与周围土体间的粘结力，依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔出。拔桩时，先用振动锤将锁口振活以减小与土的粘结，然后边振边拔。较难拔的桩，可选用柴油锤先振打，然后再与振动锤交替进行振打和振拔。为及时回填桩孔，当将桩拔至比基础底板略高时，暂停引拔，用振动锤振动几分钟让土孔填实。拔桩产生的桩孔，可用振动法、挤实法和填入法填塞，及时回填以减少对邻近建筑物等的影响。 拔桩前拆除平整夯实作业场地。修筑临时运输道路，架设动力及照明线路，清除桩头附近堆土，检修机械设备，拟定施工方案。 拔桩选用振动拔桩机、吊车配合，并符合下列规定： 拔桩前用拔桩机卡头卡紧桩头，使起拔线与桩中心线重合； 拔桩开始略松吊钩，当振动机振1-1.5min后，随振幅加大拉紧吊钩，并缓慢提升； 钢板桩起到可用吊车直接吊起时，停振。钢板桩同时振起几根时，用落锤打散； 振出的钢桩及时吊出，起吊点必须在桩长1/3以上部位； 拔桩过程中，随时观察吊机尾部翘起情况，防止倾覆； 钢板桩逐根试拔，易拔桩先拔出。起拔时用落锤向下振动少许，待锁口松动后再起拔； 钢板拔出后桩孔及时填实。 拔桩中，操作方法正确、拔桩机振幅达到最大负荷、振动30min时仍不能拔起时，停止振动，采取其他措施。 在地下管线附近拔桩时，必须地管线进行保护，机械不得在上面作业。 拔出的钢板桩进行修整，并用冷弯法调直后待用钢板桩检查、编号、登记钢板桩运输钢板桩清理、涂油检查插打设备拆除钻孔平台上妨碍插打的部件安装导向框架钢板桩起吊、下插钢板桩合拢堰内吸泥清淤封底混凝土灌注围堰内抽水承台施工墩身施工抽拔钢板桩 图4 钢板桩围堰承台施工工艺流程图图5 钢板桩围堰结构图 6、大桥设计水中共用8个承台，根据不同情况，采取不同的施工方案。先选4#墩承台明挖基坑观测情况，如基坑内无水，则顺利完成施工，如基坑内有水，涌水较大，但都足以用水泵抽水达到施工条件。故4#，7#，8#墩承台采用明挖法顺利完成施工。5#、6#墩承台在水中，则采用钢板桩围堰施工承台。四、水上施工应急预案及措施1、可能出现的应急事故水上作业是安全保证的重点。项目部应对以下可能发生的事故制定应急预案：人员落水、船只碰撞等。2、施工现场项目部领导和调度值班与现场安全员保持24小时通讯联络。及时掌握天气预报及航运信息，调度安排施工。发现隐患及时报告项目部领导，以便及时采取措施组织救援。发生事故后，项目经理负责组织工程管理、安全质量、物资供应、设备管理等相关部门和现场施工队进行救援，按自救、互救的原则采取一切行之有效的措施，确保人身安全及财产安全。3、应急预案发生水上作业点施工人员落水 现场人员抛投救生圈或绳子，