特大桥钢板桩围堰施工方案

特大桥钢板桩围堰施工方案

二、编制范围三、工程概述八、施工周期安排九、主要设备投入一、编制依据汇报提纲七、主要施工方法六、围堰设计计算

五、钢板桩围堰布置四、围堰方案比选十一、安全保证措施十二、安全应急预案十四、工期保证措施十三、质量保证措施十、劳动力计划一、编制依据

1.招标文件、投标书，以及施工合同。2.设计文件、业主指导性施。3.国家及铁道部现行规范、规程、规则、验收标准。4.我集团公司质量、环境、职业健康安全管理体系文件。5.我集团公司拥有的科技成果、工法、机械设备、施工技术水平及类似工程施工经验。6.现场实际调查及地质勘探资料。二、适用范围

彭市汉江特大桥水中主墩基础施工。

三、工程概述

（一）工程概况（二）施工水位的确定（三）桩基施工平台（一）工程概况

彭市汉江特大桥主桥以一联（102.8m＋168m＋102.8m）预应力混凝土连续钢构跨越汉江河道。其中119＃位于堤岸边坡上，120＃墩位于汉江河道中，河道四季有水。（一）工程概况

主墩承台平面尺寸为26.9×21.1m，高度为5m，墩座平面尺寸为13.5×18.4m，高度为2.5m。单个承台下为20根Φ2.2m钻孔桩。河床土层以粉质黏土、粉土为主。（一）工程概况

大桥桥位处左侧河堤顶高程为37.1m，右侧河堤顶高程为38.3m，河床底最低标高为20.58m。施工条件：近十年最低水位为21.33m（2008年3月21日），最高水位为33.84m（2003年9月8日）。左右大堤间宽545m，最高通航水位36.26m，最低通航水位23.43m。（二）施工水位确定

主桥桩基计划在二〇〇九年二月底前完成，承台在二〇〇九年五月中旬完成，墩身在二〇〇九年五月底前出水（墩顶施工标高高于30m）。根据此计划，施工水位按按近八年同期最高水位为25.37m确定，考虑行船、风浪引起的水流冲击，钢板桩顶高增加到28.0m，施工检算按26m进行设防。（三）桩基施施工平台现场已设置：：119#墩钢管桩施工工平台，平台台顶高程为33.7m；120#墩筑岛平台，，平台顶高程程为28m。四、围堰方案比选选水中承台施工常用用钢围堰形式：一般情情况下下，高高桩承承台宜宜采用用钢吊吊箱围围堰；；低桩桩承台台宜采采用钢钢吊箱箱、钢钢板桩桩围堰堰。钢吊箱钢套箱钢板桩●从基础础结构构形式式看119#、120#墩主墩墩承台台属低低桩承承台，，施工工宜采采用钢钢板桩桩、钢钢套箱箱两种种方案案。这这两种种方案案在类类似工工程地地质及及水文文情况况下，，我单单位均均有成成功的的施工工案例例，围围堰的的施工工安全全与质质量在在工艺艺和施施工组组织方方面都都能得得到充充分的的保证证。●彭市市汉江江特大大桥施施工特特点看看彭市汉汉江特特大桥桥水中中墩是是我标标段施施工管管理重重点，，也是是控制制工期期的关关键工工作。。必须须紧抓抓枯水水期，，确保保二〇〇〇九九年汛汛前墩墩身出出水面面，为为后续续施工工创造造条件件，按按期完完成彭彭市汉汉江特特大桥桥墩身身和刚刚构梁梁施工工任务务。●方案案选择择要确确保1、5月31日之前前墩身身出水水面；；2、施工工安全全。方案一一钢钢1、119#墩钢套套箱围围堰（1）地处处岸边边斜坡坡，沿沿桥纵纵向两两侧高高差8m，下沉沉前必必须整整平，，但因因桩基基已施施工，，桩间间距离离较小小，加加上施施工平平台影影响，，河床床整平平困难难。（2）地质质为粘粘土及及粉质质粘土土，水水下开开挖难难度大大，施施工周周期长长。（3）需要要在现现场接接高套套箱、、双壁壁围堰堰内浇浇筑混混凝土土配重重辅助助下沉沉，增增加工工序，，拉长长时间间，成成本加加大。。（4）下沉沉垂直直度和和平面面位置置精度度要求求很高高。2、120#墩钢套套箱围围堰（1）平台台位置置填至至28m，按先先挖至至26m计，需需下沉沉高度度15m，难度度非常常大。。（2）根据据我单单位天天兴洲洲大桥桥061#墩类似似经验验，围围堰下下沉到到位需需要70天以上上，再再考虑虑承台台施工工20天，共共需90天时间间。（3）（4）同119#墩。我单位位天兴兴洲正正桥施施工中中，桥桥位地地质和和水文文条件件与汉汉江桥桥相似似，河河床土土层以以粉质质黏土土、粉粉土为为主，，承台台尺寸寸与水水文条条件也也大致致相同同。119#墩地处处坡地地,与天兴兴洲大大桥065#墩施工工情况况相同同；120#墩水深深条件件和地地形与与天兴兴洲大大桥060#墩接近近。方案二二钢钢板板桩围围堰●天兴洲洲大桥桥065#墩钢板板桩施施工，，从打打设钢钢板桩桩到承承台完完成总总共60天时间间：※2006年2月21日～25日完成成钢板板桩打打设；；※2月25日～3月8日，采采用长长臂挖挖机配配合吸吸泥开开挖的的方法法完成成基坑坑开挖挖，并并及时时、逐逐层安安装内内支撑撑；※3月9日～3月17日完成成封底底和桩桩头凿凿除；；※3月20日～3月25日完成成承台台第一一层钢钢筋、、模板板施工工；※4月4日承台台第一一层砼砼浇筑筑；※2006.4.14～2006.4.18承台第第二层层钢筋筋、模模板施施工；；※2006.4.19～2006.4.20承台第第二层层砼浇浇筑。。●天兴洲洲大桥桥060#墩钢板板桩施施工后后也分分两次次进行行承台台施工工，从从打设设钢板板桩到到承台台完成成总共共70天时间间，工工序同同065#墩。●汉江桥桥施工工在相相似条条件下下进行行方案案优化化，承承台一一次性性浇注注，有有望在在50天内完完成。。方案比比选初初步结结论：：两墩采采用钢钢板桩桩围堰堰方案案能满满足工工期需需要。。天兴洲洲065#墩钢板板桩围围堰钢板桩桩围堰堰合拢拢钢板桩桩围堰堰内支支撑五、钢钢板桩桩围堰堰布置置钢板桩桩采用用拉森森Ⅵ型，119＃墩承承台底底标高高比120＃墩高高2m，119＃墩采用20米钢板桩，，120＃墩采用22米钢板桩。。钢板桩拟采采用拉森Ⅵ型，其技术术参数：惯性矩56700cm4/m截面弹性模模量为2700cm3/m钢材材质为为SY295119＃、120＃墩内支撑撑根据挖深深不同分别别采用2道和3道。支撑系系统采用H588型钢作为圈圈梁，平面面支撑采用用φ530mm（δ10mm）、φ630mm（δ12mm）钢管结构构。119＃墩钢板桩桩围堰的布布置120＃墩钢板桩桩围堰的布布置钢板桩围堰堰竖向连接接竖向采用φ270mm钢管，与平平面支撑连连接形成三三维空间体体系，增强强支撑结构构稳定性。。六、围堰设设计计算钢板桩围堰堰实际计算算1、计算假设设本计算中土土层参数确确定，由现现场勘探取取样送检，，委托武汉汉地质工程程勘察院岩岩土测试研研究所试验验。后结合合经验，按按不利情况况取值。围堰设计时时计算水位位按＋26.0m考虑。钢板桩围堰堰实际计算算2、土压力计计算本工程土压压力计算采采用不考虑虑水渗流效效应的水土土分算法，，即钢板桩桩承受孔隙隙水压力、、有效主动动土压力及及有效被动动土压力。。以水位标高高＋26以基准，计计算各高度度点的水压压力、有效效土压力。。钢板桩围堰堰实际计算算3、各施工工工况及内力力计算本围堰施工工时，按上上层支撑已已安装，并并抽水（吸吸泥）至待待安装支撑撑下100cm处，计算各各支撑在各各阶段可能能出现的最最大反力和和钢板桩最最大内力。。根据施工工工序，分为为四个工况况；工况一、围围堰第一道道支撑加好好后，抽水水、吸泥到到＋21.5m标高时；工况二、围围堰第二道道支撑加好好后，抽水水、吸泥到到＋18.5m标高时；工况三、围围堰第三道道支撑加好好后，向围围堰内注水水至围堰外外标高，围围堰内吸泥泥、清淤到到＋11.486m标高时；工况四、围围堰封底砼砼浇注并达达到设计强强度后，围围堰内抽水水完成后。。钢板桩围堰堰实际计算算4、求钢板桩桩的最小入入土深度钢板桩的最最小入土深深度根据在在最不利状状况（工况况三）进行行求解。钢钢板桩的最最小入土深深度包括钢钢板桩上弯弯矩为零点点的入土深深度(x)和为克服弯弯矩零点钢钢板桩剪力力所需的被被动土深度度(y)。5、内支撑构构件的受力力计算6、封底砼厚厚度计算（（抗浮和封封底混凝土土拉应力计计算）7、坑底土抗抗隆起验算算七、钢板桩桩围堰施工工方法施工准备安装第一道道支撑作钢钢板桩插打打时的导向向插打钢板桩桩抽水、吸泥泥，安装第第三道内支支撑向围堰内注注水至围堰堰外标高，，水下吸泥泥、清淤水下浇注封封底砼抽水，安装装第二道内内支撑围堰内抽水水、第一节节5米承台的施施工拆除第三道道支撑、在在承台与钢钢板桩间回回填进行承台加加台、墩身身、托架的的施工拆除内支撑撑，拔除钢钢板桩（一）插打打钢板桩前前的准备工工作1、现场准备备拆除钻孔平平台，河床床清理，避避免障碍物物。119＃墩在围堰堰范围内清清除表面片片石等杂物物；120#墩在桩基施施工完后，，把筑岛顶顶标高降至至26m高程后再开开始钢板桩桩围堰施工工。2、钢板桩的的整理钢板桩检查查、登记、、整修；钢板桩长度度不够时接接长。3、钢板桩变变形检查对变形严重重的钢板桩桩进行校正正并做锁口口通过检查查；剔除钢钢板桩前期期使用后表表面因焊接接钢板、钢钢筋留下的的残渣瘤。。4、振动锤检检查振动锤是打打拔钢板桩桩的关键设设备，在打打拔前一定定要进行专专门检查，，确保线路路畅通，功功能正常，，振动锤的的端电压要要达到380－420V，夹板牙齿齿不能有太太多磨损。。5、涂刷黄油油混合物油油膏防渗：：为了减少少插打时锁锁口间的摩摩擦和减少少钢板桩围围堰的渗漏漏，在钢板板桩锁口内内涂抹黄油油混合物油油膏（重量量配合比为为沥青：黄黄油：滑石石粉：锯末末=4：6：10：1）。（二）钢板板桩围堰的的吊运、插插打1、插打前的的准备2、钢板桩的的吊运3、钢板桩的的插打钢板桩的插插打应该从从上游中心心开始为宜宜，向两侧侧对称依次次插入，在在下游侧合合拢。为了确保每每一片钢板板桩插打准准确，第一片钢板板桩是插打打的关键，确保钢板桩插正、插直直。整个施工过过程中，要要用锤球或或水平尺始始终控制每每片桩的垂直度，及及时调整。。钢板桩插打至设计计标高后，，及时与导向架进进行焊接，以抵抗水水流冲击。。插打钢板桩桩时应保证证其倾斜度不大大于0.5%，且要紧靠内导导框，其间隙不不得大于20mm。否则要采采取措施，，检查加固固内外导框框等。钢板桩插打打时，插一组打一一组，到剩下最最后几组时时，改为先先全部插入入并使之合合拢后，再再逐根打到到设计深度度。插打过程中中，须遵守守“插桩正直，，分散即纠纠，调整合合拢”的施工。4、钢板桩的的合拢当误差不大时时可采取千斤斤顶互顶、、滑车组张张拉等办法法调整合拢口口尺寸，然后后插入合拢拢钢板桩。。当误差较大大采取可制作异形形钢板桩进行合拢。。钢板桩围堰堰合拢后，必须将外外导环与钢钢板桩之间间空隙逐个个以硬木塞紧。。（三）钢板板桩围堰可可能遇到的的问题及预预防措施1、插打钢板板桩预防倾倾斜的措施施在插钢板桩桩前，除在在锁口内涂涂以润滑油油以减少锁锁口的磨擦擦力外，同同时在未插插套锁口下下端打入铁铁楔或硬木木楔，防止止沉入时泥泥砂堵塞锁锁口。采用复式滑滑车组纠正正钢板桩的的倾斜。在坚实土地地带插钢板板时，可将将桩尖截成成一定角度度，利用其其反力，使使已倾斜的的钢板桩逐逐步恢复正正常。2、钢板桩锁锁口漏水预预防措施钢板桩由于于插打不当当、吊装不不慎撞击等等作用，致致使锁口发发生变形，，出现渗漏漏。其补救救措施是在在漏水锁口口处的围堰堰外侧利用用导管投撒撒细煤碴，，煤碴沉至至漏水高度度处即可堵堵塞漏水。。或用麻袋袋盛装细煤煤碴沉入水水中，用活活扣反倒在在漏水部位位，亦可堵堵漏。（四）围堰堰内抽水、、吸泥、安安装内支撑撑及水下封封底1、钢板桩插插打完毕后后，开挖过程中及时进行内支撑的安装。2、围堰内开挖采用长臂挖挖机或小型挖机机配合吸泥开挖挖的方法进行。上部开挖可采用用挖机直接开挖挖，当基坑较深，，也可采用小型型挖机进行基坑坑内进行开挖施施工。进入钢板板桩围堰底部施工时，由于水水深压力大，可可采用有水开挖，采用长臂挖机机或小型挖机配配合吸泥开挖的的方法进行，以以确保施工安全全。围堰内清基基采用吸泥机进进行，吸泥机管管径φ250mm，由两台22m3的内燃空压机通通过风包供风，，吸泥机由设在在钢板桩围堰上上的可移动钢索索吊动，为了向向围堰内及时补补水，围堰上设设置补水孔（在在钢板桩插打前前在钢板桩上设设置，打插到位位时，补水孔位位于水面以下）），靠近桩基及及钢板桩的位置置，泥砂较难吸吸出，可由潜水水工以软射水管用0.3mpa～0.5mpa的水压将泥砂冲冲向吸泥机附近近吸出，钢板桩和护筒上上粘着的粘土泥泥块用水冲洗干干净（或采用钢丝刷刷进行清理），，以保证封底砼砼和护筒及钢板板桩粘着为一体体，加强封底砼的抗抗折抗浮作用。开挖施工中，随随时检查支护，，做好防、排水水工作，并加强底部渗水观观测，防止突然然涌水现象的出现。（五）承台、墩墩身施工1、基坑检验主要检验内容：：基底的平面位置置、尺寸大小和和基底高程满足足施工工艺要求求，保证承台的的设计尺寸和位位置并满足承台台施工所需的净净空间。基底处理和排水水情况，保证承承台施工期间，，垫层混凝土表表面无积水。基底高程满足±5cm的允许偏差要求求。2、切割护筒、凿凿除桩头桩头凿除采用风风镐配空压机进进行，桩头凿除除后顶标高应比比设计承台底位位置高20cm左右，要求桩头头露出新鲜混凝凝土，表面清理理干净，无浮渣渣，保证桩头顶顶端齐平无破损损、无漏筋等现现象。3、绑扎5米高承台钢筋、、安装模板、浇浇注混凝土；4、5米高承台施工完成后后，在承台与钢钢板桩之间注砂砂、土混合物并注注水使其密实。。然后拆除承台台上第一道支撑撑，也可以采取取在钢板桩与承承台四周顶面以以下预留50cm高度的空间，采用混凝土填充充的方法以增加对钢板桩的的支撑力。5、进行承台墩座座、墩身和托架架的施工。（六）围堰的拆拆除1、钢板桩围堰的的拆除与安装工序序相反，先向围堰内加水水至待拆除支撑撑下1米处，然后在拆拆除该道支撑；；2、最后一道支撑撑拆除先向围堰堰内注水至围堰堰外水位标高，，拔除钢板桩；；3、待所有钢板桩桩均拔除后，再再拆除第一道支支撑。4、钢板桩拔除方方法：先用打拔桩机夹夹住钢板桩头部部振动1min～2min，使钢板桩周围围的土松动，产产生“液化”，减少土对桩的的摩阻力，然后后慢慢的往上振振拔，拔桩时注注意桩机的负荷荷情况，发现上上拔困难或拔不不上来时，停止止拔桩，可先行行往下施打少许许，再往上拨，，如此反复可将将桩拔出来。八、围堰施工周周期安排序号工作内容时间(天)

1河床清理、导向安装32钢板桩插打及固定103第二道内支撑安装54第三道内支撑安装75吸泥封底156合计40九、主要设备投投入序号设备名称规格型号数量备注1钢板桩拉森Ⅵ（L=20，22m）各1套2浮吊80t1台3履带吊50t4台4振动锤ICE28C/DZ90型2台激振力116t/46t5潜水设备2套6空气吸泥机3套1套备用7空压机22m3/min2台8射水装置3套1套备用9汽车吊25t1台10钢结构加工车间、设备1套11封底设备1套平台、料斗、导管12自卸汽车10台基坑土方运输13长臂挖机臂长25m、挖深20m2台14小型挖机4台15驳船4艘运泥16承台、墩身模板各2套主要设备表根据节点工期要要求，采用集中管理，流水水作业组织现场施工，，管理人员采取取二班倒、施工人员采取三三班倒作业，最大限度的发挥挥施工人员的作作业效率。现场配备12名管理人员，负责施工管理理、技术服务等等方面的工作。。施工人员350人，数量配置能满足足两个水中墩同同时施工需要。。十、劳动力组织织十一、施工安全全保证措施1、对操作人员进进行安全思想教育，，提高操作人员员安全意识，实实行培训持证上上岗制度，不经培训训或无证者，不不得进行上岗操操作。2、建立好钢板桩桩安全管理制度度，完善好安全管理理体制，制订钢板桩安全施工工应急方案。3、施工前对围堰结构进行行外委检算，包括过程中各工工况下的结构刚刚度、强度和稳稳定性检算，以以及抗隆起检算算；同时，进行专家论证和和优化工作，确保结构安全。4、施工时加强钢板桩变形形监测工作，发发现异常及时撤撤离人员和设备。5、严格按照围堰工工况要求进行施施工，及时设置内支支撑，工况如有有变更要重新进进行检算。控制制施工焊缝质量量，确保支撑截截面尺寸和数量量要求。6、根据海事部门门要求，在围堰外设置防撞撞设施，设置警示灯、警警示标志，加强水上施工工防护，确保通航和施工工安全。7、钢板桩和钢护筒筒上用水冲洗干干净，以保证封底砼砼和桩身及钢板板桩粘着力，加强封底砼的抗抗折抗浮作用。8、承台施工完成后后，在承台与钢钢板桩之间及时时回填密实以增加对钢板桩桩的支撑力。9、针对参加水上上作业的所有人人员都必须佩带安全物物件如安全帽、救生生衣、防滑鞋、、安全带（根据据需要）等。否否则严禁进入围堰工作面面。10、施工现场各项项操作规程、安安全标志必须醒醒目，有关负责责人、具体操作作人要明确，严严禁非专业人员员操作。起吊设备和水上上设备应经常进行行保养和检查，滑轮和钢丝绳绳经常检查和更更换，使其有良良好工作状态，，保证起吊安全全。在钢板桩插打过程程中，要设专人人指挥。11、六级以上大风、暴雨、暴暴雪天气条件下下应停止一切起起吊作业。同时夜间施工工时必须有良好好的照明。12、保证用电安全，，对于施工作业面面上的电缆、配配电箱等应经常常进行检查。电电缆无破损且布布置合理；配电电箱有电工负责责开关，不得随随意打开。13、预防易发事故的的发生。十二、安全应急急预案1、当发生水上作作业面施工人员员和船员落水时时现场人员抛投救救生圈或绳子，，大声呼救，利利用有效联络方方法向就近动力力船舶报告落水水人员方位。如如在夜间可采用用照明灯照射落落水者，组织动动力船舶及时搜搜救。现场负责人立即即向本单位应急急救助领导小组组及救援部门报报告。报告内容容必需说明出事事地点、时间、、落水人员数量量及详细情况。。落水人员被救起起，根据伤势情情况及时送往医医院救治，并提提前通知救护车车在码头接应。。2、当钢板桩围堰堰发生漏水时钢板桩围堰在抽抽水后若存在较较小的漏水现象象，在抽水时，，可以看到哪条条缝出现漏水，，利用漏水处水水压差降产生吸吸力的原理，在在漏水处钢板桩桩上迅速溜下一一袋干细砂或锯锯木屑、粉煤灰灰（煤碴）等填填充物，在吸力力的作用下，填填充物会被吸入入接缝的漏水处处，将漏水通道道堵塞，有效的的减少漏水量。。若抽水后漏水水现象较为严重重，则将旧棉被被或土工布裁剪剪成3－5cm的长条状，派潜潜水员将漏水处处用棉条从水面面堵塞至河床面