长江大桥主墩围堰施工技术

长江大桥主桥围堰施工技术

汇报内容

第一章、工程概况第二章、主桥地形、地貌、地质、水文第三章、主墩基础概况第四章、主桥承台施工方案一、11#墩围堰二、12#墩围堰三、13#墩围堰第五章、施工控制要点一、11#墩围堰施工控制要点二、12#墩围堰施工控制要点三、13#墩围堰施工控制要点第六章、结束语

桥跨布置从北到南分别为：10×49.2m双线简支箱梁+（130m+2×275m+130m）双线连续刚构柔性拱+14×48.2m双线简支箱梁+（56+108+56）m双线连续梁+9×32m单线简支梁，桥总长2526.71m，主桥宽14.4m。全桥共41个墩台，其中主桥11#～13#墩为12×φ3.0m钻孔桩基础，余下分别为φ2.0m及φ1.5m钻孔桩基础。第一章工程概况第一章长江大桥主桥立面图：工程概况宜万线特大桥位于湖北省市区,桥址处北岸为湖北开关厂与市三峡瓷器厂,北岸引桥跨越市的两条主要干道，夷陵大道和东山大道;南岸为市点军区,南岸引桥跨越江中的胭脂坝沙洲；桥位在夷陵长江大桥下游4.8km处。大桥跨越北岸丘陵区、河流阶地区、河床漫滩区及南岸丘陵区等地貌单元,其中南岸丘陵区海拔高度56～120m,相对高差60～70m,自然坡度20～300,地势略起伏,地形多陡坎,多为荒山,局部辟为农田及居民区,间有小型丘间谷地,低洼狭长,冲沟发育,北岸河流阶地区地势平坦开阔,辟为市区,民房、厂房。主桥处于长江主河道，河床面标高为＋20.0m～＋31.0m。桥址处自上而下地层依次为地表人工填土层（0～5m，局部可达10m），粘土层，粉砂、细砂中砂层，卵石土圆砾土漂石土层，卵石含量高达50﹪以上，强风化泥岩（砂岩）层及弱～微风化泥（砂）岩层，微风化砂岩单轴抗压强度为26.89MPa。主河槽河床覆盖层较薄，11#墩处无覆盖层、12#墩处约5.m厚覆盖层、13#墩处约20.m厚覆盖层。气候温和、雨量充沛、日照充足，四季分明。年平均气温15.9～16.5OC，元月份平均气温4.1OC，7月份平均气温28.1OC。雨量多集中在6～8月，年平均降雨121天。主要风向东风、西风，年平均风速2.5m/s左右，历史最大风速34m/s，风向北偏西。长江每年5～10月为汛期，汛期水位变化较大，高达＋52.0m，枯水期水位相对稳定，一般为＋38.0m左右，施工水位按+42.0m考虑。第二章主桥地形、地貌、地质、水文

11#墩位于主河槽北岸水域，基础为Φ3m钻孔桩12根，桩长26m，承台尺寸17×23×5m；墩位处河床面标高约＋28.9m～＋31.2m，河床从至万州方向倾斜高差2m多，基岩裸露，无覆盖层,且岩面局部标高高于承台底面标高＋31.06m，承台底基岩为白垩系砂岩,且该墩位处水域为中华鲟产卵保护区。12#墩位于主河道的中间，基础为Φ3m钻孔桩12根，桩长45m，承台尺寸17×23×5m河床面标高为＋20.0m左右，覆盖层厚度为4.0m～5.0m，此处长年水深为8.0m～10.0m左右，汛期水深可达30.0m左右，水流流速较大，承台底标高为＋31.06m，承台底面高出河床面10.0m，施工承台时承台底以上水深10.0m。13#墩靠近胭脂坝江心洲,地势平缓,墩中心里程为DK4+930,原地面高程为+37.2m左右。13#墩基础由12根φ3.0m钻孔桩组成，桩长40m，桩顶高程为+31.06m，桩底高程为-8.94m。地质情况，高程在+37.2m～+20.2m范围为卵石层，+20.2m～-1.9m范围为强风化岩，-1.9m以下为微风化岩。桥墩处下伏基岩面平缓，产状稳定，弱风化层标高略有起伏，微风化层标高稳定，基岩单轴饱和抗压强度10.8～37.8Mpa。第三章主桥基础概况

1、方案选择：11#墩位于主河道北侧，桥墩处无覆盖层，岩面倾斜，河床面标高为＋29.0m～＋31.0m左右，承台底标高为＋31.06m，此墩承台若采用常规的围堰内封底混凝土方法止水来施工，没有封底混凝土厚度的空间，而该水域为中华鲟保护区，又不允许进行水下爆破作业来开拓空间，因此只能采取非常规的外止水方法来进行承台施工。经过地下连续槽结合双壁围堰、钢板桩结合双壁围堰、开口高低刃脚双壁钢围堰等多种方案的详细比较，根据桥墩处水位、地形、地质及水保环保要求等情况，利用地下连续墙原理，采用开口高低刃脚双壁钢围堰方案，在围堰双壁内水封混凝土，并设置抗剪桩，使围堰能止水、承受外侧水压力、水流冲击力，围堰内能够抽水可以顺利进行承台施工。第四章主桥承台施工方案一、11#墩围堰第四章图111#墩双壁钢套箱围堰施工总图主桥承台施工方案2、围堰结构：围堰平面尺寸为内圈17.0m×25.0m、外圈21.0m×29.0m，围堰高度为9.5m～11.7m，设计施工水位为＋40.0m，顶口高出施工水位1.0m。围堰壁采用δ＝5mm厚的钢板、加横竖向角钢加强肋，双壁间距离为2m、内设角钢支撑。围堰具体尺寸见平面布置图。围堰高度分2节，顶节5m高，底节依据河床面地形分成4.5m～6.7m不等高度，并根据实测河床断面具体修整；围堰平面上根据起吊、运输能力分为24块在车间内制造，块与块之间在拼装船上焊接成整体，为保证水封混凝土灌注质量将围堰底节用隔舱板分为8个舱。为抵抗水流冲击力和外侧不均匀水压力，沿围堰四周双壁内布置10根φ1.0m的抗剪桩，抗剪桩嵌入基岩3.0m，桩内布置钢筋笼。围堰双壁间内水封C30混凝土，其顶面标高控制在＋35.0m以下。

第四章主桥承台施工方案一、11#墩围堰第四章主桥承台施工方案图211#墩围堰拼装1、方案选选择：12#墩墩位于主主河道的的中间，，河床面面标高为为＋20.0m左右，，覆盖层层厚度为为4.0m～5.0m，此处处长年水水深为8.0m～10.0m左右，，汛期水水深可达达30.0m左左右，水水流流速速较大，，承台底底标高为为＋31.06m，承承台底面面高出河河床面10.0m，施施工承台台时承台台底以上上水深10.0m，根根据以上上情况，，采用单单壁钢吊吊箱围堰堰方案施施工承台台。第四章主桥承台台施工方方案二、12#围堰堰图312#墩单壁壁吊箱围围堰总图图2、围堰堰结构：：单壁钢钢吊箱围围堰主要要由底板板、侧板板、内支支撑及圈圈梁、吊吊挂系统统、导向向结构和和封底混混凝土组组成，平平面尺寸寸为17.65m×23.65m，，高度11.0m，分分为4m＋4m＋3m。导向向结构及及兜缆主主要是控控制吊箱箱围堰的的平面位位置，在在围堰侧侧板内壁壁与钻孔孔钢护筒筒之间设设置两层层导向结结构，第第一层设设在距围围堰底板板2m处处，第二二层设在在距围堰堰底板4.5m处，每每层8个个导向支支腿焊于于围堰侧侧板上，，靠近钢钢护筒端端设有滚滚轮。为为使吊箱箱围堰准准确顺利利下放到到位，在在围堰下下游设上上、下两两道（第第一道离离围堰底底端1m，第二二道离围围堰底端端3m处处）兜缆缆。第四章主桥承台台施工方方案二、12#墩围围堰第四章主桥承台台施工方方案图412#墩整体体起吊浮浮运到位位1、方案案选择：：13#墩位于于主河道道南侧，，枯水期期在岸滩滩，汛期期在水中中，是一一个“两两栖”墩墩，水位位的变化化对基础础施工影影响很大大。此处处地面标标高为＋＋39.0m左左右，覆覆盖层为为卵石土土，层厚厚17.12～～17.5m，，卵石含含量50﹪左右右，粒径径大者可可达60cm，，层底部部有胶结结性，透透水性强强。承台台底面标标高为＋＋31.06m，进入入覆盖层层8.0m，考考虑2.0m封封底混凝凝土厚度度，围堰堰必须在在覆盖层层内下沉沉10.0m，，结合13#墩墩工期因因素，采采用双壁壁钢沉井井方案施施工承台台。第四章主桥承台台施工方方案三、13#墩围围堰图513#墩双壁壁钢沉井井施工总总图2、围堰堰结构：：13#墩双壁壁钢沉井井外圈平平面尺寸寸为28.0m×22.0m，双双壁厚度度1.5m，围围堰高度度为12m，直直段部分分分上、、下两个个6m节节,四角角分4个个3m节节进行组组拼，设设计双壁壁顶口标标高＋40.5m，考考虑到长长江水位位可能提提前上涨涨，在双双壁顶面面再加一一节3.0m高高度单壁壁围堰，，顶口标标高＋43.5m，保保证13#墩能能够在长长江汛期期连续施施工。围围堰包括括围堰侧侧板、内内支撑、、及围堰堰下放导导向装置置及双壁壁内填充充混凝土土等部分分。围堰堰内取土土方法是是决定围围堰下沉沉速度的的主要因因素之一一，根据据13#墩的地地质、水水位等情情况，通通过对挖挖掘机、、抓泥斗斗、冲抓抓锥、吸吸泥机及及人工开开挖等多多种方法法比较，，最后选选择臂长长18.0m长长臂挖掘掘机取土土方法。。第四章主桥承台台施工方方案第四章主桥承台台施工方方案图613#墩双壁壁钢沉井井使用长长臂挖掘机取取土下沉沉11#墩墩围堰不不是采用用常规的的灌注封封底混凝凝土方法法止水，，而是采采用在围围堰双壁壁内灌注注混凝土土方法止止水，因因此在施施工中应应注意以以下几点点：1、围堰堰下的河河床面高高程测量量要准确确，保证证围堰底底口与河河床面密密贴较好好，保证证围堰底底口受力力均匀；；2、围堰堰与河床床面之间间空隙的的堵塞质质量好坏坏，直接接影响止止水效果果，双壁壁外侧均均由潜水水工用水水泥砂袋袋进行堵堵塞，并并要求潜潜水工逐逐点检查查、签证证确认；；3、双壁壁内清基基干净程程度，保保证水封封混凝土土与基岩岩粘结好好，否则则影响止止水效果果；4、双壁壁内的抗抗剪桩是是承受围围堰的水水流冲击击力和侧侧压力的的不平衡衡力，桩桩内布置置钢筋笼笼，保证证水封混混凝土灌灌注质量量，确保保围堰结结构安全全；5、壁内内混凝土土水封的的质量，，直接影影响围堰堰止水质质量，采采用分仓仓逐个灌灌注混凝凝土，确确保每一一个仓混混凝土灌灌注质量量。第五章施工控制制要点一、11#墩围围堰施工工控制要要点为保证围围堰刃脚脚能和河河床密贴贴吻合，，必须精精确测出出河床高高程，由由于在墩墩位施工工平台形形成后，，墩位处处水流增增大且形形成紊流流，其河河床高程程经各种种方法均均难准确确测量，，故采取取在围堰堰第一次次初下放放到河床床面后，，先将围围堰调平平,然后后在围堰堰双壁内内用测杆杆对其内内外壁每每隔半米米测量一一次，同同时派潜潜水员从从围堰双双壁内下下水对围围堰着床床情况及及河床面面进行精精确测量量。将围堰重重新提出出水面，，结合测测杆测量量数据和和潜水员员测量数数据对围围堰刃脚脚进行二二次修整整，使围围堰达到到与河床床准确的的密贴吻吻合。第五章施工控制制要点要点一：：保证围围堰刃脚脚与河床床基岩面面密贴图7围围堰刃脚脚j精确修整为克服墩墩位围堰堰外侧的的水流冲冲击力，，堵漏采采用的是是“大堵堵”、““小堵””相结合合的办法法，即先先在围堰堰外侧面面抛堆大大沙袋，，再由潜潜水工局局部塞填填小沙袋袋堵塞。。围堰内内侧和隔隔舱板堵堵漏，由由潜水工工下水用用装满水水泥和沙沙的小沙沙袋堆码码。第五章施工控制制要点要点二：：围堰的的堵漏图8围围堰隔仓板堵堵漏抗剪桩采采用3台台冲击钻钻施工，，钻机顺顺围堰边边长方向向布置，，下垫分分配梁。。抗剪桩桩施工时时嵌岩深深度不得得小于3m，桩桩径不得得小于ΦΦ1m，，在灌注注水下混混凝土之之前安装装钢筋笼笼，桩内内混凝土土与围堰堰内混凝凝土同时时一次性性灌注。。第五章施工控制制要点要点三：：围堰内内抗剪桩桩施工图911#墩墩围堰双双壁内抗抗剪桩施施工围堰底节节共划分分为8个个舱，每每个舱水水封时均均布置3φ325mm根根导管，，抗剪桩桩内必须须布置一一根，每每根导管管长度根根据其河河床标高高和抗剪剪桩孔底底标高而而定，导导管底口口悬空30cm，在每每个平面面支撑菱菱形空挡挡内布置置一个测测点。为了保证证混凝土土与岩面面的有效效结合，，在进行行水封混混凝土前前，必须须对围堰堰内岩面面进行清清理，用用高压射射水冲洗洗，清除除岩面的的浮泥、、钻渣等等杂物。。第五章施工控制制要点要点四：：围堰壁壁内水封封混凝土土质量保保证措施施图10围围堰堰壁内水水封混凝凝土施工工12#墩墩吊箱围围堰虽然然是常规规的施工工方法，，但该围围堰平面面尺寸较较大，因因此在施施工中应应注意以以下几点点：1、围堰堰底板上上预留钻钻孔桩钢钢护筒的的位置及及尺寸要要根据实实际桩位位预留，，并且要要考虑钢钢护筒倾倾斜度的的影响，，便于围围堰能准准确、顺顺利下放放到位。。第五章施工控制制要点二、12#墩围围堰施工工控制要要点2、钢护护筒的外外壁在封封底混凝凝土范围围内必须须清理干干净，在在封底混混凝土厚厚度范围围内护筒筒周围水水下焊接接短钢筋筋，保证证封底混混凝土与与护筒之之间粘结结力满足足设计要要求；3、围堰底板预留留孔洞与护筒之间间采用水泥沙袋进进行堵漏，应经潜潜水工逐一检查；；4、吊杆要按照计计算的长度进行安安装控制，保证多多根吊杆受力均匀匀；5、根据混凝土生生产能力和水封导导管数量将封底混混凝土用隔仓板将将封底混凝土分两两次灌注，确保封封底混凝土灌注质质量。第五章施工控制要点13#墩沉井要在在大粒径卵石土层层中下沉10.0m，其难度是很很大的，有效的取取土方法和克服沉沉井外侧土的摩阻阻力，将直接影响响沉井下沉的速