墩台围堰施工方案设计

桥梁墩台钢板桩围堰专项施工方案一、编制依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）本工程详细勘察阶段地质勘察报告墩台结构设计图纸及施工组织总设计施工现场实测水文数据及周边环境调查报告企业现有机械设备性能参数及施工技术能力评估报告二、工程概况（一）项目背景本工程为跨江特大桥3#、4#主墩施工，位于长江下游某河段，主墩承台设计为低桩承台结构，承台底标高-6.8m，施工区域河床标高-2.3m，常水位+1.5m，最大水深9.3m。根据地质勘察资料，河床表层为2.5m厚松散粉细砂层，其下为8m厚黏土层，底部为中风化砂岩。（二）水文气象条件水位特征：历年最高洪水位+3.2m，最低枯水位+0.8m，最大水位变幅2.4m，水流速度1.8m/s（洪水期）气候条件：亚热带季风气候，年均降水量1200mm，6-9月为台风季，最大风力12级，冬季极端低温-5℃（三）围堰设计参数采用拉森Ⅳ型热轧钢板桩围堰，平面尺寸28.5m×14.2m矩形结构，桩长18m，单根重量77kg/m，锁口形式为阴阳舌型。围堰设计安全系数：抗倾覆1.5，抗滑移1.3，渗透稳定1.2。三、施工总体部署（一）施工流程施工准备→导框安装→钢板桩插打→内支撑安装→基坑排水→封底混凝土浇筑→承台施工→围堰拆除（二）施工分区材料堆放区：设置钢板桩专用堆放平台（承载力≥150kPa），采用20cm厚C20混凝土硬化+10cm碎石垫层加工区：配置型钢切割设备、焊接工作站及锁口整形机作业区：利用钻孔平台改造为围堰施工操作平台，设置4个吊装作业半径覆盖区（三）进度计划施工阶段工期（天）关键节点导框安装7导框轴线偏差≤50mm钢板桩插打12合拢精度≤100mm内支撑体系10支撑预加应力50%设计值排水封底8封底混凝土强度达80%四、关键施工技术（一）钢板桩处理工艺进场验收：采用1.8m标准桩进行锁口通过性检查，通过率100%；桩身弯曲度≤1/1000，局部破损面积≤5cm²锁口处理：清理：高压水枪冲洗锁口内杂物整形：采用液压锁口矫直机修复变形锁口润滑：涂刷特制防渗油膏（黄油:沥青:锯末=2:2:1）异形桩加工：转角处采用90°焊接异形桩，切割面采用二氧化碳保护焊，焊后进行24小时时效处理（二）导框系统施工结构组成：由内导梁（2I45b工字钢）、外导梁（I56b工字钢）及连接系组成双层矩形框架安装精度控制：平面位置偏差≤30mm高程偏差≤20mm对角线差≤50mm固定系统：通过钢牛腿与钻孔平台钢管桩焊接，采用三角支撑加固，牛腿焊缝高度≥8mm（三）钢板桩插打施工设备配置：25t履带吊（主吊）+DZ60振动锤（激振力600kN）+导向架插打工艺：顺序：从上游角桩开始，分两侧向下游合拢（编号S1-S128）垂直度控制：采用双经纬仪正交监测，每米偏差≤1cm合拢技术：提前3块桩测量调整，采用楔形桩（斜度1:200）精确合拢特殊情况处理：遇到孤石：采用地质钻机引孔（φ200mm）后继续插打锁口卡滞：使用液压千斤顶顶推纠偏，单次顶推力≤100kN（四）内支撑体系施工支撑布置：第一层支撑：高程+1.2m（围檩采用2H400型钢）第二层支撑：高程-1.5m（围檩采用2H500型钢）第三层支撑：高程-4.0m（围檩采用双拼H型钢）安装工艺：测量放样→围檩安装→牛腿焊接→钢管支撑就位→预加应力（采用液压千斤顶分三级加载）支撑轴线偏差≤30mm，顶面高程偏差≤20mm节点处理：支撑与围檩采用刚性连接，节点处设置加劲板（厚度16mm）（五）基坑排水与封底排水系统：集水井：4个角点设置φ800mm集水井，深度1.5m排水设备：4台Φ150mm污水泵（扬程20m，流量150m³/h）封底混凝土：材料：C30水下混凝土，设计厚度2.0m，抗渗等级P8浇筑：采用6套导管同时浇筑，导管埋深控制在2-6m，初凝时间≥12h养护：采用蓄水养护，养护期≥14d五、稳定性计算与监测（一）关键计算参数计算项目计算方法控制指标计算结果抗倾覆稳定瑞典圆弧法安全系数≥1.51.82渗透稳定流网法水力梯度≤0.80.65钢板桩强度弹性支点法应力≤215MPa186MPa支撑轴力有限元法最大轴力≤1800kN1560kN（二）监测方案监测项目：围堰位移：采用全站仪进行三维坐标监测（频率1次/天）支撑应力：在每层支撑安装振弦式应力计（精度0.1MPa）地下水位：布设8个测压管，采用水位计监测（频率2次/天）预警值：水平位移：20mm/天或累计50mm支撑应力：达到设计值的80%水位差：超过2.5m六、安全专项措施（一）防台风措施预警响应：收到蓝色预警后12小时内完成加固加固措施：安装防风缆绳（4根Φ20钢丝绳，地锚抗拔力≥150kN）振动锤与钢板桩刚性连接所有松散材料收拢固定应急设备：配备2台200kW柴油发电机作为应急电源（二）防渗漏措施施工期：锁口采用膨胀橡胶止水条（膨胀倍率≥250%）渗漏点采用“双液注浆”处理（水玻璃:水泥浆=1:1）运营期：设置水位观测管，发现渗漏立即启动备用排水系统（三）高空作业防护操作平台满铺5cm厚防滑木板，设置1.2m高防护栏杆+安全网所有临边作业人员必须使用双钩安全带，配备速差自控器夜间施工设置LED泛光灯（照度≥50lux），危险区域设置警示灯带七、质量保证体系（一）原材料控制钢板桩进场需提供出厂合格证、材质单，并进行力学性能抽检（每200根一组）焊接材料采用E5015焊条，使用前经350℃×1h烘干处理混凝土采用双掺技术（粉煤灰+矿粉），坍落度控制在180±20mm（二）工序质量控制三检制：班组自检→技术员复检→质检工程师终检关键工序控制点：钢板桩垂直度（允许偏差1/200）支撑预加应力（偏差±5%）封底混凝土平整度（≤50mm/2m）质量记录：建立《围堰施工质量追溯台账》，保存期5年八、施工机械设备配置设备名称型号规格数量主要参数振动锤DZ602台激振力600kN，功率45kW履带吊QUY252台最大起重量25t，主臂长31.5m液压千斤顶YCW2008台额定顶力2000kN，行程200mm污水泵150WQ6台流量150m³/h，扬程20m全站仪TS601台测角精度0.5″，测距精度1mm+1ppm九、应急预案（一）围堰变形超标应急响应：立即停止抽水，启动备用电源向基坑补水加固措施：增设临时内支撑（采用Φ630×10钢管）对变形较大区域进行钢板桩注浆加固必要时卸载基坑周边堆载（二）管涌处理识别特征：基坑底出现冒砂、水位突然下降处置流程：立即用沙袋回填管涌点（形成反滤层）采用双液注浆（水泥+水玻璃）加固地基降低抽水速度，控制水位下降速率≤0.5m/d（三）人员落水救援配备2艘救生艇（带马达）及救生圈、救生衣等设备建立50m范围警戒区，设置救生绳及瞭望哨岸上设置急救站，配备AED及急救药品十、围堰拆除（一）拆除条件承台混凝土强度达到设计强度100%墩身施工至+5.0m标高以上拆除时段选择在枯水期（水位≤+1.0m）（二）拆除工艺顺序：从上至下拆除内支撑→从下游向上游拔除钢板桩设备：采用25t吊机+振动锤（控制振动力≤400kN）钢板桩修复：清除锁口内杂物及混凝土检查锁口变形，采用专用工具整形涂刷防锈漆（环氧富锌底漆+氯化橡胶面漆）（