大桥水中桩及承台施工方案.doc

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目 录
一、工程概况 2
一)、工程基本情况 2
二）、气候及水文情况 2
二、施工方案与方法 3
一）、水中钻孔桩施工方案 3
（一）、总体施工思路 3
（二）、钢便桥施工方案 3
二）、主桥承台施工方案 5
（一）钢板桩围堰（无底套箱） 7
三、北流河大桥施工重难点
四、刚便桥及工作平台、承台施工第二施工方案
附图：1、刚便桥平面布置图
2、刚便桥及工作平台、水中承台材料计算书

大桥基础及下部构造施工方案
一、工程概况
一)、工程基本情况
本工程位于西江河长洲水利工程的上游。桥长536.5m，其中主桥263.5m，引桥273m。主桥桥面全宽30m（含人行道），引桥上桥面宽26m。
全桥上部结构采用预应力砼连续梁（悬浇）+预应力砼T梁。主桥跨径为50+80+80+50m，北流河大桥主桥（1#墩~3#墩）下部结构主墩采用空心薄壁墩。引桥下部结构桥墩采用双柱式墩。
大桥主桥墩桩基共有36根，均为水中钻孔灌注桩，桩基设计为嵌岩桩。其中桩径φ1.8m的桩36根，桩长平均22m。（引桥及桥台未统计）。
二）、气候及水文情况
1、 气象情况
本区属南亚热带季风气候，雨量充沛，本区降水量较高，多年平均降水量1645-2013mm，历史最大降水量2413-3326mm，最小降水量953-1200mm。雨季4-9月，降水量占全年80%左右，雨季低洼地带易遭水浸，出现短暂洪涝现象。
2、 水文情况
本工程跨越的河流为西江支流河，河流两岸地势平缓，河水易于排泄，河床纵坡平缓，因下游为西江长洲水利工程，流速一般1m/s左右，最低通航水位在18.6m平均水位在20m。
3、工程地质及地震情况
根据地形地貌、地层年代成因、岩性组合及地层岩土工程特征，按照工程地质分区。覆盖层主要为0.5m厚的沙砾层，中风化粉砂岩，基底为微风化粉砂岩，无覆盖层及河床底为中分化粉砂岩造成钢管桩施工难度加大为本项目该段的主要工程问题。
二、施工方案与方法
一）、钻孔桩施工方案
（一）、总体施工思路
大桥除1#墩~3#墩位于水中外，其余桩基均在陆上。根据现场地形，综合考虑场地条件和施工需要，结合实地的勘察情况。为了不影响河流通航要求，保证船只正常的通行，北流河在主桥1#墩～2#墩间预留净宽30m，净高8米作为通航孔。其它墩采用钢平台作桩基施工平台，承台采用钢套箱的方案进行施工。在0#～1#墩及2#～4#墩间搭设4.0米宽的钢便桥，同时便桥与临时便道连接，作为砼输送管的架设平台和日常施工人员的便道。
（二）、钢便桥施工方案
1、施工准备
首先，根据设计的思路以及施工的图纸，认真查阅施工图纸的有关设计资料，结合图纸相应的地质资料，初步定出钢便桥基础管桩的理论长度，然后开始准备搭设钢便桥的所有材料。外业的准备，首先进行整个桥梁所有导线点的复核平差工作，要求精度满足特大桥测量精度的要求；然后开始进行钢便桥及承台桩位的控制线测量。由于所有的便桥管桩的测量任务均在水中操作，相对陆地测量误差较大，因此要求测量仪器操作手必须要认真负责、准确放样。
2、钢便桥施工方法
钢便桥顶面标高20.5m。施工时及完成后在适当位置设立夜间警示灯，以引导过往船舶通行，确保过往船只的通航安全和施工安全。钢便桥的构造图见附图。
a、钢管桩运输、堆放
根据现场施工进度组织分批运送至工地，避免钢管桩压船。钢管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放，各层垫木位于同一垂直面上，船上管桩的叠放层数不宜超过三层，以保证行船安全。钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。注意在钢管桩沉放前再次检查管节焊缝。
b、钢管桩沉放
沉放前先计算出每条钢管桩的坐标，在已经围堰筑岛的便道上针对各桩分别布置一条基线，基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置，并用水准仪测出其高程；然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角，并汇总成表供观测沉桩使用。沉放时在正面布置一台全站仪观测定位，侧面设置两台经纬仪校核。
钢管桩沉放使用90KW振动锤。起吊设备采用40t起重船。起重船抛锚定位后，先期依靠钢管桩重力插入覆盖层中，上部用缆绳绑在吊船边，待桩身有一定稳定性后，再利用浮吊吊上振动沉桩机夹住钢管桩，开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位。钢管桩逐排沉放，一排桩沉放完成后再移船至另一侧。钢管桩沉放应注意：振动锤中心和桩中心轴应保持在同一直线上；每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难，每桩打设以现场实际进尺深度为准，打设至钢管无进尺，钢管桩之间要满围焊。沉放过程加强观测，钢管桩偏位不得大于5厘米，垂直度不得低于0.1%。（如在钢管桩插打过程中发现，实际入土深度达不到2m深度，则采用小直径冲击钻进行冲孔，达到2m深度后浇筑砼桩用来加固其它钢管桩，）
c、钢便桥平台搭设
钢管桩沉放完毕后，开始进行便桥平台型钢布设，其具体步骤如下：
钢管桩顶安装45#工字钢横梁，在工字钢横梁上安装贝雷梁（考虑到钢管桩难打，所以用贝雷架可以减少钢管桩），贝雷梁上安放工[20槽钢分配梁，槽钢上铺设φ25的钢筋作纵向分配梁，其上满铺8mm厚钢板做便桥面板，加设安全栏杆。
钢便桥平台施工开始时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，并打设钢管桩防撞墩，以保证施工作业安全。
（三）、桩基施工平台
1、水中桩基平台
大桥1#~3#墩、在施工期间可能出现的最高水位为27.0 m。
水中桩基钢平台（如在钢管桩插打过程中发现，实际入土深度达不到3.0m深度，则采用小直径冲击钻进行冲孔，达到2m深度后浇筑砼桩用来加固其它钢管桩，）钢管桩采用直径600mm,桩顶安装45#工字钢横梁，在工字钢横梁上安放工20槽钢分配梁，槽钢上满铺8mm厚钢板做面板，加设安全栏杆。
见附图。
便桥、桩基施工平台搭设所配备的机械设备及投入的施工人员表
工作项目
投入的施工机械及设备

机械、设备名称
规格、功率
单位
数量
浮吊
40T
艘
1
浮吊
200T
艘
1
汽车吊
50T
台
1
装载机
ZL-50
台
1
运输船
100T
艘
1
振动锤
90kw
台
2(备用1)台)
电焊机
BX1-400
台
12
投入的施工人员
工种
人数

工程机械司机
5

技工
12

杂工
16

起重工
4

电工
1

2、埋设钢护筒
a、护筒制作
钢护筒采用厚钢板卷制而成，按设计图纸及施工规范要求，主桥桩护筒内径比设计桩径大30cm，钢板厚度16mm。护筒在制作车间用卷板机卷成，为加强钢护筒的整体刚度，在焊接接头处均加设15cm宽的钢带，护筒底加设50cm宽的钢带作为刃脚，护筒在现场分段制作。钢护筒加工，垂直度偏差不超过1/100，焊接采搭接焊，所有焊缝要连续，以保证不变形。施工接缝必须牢固，并不得漏水，在护筒顶部处应另加φ28钢筋加固，双面焊接于护筒外壁，并与钢筋主笼位置对应。
b、护筒顶端控制高度
护筒顶端宜高出河流水位1.5m～2.0m。
c、护筒埋置
护筒底的埋置深度应能确保护筒在整个成桩过程中稳定牢固不倾斜。钢护筒埋置深度一般为2.0~4.0m。
水中桩护筒在埋设前先根据桩中位置及护筒直径在施工平台上用工字钢纵横向布设并固定成护筒定位及导向架，护筒用浮吊或吊机垂直放入，至河床后用90KW 振动锤将其尽量振入河床，护筒采用分节振打下沉，两节护筒相接时，要求焊缝密实，不漏水。护筒顶端高出施工期最高水位1.5 m以上。护筒底的埋置深度应能确保护筒在整个成桩过程中稳定牢固不倾斜。如钢护筒出现倾斜时，应立即采取措施纠正，以免影响其他工序。

（四）、钢围堰施工方案

一、我标段共有水中承台6个，采用无底双壁钢围堰施工， 每个围堰外壁长：12.70m，宽：7.7m， 高：8.75m，壁厚：0.812m，整体重：116.605吨（钢围堰外型尺寸比承台尺寸各边大10cm，如果钢围堰在安装在有偏移，能够保证承台的几何尺寸）。
内外壁采用6mm钢板，壁板水平加劲角钢L100*63*10环绕焊在内外壁上，竖向间距30cm，隔舱板间隔100cm,紧贴内外壁板的竖向板在隔舱板上设有横向加劲板和竖向加劲板，在刃脚处内外壁各加厚一块16mm的钢板，以加强刚度。沉箱上部四周设有8个吊点，以便整体吊装下沉。沉箱分两节，第一节4.74M，第二节4M，两节间用M22的高强螺栓在水平加劲角钢处连接。每节分8块，第一节各块焊接，组成一个整体，第二节各块用M22的高强螺栓连接（第二节考虑周转）。
沉箱加工，采用工厂分块加工，工地现场拼装。拼装后要做水密试验，保证沉箱四壁不漏水。
在刀刃部分浇100cm高的素砼，以加强刃部的强度，和增加沉箱抗浮能力。将沉箱分成几个大隔舱，用以灌水或抽水调整沉箱平衡。
二、钢围堰施工
⑴钢围堰加工
① 加工时按规范要求进行钢板与钢板间、钢板与型钢间及型钢与型钢间的焊接，有效防止焊接变形过大使局部或整体尺寸超出图纸允许误差要求。
②半成品钢板或半成品型钢加工前应制作下料平台，半成品均应在下料平台下料。下料平台上应设置钢板或型钢下料模具，用模具确保下料半成品符合图纸尺寸要求。
③各分块钢围堰必须在专用的事先制作好的加工平台上加工。加工平台必须具有足够的刚度和强度，其上设置定位、限位装置，以确保半成品组拼成分块钢围堰时各细部和整体结构尺寸符合该分块钢围堰设计尺寸要求。
④半成品必须分类堆放，并悬挂、张贴、涂写唯一的标识。堆放时应采取防止半成品变形的有利措施。
⑤出厂的块件按图纸要求对结构焊缝进行检查，内、外壁板对接焊缝采取通过煤油渗透试验——即在对接焊缝的反面先用石灰水刷成白色，然后在正面刷上煤油，检查反面是否有渗油痕迹。煤油渗漏处必须补焊。
⑥钢围堰各分块在加工、运输过程中应设置合理的吊点，防止起吊变形；运输过程中应设置装运平台，用以防止运输时分块围堰变形。

⑵双壁钢围堰的拼装
采用在墩位现场搭设拼装平台进行钢围堰的拼装。利用钻孔灌注桩钢护筒焊制牛腿，并在牛腿上搭设型钢形成环形平台，作为钢围堰的拼装焊接工作平台。
①搭设钢围堰拼装平台及吊装平台，设置悬吊下沉系统。
②在拼装平台上测量放样，以便控制钢围堰的平面位置。
③在主护筒上设置钢围堰下沉导向，导向采用型钢制作，导向与钢围堰之间设置2cm的间隙。
④用平板车将钢围堰运输至墩位后进行钢围堰的拼装。利用50t吊车起吊钢围堰至拼装平台上，按照分块线安装各分块钢围堰，并将相邻两块钢围堰临时固结。
⑤焊接各分块之间的竖向接缝，每条接缝均采用双面焊缝，焊缝宽度及厚度满足规定要求。为了确保接缝的焊接质量，在每条竖向接缝上再贴15cm宽的钢板条并焊接牢固、密实。
⑥利用底节作为平台，按照拼装底节的相同程序拼装顶节钢围堰。
⑦钢围堰现场拼焊的质量控制
a.测量放线及检查：在钢围堰拼装平台上测量放出钢围堰刃脚位置线，底节钢围堰拼装时通过刃脚底口的内外边线和分块围堰的垂直度进行控制。
b.拼装要求：隔舱板对齐；各相邻水平角钢对齐；上下竖向板对齐；内外壁钢板拼缝不能对接焊时，允许采用搭接焊或贴板焊接，但必须满焊，并保证水密。
c.刃脚部分经检查合格清洗干净后方可灌注压舱混凝土。
d.所有壁板和隔舱的工地焊缝，均做煤油渗透试验，并对不合格的焊缝，要求补焊直至合格为止。

⑶钢围堰下沉
采用在钢围堰上搭设纵横贝雷片，利用φ32精轧螺纹钢做吊杆，进行钢围堰的下沉。
① 吊系统安装
在钢平台贝雷片位置，将贝雷片接高到设计标高，再在其上钢围堰吊点位置，纵横向搭设贝雷片， 设置吊杆。
②定位导向支撑安装
a.内定位导向支撑架依据钢护筒斜率和设计高程计算确定具体尺寸。
b.内定位导向支撑架为刚性滑道式钢结构，均分布于外围钢护筒外侧面。
c.内定位导向支撑架安装与吊箱内壁间隙不大于2cm，采用全断面焊固，其承力依靠钢护筒群体钢构件固接平衡稳定。
③钢围堰下沉
a.围堰下沉顺序：首先在平台上拼装第一节围堰，再在其上拼装第二节围堰，然后整体下沉。
b.钢围堰拼装焊接完成后，提升各吊点，拆除拼装平台，徐徐下沉钢围堰至设计标高。
c.钢围堰下沉采用不排水吸泥下沉。为确保钢围堰均匀正位下沉，一般每下沉0.5m观察一次平面位置及垂直度，如发现偏位或倾斜时，及时采取措施进行纠偏，直至满足《技术规范》及质量检验评定标准要求为止。
d.钢围堰刃脚底距离设计标高2.0m左右时，适当放慢下沉速度，确保钢围堰垂直正位下沉。
e.在钢围堰下沉过程中，及时在双壁钢围堰井壁内浇筑压舱砼。压舱砼可根据下沉情况分次浇筑，但每次浇筑时采取四个方向对称浇筑。

⑷钢围堰封底
钢围堰下沉到位后潜水工及时进行清理基底和护筒四周的泥垢，并清除封底砼底标高以上钢围堰壁的泥垢，抛填片石和碎石并整平。封底混凝土浇注拟采用刚性导管法施工，浇注过程中施工要点如下：
①砼生产与输送：采用商品砼，3～4辆运输车运输砼，砼输送泵输送浇筑砼。为满足封底混凝土布料要求，封底混凝土塌落度控制在18～22cm。
②导管布置
综合考虑钢护筒布置影响，按照每个布料点作用半径3.0～4.0m布置混凝土导管。导管底与吊箱底板距离控制在15～20cm左右，导管使用前需进行气密、水密检验。
③储料斗布置
钢围堰封底采用四周向中间挤压的方式。共配备4个储料斗，储料斗的容量必须满足首批砼能保证导管埋置深度在0.6m以上；
首灌封口采用拔塞工艺，按照先周边后中间的顺序逐个开球封底。
各导管完成首灌后，每间隔一定时间补料一次。方量在4～5m3左右，按顺序逐根补料。每次补料均有工作人员在指挥中心挂图上标明时间、混凝土注入量及混凝土面高程。各导管不断补料灌注，混凝土面均匀上升，整个浇注过程中，拌合站要求始终处于工作状态，向储料斗源源不断供料，保证混凝土浇注速度。尽可能快的完成全部导管的开管顺序，这对减小混凝土的流动半径，提高水下混凝土质量有利。
封底混凝土浇注过程中，须严格控制混凝土布料厚度，确保封底砼的质量。
④封底砼浇筑完毕，经检测试件，砼强度达到要求后进行抽水，破除桩头，绑扎承台钢筋，浇筑承台砼等
三、施工重点、难点。
1、上、下部结构均有三种结构形式、薄璧墩、柱式墩，肋板式桥台、30m预制T梁、50m跨26m宽的悬臂梁，80m跨30m宽的悬臂梁。
2、重型设备多、大型特殊机械租赁难、不同直径的桩基数量偏少，因此项目地处偏远山区，设备运输费偏大。
3、因北流河河床地质特殊性，造成水中桩及承台施工难度特别大，要进行多种施工机械和方法交替施工。
4、悬臂梁施工所用挂蓝与其他项目桥面宽度差别较大，改装与重新制作成本基本持平。需重新购买挂蓝设备。
5、水中承台，平均在水面下6m，且河水位不能降低，所以承台必须用钢套箱施工。钢套箱技术要求较高及需重型机械配合较多，所以费用偏大。
6、钢便桥搭设可能需要钻小孔径桩柱来加强刚便桥和桩基工作平台。精品word文档可以编辑（本页是封面）

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