沪昆铁路田家坪舞水特大桥双壁钢围堰施工方案.doc

沪昆铁路长昆段CKTJ Ⅸ标段

田 家 坪 舞 水 特 大 桥

双壁钢围堰施工方案

中铁十四局集团有限公司
六月

目 录

1 工程概况 1
1.1主体工程 1
1.2水文资料 1
1.3地质资料 1
1.4工程特点及难点 1
2 双壁钢围堰设计 2
2.1双壁钢围堰设计思绪 2
2.2相关设计参数 2
2.3双壁钢围堰结构设计 3
3 双壁钢围堰施工方案 5
3.1双壁钢围堰总体施工方案概述 5
3.2双壁钢围堰制作 7
3.3底节双壁钢围堰拼装、下水 8
3.4双壁钢围临时锚固、接高 12
3.5双壁钢围堰浮运 14
3.6双壁钢围堰再次接高 15
3.7钢围堰下沉定位 15
3.8搭设钢平台、安放钢护筒 16
3.9钢围堰内清理 17
3.10灌注封底砼 17
3.11壁内填充 18
3.12钻孔桩施工 19
3.13承台、墩身施工 19
3.14钢围堰拆除 19
4 基坑水下爆破施工方案 19
4.1爆破工程概况 19
4.2爆破设计 20
4.3爆破施工 23
4.4清碴 25
4.5爆破安全 25
5施工机械设备表 28
6施工工期安排 28
7 水上安全作业管理措施 30
7.1水上施工作业安全注意事项 30
7.2 水上施工作业安全管理规定 31
7.3水上施工安全设施管理规定 31

舞水特大桥7#墩双壁钢围堰施工方案

1 工程概况
1.1主体工程
沪昆铁路长昆段CKTJ Ⅸ标段田家坪舞水特大桥中心里程DK390+147.00，全桥总长533.93m，其中主桥6#～9#墩跨越舞水河，设计为(80+128+80)m双线连续箱梁。主墩7#墩采用圆端形实体桥墩，墩高36.5m，承台高5m，分两级，一级承台尺寸20.6m×13.4m×3m，24根Φ1.5m的钻孔桩基础。
1.2水文资料
桥址区内地表水系较为发育，舞水河河水受上游河水和大气降水补给，桥址区下游约10km处为蟒塘溪水库，水位变化重要由水库控制。舞水河为Ⅶ级航道，桥位处河面宽约240m，常水位时水深约21.71m，设计通航净空尺寸为双向4.5x32m，设计最高通航水位281.0m,设计最低通航水位270.0m。舞水河Q1/100=8751.02m3/s，H1/100=281.850m，V1/100=5.29m/s。
1.3地质资料
桥址区地层上覆沼泽沉积相淤泥，第四系全新统冲洪积层粗圆砾土、卵石土，第四系全新统坡洪积层粉质粘土、细角砾土、粗角砾土、碎石土，下伏白垩系下统泥岩、砂岩、泥质砂岩、砾岩，板溪群马底驿组三段凝灰质板岩。
7#墩处河床覆盖层较浅，表面卵石土约1.2m，向下约3.2m为强风化凝灰质板岩，强度σo=500KPa，再向下为弱风化凝灰质板岩，强度σo=1000KPa。
1.4工程特点及难点
1.4.1 工期紧
主桥跨径大，悬浇节段多，梁部施工工期长。基础嵌入水下岩层， 双壁钢围堰施工难度大，工期长。而本桥设计图纸到位较完，开工时间滞后，导致本桥工期非常紧张，任务非常艰巨。
1.4.2 工程难度较大
① 舞水河大部分河床无覆盖层，基岩裸露，给便桥施工、平台搭设、钢围堰、钢护筒施工带来极大的困难。
② 7#墩承台嵌入河床岩层中，双壁钢围堰要下到河床以下7m左右，需采用水下爆破，开挖水下基坑后方可将双壁钢围堰下沉到位。
③ 双壁钢围堰直径较大，外径为Φ27.8m，且舞水河通航能力有限，大型驳船无法驶入，钢围堰的下水、浮运、定位、下沉难底较大。
2 双壁钢围堰设计
2.1双壁钢围堰设计思绪
1) 由于舞水河通航净宽允许，采用圆形双壁钢围堰，无需支撑，且对围堰内施工干扰小。
2) 河床以下双壁钢围堰壁内填充砼，内外壁钢板厚度根据下沉最不利工况来设计，抽干水时按照钢壳和壁内混凝土共同受力考虑。河床以上双壁钢围堰壁内填充砂，完全考虑由钢结构受力。
3) 双壁钢围堰抗浮设计按桩基部分无浮力计算，桩基钢护筒参与抗浮来考虑。
4) 底节双壁钢围堰采用“整体吊装法”下水。
2.2相关设计参数
双壁钢围堰设计参数表
序号
项目
单位
数值
备注
1
河床标高(m)
m
264.0

2
河床岩面标高(m)
m
263.337

3
承台底标高(m)
m
260.569

4
承台尺寸(m*m*m)
m
20.6*13.4*3

5
围堰内直径
m
25.8

6
钢围堰外直径
m
27.80

7
钢围堰壁厚
cm
100

8
围堰顶面标高
m
282.5

9
围堰底面标高
m
257.5

10
双壁钢围堰总高度
m
25

11
双壁钢围堰分节高度
m
4m+5m*3+6m

12
钢围堰重量
t
345.2

13
钢围堰封底砼厚度
m
3.0

2.3双壁钢围堰结构设计
双壁钢围堰顶面标高282.5m，底面标高257.5m，总高度25m，高度方向分为五节，从下向上分节高度为4m+5m*3+6m。圆形双壁钢围堰外径Φ27.8m，壁间厚为1m。双壁钢围堰平面分为8块，各节之间以及各块之间均采用螺栓连接。单块最大重量11.124t，4m底节重39.227t。封底C20砼厚度3m。

双壁钢围堰平立面图

（1）主龙骨与面板
钢围堰沿内外壁圆周各布置160根竖向角钢作为竖向主龙骨，环向主龙骨为角钢，并在环向龙骨之间设6mm厚扁钢作加强肋板，内外壁之间设斜撑角钢。竖向、环向主龙骨与斜撑组成立体桁架，使内外壁形成整体。竖向龙骨、环向龙骨、斜撑材料上部16m高度(三节)部分分别为∠75×8、∠75×50×8、∠75×8；下部9m高度(两节)部分分别为∠75×50×5、∠63×6、∠63×6。
上部21m高度范围面板厚度为5mm，下部4m高度(底节)面板厚度为3mm。
下部9m钢围堰钢结构按照浮运和壁内浇筑砼工况来进行设计,抽干水状态考虑钢结构与壁内砼共同受力。上部21m钢围堰钢结构考虑所有工况受力，壁内填充砼圈梁作为安全措施。

(2)隔仓
在围堰环向分为8个隔仓，竖向设立隔仓板，隔仓板壁厚5mm。每个隔仓上下贯通，左右封闭。
(3)刃脚
围堰底部设立150cm高刃脚，底部用∠160x100x12角钢包脚。
(4)连接法兰
钢围堰每块之间均采用螺栓连接，法兰采用180*10mm钢板。围堰壁内外法兰均设螺栓孔，螺栓孔为30*25mm椭圆孔，螺栓采用Φ20*70mm普通螺栓。法兰之间设10mm防腐型橡胶垫片止水。为保证施工现场拼装精度,在厂内试拼时,在每处法兰上加设3个定位销。
(5)其他配置
①吊点：在每块围堰上部设立两个吊点，用于拼装时起吊。
②兜缆锚耳：在钢围堰外壁上设立锚耳，用它拢住兜缆，并用于水中定位。
③内外连通管：为保证封底砼浇注过程中内外水头平衡，在围堰下游和侧面共设立2个φ300mm的内外连通管，钢管与井壁间密焊。钢管伸入围堰端设有法兰并配有钢板堵头，可根据工序需要由潜水员开闭堵头板。
（6）壁内填充物
钢围堰下部9m高度范围内所有填充C20砼，上部16m高度范围内壁内填充砂，并设立砼圈梁，圈梁高80cm，环向成圈，共设3道，从下向上圈梁净距分别为3m、3m、5m。壁内砼采用水下灌注，每次灌注高度不得超过3m。壁内砂采用浮吊吊罐法填入。
双壁钢围堰结构设计图见附图WSG-5～14。
双壁钢围堰结构计算具体见《双壁钢围堰设计计算书》。
3 双壁钢围堰施工方案
3.1双壁钢围堰总体施工方案概述

双壁钢围堰施工工艺框图

双壁钢围堰总体施工环节：
(1) 在7#墩位置进行水下爆破，然后运用水上抓斗开挖水下基坑；
(2) 在加工场按照设计图纸加工各分块钢围堰；
(3) 搭设下游临时栈桥,同时将上游栈桥加宽；
(4) 将底节各块钢围堰运至河岸边6#墩临时码头上，并在码头上进行底节钢围堰拼装；
(5) 采用两台汽车吊和一台浮吊将底节钢围堰“整体吊装下水”；
(6) 临时锚固在岸边运用浮吊接高钢围堰；
(7) 接高共三节后，浮运到墩位；
(8) 继续接高钢围堰；
(9) 双壁钢围堰下沉到位、锚固；
(10) 搭设钢围堰顶施工作业平台；
(11) 预埋钻孔桩钢护筒；
(12) 清理围堰内基底；
(13) 浇注C20封底混凝土；
(14) 壁内砼和砂填充；
(15) 钻孔桩施工；
(16) 抽干围堰内的水，进行承台和墩身施工；
(17) 墩身混凝土施工出水面后，水下切割拆除钢围堰。
3.2双壁钢围堰制作
3.2.1加工准备
双壁钢围堰在现场专门加工场进行加工,以保证加工精度和加工质量。
3.2.2胎模制作
为满足工厂化施工规定，提高钢围堰加工精度，形成规模化流水线生产在钢结构加工场地内布置四个胎膜。胎模底座设计成水平，在场地硬化时预埋地脚螺栓，顶部以钢围堰外直径加工成弧度，纵横向间用∠75×8角钢焊接成整体。

胎模制作
钢围堰分块加工

3.2.3双壁钢围堰加工
钢围堰加工精度、焊接强度应满足规定。允许误差：内、外壁直径：±50mm；板对接错边：±5mm。整体拼装前应对钢围堰块件进行验收，按设计图纸规定对结构焊缝进行检查，内、外壁板对焊接缝通过煤油渗透实验，否则渗漏处必须补焊。施焊成型并经逐层检查焊接质量并做水密性实验后方可下水。
煤油渗透实验检查方法：焊缝外涂白垩粉浆，晾干后内刷煤油，通过半小时后检查，无煤油渗漏斑点为合格。
3.3底节双壁钢围堰拼装、下水
3.3.1码头加固

采用6#墩筑岛平台作为双壁钢围堰底节拼装临时码头，需要对其进行加宽加固。已填筑平台平面尺寸约27m*26m，标高约281m。在下游沿河岸加宽约25m*15m。
在平台迎水侧采用3排Φ50cm旋喷桩进行加固，加固平面长度约45m，桩长按底部到岩层来控制。然后在平台顶面填50cm厚隧道洞碴，表面铺20cm厚石灰找平。
3.3.2栈桥搭设
将线路左侧已搭设栈桥加宽3m，加宽长度约30m，在线路右侧新搭设栈桥，栈桥宽9m，长度39m。栈桥上考虑停放50t汽车吊来吊装底节钢围堰。两栈桥方向完全平行，之间的净距为29.8m，即钢围堰每侧预留1m。

底节拼装栈桥立面图

底节拼装栈桥平面图

3.3.3底节钢围堰拼装
双壁钢围堰底节在6#墩筑岛平台上进行拼装。在地面上准确放出各单元体轮廓位置，浇筑支垫砼基础，并预埋角钢，以焊接“∏”型支腿，每块钢围堰焊2处支腿，共设16处临时支腿。支腿顶采用水准仪抄平,以保证所有支腿顶标高在同一水平面上。采用25t汽车吊居中拼装，在最后一块拼装之前，将25t汽车吊开出钢围堰内部，在外部将最后一片拼装完毕。拼装完毕后对围堰沿直径方向进行对拉加固，防止在吊装过程中发生变形。
每块钢围堰之间均采用螺栓连接，法兰间设10mm厚橡胶板。

3.3.4底节钢围堰加固

底节加固示意图

为保证底节双壁钢围堰起吊时不发生变形，对拼装好的底节钢围堰进行临时加固。采用4条Φ18mm钢丝绳在直径方向拉紧,并采用5t手拉葫芦使4条钢丝绳均匀受力。在钢围堰圆周上共设8个拉点，每处拉点位于每片钢围堰的顶部中间位置，每个拉点处将内壁竖向龙骨接长15cm，设3道斜拉杆拉住外壁桁架圈梁。钢丝绳一头设手拉葫芦，以便可以使钢丝绳紧绷并同时均匀受力。将4条钢丝绳紧固后，可以保证在4个吊点同时起吊并且吊点受水平力的情况下，底节钢围堰不会发生变形。
3.3.5底节双壁钢围堰吊点设立

底节吊点设立图

底节钢围堰共设3个主吊点，三等分圆周，互相夹角120°。每处主吊点分3个分吊点，分吊点之间距离约每处分吊点采用1条∠160x140x16角钢，每条∠160x140x16角钢采用4条∠75x8角钢两侧帮焊加固。起吊采用Φ25mm钢丝绳，每处分吊点采用10t吊环。
3.3.6底节钢围堰起吊下水

底节整体吊装下水示意图

底节双壁钢围堰在临时码头拼装完毕后，采用一台25t浮吊和两台50t汽车吊同时吊装下水。50t汽车吊工作半径始终控制在8m以内，额定吊重能力14.5t。
3台吊车同时起吊后，将底节双壁钢围堰底部临时支腿所有割除，同时向水中方向移动，每次移动约6.5m。浮吊不脱钩，一直处在起吊状态，两台汽车吊同时将钢围堰下放，钢围堰底垫枕木，每单片不少于3处支垫。
岸上吊车同时收臂收腿，向前移动约6.5m后重新支腿。然后两台汽车吊重新同时起吊，再向水中方向移动6.5m。如此反复5次，最终将底节双壁钢围堰所有放于水中。双壁钢围堰依靠自身浮力自浮于水中。双壁钢围堰放于水中后，立即进行临时锚固。具体见附图WSG-15。

50吨汽车吊起重性能表
工作半径(m)
主臂长度(m)
10.7
18
25.4
32.75
40.1
6
24
22.2
16.3

6.5
21
20
15

7
18.5
18
14.1
10.2

8
14.5
14
12.4
9.2
7.5
9
11.5
11.2
11.1
8.3
6.5
10

9.2
10
7.5
6
12

6.4
7.5
6.8
5.2
14

5.1
5.7
4.6
支腿距离(m)
横向6.6*纵向5.65
吊车自重(t)
40.4
3.4双壁钢围临时锚固、接高
3.4.1临时锚固
为了保证安全和加快施工进度，双壁钢围堰下水后，就在距岸边约40m处临时锚固，进行围堰接高，接高2节（共3节）后再开始浮运。临时锚固采用八字形对拉锚固,如图形式，靠小里程侧岸边采用两处地锚，大里程侧采用在水中抛设砼重力式锚。砼重力锚大里程上游锚设两组6块，下游一组2块，单个砼锚重15.4t。锚绳上游侧均采用Φ36mm钢丝绳，下游侧均采用Φ25mm钢丝绳。锚绳上每隔10m用红色塑料筒做一简易浮标，防止施工船只抛锚时拉掣双壁钢围堰锚绳。本次临时锚固用岸上地锚与水中砼锚均与钢围堰浮运到位后定位系统通用。
每节钢围堰下1m处，外壁四周设立8个锚耳（具体见附图），锚耳采用18mm钢板插入外壁板后与内桁架支撑焊牢，在外壁设环向8mm厚，50cm宽包带，并设三角加强板。
假如在钢围堰临时锚后，接高施工期间上游发生泄洪等现象导致水流急剧增长时，应立即通过地锚处卷扬机将钢围堰拉向岸边，并向钢围堰壁内注水，使钢围堰搁浅在靠近岸边河床上。或者假如钢围堰已拼装完3节（14m高），围堰处水深小于钢围堰高度时，也可以将钢围堰就地灌水下沉，使其刃脚着床。这样可保证钢围堰安全渡汛。

钢围堰临时接高位置锚固示意图

3.4.2钢围堰接高
在岸边临时锚固位置，钢围堰计划接高2节（共3节）。钢围堰接高采用25t浮吊进行，水上运送采用运送船。
钢围堰接高采用环向逐片接高的方式，为保持钢围堰接高过程中的平衡，可采用在对面隔仓内充水来进行调整。双壁钢围堰接高过程中，采用两艘运送船两端夹持，以增长钢围堰漂浮稳定性，减少晃动，有助于拼装。
接高时先固定定位销和部分螺栓，确认位置合格后再全面开始上螺栓。
现场钢围堰拼装质量控制方法如下：
① 直径尺寸和垂直度控制。在将底节围堰调平后，运用垂球将底节中心线上引，运用上引的中心线来控制围堰上口半径，半径误差控制在5cm以内。
② 围堰拼装时规定上、下隔仓板对齐，各相邻下、下竖向肋角钢和水平环形角钢对齐。如发生接缝法兰螺栓孔无法相应时，可以现场割孔。
③ 一节每块之间的桁架必须保证闭合，以保证整体受力安全。
3.5双壁钢围堰浮运

本钢围堰浮运路线只有沿线路大里程方向直线40m，比较简朴。浮运前要注意天气预报，并和上下游水闸取得联系，确认无恶劣天气和大风，水流平稳，流速小于1.5m/s，上游无泄洪发生。
浮运采用两艘100t运送船夹持钢围堰前行，每条运送船功率为24马力。浮运过程中，岸上地锚锚绳解掉，但是水中上游砼锚的锚绳只要放松，不需要解掉，也可以作为浮运过程中的保险措施，防止水流忽然变大导致钢围堰向下游漂动。
钢围堰浮运到位后，立即进行锚固。

双壁钢围堰锚固系统设计图

3.6双壁钢围堰再次接高
同3.4.2。

双壁钢围堰接高照片

3.7钢围堰下沉定位
围堰落河床工作应尽量安排在水流较缓时进行。围堰落河床前对墩位处河床和基坑进行一次全面的测量，若与预计不相符，不能满足围堰落河床后使围堰进入稳定深度及围堰露出水面的高度时,则应根据实际情况，调整围堰落河床时高度，以满足围堰落河床的各项规定。水中基坑尺寸必须大于双壁钢围堰外径尺寸。
钢围堰下沉定位采用如上图锚固系统，岸上地锚卷扬机可位于地锚位置，也可以放在钢围堰上，水中砼卷扬机则必须位于双壁钢围堰顶部。锚绳调整采用5t卷扬机，对面采用2倍滑轮组。围堰落河床前，应对所有锚锭设备进行一次全面检查和调整，用调整锚绳和拉缆的办法使围堰粗略定位。落河床时墩位处河床高差较大时，应视情况抛小片石进行调平，使围堰刃脚尽也许平衡着床。
围堰就位后，采用大功率抽水机分别往围堰仓内灌水使其下沉至河床，同时安排潜水员进行水下作业检查钢围堰刃脚的着床情况，必要时采用措施进行清基或封堵，保证围堰的就位稳定与施工安全。当围堰定位准确、落底完毕后，使用缆绳、拉缆以及围堰下段的前、后兜缆对围堰位置进行调整，使围堰精拟定位和刃脚底口准确对中，落底稳固后兜缆抽出、回收。围堰定位、落底的最后允许误差如下：
①倾斜度不得大于围堰高度的1/50；
②中心位移不得大于高度的1/50+10cm；
由于采用先挖法施工，双壁钢围堰可以注水直接下沉到设计标高就位。

双壁钢围堰顶卷扬机安装示意图

3.8搭设钢平台、安放钢护筒
双壁钢围堰在落床、定位并锚固牢固后，开始搭设钢围堰顶钢平台。平台顶面标高为+282m，采用贝雷梁和型钢组合结构，平台尺寸为32m×30m。钢平台考虑上50t吊车和10m3砼搅拌车。在每跨贝雷梁中间设钢管桩支点。承台施工期间考虑将承台范围内钢平台拆掉，承台大小里程方向各留一条横向平台，可用于停放吊车。为了保证围堰内抽干水后，钢管桩处不会向上渗水，钢管桩在打设前，在封底混凝土高度范围内，在钢管桩上割一个20cmx20cm的洞，以便于封底混凝土灌注时可以

进入钢管桩。为了灌注封底砼时导管移动方便，在灌注封底砼前，钢围堰顶平台部分工字钢和钢板可以暂时不安装。
钢护筒直径采用Φ170cm，壁厚8mm。为了增长钢护筒与桩基混凝土和封底混凝土之间的摩阻力，让桩基更好地参与钢围堰抗浮。在钢护筒下放前，距底部3m范围内，内壁加焊环向Φ25mm钢筋，间距50cm。在距护筒底部外壁加焊“U”形Φ16mm剪力筋，间距约70cm。
为保证钢护筒在封底混凝土浇注过程中不发生位移，水面以上钢护筒设双层导向架，上层运用钢平台横梁，下层运用钢管桩顶横梁和钢围堰内壁焊制导向架。上下层导向架与钢围堰焊成整体。施工过程中随时注意检查、控制护筒的倾斜度，保证满足规范规定。

钢护筒内侧焊锚固筋

钢护筒外侧焊锚固筋

3.9钢围堰内清理
由于均采用先挖法施工，在水下基坑开挖完毕后，双壁钢围堰下沉就位前，肯定会有部分的河床泥砂淤积进入基坑。在双壁钢围堰下沉就位后封底前，仍然需要进行清理围堰内泥砂。清理重要采用吸泥机吸泥，遇有粘土层时还应配合高压射水。
3.10灌注封底砼
封底混凝土与钻孔灌注桩灌注水下混凝土基本相同，所不同的是双壁钢围堰封底面积较大，必须采用多套导管同时或依次灌注。
封底混凝土标号C20，厚度为3m，理论方量约为1500m3，但是考虑钢护筒内和钢围堰外均会有砼流入，实际灌注方量也许会超过2023m3。
封底采用两台HBT80型输送泵输送，采用两台HG12型布料杆分布混凝土，2套料斗和导管配合灌注。单个料斗容量为3.5 m³。导管内径为Φ22cm，每6m一节，采用法兰盘连接。混凝土导管底口离基坑底约25cm，混凝土的扩散半径约为4～6m，圆锥体率约为1/5～1/10。
在钢围堰内布置不少于20个灌注点，初次灌注或移动互换位置（导管已提出混凝土面）时，必须进行剪球，以保证证封底质量。
封底混凝土灌注顺序为先环向闭合，再补中间。为保证封底混凝土质量，混凝土封底施工要连续不间断进行，并且在24h内完毕。当灌注点混凝土顶面标高基本与设计标高相等时，开始移动导管，移动时尽量不将导管底移出已灌混凝土顶面，如确须提出混凝土面，在下次灌注混凝土前必须重新剪球。
封底混凝土灌注顶面平均标高一般比设计标高低约20cm左右，以便减少将来的清凿量，局限性之处可以在抽水后用混凝土补平。

钢围堰壁间混凝土灌注
钢围堰封底混凝土灌注

3.11壁内填充
钢围堰下部9m高度范围壁内灌注C20混凝土，分三次灌注，每次灌注3m高。在已灌混凝土强度不小于10MPa后方可继续灌注上一层。采用导管法水下灌注，每个隔仓内设3个灌注点。
钢围堰上部13.5m高度范围壁内灌砂，可采用吊车吊罐法倒入。在壁内填砂范围内的砼圈梁同样采用水下灌注法施工。注意控制圈梁的顶底标高，以保证砼圈梁环向成圈。
3.12钻孔桩施工
钻孔桩采用冲击钻，泥浆循环采用相邻钢护筒，灌桩排出的泥浆用泥浆船外运。
3.13承台、墩身施工
桩基施工完毕后，将双壁钢围堰内的水抽干，提供无水的环境给承台和墩身进行施工。
3.14钢围堰拆除
墩身施工出水面后，即可进行钢围堰拆除作业。本墩只考虑拆除河床以上部分钢围堰。采用潜水吊水下拆除钢围堰各块之间连接螺栓，即可分块吊走。
4 基坑水下爆破施工方案
4.1爆破工程概况
4.1.1地质情况
7#墩墩位处河床覆盖约1.2m为卵石土，σO=650KPa，卵石土下约3.2m为强风化凝灰质板岩，σO=500KPa,强风化凝灰质板岩下为弱风化凝灰质板岩，承台嵌入弱风化凝灰质板岩1.44m，σO=1000KPa。
4.1.2周边环境
7#墩基本位于舞水河（Ⅶ级航道）中间，距两岸河堤各约100m。来往船只较少，两岸河堤无重要建筑物。
4.1.3爆破工程量
7#墩双壁钢围堰外径为φ27.8m，因此水下基坑爆破开挖成圆形，下口直径31.8m，上口直径约39.3m，开挖深度平均为7.5m，漏斗边坡1：0.5。

围堰基坑水下爆破工程量表
序号
项目
单位
数量
备注
1
河床面标高
m
265.00

2
爆破顶面线平均标高
m
265.00

3
爆破底面线标高
m
257.500

4
爆破平均深度
m
7.5

5
爆破直径
m
38.3（30.8）

6
爆破方量
m3
7472.01

4.2爆破设计
4.2.1水下爆破设计原则
针对本工程水下爆破的特点，拟定以下设计原则：
（1）大直径钻孔,小孔网参数。
（2）大单耗药量，对岩石进行破碎爆破。
（3）爆破用非电导爆管毫秒微差起爆网络。
（4）严格控制爆破振动、冲击波及飞石等有害效应，保障周边设施的安全。
（5）潜水员检查基坑有无欠挖情况，采用浅孔爆破修正。
（6）分层爆破，先爆破中间两排孔，再分层分区爆破。共分为2层，第1层平均爆破深度4m，第2层爆破深度3.5m（取承台最大嵌入岩层深度）。每层共提成4区，以爆破量大体相等分区。
4.2.2爆破设计
(1)最小抵抗线：
最小抵抗线：根据实际情况，最小抵抗线的选取应比陆地上钻孔浅眼爆破减少15%左右。
陆上底板抵抗线：Wp=0.85*2=1.7
(2) 孔径
d采用GY-2A潜孔钻，钻孔孔径110cm。
(3)孔间距：
第1层、第2层均取a=1.8m，排距b=0.9*1.8=1.62m取1.6m(根据爆破手册查的，b=0.9*～1.0a)
(4)钻孔深度及超钻深度：
根据爆破岩石的性质和爆破的深度而言台阶高度第1层为平均深度4m,第2层为3.5m。超钻深度分别为Δ1=μ，H（μ，超钻系数一般取0.1～0.3，该处岩层较为坚硬，取0.2）=0.2*4=0.8m；Δ2=0.2H=0.2*3.5=0.7m
(5)炸药单耗计算：
q=q1+q2+q3+q4 其中q1=1.1kg/m3（根据岩石硬度系数f=6，查表可知露天自水下爆破取1.1kg/m3）；q2=0.01H0 (H0为水深，第1层取14.0m，第2层考虑剩余取19.0m)； q3=0.01h3 (H3为覆盖层厚度，第2层考虑剩余清渣取1.0m)；q4=0.03H，H为孔深；
q上=1.1+0.01*14.0+0.01*0+0.03*4=1.36 kg/m3
q下=1.1+0.01*19.0+0.01*1.0+0.03*3.5=1.405 kg/m3
(6)单孔装药量：
考虑水深的影响，单孔装药为：
Q=k1qabH（取自《工程爆破新技术》何广沂著192页5-2）
k1-为水下爆破药量增大系数，一般为1.1-1.3，本处取1.3；
a-为孔间距；
b-为排距；
H-为开挖层厚度；
上层单孔装药量Q上=1.3*1.36*1.8*1.6*4=20.367kg
下层单孔装药量Q下=1.3*1.405*1.8*1.6*3.5=18.411kg

水下爆破设计参数表
序号
名称
代用字母
单位
数量
备注
第1层爆破设计参数
1
炮孔孔径
d
mm
110

2
炮孔间距
a
m
1.8

3
炮孔排距
b
m
1.6
梅花形布孔
3
炮孔倾角
α
度
90
垂直钻孔
4
超钻深度
h
m
0.8

5
单位炸药消耗量
q
kg/m3
1.36
乳化炸药
6
单孔装药量
Q
kg
20.367

7
总起爆药量
Qmax
kg
6924.78
340孔
第2层爆破设计参数
1
炮孔孔径
d
mm
110

2
炮孔间距
a
m
1.8

3
炮孔排距
b
m
1.6
梅花形布孔
3
炮孔倾角
α
度
90
垂直钻孔
4
超钻深度
h
m
0.7

5
单位炸药消耗量
q
kg/m3
1.405
乳化炸药
6
单孔装药量
Q
kg
18.411

7
总起爆药量
Qmax
kg
5081.436
276

(8)爆破网络
a)孔内雷管
采用非电毫秒微差雷管起爆炮孔中炸药，在水中爆破时，瞎炮率比较大。为避免产生瞎炮，每个炮孔应采用多点起爆，在炮孔的底部、上部各设一个起爆点，每个起爆点放二枚雷管。同一孔中应用相同段别的同批雷管。
b)雷管段别
非电雷管共分MS1、MS3、2段，布设见图7-6起爆网络图。

(9)起爆
起爆网络连接完毕后,移船至安全范围外,按规定的安全距离警戒,确认船舶、水中人员都在危险区以外后，才干发出起爆信号。把网络主线引至岸边，用电雷管起爆。
4.3爆破施工
（1） 爆破器材的储存、运送
爆破器材和炸药的品种，规格按设计向厂家订做，并由厂家负责送至现场或炸药库存放。
爆破时按实际用量当天从厂家购置或从炸药库领用，并用专车专人押运至现场，现场雷管、炸药分开堆放，并由专人看管。现场剩余火工品要及时送回库房，不得在现场储存火工品。库房领用、押送、现场保管、剩余火工品回送库房等各个环节要建立严格的登记签认制度。
（2） 钻孔、验孔
采用2台潜孔钻同时钻孔，潜孔钻在船舶工作台上安设牢固，孔位采用全站仪放点，孔位定下后，不得存在钻机滑动、倾斜的也许。钻杆的安装，拆卸要严格按机械操作程序实行。钻杆摆放整齐、牢固，防止掉杆、滑杆等情况。
钻孔用的外套管在装药完毕后才可取出。
成孔验收在钻孔完毕及装药前各进行一次，重要测量孔深。
遇大风、水位暴涨、雷雨天气等情况，严禁进行钻孔、量孔等作业。
（3） 装药、堵塞
装药前测量孔深，与设计相符时，才可装药。不符进由设计人员调整药量。
按设计把炸药和雷管领至孔边。核对无误时，开始装药。
把雷管放在药卷中间，用胶布固定好。在药卷一端绑上引绳。用引绳把药卷顺钻孔外套管匀速放下，直至设计位置，假如药卷下端受阻，可用引绳轻提以调整药卷方位。如此往复，把炸药装至设计位置。
装药完毕无误时，顺套管装填河砂，把炮孔堵满。后把外套管轻轻取出。取套管时，用长绳把雷管尾线固定在平台上，以免落水。
引绳装完药后不回放，在装药过程里，雷管尾线不能受力。
（4） 联线
联线可在平台上进行。每一排的孔尾线分别绑扎在一竹杆上。要注意炮孔的顺序与尾线绑扎顺序相一至，以免网路连接犯错。
竹杆两头固定一漂浮物，以增长整个网路系统的浮力。
网路由最后一个接力组的连接雷管的尾线引至岸边，起爆电雷管在警戒完毕后才联上网路。
（5） 警戒和起爆
爆破警戒涉及施工警戒和起爆警戒。施工警戒距离为20m，用视觉信号作标记即可。起爆警戒应同时发出视觉信号和听觉信号。警戒人员应配带明显标志。
起爆警戒前告知海事局两艘警戒船，对航道进行短时间封航，起爆完毕后恢复通航，一般天天封航2次左右，每次封航时间约20分钟。
警戒时从爆区向外辐射清理无关人员和船只到危险区以外。
警戒完毕，再进行起爆雷管的连接，连接完毕，立即起爆。
（6） 爆破效果检查
起爆后5分钟，把竹杆打捞上来，检查网路传爆情况，如网路安全传爆，可解除警戒。如未完全传爆，可重新连线再次起爆，警戒距离不变。在确认安全后可解除警戒。
解除警戒后，潜水员下水检查岩石破碎度和爆破范围，以调整爆破参数，达成最佳爆破效果。
4.4清碴
岩石爆破完毕后，进行清除岩碴。清碴用1.5m3水上抓斗船开挖，岩碴抓到泥驳中运到指定位置倾倒。
抓斗清不完的少量岩碴可由潜水员下水清理。
基坑开挖完毕后，采用HD-27型GPS侧深仪来进行扫床测量，可以直接准确测出基坑底标高。用测深仪检查基坑情况，准确而方便。
4.5爆破安全
4.5.1最大段别起爆药量的限定
爆区周边需考虑抗震重要是鱼塘中养鱼，必须保证鱼苗的安全。
假设地震波衰减传到最近距离200m的鱼塘通过水介质所有传递给鱼，活鱼的适应能力为1cm/s。
注：最大段别起爆药量按下式计算
Q=R3（V/K）3/a （1）
式中 R——被保护物距爆破点的距离 （m）
v——保护物的允许振动速度 （cm/s）
K、a——与地形、地质、爆破方法有关的系数。根据资料，此外可取K=20,a=0.9。
经计算，此处爆破的最大段别药量为368.4kg。
而事实上鱼塘所有位于防洪堤坝的外侧，与震源相隔一防洪大堤，地震波已明显衰减。因此鱼塘内鱼苗可以保证安全。
4.5.2安全距离
(1)爆破地震安全距离
爆破地震安全距离可用下式计算
R=（K/V）1/aQ1/3
计算得
R=200(m)
爆破地震安全距离为200m。
(2)水中冲击波安全距离
水中钻孔爆破，并进行堵塞时，水中冲击波安全距离可用下时计算
R=K0Q1/3K
式中：Q—— 最大段起爆药量
K0，K——系数，因保护物和防护方式不同而不同。在本工程中，对施工船舶无保护进可取K0=15，K=1；对航船可取K0=25，K=1。代入数据处得：
R1=107.5(m) (施工船舶)
R3=179.2(m) (航船)
(3)个别飞石的安全距离
当覆盖水深大于6米时,可不考虑飞石对地面建筑物及水面上人员的影响。
4.5.3爆破安全规定
（1） 精心设计爆破方案,控制一次起爆总药量和单孔药量，减小水中冲击波和涌浪。
（2） 严格按爆破设计施工，遇有情况变化时，应由设计人员进行调整。
（3） 参与爆破作业的各级人员必须持证上岗。
（4） 严格遵守爆炸物管理条例的有关规定，做好对爆破器材(涉及炸药、雷管、连接器材、起爆器等)的运、存、用等工作。
（5） 保证装药、堵塞、连线关键工序的施工质量。
（6） 装药前，杜绝一切电源存在。
（7） 爆破前必须对炮孔进行准确测量，按孔深拟定药量。做好对炮孔的位置、孔径、孔深的验收。
（8） 装药作业时，要进行爆破施工警戒，无关人员不得进入施工现场。
（9） 起爆前应先设岗警戒，严格把好各交通路口、航道,为保证安全，航道在装药和起爆时必须由海事局警戒船在场进行暂时封航。
（10） 起爆信号（预备、起爆、解除）应有视觉信号和听觉信号。应提前告知爆区附近的有关单位和人员。
（11） 严格执行GB6722——2023《爆破安全规程》有关规定，不得违章作业。
4.5.4 爆破警戒范围
在爆破警戒时，对于各种爆破效应的安全距离应考虑一定的安全系数。以《爆破安全规程》为依据，参考有关资料，拟定本工程的爆破警戒范围如下：
水域中警戒距离上游为500米，下游为300米；
岸上警戒距离为200米
爆破时严禁人员和船只进入警戒范围。
为慎重起见，第一次爆破时应按爆破安全规程规定的安全距离（上游1500米，下游1000米）进行警戒，并量测与地质、地形有关的系数K、，与设计参数使用值比较，假如两组参数吻合情况良好，则在第二次及其以后的施工中按设计距离警戒，假如吻合不好，要按实际测量值重新计算出安全距离及警戒距离。
爆破前，爆区周边500米水域范围内的游泳人员应清理，清理完毕才可爆破。

5施工机械设备表
双壁钢围堰施工重要机械设备见下表。
双壁钢围堰施工机械设备表
序号
设备名称
规格、功率、及容量
单位
数量
备注
1
运送船
100T
艘
2

2
交通船
100HP
条
1

3
汽车吊
50T
辆
2

4
履带吊
50T
辆
1

5
抓斗船
3m3
艘
1

6
潜孔钻
GY-2A
台
2

7
砼输送泵
HBT80
台
2

8
布料机
HG12
台
2

9
空压机
6m3
台
2

10
发电机
200KW
台
1

11
卷板机

台
1

12
电焊机
BX1-500
台
10

13
潜水及水下切割设备

套
1

14
混凝土罐车
9m3
台
10

15
卷扬机
5t
台
5