广元嘉陵江双线特大桥承台施工方案227Word文件下载.docx
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5#墩承台底标高为454.06，现承台中心处筑岛地面高于水面0.9m，承台底标高低于水面3.14m，从筑岛地面开挖至承台底开挖深度为4.04m。
钻孔桩施工完成后，在靠河侧、上下游承台开挖坡顶以外用挖掘机做粘土防渗带后再抽水，总体思路是防排结合，以排为主；
由于5#墩上覆地层为粉质黏土，开挖过程中避免管涌等异常情况导致基坑边坡坍塌，必须预先在开挖线外侧打设木桩进行加固，再进行基坑开挖，且按1:
1坡率放坡开挖至承台底，开挖坡脚采用草麻袋围堰施工方案护脚防水。
6#墩承台施工：
6#墩承台底标高为452.55m，目前承台中心处筑岛地面高于水面0.85m，承台底标高低于水面4.65m。
从筑岛地面开挖至承台底开挖深度为5.5m。
现场实际开挖防渗带施工时发现降水困难，防渗带开挖深度不能满足承台开挖需要，综合考虑在粘土防渗带的基础上增设单壁钢围堰施工方案作为承台开挖防水措施，总体思路是防排结合，以防为主。
（一）、围堰施工方案
1、5#墩承台土围堰方案
5号墩钻孔桩不施工筑岛围堰，直接将原地面场地平整至承台顶标高后，进行钻孔施工；
钻孔桩施工完成后，接着施作粘土防渗带及加固木桩，在靠江侧、距上下游承台开挖坡顶5m以外用挖掘机做粘土防渗带后再抽水，防渗带底宽1m，坡率1:
0.5，挖填深度为承台底以下0.5m。
在承台四周开挖边线外打设一排（D=20mm，L=6m）木桩，木桩间距50cm，对承台开挖边坡进行预加固。
基坑开挖按1：
1坡率放坡开挖至承台底。
由于5号墩承台均位于岸上，承台底标高为454.06m，目前桥址处嘉陵江水位为457.2m。
水头差约3.14m。
基坑开挖时按1:
1放坡，坡脚采用草袋围堰夯填粘芯土作为护脚防水，围堰顶宽3m，坡率1:
0.5，中间1m范围内夯填粘土。
围堰内侧挖0.5*0.4排水沟，将水引至角落的集水井内采用水泵集中抽排；
围堰外侧与基坑侧壁间采用抽水机强抽强排。
详见“广元嘉陵江双线特大桥5#墩基础粘土防渗带平面布置图”、“广元嘉陵江双线特大桥5#墩基础粘土防渗带施工断面图”。
2、6#墩承台单壁钢围堰施工方案
就目前施工现场情况，由于地方开采砂石导致现承台周边水面下5m左右河床渗水量超过预期值，河滩及河床砂卵石土渗水量极大，3000m3/h的抽水量也不能满足降水需要，防渗带施工极为困难，根据现场情况，在基坑开挖边线外侧设置浅层粘土防渗带的基础上增加单壁钢围堰作为临时阻水结构并兼作承台模板，以确保承台处于干地施工。
浅层（3～4m）粘土防渗带施工方法同5#墩粘土防渗带施工方案。
6#墩承台设计的平面尺寸16×
25.6m。
从筑岛地面至承台底深度为5.5m，开挖深度7m（包括水下封底混凝土厚度1.5m）。
考虑到承台平面尺寸较大，开挖较深，本工程优先选用目前比较成熟的单壁钢围堰解决承台混凝土水中施工止水、基坑开挖与支护的问题。
单壁钢围堰在现场组装制作成型，龙门吊吊装到位。
单壁钢围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过围堰四周侧面钢板和底板的封底混凝土堵水，为承台施工提供无水的干处施工环境；
封底混凝土作为承台施工的底模板，钢板作为承台施工的侧模板。
结合该桥6#墩的施工特点，设计单壁钢围堰尺寸比承台各边放大10cm，即钢围堰内净空尺寸为16.4m×
26m×
7m。
钢围堰主要由用过的桥墩平直模板组合拼装而成，并设置三层内支撑，增加其结构稳定性。
内支撑由内圈梁，水平支撑杆二部分组成，水平支撑为网格型支撑结构，杆端与内圈梁焊接连接成一体。
内圈梁设在侧板顶面内侧，呈水平四边形结构，焊在侧板内壁钢板上。
内圈梁的作用主要是承受侧板传递的荷载，并将其传给水平支撑杆。
内圈梁及水平撑杆采用I20b工字钢，并在侧板顶部设4个吊环，每个吊环用一组钢丝绳通过起吊葫芦吊分别挂在两台龙门吊梁上。
最后施作1.5m厚水下混凝土封底作为底模板。
单壁钢围堰优点：
（1）节省材料，加工方便，加工质量易控制；
（2）装、拆方便，可兼做承台施工模板；
（3）承台施工完毕，拆除侧板又可作为施工模板；
（4）下沉工艺简单、节省时间；
单壁钢围堰缺点：
（1）侧板刚度小，内支撑材料用量多；
（2）下沉时需用大型起吊设备（比如桁吊）。
6#墩承台施工工艺流程图如下：
6#墩单壁钢围堰施工分为3阶段：
第一阶段：
平整场地；
第二阶段：
承台开挖及钢围堰制作吊装；
第三阶段：
水下混凝土封底。
（1）平整场地
待钻孔桩施作完成后，平整钢围堰及龙门吊拼装场地，根据承台的开挖尺寸、围堰的拼装场地及龙门吊走行轨道应至少平整出86.5m*44.7m的长方形区域，详见下图：
“广元嘉陵江双线特大桥6#墩钢围堰施工场地平面布置图”。
平整出的场地均应经过碾压密实并保证其承载能力不小于0.5MPa。
龙门吊走行轨道为确保行走安全，走行轨宽度4m范围内（左右各2m）松软土层及砂卵石需清除换填，开挖至原状砂卵石层后，采用级配较好的砂卵石回填至平整地面标高以下0.5m，用20t压路机反复碾压密实，目测无明显压路机碾压轮迹为止，否则需重复碾压或重新换填更深的深度，确保无软弱不均的现象。
然后再在其上部立模浇注走行轨支座砼，支座砼采用C30砼，截面尺寸为1.5*0.5m，长度满足走行轨要求（82m），支座砼总方量123m3。
支座砼至少应于单壁钢围堰起吊前5天内浇注完成。
在支座砼内预埋φ20钢筋2排，横向间距0.6m，纵向间距0.6m，作为铺设枕木的防位移钢筋。
预埋钢筋总长0.5m，埋入砼内0.3m，外露0.2m，预埋钢筋总重量680kg。
（2）承台开挖及钢围堰制作吊装
第二阶段施工顺序：
承台基坑开挖
钢围堰组焊→质检合格→钢围堰吊装就位
龙门吊组装→质检→荷载试验
1）、承台开挖
在不抽水的情况下，进行承台开挖。
6#墩承台底标高为452.55m，目前承台中心处原地面高于水面0.85m，承台底标高低于水面4.65m。
从筑岛地面开挖至承台底以下1.5m开挖深度为7m，承台按1：
1坡率放坡开挖，承台开挖线平面尺寸31.1×
40.7m。
由于承台开挖量大，且为水下施工。
筑岛地面标高高于水面0.6m，计划先采用两台短臂CAT330挖掘机从承台中间降平台下挖1.1m左右，平台高度低于水面0.5m，水深便于挖机操作，短臂挖掘机在平台上以最大限度往下挖，然后边挖边退，接着再上两台CAT330长臂挖掘机往下挖，直至挖到封底混凝土底面为止，一步到位，然后后退，继续挖下一段，直至承台开挖全部完成，采用12台载重15吨位的自卸汽车不间断运输。
由于水中挖掘机操作较难，考虑按4台CAT330挖掘机工作量1500m3/d估算，计划4天完成承台开挖。
开挖步骤详见下图：
开挖过程中采用绳测法测量承台开挖深度，尽量减少超挖、欠挖。
承台开挖完成时间必须先于钢围堰及桁吊拼装工作，确保钢围堰及桁吊拼装好后，及时吊装就位，为承台施工工期争取时间。
2）、钢围堰制作吊装
钢围堰主要采用原有旧的平直钢模板在施工现场组拼焊接而成，施工现场场地需平整压实。
钢围堰吊装采用2台龙门吊分4个吊点起吊，为了节约成本，龙门吊采用现有架桥机梁与桁吊支腿组合而成，每个吊点采用20t手拉葫芦起吊。
为增加钢围堰结构整体稳定性需在内侧设置三层I20b内支撑，竖向间距为2000*3+450mm。
内支撑为网格型支撑结构，杆端与面板焊接连接成一体。
在侧板顶部设4个吊环，每个吊环用一组钢丝绳通过起吊葫芦吊挂在龙门吊梁上。
详见下图“钢围堰组合结构示意图”。
①、钢围堰制作
因为围堰主要是由旧的平直模板组拼而成,在以前施工桥墩时模板上已有纵横加劲肋且其受力与本工程中的最大水压力相当，故钢围堰外侧无需另外加肋。
但是由于是单块钢模板，其上的纵横肋都是相对独立的，组拼成大块的钢围堰模板后需把面板焊缝焊满且经水密性试验，钢模板间的法兰需用螺栓连接牢固，在法兰有竖肋（[8）的位置需焊50～80mm焊缝，模板的外侧双[10背肋需用-10*100的扁钢把翼缘连接起来。
钢围堰主要制作过程如下：
A、把模板面朝上平铺于铺设好的枕木上；
B、调整模板板面接缝，使两块模板间的板面错台不大于2mm；
C、拧紧模板间两端的螺栓（两端各一个）定位；
D、用角磨机打磨板面接缝，使其形成3*45°
的V形破口，以使焊缝的水密性更容易保证，且加强接缝强度，焊接面板；
E、翻面拧紧所有螺栓，用-10*100扁钢连接双[10背肋的翼缘和腹板并满焊使背肋形成整体；
F、按
（1）～（5）制作出8.6m*2m的大块模板；
G、从围堰的一个角上开始把大块模板立在已经放出围堰内圈大样的枕木上，并加临时支撑，调整模板至板面垂直于水平面，立该角上另一个边的大块模板，及时焊接两模板的接缝使该角成型；
H、顺次拼装其它大块模板并调整板面使其错台不大于2mm，临时固定模板，拉线调整使围堰各边平直，打磨板面V形破口，施焊，拧紧螺栓；
I、安装网格内支撑，施焊，第一圈拼装完成；
J、按第一圈的拼装顺序依次拼装使围堰高度达到6.45m；
K、焊接吊点。
②、龙门吊安装
本工程中使用的龙门吊主梁采用120吨架桥机主梁分开单片使用，支腿采用60吨龙门吊支腿，其结构详见下图“龙门吊结构示意图”。
A、走行轨道
在钢围堰底按800mm间距铺设枕木；
在已浇注好的支座上按600mm间距铺设枕木，采用1.25m长枕木，调平枕木，然后在枕木上铺设P50钢轨，龙门吊行走轨道总长度为82m。
为了节约枕木的使用数量，可在钢围堰起吊后再将底部所垫枕木铺设到龙门吊后续轨道处。
由于龙门吊支腿均只有2个行走轮，在拼装龙门吊立支腿时需把支腿用4根揽风钢丝绳固定后才能架设横梁，所以场地上应考虑揽风固定点，每个固定点的承载能力应达到50kN，详见下图“龙门吊支点揽风布置图”。
B、主梁组装
主梁总长为43.2m，分4个节段运到现场组装，每个节段10.8m。
为了便于吊装，主梁在拼装时应在轨道内侧进行并尽可能靠近支腿所立位置。
首先在两行走轨道间铺设枕木并保证其基本平整，然后将主梁依次吊上枕木，用销轴联结，注意每个接口有相同编号，主梁拼装好后应把起吊葫芦挂于主梁上。
C、支腿组装
在轨道一侧将支腿上的所有构件组装成整体。
D、龙门吊安装
a、用25t吊车将支腿吊于轨道上，两侧用φ16及5t手拉葫芦拉紧固定，并调整两支腿相对位置正确，详见“龙门吊支腿揽风布置图”；
b、用2台25t吊车抬吊吊起拼好的主梁放在支腿上，调整好连接位置，用螺栓临时固定；
c、检查并调整支腿到正确位置；
d、拧紧所有联结螺栓；
e、将龙门吊移到起吊位置；
f、龙门吊做荷载试验。
③.钢围堰吊装
A、挂绳：
把起吊钢丝绳挂于钢围堰的吊点上，收紧起吊葫芦，详见下图“吊点大样图”；
B、起吊：
把钢围堰吊离地面约250mm，起吊时应使四个吊点同时受力起吊，以防过度偏载,详见下图“起吊钢围堰”；
C、移动：
开动龙门吊支腿走行机构，沿轨道行走至钢围堰安装位置；
D、放置：
将钢围堰垂直下落至已开挖完毕的基坑中；
E、定位：
按设计要求对钢围堰定位，并回填钢围堰外侧的砂石；
详见下图“钢围堰吊装就位”；
F、浇注：
浇注水下封底混凝土1.2cm厚；
G、拆除龙门吊。
（3）水下混凝土封底
1）、待钢围堰下沉就位后，开始水下混凝土封底施工，水下混凝土封底厚度1.2m，封底砼浇筑过程中控制浮浆厚度高出0.3m，同时在钢围堰外侧底部上1.2m范围内回填砂夹卵石，封底混凝土施工需要在钢围堰顶搭设工作平台，封底施工平台荷载只考虑封底施工的施工荷载，利用钢围堰顶层和中间层内撑，在两层水平内撑杆之间增设竖撑和斜撑加固，故两层内撑连成一体同时作为封底施工荷载的主要承重物，在其上铺设脚手板形成工作平台，详见“封底砼施工操作平台详图”。
2）、采用φ273mm，壁厚10mm的无缝钢管作为水下砼灌注导管，长度加工成1m、2m、3m、4m等不同长度，各管节之间采用法兰盘连接，以便导管长度的调整、拆卸方便，参照以往施工经验和该墩承台尺寸，共在平台上布置16根灌注导管，6m3储料斗数量不得小于8个，导管不得少于64m。
具体布置如下图:
3）、灌注水下砼时,导管底口离河床面约30cm，导管的封口灌注保证导管埋深50cm以上，导管灌注半径按5m考虑，导管上接6m3的漏斗（首灌封口后，改用1m3的漏斗）。
考虑各导管必须布料均匀、及时补料，防止砼由于布料、补料不足，不流动或流动困难，造成封底砼顶面高差很大，采用了和输送泵配套的砼布料器，布料器作用半径可达12m，设置于平台中央，由人工推摆，操作快捷简单，保证布料均匀、补料及时。
为了控制封底砼的标高，在平台上共设测点12个，原则上在导管之间和
钢围堰内边沿布点。
4）、砼配合比设计
按C20水下砼配制，坍落度要求20～22cm，缓凝时间不小于16小时，砼要求和易性好，满足泵送要求，且流动半径不小于2.5m，砂和石子的规格及级配应严格控制，如果石子级配不合理、砂过细或含泥量过大，搅拌的砼不易泵送，容易造成堵管，使得封底施工不能顺利进行。
5）、灌注水下封底砼时，勤测导管口下的导口悬空高度，灌注顺序按1.2→3、4、5→6、7、8→9、10、11→12、13、14→15、16，如果导管底口处已有砼，就马上进行此导管的封口灌注，第一斗封口砼控制在6m3以上，保证导管埋深0.5m以上，首灌封口完成后，导管口就改用1m3的小漏斗。
在灌注过程中，要加强测量砼的表面高度，指挥布料器布料，使围堰内砼均匀上升。
6）、待封底砼施工完毕后，拆掉支架。
3、围堰工程数量
（1）、5#墩围堰工程数量
5#墩基础围堰施工工程量表
序号
项目
单位
数量
备注
2
m3
5713
3
填粘土
2475
5
编织袋围堰
988.8
（2）、6#墩围堰工程数量
6#墩基础单壁钢围堰施工工程量表
合计工程量
1
钢围堰制作
1个
62.544
吨
I20b内支撑
3层
15.0
包括斜撑、竖撑
龙门吊
2台
90
每台约45t
4
P50钢轨
14根
14
根
12.5m/根
枕木
400根
400
6
承台开挖
5530
m3
7
水下封底砼
502
8
C30支座砼
123
（二）、抽水清底
待围堰施作完毕后，每个墩承台准备15台12m3/h污水泵不间断抽水，主墩围堰内沉积的淤泥层，采用人工方式清除淤泥，制作“阀门式”储料斗，安排足够人员铲除淤泥，装满一斗后，采用吊车吊装出料，几个储料循环工作，保证吊装机具和人员不停歇。
1、封底砼顶面处理
封底砼浇筑过程中控制浮浆厚度高出0.3m，但局部地方有超高或低洼现象，采用“铲高填低”的方式整平砼顶面。
根据标高测量数据，比设计高程高出0.15m的部分可采用风镐凿打，防止一味猛凿，造成部分裂隙加深，最后0.15m厚浮浆采用人工硬凿。
局部低于设计标高的坑洼部分采用同等标号小石子砼（C25）填平。
2、凿除桩头及桩基检测
5#主墩桩头标高454.26m，6#主墩桩头标高452.75m,比承台底面高出0.15m,桩身砼灌注过程中，浮浆厚度控制在1.5m左右。
高出桩头0.4m部分采用人工辅助风镐凿除，剩余部分采用人工钢钎凿打，桩头顶面及四周要求全部凿毛，确保桩头标高和质量。
切割开桩身超声波检测管端头盖板，技术人员用测绳量孔深，调查声测管是否通畅、长度是否符合设计要求。
检查合格后灌注满清水，通知有资质的检测单位进行超声波检测。
检测严格按检测规程执行，并做好跟踪记录，最终对桩基质量做出评定。
3、渗水堵漏及积水处理
若封底砼局部有渗水现象，找到渗漏缝隙，填塞棉纱，先堵住大部分渗水，再及时用水玻璃封堵。
制作钢筋前，在钢围堰边壁上找低洼处形成积水坑，开凿小引水沟，把水汇集到积水坑，同时，围堰壁上凿一凹槽，直径略大于水泵外观尺寸，方便以后抽排积水，见下图。
（三）、钢筋制作
承台采用Φ32、Φ28、Φ25二级螺纹钢作主筋,Φ16二级螺纹钢作箍筋。
主筋沿纵、横桥向正交布置，形成钢筋网，共分2层，承台底面纵桥向采用Φ32二级螺纹钢主筋，横桥向采用Φ28二级螺纹钢主筋（按两根一束布置），间距均为10cm；
承台顶面纵、横桥向采用Φ25二级螺纹钢主筋。
间距均为10cm。
分布钢筋与上下层联系筋采用Φ16二级螺纹钢，间距60cm，上下层联系筋采用梅花形布置，现场可根据施工情况与冷却水管布置情况适当调整。
承台和垫块钢筋一起施作。
1、钢筋配料加工
（1）、钢筋配料
钢筋长度严格按设计规定尺寸配料，直角弯钩按设计尺寸制作。
钢筋配料接头在其接头长度区段内不能超过50%。
（2）、钢筋连接
主筋采用等强度直螺纹套筒连接，箍筋采用双面搭接焊连接，焊接长度不小于5倍钢筋直径。
直螺纹套筒加工注意以下几点：
a）按规范随机抽取试样，作钢筋连接强度实验；
b）用砂轮切割机切除钢筋端头变形段，调试好直螺纹滚压机床，对中钢筋，进行滚压，要求丝牙光滑、完整；
c）套筒连接采用管钳操作，钢筋平放，两端对称拧紧。
2、钢筋支架及成型绑扎
（1）钢筋支架
主墩承台钢材重158t,还外加考虑支架等其他施工及人群压重，总重按185t考虑。
钢管支架立柱在墩身预埋钢筋范围内按2×
2m间距布置，其余部分按2×
3m间距布置，计算得钢管数量：
6.5m高立柱钢管：
115×
6.5=747.5m;
水平钢管：
284.8×
3=854.4m;
总计：
1602m。
（2）、钢筋绑扎
钢筋绑扎前测设桥纵横向轴线，控制承台底面高程，钢筋从下到上按层次绑扎，每层钢筋测量控制其平面位置和高程。
最底层钢筋距离承台底面净距14cm，钢筋垫块采用同等强度C35砼方砖，方砖结构尺寸：
10×
14cm，其平面位置按3×
3m间距布置。
每层钢筋先制安定位骨架，按设计标高焊接牢固，在骨架上划分平面位置及钢筋间距。
3、墩身预埋钢筋
（四）、大体积砼浇筑
5#、6#主墩单个承台理论浇筑方量为2410m3（含垫块），分别采用嘉陵江南砼拌合站和嘉陵江北砼拌合站供料，每小时平均生产能力约40m3/h，单个承台理论浇筑时间为52小时。
1、大体积砼裂缝控制措施
砼裂缝控制采用“内降外保”方式进行，降低砼内外温差。
通过配合比优化、通水冷却、分层浇筑等方式降低砼内部水化热；
砼浇筑完成后，采用麻袋或水封养护，防止产生干缩性裂缝，并起到保温作用。
（1）、优化配合比
通过优化配合比，减少水泥用量，从而减少砼水化热。
a）选用四川双马42.5普通硅酸盐水泥；
b）掺加聚羧酸高效减水剂，以减少用水量和水泥用量，从而减少水化热；
c）掺加粉煤灰，减少砼干缩性，增强抗裂性，同时增强砼和易性。
最终确定砼配合比为：
（每m3用量，单位：
Kg）
材料
水泥
河砂
石子
水
聚羧酸
粉煤灰
千克
300
791
1049
157
5.2
100
（2）、冷却管布置
用φ40mm×
3.5mm的黑铁管作为冷却管，单个承台冷却管长度1500m，其布置如图（单位：
米）：
采用四层分离式循环，在降水过程中，进水端设在上游，排水端设在下游。
循环降温过程中，派试验员对水温进行监控。
在施工过程中应注意以下问题：
在浇筑开始水管覆盖一层砼后即开始通水；
达到最高温度并开始下降时停止通水，时间由试验员经过精确测量后确定；
在浇筑砼前用水压试验检查水管系统，确保其不漏水；
停止通水后，用微膨胀水泥浆向管道里压浆；
水管的表面连结件拆除到砼内10cm深度，拆除连结件后的孔洞用较干的微膨胀砼封闭。
冷却管埋设，必须做加固处理，钢管与钢筋接触的地方做点焊处理，保证牢固。
若按设计层高布置，冷却管处于悬空状态，则采用铁丝做悬挂处理，悬挂按2m间距布置。
每层冷却管安装完成后，做通水实验，确保冷却管通水畅通，并无渗漏现象发生。
使用完成后，用高压风吹干管内剩余水份，做灌浆封闭处理，并切除剩余钢管头，作表面修补。
（3）、浇筑工艺
选定砼初凝时间为29.5小时。
砼按50cm层高分层浇筑，每层浇筑方量为204.8m3，砼生产能力按40m3/h计算，每层浇筑时间为5.2小时，在浇筑上一层砼时，下层砼没有初凝，能很好的胶结。
采用泵送，利用现有拌和场及相关设备，在灌注时分层浇筑，按0.5m一层，从一侧往另一侧灌了一层后，又回过头去从开始侧向另一侧灌第二层。
见下图。
砼覆盖一层冷却管后，即可开始通水。
（4）、温度监控
在承台中央埋设3根φ48mm黑铁管作为测温管（如图），黑铁管底部用钢板密封，管内灌水深度为20cm，置于承台1/2深度处，顶部伸出承台表面20cm，为防止外界气温影响，测温管管口必须加木塞。
测温采用棒式水银温度计，测温读数时要快，确保测量数据准确。
混凝土浇筑完成后，每隔3小时观测一次承台混凝土中心与混凝土表面的温度，计算出温差并绘制温度曲线图，根据混凝土内外温差随龄期变化的趋势，及时采取防护措施，控制混凝土内外温差≤20摄氏度,防止温度裂纹的产生。
（5）、养护措施
砼浇筑完成后，对墩身以外部分进行“收面抹光”处理，待到初凝后进行麻袋覆盖，并辅以热水养护，逐渐形成“水封”养护。
2、砼连续浇筑保证措施
砼连续浇筑时间长，方量大，超过两天两夜，其砼
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