抛填施工方案文档格式.docx

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2.1、方案遵循原则

针对铜陵长江公路大桥主三号墩位置河床易冲刷，且原设计要求该处河床底高程不低于桥墩封底高程这一特点，主三号墩防护工程主要为防冲刷防护，工程设计遵循以下原则：

（1）冲刷防护结构安全可靠，耐久性强；

（2）冲刷防护能为桥墩与基础共同作用提供保障；

（3）冲刷防护效果满足使用功能和设计标准；

（4）冲刷防护设计应考虑施工中不可避免的不均匀性对防护效果的影响；

（5）冲刷防护设计遵循物理模型试验有关成果，兼顾施工单位采用的施工工艺和施工力量；

（6）在满足冲刷防护结构的可靠性和防护效果的前提下，合理确定防护范围、平面布置及防护结构，尽可能减小防护措施对附近桥墩及长江堤岸的造成的不良影响，保证大桥位置的防洪安全，并尽量降低工程投资。

2.2、施工方案

主桥3号墩采用水下抛填砂枕+袋装级配碎石+护面块石的方式进行防护。

工程规模为对主三号桥墩钢围堰外围30～40m的范围进行防护，防护平台顶高程-28.00m，防护总面积8197.90m2，分为精抛区和粗抛区两个防护区域，精抛区域防护面积1424.00m2，粗抛区域防护面积6773.90m2。

防护平台顶高程为-28.00m，防护范围为：

垂直桥轴线方向桥墩钢围外上下游各40m，沿着桥轴线方向桥墩钢围堰外西侧（近合肥侧）20m，东侧（近铜陵侧）40m，形成一个沿着及垂直桥轴线尺寸为84.8×

104.8m的矩形平台。

根据主三号桥墩附近的水下地形，矩形平台范围内部分区域河床高程大于-28.00m，则平台在该区域直接和现有地面相接，如果平台边界位置的河床高程低于-28.00m，则通过1:

3的坡度实现平台与现有河床的顺接。

防护平台划分为两个区域：

一个是精抛区域，采用水上吊放、水下到位脱钩的施工方法，范围是垂直桥轴线方向桥墩钢围堰外上游5m，下游25m，沿着桥轴线方向桥墩钢围堰外东西两侧各5m，形成一个沿着及垂直桥轴线尺寸为34.8×

54.8m的矩形区域，防护面积1424.00m2（未含桥墩面积）；

另一个是粗抛区域，采用水上抛投、自然落水施工方法，位于整个防护范围内精抛区域的外围，防护面积6773.90m2。

图2.2-1桥墩防护平面布置图

最下层采用砂枕对桥墩部位冲刷坑进行局部调平至-30.50m高程，层厚1～3.0m，砂枕尺寸为0.5×

1.5×

1.5m；

然后以1m厚袋装级配碎石加以覆盖，袋装级配碎石尺寸为0.5×

最上层覆盖1.5m厚的护面块石层。

精抛区域内采用水上吊放、水下到位脱钩的施工方法，砂枕和袋装级配碎石盛放于网兜内，护面块石则制作成格宾网笼石，由吊机起吊至指定位置水面，放长吊绳令防护材料以自重下水，直至放置水下指定抛填位置后脱钩，格宾网笼石尺寸为0.5×

粗抛区域内采用水上抛投、自然落水施工方法，砂枕和袋装级配碎石盛放于网兜内，由吊机起吊至指定位置水面后脱钩，让砂枕和袋装级配碎石自动下落，护面块石则直接在指定位置以撒抛的方式投放。

最终形成-28.00m高程的防冲平台。

平台边界高于河床地面的位置通过1:

3的抛石边坡实现顺接。

图2.2-2桥墩防护结构断面图

本工程主体工程施工主要包括砂枕抛填、袋装级配碎石抛填以及护面块石抛填这三个项目，均为水下抛填工程，具体施工方法如下：

（1）施工流程

抛填网格划分→施工测量放样→抛投试验→开始断面抛填施工→抛前水下地形测量→测量水深、流速和确定漂距→定位船定位→抛填船挂靠抛投档位→抛石作业→定位船移位→结束本断面抛石施工→抛后水下地形测量→查漏补缺→移至下一断面→完成单元工程施工→单元工程质量验收→进入下一单元施工。

（2）施工要求

主三号墩区域水流急、水位深、受长江主航道交通干扰频繁等因素影响，在实际施工中的主要控制点：

①施工前应对主桥三号桥墩附近河床进行水下测量，并根据地形测量结果对桥墩的防护范围及防护结构作适当合理的调整。

②该项目是分成3个阶段、3种不同的结构进行抛填，各层抛填完毕验收后才允许进行下一层施工。

③抛填次序应按“自上游至下游的原则”测量定位方法，对于砂枕层和袋装级配碎石层，先对粗抛区域进行施工，验收合格后进行精抛区域施工，护面块石层则先对精抛区域进行施工，验收合格后进行粗抛区域施工。

④为确保抛填材料准确抛到指定区域，按“试抛——验证——抛填参数调整——大规模抛填”的思路摸索最佳的施工模式，确定抛投提前量。

⑤选择水位低、流速小的时候进行抛填，施工过程中，应根据当时的水流情况进行定位，并随时调整定位船位置，以减少流失量，急流时停止抛填。

⑥在大强度抛投前需进行工艺试抛，以检验工、机、料的施工设备和运转组合是否合理可行。

⑦初次抛填完成后，立即进行水下测量，并根据测量结果，决定是否进行局部补抛，严格控制实际抛填范围及抛填的厚度，确保防护层对桥墩的保护作用。

⑧根据不同区域、不同类型的填筑要求，合理组织好相对应的施工梯队，采取流水线作业法，逐步完成多区域、多层次的抛填。

⑨由于水面作业的特殊新和通航要求，在计划安排时必须考虑到：

每一个工序施工完毕后的阶段性验收时间及进行补救的时间，避免同一区域重复施工。

⑩施工期间应加强对河床的监测，7-10天周期一测，密切注意河床变化，发现有局部冲刷，应立即采取措施，予以补抛。

⑪施工中应严格控制所采用的砂、石、土工织物等材料的质量，只有符合规范及设计要求的材料才能用于施工。

⑫施工期间应在航道附近安排好通航警示标志，防止发生撞船事故。

⑬水下抛填施工期间，应对桥墩作好安全防护措施，严禁任何施工机械或船只撞击桥墩，不得对桥墩及周围建筑物的结构造成影响，亦不危及相邻的有关设施的运行安全，要求不对周围环境造成损害。

2.2.1、砂枕抛填

（1）网格划分

砂枕层精抛区域面积为1098.07m2，抛投量为1870.27m3（设计值），粗抛区域面积为21330.01m2，抛投量为3460.64m3（设计值）。

根据河床地形及抛投分区等因素将整个砂枕层划分为45个施工抛填网络，示意图如下。

图2.2.1-1砂层施工网格图

（2）测量放样

根据设计提供的砂枕抛填控制点坐标，算出每个网格的角点坐标，并对照河床地形图对Z坐标进行复核，复核结果及时上报监理单位。

（3）粗抛区抛投试验

粗抛区抛投试验

粗抛区砂枕采用水上抛投、自然落水的施工方法，抛投试验具体流程如下：

1）抛距试验：

先对试验区域内的水流流速、水深进行测量，再对随机抽取的砂袋和袋装级配碎石称重，然后采用吊机将砂袋和袋装级配碎石起吊至指定位置水面后脱钩，让其自动下落，测定每个砂袋和袋装级配碎石的漂距，如此重复在不同流速、水深条件下进行漂距测定，测出多组数据，最后整理成试验成果。

在此基础上通过对试验成果的分析，选择适合于施工水域的经验公式的系数K值，或编制适用于本工程的“抛投位移查对表”，作为抛投定位依据。

2）成型率试验：

在正式大范围抛投前，选取一个典型施工抛填网格单元作为试验区域，先对试验区域的抛前水下地形、断面、水流流速以及水深进行测量；

随机抽取几条（3条以上）砂袋和袋装级配碎石运输船，计算砂袋和袋装级配碎石平均重量；

根据之前抛距试验成果以及平均称重结果计算确定首次施工船定位提前量；

定位船完成定位后，运输船挂靠在工作船边，然后采用吊机将砂袋和袋装级配碎石起吊至指定位置水面后脱钩，让其自动下落；

施工完成一定批次后通过水下地形测量，分析试验区域内砂枕和级配碎石分布情况，计算覆盖厚度；

与抛前测图进行比较，计算、分析和调整施工定位提前量，以指导下一批次抛投的施工定位；

整个试验区域抛投合格后，总结试验成果，探索合理的施工定位方法及施工工艺，并根据实际情况计算工程量补偿系数。

精抛区抛投试验

精抛区砂枕抛投采用水上吊放、水下到位脱钩的施工方法，抛投试验具体流程如下：

1）抛投工艺试验：

先对试验区域内的水流流速、水深进行测量，然后采用吊机将随机抽取的砂袋、袋装级配碎石和格宾网笼石起吊至指定位置水面，放长吊绳让其以自重下水，直至放至河床后脱钩，卷动收回吊绳，如此重复在不同流速、水深和吊钩下放速率条件下进行抛投物位置测定，测出多组数据，最后整理成试验成果，在此基础上通过对试验成果的分析，探索合理的精抛区域防护施工工艺，作为大范围抛填定位和投放的依据。

根据之前工艺试验成果确定抛投位置及吊钩投放速率；

定位船完成定位后，运输船挂靠在工作船边，然后采用吊机将抛填材料起吊至指定位置水面后，放长吊绳让其以自重下水，直至放至施工区域河床后脱钩；

施工完成一定批次后通过水下地形测量，分析试验区域内砂枕、级配碎石和格宾网笼石分布情况，计算覆盖厚度；

与抛前测图进行比较，修正和调整水上定位位置，以指导下一批次抛投的施工定位；

整个试验区域抛投合格后，总结试验成果，进一步调整施工定位方法及施工工艺，并根据实际情况计算工程量补偿系数。

抛距计算采用平顺抛石护岸落距公式：

式中：

S——落距，m；

H——抛点水深，m；

W——抛填材料平均重量，KN；

K——修正系数，初始系数为0.8，根据现场试验确定。

（4）材料要求

砂枕采用中粗砂，要求粒径大于0.25～0.5mm的粒径含量大于85%，含泥量不得超过3%；

砂袋袋体采用230g/m2的聚丙烯编织布缝制而成，采用机械或人工方式灌包和封口，充满度控制85%左右。

表2.3-2砂袋主要技术规格表

材料名称

规格（≥）

重量（≥）

抗拉强度

CBR顶破强力（≥）

O90（≤）

聚丙烯编织布

12×

12根/英寸2

230g/m2

35KN/m

3KN

0.08mm

聚丙烯加筋条（3cm）

30g/m

3KN/根

2.2.2、袋装级配碎石抛填

袋装级配碎石层精抛区域面积为1301.13m2，抛投量为1391.87m3（设计值），粗抛区域面积为4110.26m2，抛投量为4274.83m3（设计值）。

根据河床地形及抛投分区等因素将整个砂枕层划分为62个施工抛填网络，示意图如下。

图2.2.2-1袋装级配碎石层施工网格图

袋装级配碎石采用水上抛投、自然落水的施工方法，抛投试验具体流程如下：

先对试验区域内的水流流速、水深进行测量，再对随机抽取的砂袋和袋装级配碎石称重，然后采用吊机将袋装级配碎石起吊至指定位置水面后脱钩，让其自动下落，测定每个袋装级配碎石的漂距，如此重复在不同流速、水深条件下进行漂距测定，测出多组数据，最后整理成试验成果。

随机抽取几条（3条以上）袋装级配碎石运输船，计算袋装级配碎石平均重量；

施工完成一定批次后通过水下地形测量，分析试验区域内级配碎石分布情况，计算覆盖厚度；

精抛区袋装级配碎石抛投采用水上吊放、水下到位脱钩的施工方法，抛投试验具体流程如下：

先对试验区域内的水流流速、水深进行测量，然后采用吊机将随机抽取的袋装级配碎石和格宾网笼石起吊至指定位置水面，放长吊绳让其以自重下水，直至放至河床后脱钩，卷动收回吊绳，如此重复在不同流速、水深和吊钩下放速率条件下进行抛投物位置测定，测出多组数据，最后整理成试验成果，在此基础上通过对试验成果的分析，探索合理的精抛区域防护施工工艺，作为大范围抛填定位和投放的依据。

施工完成一定批次后通过水下地形测量，分析试验区域内级配碎石和格宾网笼石分布情况，计算覆盖厚度；

级配碎石规格为3～150mm，可采用各类岩石（软质岩石除外），碎石中

针片装颗粒的总含量不超过20%，不应有粘土块、植物等有害物质；

袋体采

用300g/m2的聚丙烯编织布缝制而成，采用机械或人工方式装包和封口，充

满度控制85%左右。

表2.3-3碎石袋主要技术规格表

300g/m2

55KN/m

4.5KN

0.5mm

聚丙烯加筋条（5cm）

50g/m

5KN/根

2.2.1、护面块石抛填

护面块石层精抛区域面积为1424m2，抛投量为2481.43.87m3（设计值），粗抛区域面积为6773.9m2，抛投量为12320.07m3（设计值）。

根据河床地形及抛投分区等因素将整个砂枕层划分为75个施工抛填网络，示意图如下。

①粗抛区块石抛投试验

粗抛区域块石抛投采用散抛的施工方法，抛投试验具体流程如下：

先对试验区域内的水流流速、水深进行测量，再对每个典型的块石进行称重，然后测定单个块石的漂距，如此重复对不同重量的块石在不同流速、水深条件下进行漂距测定，测出多组数据，最后整理成试验成果。

在正式大范围抛投前，选取一个典型施工抛填网格单元作为试验区域，先对试验区域抛前的水下地形、断面、水流流速以及水深进行测量；

随机抽取几条（3条以上）块石运输船，每条船上随机抽取2组块石（每组10块石头），人工搬运至磅称上实际称量块石重量，计算块石平均重量；

根据之前抛距试验成果以及块石平均称重结果计算确定首次施工船定位提前量；

定位船完成定位后，运输船挂靠在工作船边，挖掘机将块石抛投入水中；

通过水下地形测量，分析试验区域内块石分布情况，计算覆盖厚度；

与抛前测图进行比较，计算、分析和调整施工定位提前量，以指导下一批次块石抛投的施工定位；

整个试验区域抛投合格后，总结试验成果，探索合理的施工定位方法，并根据实际情况计算抛石防护工程量补偿系数。

表2.3-4格宾网主要技术规格表

（1）网孔型号参数

网孔尺寸

D（mm）

公差

网面钢丝

8×

10

80

+16%/-4%

2.2

注：

网面抗拉强度50KN/m，复核EN10223～3标准。

（2）技术参数

钢丝类型

边端钢丝

绞合钢丝

钢丝直径公差mm

±

0.06

最小镀层量g/m2

230

245

钢丝的抗张强度应在350～550N/m2，未经拉伸钢丝的延伸率不能低于12%（经过拉伸的成品钢丝延伸率不能低于7%），复核EN10223～3标准。

（5）工程验收标准

①施工单元验收标准

每个施工单元实际抛填总量达到设计值的95%以上，相应位置高程不得低于设计高程0.3m为合格。