水中基础施工作业指导书未修改.doc

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水中基础施工作业指导书

福厦铁路客运专线桥梁工程

水中基础施工作业指导书

1．适用范围

适用于福厦铁路客运专线III标段双溪河特大桥、洛阳江特大桥部分水中墩基础施工作业。

2．作业准备

2.1内业技术准备

作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。

修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

4．施工程序与工艺流程

施工程序为：

施工准备→铅丝笼围堰施工→钻孔平台安装→钻孔桩施工→封底、抽水→干法施工承台。

5．施工要求

5.1施工准备

钢管桩正式插打前，先进行岸上试桩。

通过试桩，取得相关分步骤插打、焊接质量、贯入度、振动打桩机性能等技术参数，为正式施工提供参考。

管桩插打前，需对桥位处河床断面标高进行测量，统计各墩桩位处水深，为管桩插打提供依据。

5.2施工工艺

水中墩基础施工采取先搭设水上钻孔施工平台进行钻孔桩施工，再利用平台安装钢套箱围堰，利用围堰抽水干法施工承台方案。

为解决水中墩施工运输问题，靠墩位附近修设施工栈桥，与各个钻孔平台连同。

围堰结构形式结合实际施工条件选用，可采用单（双）钢套箱围堰、钢管桩围堰、钢板桩围堰。

5.2.1栈桥施工

栈桥按多跨连续梁通长布置，每墩使用3~4根钢管桩，每联之间设立双墩，深度随地质、水文情况和桩的自由长度发生变化，桩与桩间设剪刀撑连接。

栈桥横桥向采用槽钢分配梁，纵向采用H型钢或贝雷桁架作为主梁。

桥面铺设横向分配梁，钢板满铺，厚为10mm。

栈桥施工利用履带吊机配合打桩锤逐孔插打钢管桩，逐孔架设上部结构的施工方法搭设。

栈桥纵梁作为钢管桩插打悬臂导向架。

栈桥一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工。

夹持器应与振动打桩机配套，钢管桩插好后应检查桩位的偏差及桩的倾斜度，桩位偏差小于2cm，倾斜度小于1％。

若偏位和倾斜过大，应及时纠正或拔起重插。

施工准备

钢管桩定位

振动下沉钢管桩

安装钢管桩顶分配梁

安装纵梁主梁及连接系

铺设桥面系

安装防护栏杆

制作钢管桩

桩顶找平

单桩承载力试验

铺设水管、电缆及通讯设施

纵梁拼装运输

桥面板制作

桥面系栏杆制作

钢管桩分节段加工，插打时现场焊接接长。

两节钢管桩对好后，先在四周点焊，然后按照设计要求进行坡口焊接，焊接分三遍完成，每遍焊完后要将表面的焊渣清除干净，然后才能进行下一道焊接。

坡口焊接完成并经检验合格后，按照设计要求焊接补强板。

焊接完成，经检查合格后，将桩锤与夹持器吊起，与钢桩对位、夹紧，用振动打桩机下沉时，桩锤、桩帽及管桩的轴线一致。

不得有过大偏差（一般以2cm为度），振动下沉管桩过程中，如发现偏位和倾斜，应停锤进行纠正。

桩的下沉以桩尖标高控制为主，贯入度控制为辅进行双控，最终下沉以设计标高为准。

当贯入度已小于2cm/min，而桩尖标高未达到设计值要求时，应继续锤击下沉10cm，或振动10分钟，若无异常情况发生，即可停锤。

如桩尖高距设计规定差别较大时，应及时上报、研究处理。

同一排的3根桩的最终贯入度应大致相同。

5.2.2钻孔平台施工

水中墩承台尺寸大，桩数量多。

钻孔平台设计应充分考虑抗风、水流、冲刷、流冰等，一般情况下平台与栈桥同标高设计。

平台采用钢管桩基础，H型钢主梁和槽钢分配梁搭设，上铺设钢制面板。

钢护筒插打完毕将平台与护筒联结，提高平台承载能力。

钻孔平台与栈桥间布置连接通道。

5.2.3钢护筒插打

护筒内径比设计桩径大300mm，长度根据河床地质和水文条件确定。

采用厚度大于12mm的钢板卷制，卷制方向与钢板的轧制方向保持一致；钢护筒的连接接采用Ⅱ级双面坡口焊；相邻两节钢护筒的纵缝错开90°；对口错边偏差小于2mm；每节的垂直度偏差不大于3mm，总垂直度偏差不大于10mm；椭圆度e≤3D/1000。

钢护筒在钢结构加工车间分节制造，汽车经栈桥运输至墩位，吊装、接高、震动下沉至设计标高。

在钻孔平台上布置导向架，利用导向架配合插打钢护筒，确保护筒位置的准确。

钢护筒的插打必须严格按施工规范要求控制偏差，护筒平面中心点偏差小于50mm，倾斜率小于0.5%。

5.2.4成孔

钻孔桩施工采用大功率旋挖钻机或者回旋钻机，成孔工艺同一般钻孔桩。

为防止泥浆及钻碴落入运河中，配备专用设备运输钻孔用的泥浆及钻碴。

表1成孔的允许偏差

序号

项目

允许偏差

检验方法

孔径

不小于设计孔径Ｄ

测量检查

孔深

不小于设计孔深并进入设计土层

孔位中心

≤25mm

倾斜度

≤1%孔深

沉渣厚度

≤10cm且满足设计规定

5.2.5钢围堰施工

5.2.5.1双壁钢套箱围堰

水中墩为低桩承台，施工采用钢套箱围堰作为防水结构及承台模板。

钢围堰高度方向分节，平面上分块。

钢围堰在岸边钢结构加工车间制造，汽车运输至墩位栈桥上下河。

钻孔桩施工完毕后，拆除施工平台梁，并利用施工平台定位桩及已经成桩的护筒，搭设围堰拼装平台，在围堰拼装平台上利用吊机拼装底节围堰，接高四角钢护筒，安装围堰起吊装置，吊起底节围堰，拆除围堰拼装平台，下放围堰着床。

对称接高拼装顶节钢围堰，围堰内填充混凝土，吸泥机配合注水下沉围堰至设计标高。

封底砼施工，然后抽水进行承台施工。

⑴围堰拼装

围堰拼装从上游侧一角开始，顺序拼装合拢，上游侧可利用履带吊同时拼装。

围堰拼装时，将围堰与护筒临时用型钢支撑，保证拼装的结构安全。

底节围堰拼装完毕，应对围堰进行全面的质量检查；应符合客运专线质量验收标准。

⑵底节围堰起吊、下放、着床

周边部分钢护筒上焊接围堰下放导向装置，控制围堰下沉精度；接高四角吊点钢护筒，安装起吊扁担梁、精轧螺纹钢筋吊杆和千斤顶，四点八台顶同步起顶，将围堰提升20cm左右；检查围堰及各掉点，拆除围堰拼装平台；同步起点下放围堰，使围堰处于悬浮状态；围堰内灌水下沉，至围堰着床。

围堰隔舱内灌水操作平稳、对称、均匀、有计划地进行，由现场施工指挥人员统一指挥，使围堰顶始终保持水平。

倾斜应不大于h/1000，以确保钢围堰的稳定性。

⑶围堰根据水位情况和分节情况适时接高。

⑷围堰填充井壁混凝土

围堰入土深度应考虑封底混凝土厚度，需在围堰井壁填充混凝土，进行压重，确保围堰能够下沉到设计标高。

混凝土填充施工，直接在井壁内插入混凝土导管进行水下填充，导管均匀布置，间距不大于6m，填充时按先短边后长边、先中间后四角顺序对称填充，混凝土填充完毕，用震捣棒将混凝土表面赶平。

⑸围堰吸泥下沉

围堰内注水，利用吸泥机吸泥下沉至设计高程。

吸泥时沿围堰舱壁按照由中心向四周的顺序均匀对称吸泥，确保围堰均匀下沉，堰内泥面高差≯1米，以防止翻砂。

⑹护筒外壁的清洗

为了保证钢护筒与封底混凝土之间的握裹力，由潜水员在水下利用高压水枪对钢护筒外壁进行清洗。

5.2.5.2钢管桩围堰

结合墩位河床实际地质条件，水中墩为低桩承台施工也可以采用锁口钢围堰作为防水结构。

钻孔桩施工完毕后，利用钻孔平台安装导向架，由履带吊机配合打桩锤插打锁口钢围堰的Φ600mm钢管，钢管之间锁口用联合法进行堵漏，形成围堰。

5.2.5.3围堰封底抽水

围堰内吸泥清除至设计高程，采取满布导管法进行封底砼施工，抽水施工承台和墩身。

⑴封底混凝土的性能要求

混凝土标号C20，5天强度不小于20MPa。

b、混凝土塌落度为18～22cm，3小时后不小于15cm。

混凝土初凝时间不小于30小时。

混凝土的拌和物和易性、流动性良好。

⑵封底混凝土灌注准备

封底混凝土采用垂直导管砍球法灌注，封底厚度按1.5m考虑。

为保证封底质量，根据围堰底面积和混凝土流动度，均匀、合理地布置若干个导管。

导管内径为φ250mm，灌注时导管底口距泥面约0.2～0.3m左右。

灌注时按照事先制定的砍球顺序，依次逐根进行砍球。

封底前布置好一定数量的测量点，以全面了解围堰内混凝土面的标高情况。

⑶首批混凝土灌注

所有准备工作完成后，开盘搅拌混凝土，两台搅拌站同时向中央集料斗内供料，同时在导管内放置泡沫隔水栓。

当中央集料斗料满后，打开与溜槽对应的分料槽出料口及中央集料斗出料口，开始灌注，同时两台搅拌站继续向中央集料斗中供料。

当中央集料斗中混凝土放完后，测量组及时测量导管周围的混凝土面标高，并计算导管埋深。

⑷导管内混凝土补充

每根导管补充混凝土的时间间隔不宜大于1小时，每次补料方量控制在5～10m3。

因此就要求进行首批混凝土灌注的导管数量不宜多，以免补充混凝土的速度无法满足要求。

实际施工中，在第四排导管首批混凝土灌注之前，应将第一排导管内混凝土补充完毕，即这三根导管周围的混凝土面达到设计标高。

依次类推，始终保持有三排导管在灌注。

⑸混凝土面找平

在最后一排导管内混凝土补充完毕后，测量组对整个套箱内的混凝土面标高进行复测，对未达到设计标高处，利用较近的导管进行补料，直至满足设计要求。

5.2.5承台施工

承台分两次施工，下层承台利用围堰作模板，上层承台立模施工。

承台施工流程：

围堰抽水→清淤→桩基础检测→凿除桩头→绑扎下层承台钢筋、安装冷却水管→全断面斜向分层浇注→养护、温度检测→混凝土面凿毛→绑扎上层承台钢筋、安装冷却水管→全断面斜向分层浇注→养护、温度检测。