沮漳河特大桥99#水中墩专项施工方案(钢板桩围堰).doc
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中国葛洲坝集团股份有限公司
新建武汉至宜昌铁路工程HYZQ-6标
沮漳河特大桥99＃水中墩
施工专项方案
（钢板桩围堰）
编制：
审核：
审批：
二00九年三月
TA1施工组织设计（方案）报审表
工程项目名称：
新建武汉至宜昌铁路工程施工合同段：
HYZQ-6编号：
致河南省长城工程建设咨询有限公司汉宜铁路监理四分部：
我单位根据施工合同的有关规定已编制完成沮漳河特大桥99＃水中墩（钢板桩围堰）工程的施工方案设计，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
《沮漳河特大桥99＃水中墩施工专项方案（钢板桩围堰）》
施工单位（章）
项目经理
日 期
专业监理工程师意见：
专业监理工程师
日 期
总监理工程师意见：
项目监理机构（章）
总监理工程师
日 期
注：
本表一式４份，施工单位２份，监理单位、建设单位各一份。
沮漳河特大桥99＃水中墩施工专项方案
（钢板桩围堰）
一工程概况
1.工程总体概况
沮漳河特大桥是汉宜高速铁路线上的桥梁，位于湖北省荆州市与宜昌市交界的万城灌溉区，地势平坦、开阔。
该处河段为通航河段，桥轴线与河流交角为65°。
沮漳河是位于长江左岸的一级支流，桥位河段属平原性河流。
其水位受上游支流（东支漳河、西支沮河）山区性河流影响，同时也受长江水位顶托的影响。
沮漳河洪水由暴雨形成，多发生在7～9月。
洪峰历时48～60h。
受长江水位顶托的影响，水位也可能较长时期处于高位。
99#、100#墩是沮漳河特大桥连续梁桥（48m+80m+48m）中跨主墩。
99#墩承台平面尺寸为14.60m×10.60m，高3.5m。
属低桩承台，底部高程26.099m，在冬季最大枯水位37.32m以下11.221m，墩身底部位于该水位以下7.7m。
该墩采用先桩后围堰方案施工，钻机土平台高程34.51m。
由于工期及基础施工进度的原因，99#墩的承台墩身将于主汛初期（预计6月底拔桩）高水位的情况下进行施工。
拟采用钢板桩围护后进行内部土层开挖及混凝土浇注施工，单个承台的钢板桩围护范围为16.80m×13.60m，其中上游靠栈桥侧空间狭窄，板桩距承台边沿0.7m，其余三边距离1.5m。
采用拉森Ⅳ钢板桩，确定桩长为22m，入土深度8.5m。
99#水中墩工程数量表
99#墩承台尺寸
承台砼
承台钢筋
墩高
墩身砼
墩身钢筋量
长/2（m）
长（m）
宽（m）
高（m）
c30（m3）
Φ20（kg）
（m）
（m3）
Ⅱ级钢筋
Ⅰ级钢筋
7.30
14.60
10.60
3.50
541.66
21852.12
20.35
858.3
14742
2520
由于缺乏桥址详细流速、水位等资料，围堰暂按38.8m施工水位设置，洪水水头13.5m。
根据《长江委沮漳河大堤防护加固专项方案》其枯水期设防水位37.7m,结合当地调查，河滩麦地常年可收，大约端午节左右河滩（高程约37~38m）上水；因此预计5月份尚可施工。
但需要特别强调的是，进入汛期必须与当地水利部门加强联系，超施工水位洪水来临提前及时对围堰充水、撤场，绝对确保围堰和设备人员安全。
计算时考虑了1m的冲涮，围堰抽水的最高水位为+38.80m。
2.围堰、承台、墩柱总体施工流程
施工准备→测量定位→导向桩制作（钢板桩内支撑1）→打钢板桩→钢板桩内支撑2→水下开挖→→浇筑水下封底混凝土→逐层抽水、焊接第三~六层内撑→清基堵漏→破桩桩检→浇筑第一层承台砼→第一次回填，拆除第六层内撑→浇筑第二层承台砼→第二次回填，拆除第五层内撑→浇筑第一段2m墩身砼→第三次回填，拆除第四层内撑→浇筑第二段18m墩身砼→焊接附墙支撑→浇筑临时墩砼（按水下砼工艺）→逐层充水、拆除第一~三层内撑→拔桩、撤场
3.施工队伍及工期安排
针对水上施工的复杂性和工期的紧迫性，我部计划为本工程配备一支人员稳定，水上施工经验丰富的施工队伍，以保证工程质量和工期要求。
我部计划于2009年3月20日开工，于2009年6月30日完成99＃承台与墩柱的施工。
详见附件3：
《沮漳河特大桥99#水中墩施工进度计划横道图》
4．机械设备与人员进场计划
机械设备计划表
序号
机械或设备名称
型号
数量（台）
1
振动锤
DZ90
1
2
履带吊
50t
1
3
轮式汽车吊
25t
1
4
插入式振捣器
2N35,50
10
5
钢板桩
拉森桩（SKAP-Ⅳ型）
254.478t
7
电焊机
30KVA
5
8
钢筋调直机
GT
1
9
钢筋切断机
6-40
1
10
钢筋弯曲机
GW40
1
11
天泵
36m
1
12
泥浆泵
3PN
4
13
清水泵
Q4PS
5
14
经伟仪
DJ2
1
15
全站仪
拓扑康
1
16
水准仪
DS2
1
备注：
混凝土由万城拌和站集中拌制（120m3/h），搅拌运输车经栈桥运至现场。
劳动力计划表
序号
人员
人数
1
现场管理人员
8
2
安全员
2
3
钢筋工
10
4
混凝土工
20
5
架子工
10
6
电焊工
10
7
模板工
15
二钢板桩围堰施工方案
1.钢板桩打入
1.1钢板桩的选用
本工程选用拉森桩（SKAP-Ⅳ型，日标）宽40cm，重76.1kg/m，考虑到本工程地质情况的需要，拟采用桩长为22米的钢板桩（较附件1图加深1m,至17.6m高程）。
1、首先在板桩堆放基地对钢板桩进行检查、丈量、分类、编号，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工所需型号、规格、数量的钢板桩。
为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。
同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。
需要进行宽度检查，方法是：
对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜。
对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。
对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。
2、发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。
同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩作通过试验，以2～3人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉。
锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。
同时，要求接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以免变形。
3、本承台钢板桩长度超过20m，常规施工钢板桩长度模数为18m、16m、12m、10m等，因此需要对现有模数钢板桩进行接长。
钢板桩接长采用坡口对焊，“U”形内侧焊接加劲板，焊接完成后，用2m长钢板桩从焊接钢板桩一端插人、穿出到另外一端，检查锁口质量。
对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。
桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。
转角处采用90度的转角桩。
4、插打钢板桩之前须检查振动锤。
振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。
且夹板牙齿磨损不宜太多。
1.2钢板桩理论用量计算：
钢板桩围堰周长计算：
16.8×2＋13.6×2=60.8m
钢板桩根数计算：
角桩采用0.2m×0.2m，共4片，
（60.8-0.4×4m）/0.4m=148片，148＋4＝152片
钢板桩重量计算：
152×22×76.1＝254.478t
1.3打入
1.3.1施工放样与定位
（1）将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。
（2）、第一层支承设置：
在插打钢板桩前需设定位桩及定位横梁。
定位桩采用钢管桩，四角布置，内外侧共8根。
定位横梁也是钢板桩围堰的第一层围菱支护，采用2HM588*300型钢。
定位横梁安放在定位钢管四周侧，与钢管相连接，四角设两道φ426*8斜撑，斜撑与横梁呈45度夹角，采用焊接固结连接。
钢管与横梁连接设一定的加劲块。
安装内支承前先按确定的标高位置在定位钢管焊上三角托架，托架采用槽钢，安装托架一定要采取措施保证顶面位于同一水平面上。
（3）、定位横梁的位置须严格遵照设定的标高、位置布置。
保证打出的钢板桩在一条直线上。
在钢管桩露出水（地）面部分刷上警告标志，并在50cm处焊上槽钢加固，在打桩时作为下层导向装置（第2层导梁）及高程控制标志。
定位桩与已施工桩位置布置见下图。
（4）插打钢板桩在第一层定位支承及下部槽钢安装完成后即可进行插打钢板桩施工。
1.3.2钢板桩打入总体施工流程
钢板桩从河西（宜昌）侧围堰中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，在河下游合龙（见示意图）。
在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分。
导梁为上下双层导梁，确保插打第一片钢板桩的垂直度。
最初的一、二块钢板桩以导梁为定位、垂直插（此项工作应反复仔细校正钢板桩位，确保垂直）至设计标高。
打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。
每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。
每根钢板桩施打完毕后，即与横钢焊接牢固。
根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般为2-3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。
其余各钢板桩，则以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。
插入桩位的钢板桩需紧靠导梁。
插打一片或几片后，将已插好的钢板桩点焊固定于导梁上。
整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。
调整工具有千斤顶、木楔、导链等。
插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。
在施工过程中，钢板桩如需拼接时，两端钢板桩要对正，可先在一端上面焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊，再焊接加强板。
焊接时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度。
插打钢板桩要充分采取止水措施，以防钢板桩围堰大量漏水。
合龙段，到剩下最后一部分时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉，使之合拢。
合拢后，再逐根打到设计深度，在用倒链或滑车组对拉时不要过猛，以防止合拢段缝隙过大。
钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，采用配桩法合龙。
配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。
1.3.3钢板桩打入施工工艺
（1）浮吊停在离打桩点约4m左右的地点，侧向施工，便于测量人员观察。
挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。
（2）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。
（3）待钢板桩尖离开水面30cm时，停止上升。
锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。
上升锤与桩，至打桩地点。
（4）对准桩与定位桩的锁口，锤下
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