流江河大桥深水桩基础施工方案(双壁钢筋混凝土围堰).doc
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达成铁路扩能改造工程ZQSG-2标段流江河大桥深水桩基础施工方案
达成铁路扩能改造工程ZQSG-2标段
流江河大桥深水桩基础施工方案
（双壁钢筋混凝土围堰）
中铁十四局集团达成铁路扩能改造工程指挥部
二OO五年八月四川营山
流江河大桥深水桩基础施工方案
流江河大桥为我标段重点控制性工程，在工程质量、进度、安全等各方面均提出了较高的要求，也是我标段创优工程主要项目，其施工最终结果将是我标段综合管理能力、施工能力的体现。
一、总体工程概况
1、设计情况
流江河1#桥中心桩号DK33+941，设计为21*32m钢筋混凝土桥梁，全长700.63m，其中深水基础有8#、9#桩，水深分别为7～10m，设计桩径150cm，常水位期间流速缓慢。
流江河2#桥中心桩号DK34+799，设计为20*32m钢筋混凝土桥梁，全长665.63m，其中深水基础有3#、4#桩，水深分别为8～11m，设计桩径150cm，常水位期间流速缓慢；
流江河3#桥中心桩号DK36+522，设计为8*32m钢筋混凝土桥梁，全长256.60m，其中深水基础有3#、4#、5#、6#桩，水深分别为10～13m，设计桩径150cm，常水位期间流速缓慢；
2、水文资料
流江河1#桥Q1/100=4530m3，H1/100=294.2m，V1/100=3.82m/s
流江河2#桥Q1/100=4530m3，H1/100=279.45m，V1/100=3.92m/s
流江河3#桥Q1/100=4530m3，H1/100=294.39m，V1/100=4.61m/s
3、地质情况
流江河1#桥深水桩位处河床表层上伏3～6m中砂层，中为3～4m强风化泥岩，下为弱风化泥岩（最大承载力0.4MPa）。
流江河2#桥深水桩位处河床表层为4～6m强风化泥岩或砂岩，桩位处河床表面最大高差约150cm。
流江河3#桥深水桩位处河床表层为2～4m强风化泥岩或砂岩，桩位处河床表面平缓，相对高差不大。
4、周边环境、地形、地貌情况
二、总体施工方案
本桥深水桩基础施工采用双壁钢筋混凝土围堰，经岸边分块分节预制完成，浮运至墩位处组合拼装下沉。
1、采用双层薄壁钢围堰，现场就位完成后采用水下灌注混凝土充填围堰内壁，根据需要上下层间采用高强螺栓连接或焊接。
围堰详细情况见相关设计图纸。
2、待双层薄壁钢筋混凝土围堰中混凝土达到设计强度后，预埋钻孔桩钢护筒，进行水下封底混凝土灌注。
3、围堰顶面安装钻孔作业平台。
4、钻孔桩施工、检测。
5、高桩承台施工前拆除钻孔桩钢护筒，安装底模、侧模、绑扎钢筋、浇筑混凝土。
6、墩柱混凝土浇筑完成。
7、拆除上部节段的钢筋混凝土围堰，下部钢筋混凝土围堰不予拆除。
8、该墩基础施工完成。
三、工料机安排
1、管理人员、技术人员和作业人员
设工地指挥所，由一名项目付经理全面负责施工进度、质量、安全及调度等事宜；桥梁队队长任指挥所的付指挥，协助付经理工作；具体人员安排见下表：
序号
职位
数量
备注
1
指挥所负责人
（项目部副经理）
1
驻现场
2
桥梁施工队长
1
3
主任工程师
1
4
桥梁工程师
1
5
试验员
2
6
测量工程师
5
7
材料员
2
8
电工
2
9
钻孔工班
25
10
围堰加工工班
30
11
综合工班
30
2、主要机械设备表
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
冲击钻机
CZ-30
10
2
泥浆泵
4PNL
20
3
潜水泵
WQD70
15
4
强制式搅拌机
JS500
2
5
配料机
PL800
1
6
装载机
ZL30
1
7
挖掘机
PC220-6
1
8
空压机（风镐）
P600（7655）
6（18）
9
钢筋调直机
TQ4-14
1
10
弯筋机
GW40
1
11
电焊机
BX400A
10
12
对焊机
100型
2
13
滚筒搅拌机
JZC350
2
14
发电机
24KW
1
15
发电机
20KW
1
16
自卸车
T815-2
2
17
变压器
315KVA
1
18
吊车
QY25
1
19
砼搅拌运输车
XZJ5270
2
20
切筋机
GQ40
1
21
军用梁
六四式
120t
22
浮箱
六七式
12
23
打桩机
DZ60
1
24
卷板机
1
25
剪板机
1
26
钻床
1
27
浮吊
30t/10t
1/1
28
潜水设备
2
29
水下切割设备
1
30
水下焊接设备
1
31
运输船
200t
1
32
交通船
1
33
泥浆船
2
34
导链
10t/8t
10/10
35
钢丝绳
φ32/φ28
200/200m
36
吸泥机
φ150
4
37
万能杆件
150t
38
全站仪
TCK-702
2
39
经纬仪
DJ-2
2
附注：
上述主要机械设备表为一个单元水中桩施工所需的数量，两单元相应的数量乘2即可。
3、施工材料
水中桩施工所需的各种钢材、地材及其他材料均需符合国家相关强制性标准要求。
四、施工进度计划
1、总体安排
根据我标段工程总体进度计划安排，结合施工现场的实际情况，确定三座桥梁的水中桩基础施工全部采用双壁钢筋混凝土围堰。
即先加工薄壁钢围堰，下水就位后在其内部灌注水下混凝土，待强度达到设计的80%后再进行围堰内水下封底混凝土浇注。
根据现场调查情况，三座桥梁中流江河1#双线特大桥与流江河2#双线特大桥之间可以互相通航，流江河3#桥位于陡坑电站水库库区内，上下油高差大，与1#、2#桥间无法通航；另外考虑深水桩施工实际工程量，确定划分为两个施工单元：
单元一：
流江河1#桥8#、9#墩深水桩，流江河2#桥3#、4#墩深水桩；
单元二：
流江河3#桥3#、4#、5#、6#墩深水桩。
流江河1#桥水中桩有8#、9#墩共二排，根据设计资料经综合考虑结构受力等各方面因素，确定将该桥钢围堰加工成圆形，其直径1900cm，内外壁间距100cm。
全桥共加工两套围堰，两排水中桩同时施工。
流江河2#桥水中桩有4#、5#墩共二排，其结构形式及尺寸同流江河1#桥，围堰内径为1750cm，内外壁间距100cm。
全桥共加工两套围堰，两排水中桩同时施工。
流江河3#桥水中墩有3#、4#、5#、6#共四排，均采用组合双壁钢围堰进行施工。
围堰内壁尺寸为承台尺寸四周各加50cm，具体数据详细见流江河3#桥围堰图纸。
全桥共加工双壁钢围堰四套，四排墩柱根据现场条件具备情况再同一阶段内同时施工，并在2006年雨季
前施工完成。
水中桩具体施工进度计划见《流江河大桥水中桩基施工进度横道图》。
五、主要工序施工方案
1、双壁钢围堰加工
⑴、围堰结构布置
钢围堰在岸边加工厂进行加工与局部拼装，按照设计要求进行分段分节加工。
围堰总体高度根据歌墩位处河床以及水面高程确定，为全焊水密结构，为使围堰底与岩面吻合，在围堰四周岩面高差在100cm以内时设置平刃脚，岩面高差大于100cm时根据现场实际条件设置高低刃脚。
其主要结构如下：
a.井壁
围堰周围由内外两层钢壁组成，壁板厚度3mm，沿周围布置竖向角钢，同一平面上内外竖向角钢之间用角钢形成水平环行珩架，使内外壁形成整体。
（详细见围堰图纸）。
b.隔仓
为保证围堰在水中悬浮阶段于井壁内灌水下沉时的稳定，以及沉落至河床时能分仓灌水或灌混凝土，以适应河床面的高差和调整围堰的倾斜度，在单个围堰环向分为4块，两端头设置隔仓板，在平面上分成4个互不相通的仓。
隔仓板刃脚壁厚6mm，并用水平角钢进行加劲。
c.刃脚
围堰底部150cm设置成刃脚，具体见图。
d.顶部支座
考虑下阶段施工支承平台，使上部荷载能够均匀经过围堰传递到基底，在围堰顶部设置有8个支座。
e.其他配置
吊点，在每块围堰上部设置加强吊点，用它整体起吊入水，或围堰进入河床时进行扶持及调整；
兜缆锚耳，在围堰底部距离刃脚250cm处饿外壁上焊接锚耳，用它拢住前后兜缆，防止兜缆松弛时被刃脚压住或互相缠绕；
内外连通管，为保持围堰在下沉、封底和钻岩施工作业时内外水位的平衡，在最低水位附近和承台顶面以上的围堰下游方向，穿透内外井壁设置两个φ250mm的钢管，钢管与井壁间密焊。
钢管伸入围堰端设有发兰并配有钢板堵头，可根据工序需要由潜水员开闭堵头板。
2、双壁钢围堰的主要施工工序
双壁钢围堰的主要施工工序：
拼装双壁钢围堰、浮运、围堰定位、围堰接高并在围堰内灌水、下沉落底、施工填壁混凝土、清基、安装施工作业平台及钻孔桩钢护筒、封底、钻孔、抽水灌注承台及墩身、拆除上部钢围堰、墩身及墩帽继续灌注完毕。
⑴拼装双壁钢围堰
拼装前应对钢围堰块件进行验收，按照设计图纸要求对结构焊缝进行检查，内、外壁板对焊接缝通过煤油渗透试验，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试验后方可下水。
⑵浮运
在加工厂到河岸边范围内铺设滑道，同时在浅水区内铺设施工栈道延伸至深水区。
先用吊车拼装第一节围堰，检验合格后通过滑道至深水区，由拖船牵引浮运至指定位置。
围堰在墩位处的锚碇系统由前后定位船组成，以确保围堰下沉时能够准确达到设计位置。
施工时将前定位船锚碇好，将后定位船置于墩位，抛好大部分锚，这些锚绳先系在后定位船上，待导向船浮运到墩位后再将大部分锚绳和拉缆移到导向船上，然后定位船就位形成锚碇系统。
导向船在浮运前先泊于岸边码头附近，拼装船置于导向船中间，相互拉好缆绳，使用导向船上的吊浮吊进行上节围堰的拼装。
⑶围堰接高并在围堰内灌水
第一节围堰就位后，采用抽水机往围堰内灌水使其下沉至围堰顶距离水面2m处，再利用浮吊提升上节围堰进行对拼焊接，待全部焊接完成后即松开缆绳，下沉围堰。
⑷下沉落底
当围堰分段接高、下沉和落底完成后，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，使围堰精确定位和刃脚底口准确对中，落底稳固后痘缆抽出、回收。
围堰定位、落底的最后允许误差为：
※倾斜度不得大于围堰高度的1/50；
※中心位移不得大于高度的1/50+25cm；
※平面扭角不得大于2°。
⑸施工填壁混凝土
围堰落底就位，检查平面位置符合要求后，进行双壁钢围堰内填壁混凝土灌注施工。
砼强度为C15（泵送），坍落度为18～22cm，缓凝时间为24h，一次浇筑完成。
⑹清基、安装施工作业平台及钻孔桩钢护筒、封底
填壁混凝土施工完成并达到设计强度的80%后，安排专业潜水员进行水下作业，对围堰刃脚处进行清理、封堵，以保证封底质量。
预埋钻孔桩护筒，封底混凝土浇注完成后，根据测量放样精确定出的桩基位置，并在单壁钢围堰上安装桩位控制架。
下沉钢护筒至岩面位置（插入混凝土中）。
预埋过程中注意控制护筒的倾斜度，必须满足规范要求。
钻孔桩施工平台主梁采用40a工字钢，间距3m，横向栓接在围堰上部，主梁上部钻孔机械停放位置处采用12号槽钢铺设，其余次要部
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