新建铁路跨江大桥承台钢板桩围堰专项施工方案.docx

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新建铁路跨江大桥承台钢板桩围堰专项施工方案

目录

第一章编制说明1

1.1编制依据1

1.2编制目的1

1.3编制范围1

第二章工程概况及主要工程数量表2

2.1工程概况2

2.2水文、水位2

2.3通航情况2

2.4地质2

2.4.1工程地质特征3

2.4.2水文地质特征及环境评价4

2.4.3地震动参数4

2.2主要工程数量表4

第三章总体施工方案5

3.1总体施工方案概述5

3.2钢板桩围堰方法及施工工艺6

2.2.1钢板桩围堰施作6

3.2.2承台施工方法14

3.2.3钢板桩的拆除15

第四章钢板桩围堰设计16

4.1设计依据16

4.2设计荷载16

4.3计算原则及部分假定16

4.4计算参数的确定17

4.52号墩钢板桩围堰计算18

4.63号墩钢板桩围堰计算18

4.75号墩钢板桩围堰计算18

4.8支撑拆除验算18

4.9计算结论18

第六章施工计划及施工组织19

6.1施工计划19

6.2资源配置19

6.2.1人员配置19

6.2.2设备配置20

第七章各项保证措施21

7.1质量保证措施21

7.1.1质量保证体系21

第一章编制说明

1.1编制依据

1、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；

2、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（JTJ041-2000）；

3、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）；

4、跨江大桥设计图。

5、承台及钻孔灌注桩钢筋布置图（施桥参-Ⅰ）

6、《路桥施工计算手册》

7、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。

8、铁路工程施工安全技术规程（上下册）（TBl0401.1—2003，2003.6.1施行）。

9、十标段实施性施工组织设计。

10、其他线路施工相关经验计算书。

1.2编制目的

本桥2号、3号及5号墩为深水基坑，为确保施工安全，加强现场施工技术指导，特编制此方案。

1.3编制范围

本方案只适用于跨江大桥2号、3号及5号墩钢板桩围堰施工。

第二章工程概况及主要工程数量表

2.1工程概况

跨江大桥位于***省***市***县***镇境内，位于***村上游300m左右处跨越省道***至***村的乡道，跨越**江左汊、**江中心小岛、**江右汊，再跨越省道***至**的乡道（砼）。

跨江大桥为双线桥，位于缓各曲线及直线段上，线间距为4.8m，全桥长319.32m，中心里程为：

DK668+656.030，起始里程：

DK668+496.690～DK668+816.010，全桥跨孔布置为1-32+1-（40+3×64+40）m连续梁，全桥共5墩2台，全桥所有基础均为钻孔灌注桩基础，按柱桩设计，其中**台和***台桩径1.0m，其余桩径均为2.0m。

2.2水文、水位

百年设计流量Q1%=2724m3/s，百年设计水位%=46.79m，百年设计流速VP=1.94m/s，百年洪潮水位=48.21m。

流向左→右。

2.3通航情况

跨江规划航道技术等级为国家内河Ⅵ级，***洲右叉通航净高Hm≥6m，净Bm≥47m，上底宽b≥36m，侧高h≥4.0m，***洲左叉通航净高Hm≥6m,净宽Bm≥58m，上底宽b≥46m,侧高h≥4.0m，最高通航水位：

H=44.77。

2.4地质

2.4.1工程地质特征

1、地层岩性及地质结构

据工程地质调绘及钻孔提示，桥址区表层主要为第四系全新统冲洪积（Q4al+pl），残坡积土（Q4al+dl），寒武系八村群第二亚群粉砂岩，页岩，自上而下分述如下：

1）第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）

（2）1-2粉质黏土：

灰黄色，硬塑，成分以黏土为主，含少许砂，层厚0.90m，分布于Jz-Ⅲ082-***5，

（2）6-1中砂：

褐黄色，松散，成份为中砂及黏粉粒，砂含量约占70%，层厚5.70m，分布于Jz-Ⅲ082-***4，

（2）9圆砾土：

灰黄色，松散，有黏粉粒、砂及圆砾组成，砾的含量约占55.85%，砾径20.60mm，层厚1.30-4.20m，分布于Jz-Ⅲ082-***3、4、5。

2）残坡积土（Q4al+pl）

（4）1-3粉质黏土：

灰黄色，硬塑，成分以黏粉粒为主，层厚1-2m，分布于广台墩丘坡上。

3）寒武系八村群第二亚群

（30）2-1粉砂岩：

全风化，褐黄色，粉砂状结构，岩芯呈砂土状，手捏易散。

厚度7.9-19m。

分布于***1、2孔

（30）2-2粉砂岩：

强风化，灰黄、灰白色，粉砂状结构，钙质胶结，薄层中厚层状，岩石风化不均匀，岩芯以块状为主，少量柱状。

层位埋深2.2-19m，层厚5.10-10.3m，各个孔均有分布。

（30）2-3粉砂岩：

弱风化，青灰色，粉砂状结构，钙质胶结，薄层中厚层状，岩石风化不均匀，岩芯以柱状为主，少量块状，层位埋深14.8-39.3m，层厚3.1-3.6m，各个孔均有分布。

（30）5-3页岩：

强风化，深灰色，泥质结构，岩质胶结，岩芯以柱状为主，少量块状，层位埋深29.5-42.4m，层厚2.6-5.92m，分布于Jz-Ⅲ082-***1.2孔。

其中，Jz-Ⅲ082-***2为岩质页岩，炭质页岩，炭质胶结。

地质构造

桥址区岩土层埋藏较浅，在桥址区未见有影响的活动性断裂，断裂构造对桥址的场地稳定影响不大，桥址两岸岩层产状不一致，岩层产状：

西岸1300-1900<700，东岸为1300-1400<400-650。

2、不良地质和特殊岩土

跨江河床表层局部分别有薄层软上，松软土，其工程性质较差，但由于厚度不大，对工程影响不大。

2.4.2水文地质特征及环境评价

地表发育有跨江水系，地表水发育，丘坡地下水为基岩裂隙水，不发育。

江心洲地下水为孔隙潜水，与跨江河水相连。

本次勘察在桥址区采集地下水样2组，送实验室进行水质分析，据《铁路混凝土结构耐久设计暂行规定》（铁建设[2005]157号文）的评价标准判定：

地下水对混凝土结构不具侵蚀性。

2.4.3地震动参数

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001）、地震动峰值加速度为<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s,按《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）场地属中硬上，场地类别为Ⅱ类。

2.2主要工程数量表

表2-1主要工程数量表

墩号

项目名称

材料及规格

单位

数量

备注

第三章总体施工方案

3.1总体施工方案概述

本桥2号、3号及5号墩承台为深水基坑，采用拉森IV型钢板桩围堰进行承台和第一节墩身施工，钢板桩围堰尺寸为长18.8m×宽13.2m×深8×11m，钢板桩围堰桩顶高程控制在42.00m，内部采用45b工字钢进行2～3层围囹和水平支撑，层距2.5m。

详见下图：

图3-1钢板桩围堰示意图。

图3-1钢板桩围堰示意图

3.2钢板桩围堰方法及施工工艺

2.2.1钢板桩围堰施作

工艺流程见下图

1、施工准备

钢板桩采用拉森IV型组成，运至工地后，进行检查、分类、编号和登记。

对于周转使用过的旧钢板桩，要事先进行检查和整修，以保证正常使用，一般需检查以下几项：

（1）桩身完整性检查：

钢板桩全长不应有焊瘤、钢板、角钢或其它突出物，应保持平滑，两端均应切割整齐，上端按拔桩需要开椭圆孔，并焊钢板加固孔周；每三块一组的长度相对误差应在±30mm以内。

（2）锁口检查：

钢板桩锁口应光洁，并呈一直线，不应有破裂、缺损、扭曲、死弯及焊瘤等。

一般用一块长1.5m～2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查，检查时采用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行（如图2所示）。

图2钢板桩锁口检查示意

（3）板桩宽度检查：

钢板桩的宽度不一，同类型的钢板桩宽度也互有出入，个别同一块的两端宽度也有差异，对于同一块两端宽度相差过大的钢板桩应剔出修整或在合拢时作为楔形桩使用。

（4）桩身扭曲程度检查：

周转使用过的钢板桩，因经多次插拔，会造成桩身不同程度的扭曲，发生扭曲的钢板桩应选出修整。

2、导框制作

若钻孔灌注桩先行施工，需拆除部分钻孔平台方可进行钢板桩围堰施工。

钢板桩围堰需用型钢制成导框，其作用在于插打钢板桩时起导向作用，顶层导框可兼作施工平台。

对于简单的围堰可只设置一层内导框即可，对于大型围堰需设内外导框，导框层数可根据水深及板桩长度确定，一般设置两层即可满足要求。

导框的内外导梁间距应比板桩墙有效宽度大5cm～8cm，以便于钢板桩插打和调整。

导框可根据实际情况作成永久型或临时型。

永久型导框的内导梁在围堰合拢后作为围堰的内部支撑体系，直接承受钢板桩传来的土压力或水压力，故其材料截面需满足结构内力计算要求，且接头应安排在横撑支点处；外导梁只起导向作用，在围堰合拢后予以拆除。

临时型导框的内外导梁只在钢板桩插打时起导向作用，不承受外力，故可因地制宜，采用普通板桩或其它型钢制作，对截面要求不严格，在围堰合拢后全部拆除。

3、钢板桩插打与合拢

为保证钢板桩的施工质量，在插打过程中应遵守“插打正直、分散偏差、有偏即纠、调整合拢”的原则。

（1）插打前的准备工作

导框安装完成后，拆除导框上防碍钢板桩插打的构件，在导框的内导梁上采用红油漆画出桩位，以便在插打过程中逐块核对尺寸。

不同类型的钢板桩混打时，需将同类型的板桩置于同一侧，钢板桩由拉森IV型组成，而永久内导梁或钢围檩的截面是由拉森Ⅳ型控制设计的，则拉森Ⅳ型板桩需全部拼于内侧。

故在插打前需将钢板桩进行编号，以免吊错。

将钢板桩锁口内的泥土清理干净，并采用空压机吹干，在起吊插打前1小时左右，于锁口内涂抹防腐型QN复合防水胶，在不进行嵌插的锁口下端采用木楔塞住（第一块插打的钢板桩两侧锁口都要塞），以免泥土或砂砾进入锁口，刮掉防水胶和阻碍插桩。

（2）插打机具

钢板桩的施工机具很多，本工程采用振动打入机械：

这类机械既可用于打桩还可用于拔桩，常用的是振动打拔桩锤。

综合考虑经济、安全及施工效率等因素，施工时采用履带吊机配合振动打拔桩锤进行，振动打拔桩锤可根据桩长、地质情况等选择45KW、60KW或90KW，该种机械适用于所有形式的板桩，辅助设施简单，费用较低，是钢板桩施工的首选机械。

（3）插打要点

①钢板桩插打的方法采用开始的一部分逐块插打，后一部分则先插合拢后再打的方法，进度较快且合拢误差小。

②对于有施工平台且桩身不是很长的钢板桩施工，可采用振动桩锤旁的吊钩及吊绳，采用捆吊法，由履带吊机连同桩锤一同吊起，待桩身竖直后，将钢板桩立于平台上，用人工扶持，将钢板桩顶端放入桩锤夹具并夹紧，移动吊机就位插桩。

③在单向河流中安插钢板桩，一般自导框上游的中心线开始，由两侧对称向下游依次插入，到下游合拢。

两侧插入数需大致相等，最多相差不宜超过8根。

④在有潮水的河流中安插钢板桩时，因有两个流向的影响，为了减少水流的阻力，可采取从侧面开始，向上下游插打，在另一侧面合拢。

而第一块钢板桩的位置，则设在合拢口对面的一侧，在平潮水位时插入，以保证其垂直准确。

涨潮时依次插下游方向钢板桩，退潮时依次插上游方向钢板桩，使钢板桩紧贴内层梁下插，这样两边延伸，既可减少钢板桩迎水面积，改善外导梁受力状况，又可连续作业，加快施工进度（如图5所示）。

⑤插打钢板桩时要严格控制好桩的垂直度