水中墩土草围堰施工方案.docx
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水中墩土草围堰施工方案
水中墩土草围堰井点降水施工方案
1.编制原则
1.1.围堰顶宜高出施工期间最高水位150〜200cm;
1.2．围堰外形要利于水流排泄，大小不应压缩流水断面过多，以免壅水过高危害围堰安全；
1.3.围堰内要适应基础施工的尺寸要求，堰身尺寸断面要保证有足够的强度和稳定性，保证基坑开挖后，围堰不发生破裂、滑动或倾覆；
1.4.采取措施防止或减少渗漏，减少排水工作，对围堰外围边坡的冲刷和围堰施工后引起的河道冲刷必须进行防护。
2.工程概况
大桥跨黄河主干渠部分为该桥梁第7联（第17〜第20号墩），
其中18号、19号墩基础位于常水位以下，设计桩基48根，每根桩
为直径1.8米。
16号、第17号墩位于河滩上。
17#墩承台尺寸为10.8
疋.4X7.2m,18#墩和19#墩承台尺寸为34.7X3.5Xl2.2m,20#墩承
台尺寸为12.8X2X7.2m。
桥墩为实心墩，上部结构为悬臂现浇箱梁，
结构型式为48+80+48，变截面单箱双室箱梁，箱顶宽17.49米。
承台底高程1029.86,河床高程1036.00，水面标高1038.5。
水文情况：
常水位约为2.5m。
地质情况：
连续梁桥主墩区地层主要由粉砂、中粗砂组成。
3.计划工期
18#墩和19#墩土草围堰计划施工日期2011年11月10日，计划完成日期2011年12月30日，计划工期30天，不包括施工完成后桩基和承台及清理围堰施工。
4.劳动力、材料及机械设备
根据总体施工组织要求和尽早施工水中墩桩基，保质、安全、有效、按计划完成二黄河18#和19#墩围堰的施工，项目部积极组织劳动力和调动机械设备，项目部下设专业的围堰施工队和井点降水施工队，以满足施工要求，围堰人员20人，井点降水10人，现场指挥人员2人，司机9人。
共41人。
施工机械及材料数量如下表：
河中围堰施工机械及设备数量统计表
序号
设备名称
数量
备注
1
自卸汽车10t
6辆
2
压路机YZ180G
1台
围堰碾压
3
装载机ZL50
1台
现场铲土
4
挖掘机机PC-300
1台
5
XYX-3钻机
1台
打降水井
6
吊车25T
1台
井点管吊装
7
水泵55KW
33台
井点抽水
河中围堰数量表
序
材料名称及规格
数量
单位
备注
1
围堰土方
33743
m3
围堰填筑
2
编织袋
6748
m3
装土堆码
3
砂砾石
202
m3
便道路面
4
彩条布
3598
m2
外侧围堰包裹
5
1>人1、1H
无砂砼管©60cm
146.7
kg
井点管，钢管壁厚8mm
6
砂砾
35.04
m3
回填井点管
7
尼龙窗纱
233.62
m2
包裹钢管
8
铁丝网
233.62
m2
包裹钢管
9
无砂砼管©
62
根
井管
10
螺纹套管©50cm
62
套
连接井点管
11
水泵软管90mm
1860
米
接泵抽水
12
电缆10mm2
2046
米
接泵电路
13
钢丝绳612mm
1550
米
5.土草围堰井点降水施工方案
5.1方案比选
根据水文地质资料及实测结果反映，金川大桥18、19号桩位位
于二黄河河中，退潮时，原地标高在水面以下1.5米左右，涨潮时水
不深约3米且流速不急。
如果采用钢板桩围堰抽水明挖基坑的方法，则工序较为烦琐，施工周期长，造价高，工程进度慢。
经过经济技术比较，综合考虑施工方案的可行性以及以前河水中的施工经验，确定采用土草围堰井点降水法进行水中18号和19号墩桩基、承台施工。
5.2土草围堰施工方法为了防止土草围堰施工时在河水冲击下容易发生水土流失，根据以往施工经验及结合当地的实际情况，18#墩和19#墩围堰施工采用编织袋围堰和土围堰相结合，编织袋围堰按照围堰总休积的20%比
例进行防护。
每个围堰四周采用编织袋装土填筑，中间采用土回填。
施工时分别从河南北两侧向河中逐渐堆码砂袋填筑，编织袋装土量为编织袋容积的2/3，袋口用细铁丝扎牢后用装载机装运到填筑区，人工配合转载机堆码整齐，砂袋错开放置，起到加强稳定的作用。
为了保证桩基钻孔时必须的工作面和承台明挖放坡的需要。
围堰筑岛范围要大，顺桥向65米，横桥向约85米，筑岛填筑层厚度根据河水深度确定，保证筑岛围堰顶面比在施工期间可能出现的最高水位高出1.0m，防止河水漫淹到围堰上面，所以填筑高度为2.5米。
围堰填筑时首层填筑高度应比河面高出50cm,首层填筑完成后
用压路机压实，压路机应不小于18T,压实处理时应注意观察围堰顶面距河面高度不得低于河面。
压实作业完成后，在围堰外围采用粘性较大的土填筑一圈，厚度20cm,再在外围用双层彩条布包裹，用装载机铲运卵石及人工装砂袋压住彩条布下边，使其紧贴河床，人工砂袋不少于3层，彩条布的上边压在已填筑的围堰的平面上，减少河水对承台施工时基坑的渗透。
外侧砂袋堆砌厚度不得小于18米。
再进行二次填筑。
二次填筑高度每层不超过50cm，分层压实，直至设计高程，筑岛围堰填筑表面应当平整，保证机械施工时平稳和符合现场文明施工要求。
5.3围堰中桩基施工方法
土草围堰完成后进行钻孔桩施工，18#墩桩长81米，19#墩桩长79米，土草围堰顶面距离桩顶约为8.5米，即实际钻孔深度达到88.5米，使用旋挖钻无法满足要求，施工时采用回旋钻机。
由于护筒埋设在填筑的围堰上，围堰填筑密实度较差，再加上河水对围堰的侵蚀，容易发生塌孔，施工时护筒必须加长，建议加长到5米，护筒埋设后四周采用粘土回填并夯实。
并且加大泥浆浓度，技术人员和实验人员加强对泥浆的检查，防止因泥浆护壁不到位而塌孔，桩基施工完成后进行井点降水和承台施工。
5.4井点降水承台施工
由于承台采用明挖施工，承台底标高位于水位下方约6米，开挖时在压力作用下河水会浸入到基坑中，无法正常施工，根据以往施工经验和有关资料，并经过计算确定，采用井点降水能够很好的解决问题，并且经济合理。
承台开挖前，根据承台尺寸及开挖深度进行放坡，从而确定承台顶面开挖尺寸，在开挖口四周设置降水井，在井中安装水泵进行抽水，降低承台开挖范围内的水位，确保承台施工范围无积水。
土草围堰井点降水施工布置图如下：
台承
水位
降水井
围堰断面图
52.7
-I1
土草围堰平面图
541井点降水承台施工工艺
井点降水承台施工工艺流程：
设备材料选定-井位放样-安装套
管-钻孔-回填砾石-井点管沉设-试抽水-正常降水-基坑开挖-桩
头处理-桩基检测-浇注垫层混凝土-承台钢筋制安-承台模板制安-
承台混凝土浇注T拆模
5.4.2井点降水井施工
根据测定的地面标高，按1:
1的坡度开挖承台基坑，承台底四周加宽2〜3米，采用袋装砂袋码砌加固2〜3m，高3米，保证基坑的稳定，防止基坑坍塌。
在坡顶距离基坑边0.8米的范围设置降水井，当地地质为粉砂和中粗砂，渗透系数5〜20m/d，基坑开挖面积较大，适宜采用环形井点，因此沿基坑周围设置井点，在井中用泵抽水，使降水曲线最高点低于基坑中间最深处0.5米。
确保凿除桩头、承台封底、绑扎钢筋、立模、浇注混凝土等工序施工。
井点的计算：
（1）井点系统的布置:
19#承台基坑顶面平面尺寸为52.7mX30.2m，布置为环形状井点，19#承台底低于水面6米，因此降水深度为6+0.5=6.5米，根据设计图纸和现场测定，透水层较厚，水井未达到不透水层，计算按照无压非完整井考虑，滤管采用直径0.6m的钢管,当地地质为粗砂或中砂，渗透系数取5m/d。
（2）基坑总涌水量计算
降水深度：
S=6.5m
S1=S+iL=6.5+0.15X6.9=7.5m查《建筑施工计算手册》第二版P210附表3-9中公式得：
有效深度：
H0=1.85X（S1+l）=1.85X（7.5+2）=17.58m
基坑假想半径：
X0=A=（52.720.8）（30.22°.8）=23.4m
V3.1416
抽水影响半径：
Ro=1.95SH0K=1.956.5.17.85118.82m
基坑总涌水量：
Q=1.3665（217.58一6.5）6.5=1802.21m3/d
Ig118.82-lg23.4
（3）井深的计算：
H申1+h+iL+l
H1=7.5m
h=1m
iL=0.15*（16.4+0.8）=2.5m
l=2m
井深最小值13.0m
稳定水位深度为12m,一般井点宜深入到水下6〜9m。
因此井深为19.0〜22.0m之间，井深确定为25m。
（4）井点管的数量和间距
1.井点管需要根数，可按下式计算：
n=1.1Q
q
式中n-井点管的根数；
1.1考虑井点管堵塞等因素的备用系数。
Q-井点系统涌水量（m3/d）;
q-单根井点管的出水量（m3/d）,按下式计算；
q=65二dl3K
=65*3.14*0.06*1.5*35
二31.4（m3d）
需要井点管数量：
n=1.1Q=1.1*1802.21/31.4=63.14根，取64
q
布置间距为（52.7+30.2）*2/64=2.6米
由于迎水面渗透系数大，而河床下游渗透系数小，施工时在迎水面多布置，在下游或背水面少布置。
并且布置时，为使机械挖土有开行路线，宜布置成端部开口（即留2根井点管距离），因此实际需要井点管数量为n=2（52.7+30.2）/2.6-2=61.8根，取62根。
根据计算及现场实际情况，沿基坑四周进行降水井布设施工。
降水井底必须在承台底部以下，钻井到位后向井底回填约100cm的砾
石，然后埋设井点管。
井点管及滤管均用无缝钢管制成，滤管外面先包扎2层尼龙窗纱，用1.6mm的铁丝缠绕捆扎，间距3~5cm,再在外面包扎1层细孔钢丝网，用3.2mm的铁丝捆扎，以防止抽水时泥砂吸入管内，滤管上接井点管，中间用螺丝套筒连接。
K°QH°
7512
2*1802.2*20
75*0.45*0.8*62
=43kW，选择功率43KW的水泵,
水泵的选择应综合考虑涌水量、渗透系数、井点管数量和间距，水泵功率计算如下：
能够满足扬程和流量要求
在降水井中安装水泵，基坑开挖过程中即将出现渗水时开动抽水
泵抽水。
抽水系统开动后，在整个承台施工过程中保持其不间断地进
集水管召了
X1
地下水降落曲线I
543承台施工
承台基坑采用挖掘机开挖，开挖前井点降水设备和人员必须到位，并安排专人负责。
采用全站仪准确放样出承台基坑开挖线，并在在开挖线撒白灰，防止开挖过程中破坏井点管。
同时应控制开挖深度在观测中心水位以上50cm为宜。
基坑底尺寸在承台尺寸边界外各预留不小于100cm工作面距离。
放坡根据地下水位降低后基坑的土质情况具体确定。
在开挖基坑中出现渗水后及时抽水，保证基坑在开挖过程中没有积水。
开挖到位后，及时破除桩头混凝土进行桩基检测，平整承台基坑，在承台范围内浇注封底混凝土垫层，将顶标高做到承台设计底标高处，并保持承
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