江苏跨江桥梁水中桥墩施工方案小齿口拉森桩围堰.docx

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江苏跨江桥梁水中桥墩施工方案小齿口拉森桩围堰

跨娄江水中墩施工方案

××工业园区北环快速路东延二期二标施工段有三座桥梁跨越娄江，分别为××街北延L桥第五联，左幅（LZ8-LZ11），右幅（LY9-LY12）；LA匝道第三联（LA6-LA9）；LB匝道第一联（LC6右-LB3）。

包括LC匝道（LC10-LC15）号墩，共有水中桩基72根，水中承台18个，水中墩柱22个，水中现浇箱梁6联，包括LC匝道第四联（LC9-Lc13）第五联（LC13-LC15）。

LC匝道桥沿娄江岸边布置，采用筑岛围堰的施工方案，桥梁下部结构的施工工艺方法与陆地施工方法相同。

现在主要介绍跨越娄江的三座桥梁下部结构施工方案。

一﹑打设小齿口拉森桩围堰的施工流程：

1﹑计算围堰四角坐标，打围堰四角定位桩。

在定位桩的外侧安装定位围檩。

2﹑以定位围檩为依托打钢板拉森桩围堰，在围堰内打施工平台支撑桩，加固支撑钢板桩围堰上口，搭设钻孔灌注桩施工平台。

3﹑进行钻孔灌注桩施工，完成后拆除护筒﹑施工平台及围堰中部支撑桩。

4﹑抽出围堰内积水，安装钢板桩围堰中部面板支撑围檩，挖除围堰底部淤泥，破除桩头。

5﹑整理承台底部标高，浇筑封底混凝土，进行承台墩柱施工。

6﹑拆除围堰内围檩等支撑杆件，拔出钢板拉森桩及围堰周边支撑桩定位桩。

二﹑小齿口拉森桩围堰的结构设计：

××街北延L桥跨河边墩为工字型外形尺寸6.4×8m，墩柱为1.5×1.5m方柱；中墩为5.4×5.4m正方形承台，2.2×1.5m长方形墩柱；LA﹑LB两匝道桥跨河墩承台均为5.4×5.4m正方形承台，墩柱均为10m花瓶墩柱。

根据承台外形尺寸，围堰分为两种外形尺寸，分别为8×8m和10.8×9.6m。

钢板拉森桩宽度为0.4m，两种围堰使用拉森桩根数分别为80根和102根。

围檩及顶部加固使用I40a型工字钢。

小齿口拉森桩施工前，先根据承台位置计算围堰四角定位桩坐标，按坐标位置先打四角定位桩，以定位桩为准安装围堰四边定位槽钢围檩，在围檩上划分每边拉森桩位置，以槽钢围檩为依托，按位置线依次打入钢板拉森桩。

初步确定围堰内支撑为￠50cm钢管桩，四边围檩为I40a工字钢，外围为12m长的小齿口钢板拉森桩。

8×8m围堰每边有3根钢管桩，间距为3.35m；10.8×9.6m围堰每边有4根钢管桩，间距分别为3.17m和2.77m。

围檩按2m间距布设。

按承台底部水压力最大处6.6T验算围檩强度。

围檩长度为8m,在端头1.5m处有斜撑，计算模型简化成计算跨径5m，受均布荷载作用的简支梁。

均布荷载集度q=66KN/m

跨径l=5m

悬臂长度1.5m

I40a工字钢d=10.5mm

Wz=1090×103mm3

ｒｚ＝1.05

Q235钢抗拉弯强度允许值ｆ＝215N/mm2

计算支座反力N=264KN

中点处最大弯矩Mmaｘ＝132KN·m

　　强度验算M/rW＝115N/mm2＜215N/mm2

结构强度满足使用要求

8×8m围堰纵断面图

8×8m围堰平面示意图

三﹑小齿口拉森桩围堰的施工机具配套：

小齿口拉森桩采用浮吊船配合振动锤施工，浮吊船满载排水量166.8t,发动机功率99.3KW，悬臂长度47m,作业仰角大于60度，起重荷载不大于32T，起吊卷扬机拉力49KN。

振动锤型号DZ30A，自重3.13T，振动频率980转·分，空载振幅8.4mm,偏心力矩170N·m,激振力180KN，电动机功率30KW，允许压﹑拔桩力100KN。

四﹑打﹑拔小齿口拉森桩的方法：

1﹑沉桩时将浮吊挂好振动锤，在振动锤下挂一根保险钢丝（6分），用钢丝绳扣好拉森桩，利用吊机起吊拉森桩，并使之稳定垂直，使振动锤夹桩口咬住拉森桩，启动振动锤控制油泵上的夹紧按扭夹紧拉森桩，吊至样桩位置插入桩位，松开夹紧器校正桩身垂直度并重新夹紧，启动控制器按扭，振动锤开始工作，吊机慢慢放松下放振动锤，将桩振人地下至要求标高，依次打入所有拉森桩。

拔桩时在振动锤上挂一根保险钢丝绳（6分），放下振动锤使之咬住拉森桩上口，启动振动锤控制油泵，夹住拉森桩，启动控制按扭，拔出拉森桩至河底1m高时，浮吊停止提升，用钢丝绳捆住拉森桩并用卸扣锁好后开始提升，拔出拉森桩后松开振动锤的油泵控制器，浮吊慢慢放下拉森桩。

五﹑水中钻孔灌注桩施工

水中钻孔灌注桩均采用钻孔平台进行施工；水中墩施工时保留2条净距15m的航道。

施工设备及材料利用浮吊进行吊装。

共有跨娄江水中桩基48根，其中1.5m直径的桩基有16根，1.2m直径的桩基有32根。

⑴平台设计

钻孔平台利用Φ50cm钢管桩作为受力支承，上部布置Ｉ４０ａ型工字钢钢作为受力主梁。

娄江最高通航水位为2.10m，考虑波浪高等因素，平台顶面标高+3.6m，水中墩钻孔平台根据围堰形状共两种形式。

⑵平台施工

平台利用浮吊配合DZ30A型振动沉桩机打设平台钢管桩，并及时安装平联及平台上部结构。

航道两侧钻孔平台的防撞采用在平台外侧各打设一排防桩桩，防止来往船舶撞击钻孔平台。

钻孔平台搭设完毕，利用平台作为导向，按桩径打设δ10mm钢护筒至设计位置。

钻孔平台施工流程：

钢管插打→钢管桩平联焊接施工→沉打钢护筒→安装钢护筒平联→安装型钢分配梁→安装面板→泥浆池及其他辅助设施布设。

a.钢管桩插打施工

平台钢管桩加工好后运输到现场按设计位置打设，整根钢管桩一次性打设到位。

在打设钢管桩的过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。

每施工完一根桩，要及时跟进焊接钢管间平联。

按此方法，逐步完成全部钢管桩的施工。

b.钢护筒施工

钢护筒在加工厂制作，采用10mm钢板卷制而成，护筒内径大于设计桩径30cm。

用浮吊运至施工现场，为避免钢护筒在起吊运输过程中变形，钢护筒设置十字形内撑加强，均匀布置，起吊后打设时逐个割除。

钢护筒与振动打桩锤的连接采用"法兰+焊接"的刚性连接方式，浮吊将钢护筒吊入导向架定位，采用全站仪观测护筒的平面位置和垂直度，然后吊装振动桩锤于护筒顶，使振动锤中心线与护筒中心位置一致，启动液压夹具，开始振动下沉钢护筒。

在下沉过程中用经纬仪观察护筒的平面位置和倾斜度，若偏差较大则停止下沉，采取措施后，继续下沉。

钢护筒下沉精度应满足施工规范要求。

插打后的钢护筒及时安装护筒平联。

c.平台上部结构安装

平台钢管桩、钢护筒打设完毕，及时安装焊接I40a工字钢平联、剪刀撑及泥浆流通管，利用浮吊安装平台受力主梁，分配梁和面板。

形成钻孔施工平台。

d.防撞设施布置

水中围堰位置处于娄江航道，为保障施工安全，拟在平台上下游打设防撞桩，并设置警戒标志。

⑶钻孔灌注桩施工

钻孔平台搭设完毕，在平台顶面布置泥浆循环系统，利用GPS-20D型钻机进行钻孔桩施工，利用浮吊进行钢筋笼吊运，用泵车浇灌混凝土，钻孔泥浆采用泥浆船运输到指定位置进行净化处理。

钻孔施工其它工艺同前，不再重复叙述。

钻孔结束后拆除护筒﹑施工平台及围堰中部支撑桩。

六﹑水中承台施工：

1﹑承台基坑开挖方法：

根据承台底面的标高和河床高程确定开挖深度，一般较设计标高低20cm，以便承台底模硬化处理。

采用机械抽水，人工开挖。

开挖前应先放承台大样，一般基底每边尺寸比承台增宽60cm，以便侧模安装、钢筋绑扎等施工操作。

围堰周边挖集水沟，随时抽出基坑内积水。

用风镐凿除桩头多余部分砼，注意预留设计要求桩基伸入承台桩长（15cm），桩基检测合格后即可进行承台施工，用C20混凝土做承台底面垫层，厚度20cm，精平后作为承台的底模。

2﹑承台钢筋制作安装：

承台钢筋采用统一在加工厂集中制作，运至现场绑扎成型，接头搭接焊双面焊缝不小于5d，厚度不小于0.3d，焊条采用J506，在底模上放样后即可进行箍筋绑扎。

在承台底板上放出承台钢筋位置和立柱预埋筋位置线，承台钢筋安放前，将桩头主筋调直，从根部向外按15°角弯成喇叭形状，在承台四角放置15cm高垫块（与桩顶平齐），按放样尺寸摆放承台底层钢筋网，绑扎固定后，在承台底层钢筋上焊接承台中部架立钢筋，绑扎基桩伸入承台部分的主筋箍圈，焊接承台钢筋与基桩钢筋连接处，搭支架按底模上的放样位置，摆放承台顶层钢筋网，绑扎固定后，焊接承台中部架立钢筋与承台顶层主筋，拆除顶层钢筋支架，绑扎承台周围横向连系筋。

吊线确定立柱主筋位置，在立柱主筋位置外围线焊接立柱定位筋于承台顶层钢筋网上，在立柱定位筋上，放出立柱主筋位置线，焊接固定立柱主筋，立柱预埋筋错开布置，每断面焊接接头率不能大于50%，

3﹑承台模板安装：

承台侧模用大块定型钢模，模板安装时底部按承台边缘线放置，模板内部几何尺寸按承台尺寸控制，模内安装对拉螺杆，模外支撑牢固，准确控制模板安装位置。

4﹑承台混凝土浇筑：

混凝土浇筑前，对模板内的杂物、积水、钢筋上的污垢清理干净。

混凝土拌制和运输过程中，严格控制施工配合比，使其颜色一致，防止离析和泌水现象。

浇筑砼采及水平分层。

每层厚度不超过30cm，混凝土的振捣使用插入式振捣棒振捣，移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍，与外侧模保持50~100mm的距离;每层振捣时，插入下层混凝土50~100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

对每一振动部位，振动到该部位密实为止。

密实的标志为混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

浇筑混凝土期间，随时检查支架、模板、钢筋、预埋件等稳固情况，发现问题及时解决。

5﹑承台养护

砼强度达到2.5Mpa后脱模，脱模后用土工布覆盖承台外露部分，人工洒水养护7天以上。

七﹑水中立柱施工：

1﹑立柱施工前准备工作：

立柱施工前，要先对承台上的泥土进行清理，在承台上放出立柱中心，画出立柱边缘线，凿毛并清理干净承台顶面立柱位置混凝土，较正承台顶外伸立柱预埋钢筋。

2﹑等截面垂直立柱施工方法

⑴、立柱钢筋制作、焊接﹑绑扎：

立柱钢筋统一集中在加工厂制作并焊接绑扎成型，,立柱钢筋的制作，主要控制立柱钢筋的几何尺寸及箍筋间距，严格按设计图纸要求的尺寸制作。

立柱钢筋笼运到现场后，再用浮吊整体吊到立柱中心处与承台顶预留钢筋进行焊接或套管连接、绑扎连接部分箍筋。

立柱钢筋笼在焊接或连接前，应对桩头预留钢筋进行校正，使立柱钢筋位置准确，双面焊缝≥5d、单面焊缝≥10d、厚度≥0.3d、宽度≥0.7d。

焊条采用J506。

在立柱根部焊接剪刀撑附加强筋，防止立柱钢筋倒覆。

⑵、立柱模板安装：

立柱模板采用定型钢模，使用前要进行认真打磨刷油，特别是接缝处要用6m直尺校对，使接缝宽度在2mm以内，局部不平整的用砂轮机修整，柱模板应加工成无横向接缝的半圆模板,在竖向接缝处采用导向定位销装置,保证竖向接缝垂直不错台，模板内涂刷新机油或液压油，经验收后再起吊立模，在使用前对模板进行验收。

模板安装前对承台顶面立柱位置进行人工凿毛，清除浮浆及多余砼，用全站仪恢复立柱中心、并报验监理工程师认可。

模板安装时在接缝处夹止浆条，厚度1mm以内，用汽吊提升就位，用四根风览对拉固定，模板中心线与立柱中心点对准按0误差控制。

使模板中心与立柱中心重合，从模板上口中心向下吊锤线调整模板上口缆风，使线锤对中立柱位置中心，立柱模板与承台之间的空隙用海绵填塞。

⑶﹑立柱顶面工作平台搭设：

在已经安装好的立柱模板四周用建筑架子钢管搭设井字架工作平台，工作平台要用斜撑加固，与立柱模板分开独立搭设，高度略低与立柱模板顶面，工作平台周围要设置拦杆。

在工作平台上操作人员，一律戴安全帽、系安全绳，穿防滑鞋。

⑷﹑立柱砼浇筑：

立柱砼要保证混合料的和易性流动性达到技术要求，砼坍落度控制在12-16cm之间，砼料系用砼搅拌车运输，吊车提升通过柱顶漏斗及串筒入模，砼落差大于2m时，采用串筒灌注砼，每灌注一盘料都要进行分层振捣，每层不大于30CM，混凝土的振捣使用插入式振捣棒振捣，移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持50~100mm的距离;，分层振捣时每层混凝土应插入下层混凝土50~100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

对每一振动部位，振动到该部位密实为止。

密实的标志为混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

浇筑混凝土期间，随时检查支架、模板、钢筋、预埋件等稳固情况，发现问题及时解决。

浇筑砼到立柱顶面时应清除表面无骨料浮浆砼。

⑸﹑立柱养护：

砼强度达2.5Mpa后方可脱模，立柱拆除模板后，表面立即用塑料布密封，立柱顶面用麻袋盖严灌水养护。

3﹑花瓶墩及有柱帽立柱的施工方法

花瓶墩及有柱帽立柱施工分两阶段进行：

第一阶段直立柱段施工：

1﹑钢筋制作安装

立柱竖直主筋按照立柱高度一次下料制作完成，变截面部位主筋暂不弯曲，在地面绑扎焊接，立柱直线段钢筋，将立柱整体钢筋吊直对正，与承台顶面预埋筋焊接，在立柱根部焊接剪刀撑附加钢筋，防止立柱钢筋倒覆。

⑵、立柱模板安装：

立柱模板采用定型钢模，使用前要进行认真打磨刷油，特别是接缝处要用6m直尺校对，使接缝宽度在2mm以内，局部不平整的用砂轮机修整，立柱模板应加工成无横向接缝的定型模板,在竖向接缝处采用导向定位销装置,保证竖向接缝垂直不错台，模板内涂刷新机油或液压油，经验收后再起吊立模，在使用前对模板进行验收。

模板安装前对承台顶面立柱位置进行人工凿毛，清除浮浆及多余砼，用全站仪恢复立柱中心、并报验监理工程师认可。

模板安装时在接缝处夹止浆条，厚度1mm以内，用浮吊提升就位，用四根风缆对拉固定，水中墩风缆锚固在远离航道处，并在水面附近挂标识。

模板中心线与立柱中心点对准按0误差控制。

使模板中心与立柱中心重合，从模板上口中心向下吊锤线调整模板上口缆风，使线锤对中立柱位置中心，立柱模板与承台之间的空隙用海绵填塞。

⑶﹑立柱顶面工作平台搭设：

在已经安装好的立柱模板四周用建筑架子钢管搭设井字架工作平台，工作平台要用斜撑加固，与立柱模板分开独立搭设，高度略低与立柱模板顶面，工作平台周围要设置拦杆。

在工作平台上操作人员，一律戴安全帽、系安全绳，穿防滑鞋。

⑷﹑立柱砼浇筑：

立柱砼要保证混合料的和易性流动性达到技术要求，砼坍落度控制在12-16cm之间，砼料系用砼搅拌车运输，吊车提升通过柱顶漏斗及串筒入模，砼落差大于2m时，采用串筒灌注砼，每灌注一盘料都要进行分层振捣，每层不大于30CM，混凝土的振捣使用插入式振捣棒振捣，移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持50~100mm的距离;，分层振捣时每层混凝土应插入下层混凝土50~100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

对每一振动部位，振动到该部位密实为止。

密实的标志为混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

浇筑混凝土期间，随时检查支架、模板、钢筋、预埋件等稳固情况，发现问题及时解决。

浇筑砼到立柱顶面时应清除表面无骨料浮浆砼。

⑸﹑立柱养护：

砼强度达2.5Mpa后方可脱模，立柱拆除模板后，表面立即用塑料布密封，立柱顶面用麻袋盖严灌水养护。

第二阶段变截面立柱施工：

⑴﹑变截面立柱模板﹑钢筋施工方法

将已浇筑好砼的直线段立柱顶部凿毛清理干净残渣后，在立柱变截面下搭设支架，安装抱筋，以抱箍为依托安装立柱变截面段两侧面及背面模板，从下向上逐层弯曲立柱主筋，绑扎箍筋，分段焊接固定，柱顶钢筋骨架，由立柱背面逐片向前安装，并与侧面钢筋焊接固定。

如墩顶有横向预应力，应确定管道坐标，安放波纹管，按50cm间距将波纹管与架立钢筋固定，安放锚垫板处分散应力钢筋网片，最后立柱变截面钢筋，柱顶加强钢筋网片，支座垫石钢筋网片安装完成后，清理直线段柱顶污物，安装立柱变截面段正面模板。

为保证立柱直线段与变截面段接缝平整，抱箍及模板接缝采用企口缝，用定位销固定定位。

⑵﹑变截面立柱模板校正

用全站仪恢复立柱中心、并报验监理工程师认可。

模板安装时在接缝处夹止浆条，厚度1mm以内。

用汽吊提升就位，用四根风缆对拉固定，水中墩风缆锚固在远离航道处，并在水面附近挂标识。

模板中心线与立柱中心点对准按0误差控制。

使模板中心与立柱中心重合，从模板边口中心向下吊锤线调整模板上口缆风，使线锤对中立柱轴线中心，立柱模板之间的空隙用海绵填塞。

⑶﹑变截面立柱顶面工作平台搭设：

在已经安装好的立柱模板四周用建筑架子钢管搭设井字架工作平台，工作平台要用斜撑加固，与立柱模板分开独立搭设，高度略低与立柱模板顶面，工作平台周围要设置拦杆。

在工作平台上操作人员，一律戴安全帽、系安全绳，穿防滑鞋。

⑷﹑变截面立柱砼浇筑：

立柱砼要保证混合料的和易性流动性达到技术要求，砼坍落度控制在12-16cm之间，砼料系用砼搅拌车运输，等截面与变截面连接处混凝土按施工缝处理。

吊车提升混凝土通过柱顶漏斗及串筒入模，砼落差大于1m时，采用串筒灌注砼，每灌注一盘料都要进行分层振捣，每层不大于30CM，混凝土的振捣使用插入式振捣棒振捣，移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持50~100mm的距离;，分层振捣时每层混凝土应插入下层混凝土50~100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

对每一振动部位，振动到该部位密实为止。

密实的标志为混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

浇筑混凝土期间，随时检查支架、模板、钢筋、预埋件等稳固情况，发现问题及时解决。

浇筑砼到立柱顶面时应清除表面无骨料浮浆砼。

⑸﹑变截面立柱养护：

砼强度达2.5Mpa后方可脱模，立柱拆除模板后，表面立即用塑料布密封，立柱顶面用麻袋盖严灌水养护。

八﹑水中高墩柱施工安全注意事项：

1、柱顶周围搭设有内外防护栏杆的工作平台；

2、施工人员必须佩戴安全帽，系安全绳穿防滑鞋；

3、高立柱浇筑混凝土时，用空压机通过塑料软管向柱底模板内输送压缩空气；

4、柱底振捣人员每工作半小时轮换一次；

5、施工前检查串桶接口及固定装置连接情况。

6、派专人负责水中作业人员﹑材料﹑机具的运送安全。

九、桥梁下部结构施工安全因素控制：

1、施工人员必须配带安全帽；

2、现场应设置警示标志，不得让非施工人员进入现场；

3、并严禁酒后作业，施工前对设备进行检查，确保机械状正常；

4、吊装作业应有专人统一指挥，不得超负荷作业；

5、施工人员配备必要的防护用品，不得站在重物或起重臂下；

6﹑机械临时停机将重物放到地上；

7、电焊施工作业人员持证上岗；

8、焊接前按操作规程检查机具的安全配置。

十、桥梁下部结构施工环境因素控制：

1﹑避免雨天进行机械作业、砼施工及钢筋加工，如无法避免应采用防护措施；

2﹑砼振捣施工时应禁止振动钢筋或钢模，避免振捣器空转；

3﹑模板清理与修复应在白天进行；

4﹑拌和场的除尘装置应齐全；

5﹑材料运输时应进行严密覆盖；

6﹑箍筋材料堆放场地进行硬化，并下垫上盖存放；

7﹑施工场地保持清洁，废水排放沉淀池中，待沉淀后排出，及时清理沉淀渣，按固体废弃物处理。