特大橋水中墩施工方案

1、目 錄1編制依據(jù)1.2工程概況1.2.1工程范圍及規(guī)模1.2.2主要技術標準 2.2.3地質資料2.2.4水文資料4.3總體施工方案4.3.1草袋圍堰法4.3.2施工平臺鋼板樁圍堰法 5.3.3鋼板樁圍堰填土筑島法5.4 鋼板樁圍堰施工方法6.4.1施工準備 6.4.2鋼板樁施工機械及機具的選擇 .6.4.3插打鋼板樁.7.4.4 合攏8.4.5安裝內支撐&4.6抽水堵漏9.4.7砼封底9.4.8承臺施工104.9墩身施工114.10蓋梁施工134.11 拔樁145鋼板樁工況計算分析 155.1鋼板樁圍堰計算舉例 155.2 鋼板樁支撐布置 156附件：167附圖：16XX多線特大橋水

2、中墩施工方案1編制依據(jù)1.1新建滬昆客專土建工程施工總價承包招標文件、補遺(答疑)書、工程量清單、設計圖紙等。1.2高速鐵路橋涵工程施工技術指南(鐵建設2010卜241號)， 高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準 (TB10752-2010)等相關行業(yè)標 準。1.3國家、鐵道部及貴州省相關法律、法規(guī)及條例等。1.4現(xiàn)行鐵路客運專線施工、材料、機具、設備等定額。1.5現(xiàn)場踏勘收集到的地形、地質、氣象和其它地區(qū)性條件等資 料。1.6集團公司近年來鐵路、高速鐵路等類似施工經驗、施工工法、 科技成果。1.7集團公司為完成本標段工程擬投入的施工管理、專業(yè)技術人 員及機械設備等資源。1.8 XX多線特大橋基礎

3、及下部構造施工方案。1.9 XX多線橋棧橋及施工平臺專項方案。2工程概況2.1工程范圍及規(guī)模本橋位于普安車站，為車站橋，設計中心里程為D1K924+405.95, 起止里程為 D1K924+146.50 D1K925+263.20,橋梁跨徑為 1 X 24m+4 x 32m+ (6X 32)m道岔連續(xù)梁+23X 32m,全橋長度為1116.7m。設計橋梁樁基為鉆孔灌注樁（648根），承臺（89個）上接多種 形式的橋墩，橋墩最大高度31m，蓋梁（25個）有二柱式、三柱式兩 種；全橋簡支梁及道岔連續(xù)梁均采用現(xiàn)澆，現(xiàn)澆梁形式總計 11種，即 24m、32m梁、道岔梁（I號梁）、II號梁至VHI號梁、

4、站臺梁，現(xiàn) 澆梁片數(shù)量為169片（含道岔梁），各種形式的梁體沿全橋分布，施 工組織難度大。橋梁位于山區(qū)及水庫，沿線地勢陡峭，地質復雜，二次跨水庫， 多個橋墩位于水庫內，需按水中基礎施工，搭設棧橋、水上平臺；梁 部現(xiàn)澆基本上需要采用梁柱式支架，需投入大量的周轉材料及設備。 2.2主要技術標準1、線路等級：客運專線；2、設計速度目標：250公里/小時，基礎設施預留進一步提速條 件；3、 正線數(shù)目：雙線，線間距：5m；4、設計活載：ZK活載；5、軌道結構類型：正線及到發(fā)線為 CRTS I型雙塊式無砟軌道， 跨區(qū)間無縫線路；段管線及安全線為有砟軌道。2.3地質資料1. 地層巖性及基本承載力：橋址緩坡地

5、帶覆蓋有第四系全新統(tǒng)人工填土（ Q4ml）、滑坡堆積 層（Q4del）、沖洪積層（Q4呵）、坡殘積層（Q4d由）、坡洪積層（Q4dl+pl）, 下伏基巖為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3I）、二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P2 B ）地層。2. 地質構造橋址處位于二疊系龍?zhí)睹合档貙优c二疊系峨眉山玄武巖組交界 地段，前者巖層單斜，見較多扭曲，后者呈巖株產出，節(jié)理發(fā)育，二 者呈不整合接觸，關系復雜。區(qū)段內發(fā)育西隴斷層及XX斷層。3水文地質1）地表水橋位處地表水為河水（XX ），常年流水，主要由大氣降雨補給。2）地下水（1）第四系孔隙水第四系孔隙水潛水主要富存于河床內所覆蓋土層中，由大氣降雨及河水補給，與河水有密

6、切水力聯(lián)系，地下水位面主要受河水控制， 水量較豐富，水量隨季節(jié)變化。（2）基巖裂隙水主要賦存于玄武巖及泥質、鈣質頁巖的節(jié)理裂隙及構造破碎帶 中，其富水性受區(qū)域構造形態(tài)、基巖節(jié)理裂隙發(fā)育程度及完整性控制， 主要受大氣降雨補給。4. 地震資料：地震動峰值加速度 0.1g，地震動反應譜特征周期 為0.45s，場地類別為I類。5. 環(huán)境類別及作用等級：D1K924+141D1K925+010段地下水水中 SO42-對混凝土具侵蝕 性，侵蝕等級H1。D1K925+010DK925 + 295.09段基巖屬P?l煤系地層，鉆探揭示 有較厚煤層，該段地下水SO42-侵蝕等級H2。6. 不良地質：橋址處不良地

7、質發(fā)育，主要有不穩(wěn)定斜坡、人工填土；特殊巖土 為淤泥質粉質黏土、膨脹土。2.4水文資料水文資料：Qi/ioo =1400m3/s, Hi/ioo=1266.86m, Vi/ioo=1.5m/s;Q1/300 =1780m3/s, Hi/3oo=1267.o4m, Vi/3oo=1.84m/s。3總體施工方案水中墩主要包括鉆孔樁基礎、承臺、墩身的施工，根據(jù)設計圖紙 結合實際地質、地形條件，擬采用草袋圍堰法、搭設平臺鋼板樁圍堰 法、鋼板樁圍堰內填土筑島法三種主要施工方法進行水中墩的施工。3.1草袋圍堰法靠岸邊的水中墩采用筑島草袋圍堰法施工（3#、4#、B2#、24#、 25#1個承臺、29#樁位）

8、，測量放線定出墩基礎的樁位，就近選擇合 適的土源，用自卸運輸車把土方運至墩位處進行回填，筑島長寬比橋墩承臺的設計尺寸加大2至3m,筑島高出水面約1m,碾壓平整，再次 測量放樣定出孔樁位置，埋設鋼護筒，安裝鉆機平臺鉆孔樁，孔樁完 成后進行草袋圍堰施工，承臺基坑開挖，承臺和墩身施工完成后，對筑島圍堰的土方用挖機進行清理，運至棄土場。該法適用于淺水、靠 岸邊的水中墩。3.2施工平臺鋼板樁圍堰法跨河面較寬、水較深的水中墩（25#2個承臺、26#、27#、28# 樁位）采用施工平臺鋼板樁圍堰法，先搭臨時棧橋接近墩位，搭設水 上施工平臺（見XX多線橋棧橋及施工平臺專項方案），在平臺上安 裝鉆機進行鉆孔樁施

9、工，孔樁施工完成后，邊拆除施工平臺邊沿承臺 周圍打插鋼板樁圍堰（拆除時注意施工平臺 5.4m段先不拆除），并 對圍堰進行支撐加固、抽泥漿至承臺底以下的標高，對承臺底以下 50cm用C25砼進行封底，施工承臺、墩身，鋼板樁圍堰用拉森式W 型鋼板，內支撐采用型鋼。3.3鋼板樁圍堰填土筑島法對于B3#樁位，由于靠近岸邊可采用筑島填土做為履帶吊的施工 平臺，然后利用履帶吊在橋墩承臺周圍打插鋼板樁，鋼板樁圍堰完成后，在水面高處對鋼板樁四周外圍用140a型鋼內拉鋼筋進行加固，在鋼板樁圍堰內埋設鋼護筒，回填黏土或砂土， 土層上鋪設鋼板或方 木，在圍堰內形成施工平臺，安裝鉆機進行孔樁施工，待樁基完成后， 圍堰

10、內的泥土逐層開挖至承臺底標高。 施工承臺和墩身完畢后，對河 道進行清理恢復原貌。水中墩的施工原則上采用筑島圍堰法，因為此法可就地取材采用 路基挖棄方、建筑棄碴、磚碴等材料填筑部分河岸，在保證河道通航、 環(huán)境不被污染的前提下使水中施工變?yōu)殛懮鲜┕?，在筑島上安裝鉆機鉆孔樁，待孔樁基礎施工完畢后，插打鋼板樁圍堰和支撐，進行承臺 基礎開挖，施工承臺和墩身。其次考慮水上鉆孔平臺、水中圍堰筑島 法施工。因鉆孔樁、承臺及墩身施工的工藝和方案與常規(guī)的施工方法 基本相似，且已在基礎及下部構造施工方案中編制。固本水中墩施工方案主要介紹水中墩鋼板樁圍堰的施工方法和鋼板樁圍囹支撐的安 全檢驗。4鋼板樁圍堰施工方法4.

11、1施工準備4.1.1組織定購、運輸鋼板樁，到達工地后，檢查鋼板樁有無彎曲、 撞傷、破損、鎖口變形等，按具體情況分別用冷彎、熱敲、補焊、割 除或接長等方法進行整修。并在鋼板樁鎖口內涂抹黃油或混合油膏 （黃油：瀝青：干鋸末：干粘土 =2 ： 2 : 2 : 1）以減少插打時鎖口間的 摩擦和水的滲漏。4.1.2測量放樣，插打定位樁，在定位樁上安置導梁，組成框架式 的圍籠作為插樁時的導向設備。4.1.3檢查振動錘，振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備， 在打拔前一 定要進行專門檢查，確保線路暢通，功能正常。振動錘的端電壓要達 到380420V，而夾板牙齒不能有太多磨損。4.1.4同一圍堰的鋼板樁使用同一型號規(guī)

12、格的產品，保證鎖口一致。4.2鋼板樁施工機械及機具的選擇鋼板樁施工采用履-50吊車、DZ90振動錘、配250KW發(fā)電機。4.3插打鋼板樁鋼板樁采用逐塊插打到底，矩形圍堰先插上游邊，在下游合攏。鋼板樁平面尺寸應在承臺長寬尺寸上各加 （長邊加1.24mx2,短邊加1.1mx 2,見下圖）。鋼板樁施工時先由測量人員定出鋼板樁圍堰的 軸線，可每隔一定距離設置導向樁，導向樁直接使用鋼板樁，然后掛繩線作為導線，打樁時利用導線控制鋼板樁的軸線，也可利用第一 層圍檁作為導向架，架設在定位樁的鋼牛腿上。第一根鋼板樁插打時 鋼板樁背緊靠導向架，邊插打邊將吊鉤緩慢下放。這時在互相垂直的 兩個方向用經緯儀觀測，以確保

13、鋼板樁插正、插直，然后以第一根鋼 板樁為基準，再向兩邊對稱插打鋼板樁。鋼板樁打樁前進方向的鎖口 下端用木栓塞住，防止泥砂進入鎖口內，影響以后插打。在整個鋼板 樁圍堰施打過程中，開始時插一根打一根，即將每一片鋼板樁打到設 計位置，到剩下最后5片時，要先插后打，若合攏有誤，用倒鏈或滑 車組對拉使之合攏，合攏后，再逐根打到設計深度1 JVMHhIlfI.illit i* I- hliii lL-ifi ii當?shù)跹b設備許可時，可將23塊鋼板樁拼成一組組合樁，組合后 用堅固夾具夾牢。鋼板樁組樁插打時，每隔45m加一道夾板，夾板 在板樁起吊前夾好，插打時逐付拆除，周轉使用。組樁的嵌縫用油灰 及舊棉絮以鈍鑿

14、嵌塞。起點合攏點矩形板樁圍堰插打次序圖4.4合攏合攏前的準備，在即將合攏時，開始測量并計算出鋼板樁底部的 直線距離，再根據(jù)鋼板樁的寬度，計算出所需鋼板樁的片數(shù)，按此確 定下一步鋼板樁如何插打。合攏時樁的調整處理，為了便于合攏，合攏處的兩片樁應一高一低。方形鋼圍堰有 4個面，打完的每一片鋼 板樁都要沿導向架的法線和切線方向垂直，合攏應選擇在角樁附近 （一般離角樁45片），如果距離有差距，可調整合攏邊相鄰一邊離 導向架的距離。為了防止合攏處兩片樁不在一個平面內， 一定要調整 好角樁方向，讓其一面鎖口與對面的鋼板樁鎖口盡量保持平行。4.5安裝內支撐施工承臺前，對圍堰內的水和泥土用吸漿泵進行抽排， 或

15、人工配 合挖機進行圍堰內的土石方清理，同時進行鋼板樁圍堰內支撐的安 裝，以防水壓力過大影響圍堰內的施工安全。內支撐的設置，除了考慮受力外，還應考慮不妨礙堰內施工。內支撐自上而下設置二層圍 囹支護，一邊抽水，一邊安裝，根據(jù)水壓力和土壓力計算決定支撐數(shù) 量。內支撐周邊梁頂層采用雙拼 2140b工字鋼，底下一層采用2145b 工字鋼，中間縱向支撐第一道采用2125a工字鋼，第二道采用2I40b工 字鋼,按一定間距布置，四角采用與中間縱向支撐相同的工字鋼做斜 撐。支撐擬采用二道，上下間距視實際工況而定（詳見圖：鋼板樁立 面支撐圖）。圍堰內排水用抽水機（抽完后留 1-2臺備用）。4.6抽水堵漏抽水前，應

16、將鋼板樁與導框之間的空隙用墊木塞緊，以保證導框受力均勻。從圍堰內排水時，若發(fā)現(xiàn)有滲漏，鎖口不密的漏水，可在 抽水發(fā)現(xiàn)后以板條、棉絮、麻絨等在板樁內側嵌塞，或在漏縫外側水 中拋投煤灰拌鋸末。4.7砼封底鋼板樁圍堰的砼封底，應分為水下封底和干灌砼封底，若地質淤 泥層厚或鋼板樁長不足夠長，圍堰清淤至基底時，易造成基底隆起、 管涌時，則采用水下砼封底法施工；若基坑清除至設計基底標高以下 約50cm時,基坑抽干水后，不發(fā)生基底隆起、管涌時，可進行干灌砼 封底，砼封底的平面尺寸若與承臺底相同。 及時觀察圍堰擋水止水效 果：若鋼板樁圍堰內表面出現(xiàn)少量滲漏水，可用棉絮進行局部堵塞。4.8承臺施工鑿除樁頭、樁基

17、檢測，破樁頭前，應在樁體側面用紅油漆標注高 程線，以防樁頭被多鑿，造成樁頂伸入承臺內高度不夠。破除樁頭時 應采用空壓機結合人工鑿除，上部采用空壓機鑿除，下部留有1020cm由人工進行鑿除。鑿除過程中保證不擾動設計樁頂以下的樁身 砼。嚴禁用挖掘機或鏟車將樁頭強行拉斷，以免破壞主筋。將伸入承 臺的樁身鋼筋清理整修成設計形狀， 復測樁頂高程，樁基檢測合格后 進入承臺施工。承臺鋼筋集中加工，現(xiàn)場進行綁扎，底層承臺鋼筋網(wǎng)片與樁身鋼 筋焊接牢固；搭設鋼管架綁扎、定好上層承臺鋼筋和預埋于承臺內的 墩身鋼筋。安裝冷卻水管，預埋墩身鋼筋、綜合接地線等，在特殊結 構的橋墩承臺位置處，應在承臺上提前預埋現(xiàn)澆支架的定

18、位預埋鋼筋 或其它預埋構件。安裝承臺模板，加固通過型鋼、方木、拉桿與基坑 四周坑壁擠密、撐實，確保模板穩(wěn)定牢固、尺寸準確。檢驗合格后， 澆注承臺砼?；炷恋臐仓h(huán)境溫度晝夜平均不低于5C或最低溫度不低于-3C,局部溫度也不高于+40C,混凝土下落高差大于2.0米時, 設串筒或溜槽。混凝土分層澆筑，分層厚度控制在3050cm。振搗采用插入式振動器，振搗時嚴禁碰撞鋼筋和模型。振動器的振動深度 一般不超過棒長度2/33/4倍，振動時要快插慢拔，不斷上下移動振 動棒，以便搗實均勻，減少混凝土表面氣泡。振動棒插入下層混凝土 中510cm，移動間距不超過40cm,與側模保持510cm距離，對每 一個振動部

19、位，振動到該部位混凝土密實為止，即混凝土不再冒出氣 泡，表面出現(xiàn)平坦泛漿。4.9墩身施工水中墩為矩形墩，施工采用鋼模分段澆筑施工，墩旁設鋼管腳手 支架，墩身施工由塔吊和汽車吊機配合進行。模板采用 4節(jié)定型鋼 模，每節(jié)長度為2m,并設1m和0.5m的調節(jié)段。由于墩身截面為 變坡型，模板加工時進行組合加工，施工時根據(jù)墩身高度支立。橋墩砼澆筑使用砼輸送泵泵送，插入式振搗器振搗；砼養(yǎng)生采用 外覆塑料膜養(yǎng)生；墩身砼澆筑根據(jù)墩高不同可采用一次澆筑成型和分 次澆筑；墊石砼分次澆筑。詳細施工方案見XX多線特大橋基礎及 下部構造施工方案。矩型橋墩模板施工見下圖：圖：矩形墩模板順橋向立面組裝圖lv IKIfWl

20、rtNAtHNL 呷嘰丹亂 J H, 2 叫 Jitk 2TH 卜 11 H> il«B M L FflUt44i1-:<«MHI« MJ.彳胸 M!1 払 拒Mill：缶圖：矩形墩模板斷面組裝圖（一）圖：矩形墩模板斷面組裝圖（二）0-吐圖：矩形墩模板欄桿、支架詳圖4.10蓋梁施工水中墩蓋梁均為三柱式蓋梁，根據(jù)最長蓋梁加工一套底模、側模， 其他尺寸組合調節(jié)。蓋梁施工支架搭設擬采用 WDJ碗扣式腳手架與梁柱式支架聯(lián)合 搭設蓋梁支架方案進行原位現(xiàn)澆。支墩搭設采用“八三鐵路輕型軍用橋墩”搭設，其基礎利用橋墩 承臺，在其上澆筑C30混凝土并預埋軍用墩預埋件；軍

21、用墩每隔 10 米附著在橋墩上，確保其穩(wěn)定性。梁材料采用貝雷片+支撐架搭設（321鋼橋），分配梁采用125a 工字鋼，間距為600mm。詳細施工方案見XX多線特大橋基礎及下 部構造施工方案。水中墩蓋梁施工總體布置見下圖：圖：水中墩蓋梁施工總體布置圖圖：水中墩蓋梁施工支架平面布置圖4.11拔樁水中墩身施工結束，拔除鋼板樁采用振動錘拔樁，利用振動錘產 生的強迫振動，擾動土質，破壞鋼板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻 力，依靠附加起吊力的作用將樁拔除。鋼板樁拔出前，先將圍堰內的 支撐及其它設施從下到上的順序拆除，并陸續(xù)灌水使內外水壓平衡， 使板樁擠壓消失，拔樁設備可用吊機、打拔樁機、千斤頂、卷揚機等,拔樁可用長卡環(huán)扣在拔樁孔上作為吊點。 拔樁時先用打拔樁機夾住鋼 板樁頭部振動1min2min,使