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1、滁河特大橋水中橋墩基礎施工方案滁河特大橋水中橋墩基礎施工方案一、 編制依據1、 南京至淮安高速公路雍莊至馬壩段施工圖設計；2、 中華人民共和國交通部標準公路橋涵施工技術規范；3、 中華人民共和國交通部標準公路工程施工安全技術規程；4、 投標文件。二、 工程概況 滁河特大橋主橋中心里程位于寧淮線K43+982.5處，起點里程K43+690.5，終點里程K44+274.5，全橋總長584.0米。 主橋橋墩為8#、9#墩，均位于滁河兩岸深、淺水交界處。基礎為6根1.5m直徑的群樁基礎，15.2m6.4m2.5m的大體積砼承臺，圓端型墩柱，“T”型蓋梁，上部結構為跨度35m+50m+35m的連續箱梁，2、承臺頂標高1.296米，承臺底標高-1.204米。全橋上部結構為735m+35m+50m+35m+635m裝配式預應力砼連續箱梁及預應力砼連續箱梁。三、水文地質情況1、水文情況主橋主跨8#、9#墩位于滁河兩岸深淺水區交界處，常水位水深平均6米，最低通航水位2.1米，最高通航水位7.5米,設計洪水位10.59米。2、地質情況高程6.350.8米為亞粘土；0.8-3.9米為淤泥；-3.9-7.6米為亞粘土；-7.6-12米為粘土；-12-26.5米為亞粘土；-26.5-28.5米為泥質粉砂巖；-28.5-63米為泥質砂巖。三、 水中橋墩施工方案滁河特大橋主橋橋墩8#、9#的水中基礎施工，擬采用鋼便3、橋、鋼平臺、鋼板樁圍堰的施工方法。1、設計原則根據滁河的水文特征和在當地了解的情況，滁河屬季節性河流，受季節影響，水位變化非常明顯（每年的9月份至次年的3月初為枯水期）。常水位4.6米，最低通航水位2.1米，最高通航水位7.5米，且為五級通航河道，最窄處不能小于38m的通航要求，故設計原則為：1.1水中鋼便橋、鋼平臺設計底標高為8.0米；1.2滿足洪水期的泄洪要求；1.3滿足河中的通航凈跨不小于38米。2、便橋設計2.1便橋長度的確定根據目前的測量結果，滁河河面寬度為86米，8#、9#主墩承臺中心至岸邊約18米，承臺平面尺寸為15.2m6.4m，故鋼便橋長度初定為5.5m22=22m。2.2便4、橋寬度的確定便橋寬度的確定取決于在鋼平臺施工、鉆機擺放、砼灌注、插打鋼板樁、大型吊車就位、吊裝等實際所需作業平面和作業空間。結合我單位吊車噸位（25T）和振動樁錘在施工時對吊車的影響等綜合因素，確定便橋的寬度為12米，插打三排鋼板樁。3、鋼平臺3.1平臺長度的確定從圖紙可以看出，承臺平面尺寸為15.2m6.4m，且8#、9#墩的上、下行承臺之間的凈距為2.8米，故在實際操作時，把兩個承臺的施工平臺合并成一個大型的施工平臺，與鋼便橋成“T”字型結構，所以平臺的長度（15.2 m2+2.8m）2=66.4m。3.2平臺寬度的確定目前，進場的反循環鉆機底座平面尺寸為5m2.9m，鉆桿中心距底座前端頭5、距離為1.15米，孔桿中心至后端頭的距離為3.85米，故6米平臺寬度滿足3臺鉆機同時擺放，能夠達到2個循環完成水中鉆孔樁的施工任務，故平臺寬度確定為6米。另考慮到鋼平臺上鉆機數量較多，成孔時間不一的實際情況，故在鉆機平臺的靠岸邊處再設一吊車平臺，以便不同位置的鉆孔樁成孔后鋼筋籠的吊裝和水下砼的灌注工作。此平臺長27.7米、寬6.0米，此平臺與鉆機平臺分離，距鉆機平臺約1.2米，以至在拆除鉆機平臺插打鋼板樁互不影響。4、鋼便橋、鋼平臺的施工方法鋼便橋和鋼平臺下部均采用600、=8mm的鋼管樁，上部采用45“工”字鋼橫梁，“43”扣軌或25的“工”字鋼組合成縱梁，最上部滿鋪6米方木。4.1插打鋼管6、樁鋼管樁承載力檢算1、平臺載荷情況 平臺載荷有：鋼管樁自身重量、聯接穩定角鋼重量、橫梁“工”字鋼重量、縱梁鋼軌重量、承臺方木重量、鉆機自身重量（同時擺6臺算）及鉆機提升動力等。G總=3.140.620.00878501410+4000+238.167+64334+0.120.122846600+961000+30000=131811.23Kg每根鋼管樁承受載荷： G平=G總/14=9415.09Kg注：L鋼管樁樁長取10米2、鋼管樁摩擦力F摩=F1+F2=（0.312-0.32）+S=3.140.0061320+0.62603.5=414.96KN/根=41496Kg/根注：根據圖紙說明，亞粘7、土、粘土承載力320KN 根據圖紙說明，亞粘土、粘土摩阻力60KN3、載荷與摩擦力比較 鋼管樁打入亞粘土、粘土3.5米時F摩擦力=41496Kg/根1.5G平=14123Kg/根 鋼管樁打入亞粘土、粘土1.2m時F摩擦力=14630Kg/根1.5G平=14123Kg/根 結果分析： 根據結果可以看出，鋼管樁打入最上一層亞粘土只要不小于1.2米，就能滿足載荷要求。本平臺鋼管樁擬打入亞粘土、粘土層3.5米，能滿足載荷要求。測量放線根據現場需要和8#、9#墩的位置及鉆孔樁的位置，確定所測放鋼管樁位置的準確性?？衫帽銟驑蜉S線，用全站儀撥角測距或在各排鋼管樁軸線上打一控制點，穿直線拉距確定。注意：鋼管8、樁前、后、左、右距離嚴格按照設計要求控制，最大偏差不得超過5cm。插打鋼管樁在插打前，應先把便橋橋臺漿砌完畢，采用7.5號水泥砂漿砌筑，并滿足強度要求，能夠達到大型噸位吊車起吊的要求。插打鋼管樁，首先從岸邊開始施工，逐孔進行。根據施工測量所定位置，用25T吊車及鋼管樁“型鋼導向架”將鋼管樁定位，然后將振動樁錘平穩落在管樁的頂面。開始時，利用振動樁錘的自重使管樁下沉，下沉一定深度后，管樁停止下沉，這時，開啟振動樁錘，先進行點振（此時的振動樁錘是打打停停，以確保管樁的不偏斜等），待打入一定的深度后，再啟動樁錘，使管樁連續下沉，直至設計標高位置。根據河床土質情況，鋼管樁需穿入淤泥層，進入粘土層6米。9、注意：鋼管樁的傾斜度不得大于5cm。此項指標控制應在管樁下沉時通過樁錘的點振進行控制。安裝橫、縱梁及橋面每排鋼管樁插打完畢后，就需進行橫梁、縱梁及橋面的安裝。安裝橫梁前，準備用=20mm的鋼板在鋼管樁的頂面進行焊接，成為鋼管樁樁帽或在鋼管樁頂面切割一槽口把“工”字鋼直接放在槽口里，并與橫梁“工”字鋼進行焊接。接著鋪“43”扣軌或“工”字鋼縱梁?？v梁與橫梁間的連接用“U”型螺栓連接，以確保橫梁與縱梁之間的牢固性和穩定性。最后滿鋪6米的方木作為橋面，就此一個作業程序完成。以后每跨的施工均按前面所述程序進行反復循環的作業，從而完成鋼便橋和鋼平臺。如因水流過急和其它原因而使鋼管樁導向架起不到應有的作用10、，可考慮采用提前用一鋼軌斜插于河中，用人工牽引鋼管樁準確就位后，再點擊或連續振動，以達到正確就位的目的。鋼管樁之間的加固為保證鋼管樁在施工過程中的穩定性，采用70708的角鋼斜撐進行聯結。具體聯結方式見便橋示意圖。鋼護筒的插打鋼護筒采用=8mm的鋼板加工而成，直徑為180cm，比設計樁徑大30cm。在插打完一孔鋼平臺后，利用平臺的四根鋼管樁作為支柱，在上下各用方木或鋼管，根據護筒直徑制作成“#”字架，以確保護筒插打的垂直性。護筒打入河床的深度一般取決于河床的地質情況，應打入亞粘土層1.5m2.0m。注意：插打鋼護筒，一定要確保其垂直度，避免因護筒傾斜對以后的鉆孔施工造成影響。護欄的安裝在鋼管樁11、鋼平臺施工完畢后，在其周圍用16鋼筋或75*75*8角鋼（合理使用施工廢料）做成護欄，并在護欄上安設警示燈等安全設施。五、鉆孔樁施工方案評述1、施工準備首先在搭設鋼便橋、鋼平臺的過程中，應把各種機械設備提前到位，并對各種機械進行運轉前的檢查，以確保在鉆孔過程中的良好性，力爭把時間提前。同時泥漿船、泥漿車、泥漿泵等準備到位。2、施工放樣在鋼護筒打設完畢后，根據實際插打順序安排，使部分鉆機提前就位鉆孔。在鋼平臺上用全站儀準確測放“十”字線，并在護筒上做明顯的標記，測出護筒高程，確定鉆孔深度。然后將放樣資料報請監理工程師進行樁位復測，準確無誤后，開始鉆孔。為爭取時間，可與監理工程師進行一次測量。312、鉆機就位鉆機要根據測放樁位進行準確就位，保證鉆桿中心與樁位中心在一條豎直線上。鉆機安裝須鉆機安裝須保證底座水平和頂端平穩，以使在鉆進過程中不產生位移、傾斜現象。鉆機鉆孔必須垂直于水平面，以不至于出現孔位傾斜。4、鉆孔開鉆時應慢速鉆進，待導向部或鉆頭全部進入地層后，方可正常速度鉆進。在不同的地層要選取不同的鉆進速度，在砂層中鉆進時應適當放慢速度，并適當增加泥漿濃度，提高水頭高度，以增強泥漿的護壁作用，防止出現塌孔。鉆孔應分班連續進行，并做好詳細的鉆孔記錄，并做好鉆孔地質柱狀圖。遇到與圖紙地質情況差別較大時及時反映，以便尋求解決方法。4、成孔檢查的情況鉆孔深度達到設計鉆深后，用檢孔器對孔深、孔徑13、進行檢查，符合設計要求后，開始清孔。清孔時，應保持孔內水位的高度，防止塌孔。隨后分別從樁孔的頂部、中部、底部獲取泥漿樣品，取平均值檢驗泥漿各項指標。根據地質情況，泥漿比重控制在1.21.25之間。待鋼筋籠下位，導管固定后，再次量測孔深，檢查沉渣厚度，如沉渣超過10cm（圖紙要求），則進行二次清孔。5、鋼筋籠制作及吊裝鋼筋籠按設計要求及規范制作，在各項指標均符合要求后，用炮車運至施工現場，放在施工備用平臺上。然后吊車（25T）在備用平臺上，進行鋼筋籠的吊裝就位。為節省焊接時間，根據實際情況，鋼筋籠可采用4節，3個焊接接頭。鋼筋籠就位后，采取固定措施，以防止鋼筋籠上浮或下沉。6、灌注水下砼水下砼灌14、注采用砼運輸車運輸，砼輸送泵輸送的方式進行。因為樁深、砼方量較大，根據需要，首批砼應摻入緩凝劑。7、成樁檢查六、圍堰的施工1、圍堰類型的選定由于8#、9#兩個水中承臺基坑、水位均較深，在常水位以下6米左右，并根據河床地質情況等多種因素，擬選定德國拉森“”型鋼板樁圍堰。2、鋼板樁選擇從圖紙中可以看出，8#、9#水中承臺底的標高為-1.2米，常水位為4.6米，常水位至承臺底的高度為6米左右。根據從當地水文站和現場了解的情況，每年的4、5、6三個月的水位最大在7.0米左右，考慮到施工期間河水的上漲量及預測的洪水所能到達的高度（標高），把圍堰頂的標高定為7.5米，比施工期內的最高水位高0.5米。由于承15、臺底有約2米厚的淤泥，為防止在承臺施工時，板樁底出現涌砂等現象，故鋼板樁在插打時一定要穿透淤泥層，進入亞粘土層11.5m左右（但不能穿透亞粘土層），故鋼板樁的長度選擇15米即可滿足上述要求。3、插打鋼板樁在各種技術指標確定及準備工作就緒后，開始鋼板樁圍堰的插打工作。插打前，先設置一插打夾板，以利導向。夾板可利用原平臺鋼管樁上、下各焊接一大型角鋼或工字鋼，然后再在角鋼或“工”字鋼的端頭焊接一定長度的角鋼（進行對扣焊接），即成導向夾板。鋼板樁的插打應從上游開始逐漸移向下游，在下游進行合攏。在插打第一根鋼板樁時，應用船在旁邊予以導向，進行精確對位。然后用振動樁錘進行輕點，在進入一定深度時進行連續振動16、。第一根鋼板樁一定要插打豎直，否則，后面的鋼板樁就很難保證，在合攏時造成鎖口鎖不上的情況。吊升鋼板樁時，首先對正接口后向下插樁，借樁錘的自重緩慢插下；必要時可低錘點擊，使板樁徐徐下插，并隨時注意檢查糾偏。糾偏可用撬棍或振動樁錘的偏壓來進行（一般用偏壓）。在鋼板樁進行合攏時，由于在插打過程中的種種因素，可能會出現鎖口鎖不上等種種現象，這時，就得用同樣鎖口的板樁根據現場的實際情況，加工一與現場鎖口相對應的類型板樁，然后再進行最后的合攏。鋼板樁支撐受力檢算h=6mN水=gh=19.86103=58.8KNH=3mKa=tan2(45-/2)=0.041查規范r=2000Kg/m3 =15E=1/2r17、H2Ka-2H(Ka)1/2+2/r=368.6KN因為（E+N水）H/3=N2L2 L2=4m所以 N2=（E+N水）H/3/L2=106.85KN查規范 工字鋼允許應力0=130Mpa 安全系數1.5所以A=N2/0=1.5106.85KN/130Mpa=1232mm2查規范 10#工字鋼A=1435mm2即可滿足要求我方擬采用25a工字鋼A=4854mm2進行橫撐加固橫撐支撐的第一道應布設在承臺頂部稍高的位置，第二道布設在常水位上下的位置，避免因施工承臺而中間拆除支撐，造成返工或其他不必要的麻煩。橫撐與鋼板樁之間放一槽鋼，以使鋼板樁受力均勻，避免應力集中而損壞鋼板樁。為使板樁打、拔順利，18、在插打前，可在鎖口涂抹一層黃油，以起到鎖口的潤滑作用，另外還可起到防滲水作用。插打鋼板樁的原則：鋼板樁施打要求板樁豎直，接口嚴密，減少和避免滲水，降低排水工作量；鋼板樁距承臺邊緣的凈距不少于70cm。鋼板樁插打完畢后，隨后進行鋼平臺的拆除工作和鋼板樁圍堰的加固工作。并在圍堰堵漏及抽水工作完成之后開始開挖承臺基坑。基坑底的標高應比承臺底的標高低3040cm左右，分別鋪2025cm碎石和1015cm砼墊層，即可完成承臺底的找平工作，同時對鉆孔樁進行檢測，檢測合格后，下一步進行承臺鋼筋和砼的澆注工作。七、工期安排根據目前的實際情況，假定拆遷工作在12月21日前完成，鋼便橋、鋼平臺的施工在2003年119、2月21日開始施工，每個平臺共有鋼管樁29根，鋼護筒12根，鉆孔樁12根，每根深度58米。根據打樁進度和地質情況，鋼管樁和鋼護筒按每天2根計算。 鉆孔樁根據圖紙提供地質情況：土質層27.2米，其余均為弱風化層，假設強風化層8米，中風化層3米，弱風化層19.8米，依據地質情況，土質層按1.3m/h，強風化層0.7m/h，中風化層0.45m/h，弱風化層0.05m/h計算，清孔12小時，焊接鋼筋籠18小時，下導管12小時（包括二次清孔），灌注水下砼12小時。1、淮安岸1.1便橋、平臺2003年12月21日2004年1月12日；1.2鋼護筒2003年1月2日2004年1月13日；1.3鉆孔樁200420、年1月4日2004年2月15日；1.4鋼板樁圍堰2004年2月17日2004年3月10日；1.59#墩上下行承臺2004年3月12日2004年4月11日；1.6墩身第一節2004年4月14日2004年4月25日；1、 南京岸2.1便橋、平臺2004年1月13日2004年2月4日；2.2鋼護筒2004年1月24日2004年2月5日；2.3鉆孔樁2004年1月26日2004年3月6日；2.4鋼板樁2004年3月8日2004年3月28日；2.5 8#墩上下行承臺2004年3月29日2004年4月30日；2.6墩身第一節2004年5月4日2004年5月14日；、八、承臺的施工方案評述1、施工準備在水中21、鉆孔樁砼灌注完畢后，開始進行鋼板樁圍堰的插打工作。在插打前先將鋼板樁的鎖口逐一檢查、修正，并填充防水填料。插打時按照“插樁正直、分散偏差、有偏即糾、調整合攏”、的原則。合攏口選擇在下游。2、承臺內的取土在鋼板樁圍堰加固穩定后，先由挖機站在備用平臺上將圍堰內土先開挖能挖除的部分，然后采用人工配合吊車吊斗進行開挖，泥漿船外運的方式進行挖基，直至清至承臺底40cm左右，再分別鋪設20cm碎石墊層和澆筑20cm砼。在清基能夠鑿除樁頭時，鑿除樁頭砼，進行樁基檢測，合格后進行承臺鋼筋綁扎。根據實際滲水量，應事先在圍堰角挖兩個蓄水坑，以便有利排水。3、承臺鋼筋綁扎及立模承臺鋼筋綁扎可與模板同時進行。模板采用22、組合鋼模，根據承臺尺寸進行拼裝成大塊模板，由25T吊車直接吊至圍堰內進行拼裝組合。在鋼筋和模板檢查合格后立即澆筑承臺C30砼，砼采用砼輸送泵進行。九、機械設備及材料機械設備材料一覽表序號機械設備主要材料型號或單位數量備注1汽車起重機25T12汽車起重機20T13振動樁錘6T14發電機120W15自卸汽車4.5T36電焊機臺27600鋼管樁m8128“工”字鋼m4969“43”鋼軌m108910方木（6.0米）根120011“U”型扣件若干127575角鋼m1160131800鋼護筒m28814鉆機反循環6臺15浮吊套116泥漿船只217泥漿泵臺2十、鉆孔樁施工工藝流程圖和承臺施工工藝流程圖附表23、1： 鉆孔樁施工工藝流程圖施工準備鋼平臺搭設樁位放樣鋼護筒搭設鉆機就位鉆進清孔檢查成孔質量下鋼筋籠下導管孔內注泥漿泥漿船泥漿船泥漿備料運輸鋼筋籠制作拼裝導管二次清孔砼制備及運輸插打鋼板樁圍堰成樁質量檢查水下砼灌注檢查砼質量及砼面標高制作檢查試件附表2： 承臺施工工藝流程圖施工放樣 插打鋼板樁圍堰基坑開挖澆注砼墊層或鋪碎石墊層鋼筋綁扎立承臺模板澆筑承臺砼施工第一節墩身搭設0#段施工支架拆除鋼板樁圍堰拆除平臺鑿除樁頭砼檢測鉆孔樁十、安全、質量、保證措施1、對所有參建員工加強思想教育，從根本上意識到安全質量的重要性；2、成立安全和質量領導機構，分別由項目主要領導擔任各機構的組長，副組長；3、組建強有力的現場指揮機構，選擇指揮能力強、決策水平高、富有開拓精神和現場施工經驗的干部、員工進入現場指揮和參予施工；4、配備專業素質高、業務能力強、有責任感和事業心的技術干部在施工現場進行技術指導，以確保施工質量；5、對在河上所有作業人員均配備救生衣，高空作業人員配系安全帶，所有人員配帶安全帽等；6、施工現場設置必要的提示、警示、警告等各種安全防范標志，避免施工現場人員可能發生的意外傷害。在河上通航處必須設置安全通行警示燈。