水中墩施工專項方案

1、沙溪特大橋（南平聯(lián)絡線）水中墩圍堰施工方案一、編制依據(jù)（一）、沙溪特大橋（南平聯(lián)絡線）施工圖；（二）、國家、鐵道部和福建省現(xiàn)行的有關法律、法規(guī)；（三）、鐵道部現(xiàn)行的設計、驗收標準、安全規(guī)程等各項技術標準；（四）、本地區(qū)自然環(huán)境、氣候條件和資源條件；（五）、本橋的現(xiàn)場調(diào)查的相關地質(zhì)、水文等相關資料；（六）、向莆鐵路FJ-2標段總體實施性施工組織設計。二、工程概況（一）、工程概況沙溪特大橋位于向莆鐵路南平聯(lián)絡線上，起訖里程為LDK001+ 112.46LDK001+717.68，該橋全長605.22m，橋梁結構形式為1-24m +6-32m（48+2×80+48）m1-32m +2-24

2、m +1-32m，全橋均為樁基礎。該橋跨越沙縣境內(nèi)的沙溪河，河流與線路大里程夾角為60度，河面寬度為362m，水深4.29.8m，LDK1+685.8LDK1+698.7處跨越205國道，公路與線路大里程夾角為69度，限高5m，6#12#墩為水中墩。本橋樁徑分別為100cm、125cm、150cm，總計樁基144根，其中水中樁基91根， 陸上鉆孔樁53根。其中7#11墩為48m80m80m48m連續(xù)箱梁，梁箱梁的預應力體系設計為豎向及縱向預應力，豎向預應力采用25高強精軋螺紋鋼筋，用JLM型錨具，35波紋管成孔，縱向預應力采用75低松馳鋼絞線，OVM-15、9錨具，懸臂灌注法施工。（二）水文及

3、地質(zhì)情況1、水文特征地表水主要為沙溪河水，水位隨季節(jié)降水的變化而變化。根據(jù)沙縣水文站提供的水文材料，沙溪河十年一遇洪水位為107.92m，沙縣站各年最高洪水位及出現(xiàn)的時間如下：時間最高水位m相應最大流速m/s2006-6-1108.663.272007-6-14105.762.122008-6-19104.861.76由于沙溪河的水位高低主要取決于上游和下游電站，根據(jù)降雨量調(diào)節(jié)水位高低，本橋水中墩圍堰施工時間的位在103.0m。地下水主要類型為第四系空隙潛水，基巖裂隙水和巖溶水，空隙潛水主要賦存與第四系砂礫卵石層中，屬孔隙承壓水，水量較豐富，基巖裂隙水主要賦存于粉砂巖裂隙硅質(zhì)巖、炭質(zhì)頁巖，屬裂

4、隙潛水，含水量較弱。巖溶水主要富存于灰?guī)r溶洞中，水量豐富，地下水主要受大氣降水-沙溪河地表水體補給。2、不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)橋址區(qū)巖溶發(fā)育，根據(jù)地質(zhì)勘探資料，712墩下均存在溶洞，其中最大溶洞高為32m，最小溶洞高為0.3m，且溶洞與溶洞彼此相通，且成珠串狀，溶洞內(nèi)按其充填狀態(tài)分為空溶洞、半充填溶洞、全充填溶洞。充填物又分為粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾碎石及角礫、細角礫土等，充填物大部分呈軟塑或流塑狀，對橋梁基礎施工產(chǎn)生較大影響。（三）、主要技術標準鐵路等級：級正線數(shù)目：單線設計速度：160Km/h設計活載：中-活載三、水中墩圍堰方案選定根據(jù)沙溪特大橋水文和地質(zhì)資料對水中墩圍堰方式進行選定。6墩距離沙溪

5、北岸不遠，水深約5.4m，河床覆蓋層較厚，選擇采用12m長拉森型鋼板樁施工圍堰；7墩水深約8.1m，河床覆蓋層較厚，選擇15m長拉森型鋼板樁施工圍堰；8墩水深約7.3m，河床覆蓋層較厚，選擇15m長拉森型鋼板樁施工圍堰；9墩水深約7m，河床覆蓋層極不均勻，最小覆蓋層厚度為0.5m，且溶洞密集，鋼板樁無法打入。先進行水下爆破，再采用15m長拉森型鋼板樁施工圍堰；10墩水深約6.8m，河床覆蓋層較厚，選擇15m長拉森型鋼板樁施工圍堰；11墩水深約9m，河床覆蓋層不均勻，承臺底標高為92.193m，為確保水中施工安全選擇采用18m長拉森型鋼板樁施工圍堰；12#墩距離南岸較近，水深約7.4m，河床面由

6、岸邊向和中心傾斜，河床覆蓋層不均勻，為確保水中施工安全選擇采用15m長拉森型鋼板樁施工圍堰；四、圍堰施工方案根據(jù)選定的圍堰施工方案，分別以9墩為例介紹鋼板樁圍堰的施工。（一）、9墩鋼板樁圍堰設計和施工1 、設計情況承臺為兩級，第一級承臺尺寸為：12.2m（橫橋向）×12.2m（縱橋向）×3.5m（高度），第二級承臺尺寸為：6.4m（橫橋向）×6.4m（縱橋向）×1m（高度），設4個1m×1m的倒角。   承臺底面設計高程為94.174m，河床面高程為95.7m，承臺埋入河床深度為1.526m。  

7、; 2、水位情況   正常水位：常水位為103.2m（此時水深7.5m），十年一遇洪水水位107.92m（水深12.22m），考慮都圍堰施工時間需經(jīng)過一個雨季，參照最近兩年的最高水位105.75m，設計時按水位106.0m考慮。   3、水流速度  因該橋位于水電站庫區(qū)，水流較為緩慢。流速小于V=0.1m/s。4、 河床地質(zhì)條件   河床地質(zhì)情況，由上至下為：礫砂(層厚約2m，基本承載力300Kpa)、粉質(zhì)粘土(硬塑狀態(tài)，以粉粘粒為主，含2030%角礫，層厚約為1m，基本承載力為350Kpa)、全風化粉砂

8、巖（原巖結構基本破壞，含1030%的強風化巖塊，雨水易軟化、崩解，基本承載力為200Kpa）。   5、鋼板樁圍堰設計情況結合河床地質(zhì)情況及施工要求，采用進口拉森型鋼板樁進行圍堰施工，長度為15m，寬度為40cm，厚度為17cm。   圍堰頂面標高暫定為104.0m，高出施工水位1m（此標高不一定能夠滿足，基本原則是打入全風化粉砂巖，并且伸入封底混凝土底面以下1.52m）。圍堰內(nèi)設3道圍囹和內(nèi)支撐，所有內(nèi)圍囹均采用I40a工字鋼制作，內(nèi)支撐采用529×10mm和820×10mm焊接螺旋鋼管，斜撐1和斜撐2之間采用18槽鋼進行焊接連接，

9、以減小斜撐2的自由長度。各節(jié)點采用焊接（施工中嚴格執(zhí)行鋼結構施工規(guī)范）。圖4-1 鋼板樁圍堰平面圖圖4-2 鋼板樁圍堰立面圖6、鋼板樁圍堰施工方案（1）施工準備鋼板樁運至工地后,應仔細進行檢查。樁身不得出現(xiàn)扭曲、裂紋等缺陷,有缺陷的鋼板樁禁止使用；鎖口必須進行檢查。每片鋼板樁兩側(cè)鎖口內(nèi)均涂黃油混合物(重量配合比為黃油瀝青干鋸末干粘土粉= 2221) , 以減少板樁插打或拔除時相互間的摩擦力, 且提高抗?jié)B漏性能。（2）安裝導向架利用已有的護筒，在鋼護筒頂部采用I22a工字鋼縱橫交錯，在四周焊接I22a工字鋼，懸挑部分加設斜撐，形成上層導向架。在水面上50cm處采用80×80×

10、10 角鋼焊接三角支撐牛腿，在其上安裝第一層圍囹做為第二層導向架。在導向架上反扣 20a, 作為打設鋼板樁的內(nèi)輪廓導向及定位系統(tǒng)（限位板）。導向架必須精確定位, 否則會影響到鋼板樁的合攏及承臺位置。（3）插打鋼板樁至合攏鋼板樁的插打順序從水流的上游開始, 這樣可以減少后面的板樁因水流阻力而插打不便, 且有利于鋼板樁的合攏。順水流兩側(cè)連續(xù)插打, 至下游處合攏。從第一塊角樁開始, 必須保證鋼板樁的垂直度, 并及時用平臺上儀器測量或吊錘球檢查, 人工掛倒鏈糾偏。插打時, 在上下兩層導向架上, 分別安設導限位板 , 要準確定位使鋼板樁在打設過程中不左右偏移, 待插打十幾塊鋼板樁穩(wěn)定后, 可臨時與導向架

11、聯(lián)結（點焊）, 然后再插打其余的板樁。鋼板樁圍堰在合攏時, 兩側(cè)鎖口不一定平行, 會出現(xiàn)上大下小或上小下大, 左右偏移等情況, 因此在合攏前, 可將合攏處5 7 片鋼板樁不打入河床設計位置, 只需打入少許深度使之穩(wěn)定即可, 用20t 導鏈分別拉兩側(cè)鎖口, 使之變大或變小, 然后將板樁徐徐插入, 再分塊打之, 使之沉至設計深度。如果用導鏈調(diào)整仍不奏效, 只能從下游拔出一側(cè)鋼板樁, 在角樁部位進行調(diào)整, 重新打設, 最終合攏。（4）水下砼封底吸砂設備采用用20m3空氣吸泥機。在圍堰內(nèi)用兩支空的油桶, 上面放上兩根型鋼, 鋪上木板, 作為放置抽砂泵的浮動平臺, 操作人員可站在平臺上, 移動抽砂嘴,

12、將圍堰內(nèi)的設計標高以上部分的砂土, 全部抽至圍堰之上, 堰內(nèi)抽砂時, 要注意向堰內(nèi)補水, 以保持內(nèi)外水頭一致。無法抽出的土層采用抓斗抓土后再采用空氣吸泥機抽砂至設計深度。清基到設計深度后將設備吊出圍堰, 及時進行水下封底。鋼板樁內(nèi)的封底砼作用有三: 第一是作為圍堰內(nèi)抽水后的鋼板樁支撐結構；第二是用以抵消抽水后圍堰內(nèi)底板形成的底鼓力；第三是用來封閉圍堰內(nèi)的水和砂, 為承臺施工提供一個理想的作業(yè)環(huán)境, 故而封底砼量大, 質(zhì)量要求高。封底砼水下灌注采用直升導管法, 由圍堰中央向四周推進。灌注中要保持砼的連續(xù)性, 不得二次封底, 以保證封底砼的質(zhì)量。封底砼表面有一適當坡度, 形成一匯水坑, 便于承臺施

13、工時集水抽出。另外, 可根據(jù)需要高砼的標號, 使砼的強度較早達到設計要求, 不致延誤工期。（5）安裝圍囹及內(nèi)支撐封底砼達到設計標號C20, 即可抽水。當抽水至支撐設計位置下0.7m1.0m時, 即可安設圍囹和內(nèi)撐系統(tǒng)。按照設計標高, 在板樁圍堰的每個側(cè)面用3 個80×80×10 角鋼做成的牛腿, 焊在鋼板樁上, 作為圍囹的臨時安裝結構, 安裝并焊接內(nèi)撐系統(tǒng)。然后, 準備46 臺抽水泵將圍堰內(nèi)的水抽至第二道圍囹下0.7m1.0m，與上層相同的方法安裝第二道圍囹和內(nèi)支撐，直至第三道圍囹和內(nèi)支撐。圍囹及內(nèi)支撐安裝完成后抽水至封底砼面。在抽水過程中，先在內(nèi)側(cè)邊抽水邊堵漏,將舊棉絮壓

14、入板樁間的鎖口內(nèi), 壓緊、壓實,在內(nèi)側(cè)個別位置漏水較大的部位，由潛水員潛入水下由外側(cè)進行封堵，可保證圍堰封水, 少量滲水可將水流引入圍堰四邊的集水坑內(nèi)采用抽水機抽出圍堰外，保證承臺施工在無水的環(huán)境中進行。（6）承臺和橋墩施工抽完水后,清理封底混凝土頂面稀泥和混渣。清理完成后待用4 臺空壓機8臺風鎬鑿除樁頭, 進行樁基檢測。樁基檢測合格后，進行測量放線，進行鋼筋和模板施工。模板用0.9m×1.5m的鋼模板, 外邊撐以10cm ×10cm 方木, 間距為30cm, 方木后面用短方木及木楔子頂于鋼板樁上,保證模板穩(wěn)定性, 立好模后, 分層綁扎鋼筋。第一級承臺層鋼筋綁好之后, 即可

15、灌注第一級承臺混凝土。第一級承臺施工完成后, 再次立模, 綁扎鋼筋, 進行第二級承臺混凝土的灌注。承臺施工完成后施工墩柱。（7）拆除圍囹支撐、拔除鋼板樁當墩身完成之后, 首先應清理圍堰內(nèi)所有機具，材料。清理完成后向圍堰內(nèi)抽水, 抽水至第三道圍囹下0.7m1.0m時拆除第三道圍囹和內(nèi)支撐；然后再向圍堰內(nèi)出水至第二道支撐下0.7m1.0m，拆除第二道圍囹和內(nèi)支撐，按同樣的方法拆除第一道支撐。支撐拆除完成后繼續(xù)向圍堰內(nèi)抽水，抽水水位可高出圍堰外水面，用振動錘將鋼板樁錘擊松動, 破壞其與封底砼的粘接力, 拔出板樁的順序宜從順水流方向的下游面開始, 逐次拔除鋼板樁。7、鋼板樁圍堰施工組織及機械設備、材料

16、投入為保證鋼板樁圍護施工順利進行，我部擬投入一支鋼板樁圍護施工的專業(yè)隊伍，配齊人員及設備，保質(zhì)、按期、安全地完成施工任務，確保后續(xù)工序快速進行。擬投入主要人員及機械設備、材料見下表：表4-1 施工人員配備表人員分工數(shù)量人員分工數(shù)量隊長1名起重工4名副隊長1名司機4名技術主管1名電工2名技術員3名起重指揮2名安全員1名電焊工6名施工員1名雜工10名修理工2名潛水員2名合計40名表4-2 主要機械設備投入表設備名稱型 號單 位數(shù)量浮吊300t臺1汽車吊QY30T臺2焊 機BX500型臺6乙炔設備套4污水泵7.5KW臺6空氣吸泥機6m3臺1泥漿泵120m3/h臺1振動錘45KW套1振動錘90KW套1

17、表4-3 9#墩鋼板樁圍堰材料數(shù)量表表4-4 9#墩鋼板樁圍堰導向架材料數(shù)量表五、工期安排每個承臺下的樁孔樁基礎完成后，便可開始施工鋼板樁圍堰，對水中的6#-12#墩圍堰施工工期安排如下：（一）鋼板樁圍堰施工工期6#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺5天，安裝導向架5天，插打鋼板樁10天，圍堰內(nèi)開挖清底10天，封底混凝土3天，封底混凝土養(yǎng)生10天，圍堰內(nèi)抽水安裝圍囹內(nèi)支撐17天，共計60天。計劃2009年11月2日開始，2009年12月31日完成。7#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導向架6天，插打鋼板樁10天，圍堰內(nèi)開挖清底10天，封底混凝土3天，封底混凝土養(yǎng)生10天，圍堰內(nèi)抽水安裝圍囹內(nèi)支撐18天，共

18、計62天。計劃2010年4月1日開始，2010年6月2日完成。8#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導向架6天，插打鋼板樁10天，圍堰內(nèi)開挖清底12天，封底混凝土3天，封底混凝土養(yǎng)生10天，圍堰內(nèi)抽水安裝圍囹內(nèi)支撐18天，共計63天。計劃2009年12月15日開始，2010年2月15日完成。9#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，預先開挖河床20天，安裝導向架6天，插打鋼板樁10天，圍堰內(nèi)開挖清底12天，封底混凝土3天，封底混凝土養(yǎng)生10天，圍堰內(nèi)抽水安裝圍囹內(nèi)支撐18天，共計83天。計劃2010年3月1日開始，2010年5月22日完成。10#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導向架6天，插打鋼板樁10天

19、，圍堰內(nèi)開挖清底12天，封底混凝土3天，封底混凝土養(yǎng)生10天，圍堰內(nèi)抽水安裝圍囹內(nèi)支撐18天，共計63天。計劃2010年2月10日開始，2010年4月14日完成。11#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導向架6天，插打鋼板樁10天，圍堰內(nèi)開挖清底12天，封底混凝土3天，封底混凝土養(yǎng)生10天，圍堰內(nèi)抽水安裝圍囹內(nèi)支撐18天，共計63天。計劃2010年5月1日開始，2010年7月2日完成。12#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導向架6天，插打鋼板樁10天，圍堰內(nèi)開挖清底12天，封底混凝土3天，封底混凝土養(yǎng)生10天，圍堰內(nèi)抽水安裝圍囹內(nèi)支撐18天，共計63天。計劃2010年6月1日開始，2010年8月

20、2日完成。六、保證措施（一）組織措施為全面實現(xiàn)工程的工期、質(zhì)量、安全、環(huán)保等要求，本著“組織機構精干高效、施工隊伍專業(yè)精煉、機械設備裝備精良、現(xiàn)場布置管理有序、生產(chǎn)資源優(yōu)化配置”的原則組織施工。為此，組建了一個專業(yè)化施工隊伍，專門進行水中橋墩圍堰的施工。（二）安全目標及安全保證措施1、杜絕因工死亡事故，避免重傷事故，輕傷率控制在5以內(nèi)。2、無機械行車和道路交通責任事故，無等級火災事故。3、建立安全生產(chǎn)崗位責任制，執(zhí)行誰主管誰負責安全的原則。定期開展安全活動和定期進行安全教育。安檢專（兼）職工程師和班組長堅持工人崗前作業(yè)安全交底（講話）。4、嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)檢查制度，定期進行綜合檢查和不定期專項

21、檢查，通過檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，及進整改，杜絕事故。5、操作、指揮人員必須經(jīng)有關部門培訓，持有操作證者方可上崗，健全交接班制度。6、嚴格遵守“安全操作規(guī)程”，特種作業(yè)人員必須持證上崗，做到管理人員不違章指揮，作業(yè)人員不違章操作，工人不違反勞動紀律。7、施工區(qū)域內(nèi)要設明顯的安全牌，施工人員進入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，嚴禁非生產(chǎn)人員進施工場地。8、作業(yè)前，應對機械作無負載升降、旋轉(zhuǎn)、變幅、前后等運行，檢查制動器性能是否穩(wěn)定，需要滿足操作規(guī)程后方可投入正式生產(chǎn)，每天一小查，每周一大查。10、施工用90型電動振動錘，因振動錘為有負載起動，啟動時需二倍電流，電焊機使用應開振動錘啟動后使用。11、焊接作業(yè)點與氧

22、氣瓶、乙炔等物品距離不得少于5米，與易燃易爆物品的距離不得小于15米，乙炔與氧氣瓶之間存放距離不得小于5米。12、夜間施工要有足夠的照明設施，對睡眠不足，嚴禁酒后上崗作業(yè)。嚴禁帶病作業(yè)，尤其是施打鋼板樁。下班前要認真檢查施工現(xiàn)場，切斷現(xiàn)場所有的設備電源，熄滅一切明暗火種。13、施工中，遇有大雨或六級以上大風時，應暫停施工，并采取有效加強措施，提高設備等防風能力。14、執(zhí)行安全用電制度，加強用電管理，配電箱必須完好，線路絕緣可靠，臨時線上安裝漏電保護裝置，下班時要切斷電源，確保用電安全。15、施工所用電器線路和用電設施，應采取防觸電措施。16、焊機的電源開關應設在監(jiān)護人附近，便于及時切斷電源。17、用電設備的外殼應有可靠的接地零安全措施，焊接地線接連到工件上。18、在2米以上高度作業(yè)時，應采取安全防護措施。19、腳手架材料不得有嚴重銹蝕或變形，保證搭設基礎牢固，應設置寬度不小于60厘米的平臺、護欄和步行踏板。20、安全爬梯使用前要進行安全檢查，保證結構可靠，狀況良好。使用時要按2：1的斜度放置，兩側(cè)設扶手，并固定上下端。21、高處作業(yè)人員必須配備和正確使用安全帶和安全繩。安全帶和安全繩應無磨損、斷股、變質(zhì)，鉤掛有效。22、遇大雨天氣或六級以上大風天氣，應停止高處作