清水塘大橋水中墩基礎(chǔ)施工

1、清水塘大橋水中墩基礎(chǔ)施工工程概略渝懷線30標(biāo)段清水塘大橋位于銅仁市郊，中內(nèi)心程DK534+945，跨徑24+632m，全長(zhǎng)234.54m，此中3#、4#、5#墩原設(shè)計(jì)為水中明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，3#、4#墩挖基土方（砂卵石層）為帶擋有水開挖，4#、5#墩均為編織袋圍堰排水施工。如圖1圖123#墩基礎(chǔ)施工3#墩基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，開挖深度5.56.0m，水面以下開挖3.76m，此中表層3.54.0m為卵石夾中細(xì)砂層，其下為白云巖（水面以下02.0m），實(shí)質(zhì)施工中，反挖開挖至水面以下3.0m，靠河側(cè)基礎(chǔ)范圍內(nèi)未現(xiàn)巖層，經(jīng)地質(zhì)釬探，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)基底置于砂卵石層上。施工單位先對(duì)作出兩個(gè)方案進(jìn)行比選，擇優(yōu)報(bào)

2、設(shè)計(jì)院進(jìn)行更改。1、基礎(chǔ)加設(shè)砼墊塊。這一方案的弊端在于，施工工期長(zhǎng)，圍堰底在水面以下4.6m，將增大抽水及圍堰的花費(fèi)投入，而渝懷線的驗(yàn)工項(xiàng)目中，橋梁只有圬工方，這樣增大抽水及圍堰的花費(fèi)投入就不可以經(jīng)過更改設(shè)計(jì)獲得。2、基礎(chǔ)采納鉆孔樁施工，施工單位進(jìn)行基礎(chǔ)初步設(shè)計(jì)，經(jīng)檢算預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)院采納低樁承臺(tái)基礎(chǔ)，承臺(tái)底距離水面在0.8m左右，這樣將大大地節(jié)儉抽水及圍堰的花費(fèi)投入，并合理經(jīng)過更改設(shè)計(jì)拿回投入的花費(fèi)。施工單位經(jīng)過方案比選后，采納第二方案，同時(shí)考慮4#墩設(shè)計(jì)，水面以下的開挖深度為5.86.0m，水下擴(kuò)大基礎(chǔ)施工中，可能在抽水及圍堰的花費(fèi)投入將加大，從經(jīng)濟(jì)的角度，施工單位要求設(shè)計(jì)院對(duì)4#墩進(jìn)行補(bǔ)探，并

3、且將明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)更改加鉆孔樁基礎(chǔ)。35#墩基礎(chǔ)施工3.1圍堰方案選定依據(jù)施組工期安排，5#墩基礎(chǔ)安排在枯水季節(jié)施工，施工測(cè)得圍堰的水深上、下游順河段河為3.24米，測(cè)得河水流速為1米/秒，現(xiàn)場(chǎng)檢查知道，施工現(xiàn)場(chǎng)鄰近有黏土。5#墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)說明采納編織袋圍堰、明挖施工。而實(shí)質(zhì)圍堰處的流速大于編織袋圍堰的一般使用范圍（編織袋圍堰一般僅采納于水深在3米之內(nèi)，流速小于1.5m/S）。編織袋圍堰能否安全靠譜和比較其他可行的方案。因施工單位無現(xiàn)存的鋼板樁和相應(yīng)的打樁設(shè)施，要配置這套設(shè)施需要投入大批資本，也需要很長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間。所以，不考慮鋼板樁圍堰方案。1鋼套箱圍堰方案：采納雙層鋼套箱，灌輸封底水下混凝土，砼

4、達(dá)到齡期后，抽水開挖。該方案長(zhǎng)處在于施工安全性高,止水成效好。弊端在于施工進(jìn)度慢，造價(jià)高，拆掉困難。經(jīng)過經(jīng)濟(jì)、工期等條件考慮后，以為：采納編織袋圍堰經(jīng)濟(jì)、施工工藝簡(jiǎn)單，不需添置設(shè)施，施工準(zhǔn)備時(shí)間短。經(jīng)過對(duì)3.24米水深的編織袋圍堰受力狀態(tài)的剖析、計(jì)算，編織袋圍堰的穩(wěn)固性是能夠獲得保證，方案可行。3.2圍堰設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依照編織袋圍堰參照河灘路堤和丁壩（擔(dān)水壩）的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)檢算。主要考慮上游尾端斷面在最不利受力條件下，使圍堰的整體滑動(dòng)穩(wěn)固系數(shù)K1.2。關(guān)于邊坡及基底圓弧滑動(dòng)破碎的穩(wěn)固性。圍堰設(shè)計(jì)主要考慮要素5#墩圍堰設(shè)計(jì)表示圖見圖2.圍堰斷面設(shè)計(jì)只需考慮的要素：（1）圍堰有足夠的抗滑穩(wěn)固性；（2

5、）內(nèi)外側(cè)邊坡的我穩(wěn)固性；（3）外側(cè)防沖洗；（4）堰體及基底防滲；（5）圍堰頂超出水面0.5米左右，其寬度能知足進(jìn)出小翻斗車作業(yè)；6）利用鋼管架，保證填土的寬度；（7）圍堰側(cè)坡。圍堰穩(wěn)固性檢算圍堰最不利于斷面地點(diǎn)在上游尾端。最不利于的受力狀態(tài)為圍堰內(nèi)水抽完后，外側(cè)承受靜水壓力、動(dòng)水壓力所產(chǎn)生的水平推力，并在浮力作用下抗滑力減少的情況。壩頭受力剖析如圖3所示，圖中尺寸以米計(jì)，=26-33-54、sin=0.447、cos=0.894取1米長(zhǎng)度進(jìn)行檢算。抗滑穩(wěn)固系數(shù)：K=P抗/P推1.2式中：P抗=f0.4=63.32KN此中：f-抗滑系數(shù)，取f=0.4N-圍堰作用于地面的壓力.其值為：N=Q+Pg

6、sin-F=158.3KN此中:Q圍堰的重力.Q=185.8KNPg靜水壓力.Pg=57.5KNF水浮力.F=53.34KNP推圍堰所受推力,其值為:P推=PD+Pgcos=53.83KN此中PD-動(dòng)水壓力。其值為：PD=KrHV2/2gsin=2.43KN2此中：K動(dòng)力系數(shù)K=1.5；H水深H=3.24米；V河床未壓縮時(shí)平河流速V=1.0米/Sg重力加快度；r水的重量；水流方向與圍堰受力面的交角=90oK=P抗/P推=1.181.2由以上計(jì)算得悉，圍堰抗滑穩(wěn)固系數(shù)K1.2，說明圍堰的穩(wěn)固性是能夠的。3.3圍堰施工施工方法1、施工前，應(yīng)做好圍堰范圍內(nèi)河床斷面及水深丈量，正確立出圍堰的平面地點(diǎn)，

7、以保證圍堰內(nèi)側(cè)凈空和幾何尺寸。2、做好機(jī)具、資料、工具、勞動(dòng)力、工地照明等準(zhǔn)備工作，圍堰一開始填筑，就應(yīng)組織24小時(shí)連續(xù)不停作業(yè)，盡可能快地填筑，以減小編織袋和填心土的沖洗流失，縮短圍堰工期。3、圍堰從上、下游同時(shí)施工，要點(diǎn)放在上游，合攏地點(diǎn)選在下游轉(zhuǎn)角處。編織袋應(yīng)超前1.0米左右碼砌，內(nèi)外編織袋應(yīng)同時(shí)碼砌，以減少填心土的流失。填心土不該直接倒在水中，應(yīng)倒在已填的填心土上，順坡漸漸撼入水中，以減少稀化流失。、施工的要點(diǎn)是在較深水域碼砌好編織袋，以及在沖洗較強(qiáng)水域（上游轉(zhuǎn)角范圍）提早碼砌片石鋼筋籠，在填心土內(nèi)分層填筑，以增強(qiáng)堰體的防“管涌”沖洗能力。邊袋碼砌的主要方法是用帶鉤的長(zhǎng)桿和船配合，困難

8、時(shí)由搭設(shè)架子配合碼砌和檢查。、填心土及編織袋均用自卸小翻斗車運(yùn)輸，填心土頂面用小型夯機(jī)壓實(shí)。、施工中應(yīng)增強(qiáng)管理和監(jiān)察，以防止施工人員亂碼，亂填造成圍堰滲漏水。同時(shí)，應(yīng)注意對(duì)圍堰的觀察，防備因圍堰坍陷造成人員和機(jī)械掉水事故發(fā)生。抽水實(shí)驗(yàn)圍堰合攏后，先進(jìn)行上部加固和頻頻夯壓并設(shè)置觀察樁，備用足夠的抽水設(shè)施，以察看圍堰的滲漏量和穩(wěn)固性。34天后做抽水實(shí)驗(yàn)。抽水應(yīng)遲緩進(jìn)行，每小時(shí)抽水量控制在100m3左右。當(dāng)圍堰內(nèi)水位降落至一半以下時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意察看圍堰內(nèi)水位的變法和圍堰體的變法，若發(fā)現(xiàn)水位忽然猛增和堰體出現(xiàn)變形，應(yīng)立刻停止抽水，免得堰體崩潰；當(dāng)發(fā)現(xiàn)堰內(nèi)水還好多而水位不再降落時(shí)，應(yīng)增強(qiáng)抽水；當(dāng)抽水至堰

9、內(nèi)水快干而為干時(shí)，若發(fā)現(xiàn)抽水量比滲漏量大時(shí)，應(yīng)關(guān)停和調(diào)整抽水機(jī)的變形，應(yīng)立刻停止抽水，免得堰體崩潰；當(dāng)發(fā)現(xiàn)堰內(nèi)水還好多而水位不再降落時(shí)，應(yīng)增強(qiáng)抽水；當(dāng)抽水至堰內(nèi)水快干而未干時(shí)，若發(fā)現(xiàn)抽水量比滲漏量大時(shí)，應(yīng)關(guān)停和調(diào)整抽水機(jī)的抽水量，保持堰內(nèi)水量即為圍堰的滲漏水量。在抽水實(shí)驗(yàn)過程中察看到：當(dāng)水抽至常水位下0.4米時(shí)，發(fā)現(xiàn)滲水量已超出300m3/h加大抽水量此后，發(fā)現(xiàn)圍堰出現(xiàn)6處集中滲漏水，在圍堰四周平均散布，兩轉(zhuǎn)角處漏水較嚴(yán)重。實(shí)驗(yàn)表示，圍堰漏水較大，基坑開挖困難，需要進(jìn)行辦理。3.4圍堰漏水辦理內(nèi)側(cè)堵漏辦理開初,發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)漏水，就搭設(shè)鋼管架，加厚內(nèi)側(cè)圍堰，增設(shè)黏土隔水層，結(jié)果降低必定的滲水量但堵漏

10、的成效不顯然。經(jīng)剖析，內(nèi)側(cè)堵漏失敗的原由有：滲漏面積大，填心土為弱膨脹性黏土，集中滲水處，因?yàn)樗畨狠^大，故簡(jiǎn)單產(chǎn)生管浮現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)集體研究議論，決定進(jìn)行注漿堵漏的試試。注漿堵漏辦理注漿堵漏，利用地道施工的小導(dǎo)管42作為注漿管，在圍堰兩轉(zhuǎn)角集中滲水處，先做實(shí)驗(yàn)孔，利用機(jī)械或人工將導(dǎo)管錘擊入距圍堰底部0.20.3m。注漿配合比：水泥1：砂1圍堰注漿工藝流程見下頁圖。實(shí)驗(yàn)達(dá)成，在圍堰滲水處，按間距1m部署注漿眼孔，每孔注入水泥量約13t，細(xì)砂0.93.23m，3合計(jì)注入水泥28t，細(xì)砂3，注漿堵漏達(dá)成7天后，進(jìn)行遲緩抽水檢查堵漏成效。在抽水過程中，27m除發(fā)現(xiàn)圍堰內(nèi)部因收水壓有向內(nèi)凸出變形外，無一處

11、集中漏水。經(jīng)測(cè)定滲水量已降至20m3/h，只需在基坑四周設(shè)置排水渠，用小型抽水機(jī)抽水，即可達(dá)成基坑開挖。注漿工藝流程圖加工小導(dǎo)管注漿機(jī)檢測(cè)完成將小導(dǎo)管錘入圍堰連結(jié)注漿管道配合比調(diào)試達(dá)成壓入沙漿壓力范圍0.51.5Mpa壓力增至1Mpa無異象、結(jié)束下一循環(huán)44#墩基礎(chǔ)施工4#墩基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，更改設(shè)計(jì)為鉆孔樁基礎(chǔ)，常水位水面距承臺(tái)底2.86米，為加快工期，先筑島，而后島外扎設(shè)圍堰，待鉆孔樁施工結(jié)束后，基坑開挖時(shí)增設(shè)內(nèi)側(cè)圍堰，如圖4。抽水實(shí)驗(yàn)中察看到：圍堰靠河上游拐角處集中滲水嚴(yán)重，漏水處6處，且圍堰底部與砂夾卵石接觸處滲水也較為嚴(yán)重，需進(jìn)行圍堰辦理。漏水辦理：采納注漿填漏工藝，工藝與5#墩同樣，但考慮到4#墩承臺(tái)底以下砂夾卵石層較厚，注漿管一定深入承臺(tái)底以下0.5米。注漿達(dá)成7天后，進(jìn)行遲緩抽水試驗(yàn)檢查堵漏成效。在抽水檢查過程中，除發(fā)現(xiàn)