河道圍堰施工方案

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一、工程概況機(jī)場(chǎng)南線(xiàn)（京承高速公路～東六環(huán)路）公路工程西起京承高速公路,東至東六環(huán)路。由西向東分別與京承高速公路、京密路、規(guī)劃溫榆河大道、規(guī)劃觀(guān)景路、機(jī)場(chǎng)高速公路、機(jī)場(chǎng)輔路、規(guī)劃?rùn)C(jī)場(chǎng)二通道、規(guī)劃壁富路、東六環(huán)路等主要道路相交，路線(xiàn)全長(zhǎng)17.97km.全線(xiàn)共分為九個(gè)標(biāo)段,本標(biāo)段為第五標(biāo)段，起止樁號(hào)為K7+300~K8+539,全長(zhǎng)1239本標(biāo)段工程中涉及跨溫榆河的橋梁包括：1、機(jī)場(chǎng)南線(xiàn)南主線(xiàn)橋，B21軸至B25軸,橋梁形式為預(yù)應(yīng)力砼箱梁；2、機(jī)場(chǎng)南線(xiàn)北主線(xiàn)橋，N22軸至N26軸,橋梁形式為預(yù)應(yīng)力砼箱梁；3、互通式立交Z1橋，Z1-6軸至Z1-10軸，橋梁形式為簡(jiǎn)支T梁；4、互通式立交Z4橋,Z4-27軸至Z4—31軸,橋梁形式為簡(jiǎn)支T梁。由于必須避開(kāi)汛期進(jìn)行圍堰施工，因此跨河工程為制約本工程工期的關(guān)鍵.根據(jù)本工程的實(shí)際，我項(xiàng)目部將做好河道內(nèi)施工的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。待今年汛期結(jié)束，立即組織圍堰及導(dǎo)流河道施工，并確保2007年5月25日二、河道施工導(dǎo)流順序1、主線(xiàn)橋施工本工程中主線(xiàn)橋B21-B25和N22—N26預(yù)應(yīng)力砼箱梁跨越溫榆河,B22、B23、B24、N23、N24和N25軸橋梁下部結(jié)構(gòu)位于現(xiàn)況河道內(nèi).（1）、一期圍堰計(jì)劃開(kāi)工后,從2006年10月10日開(kāi)始進(jìn)行一期圍堰，圍堰范圍由河道東側(cè)向河中心圍至過(guò)B23、N24軸10米處，圍堰后開(kāi)始進(jìn)行B23-B25和N24—見(jiàn)《主線(xiàn)橋一期圍堰示意圖》一期圍堰的同時(shí)，在現(xiàn)況河道的西側(cè)河灘上B20-B21和N21-N22軸之間新建一條臨時(shí)導(dǎo)流河道，施工時(shí)嚴(yán)格按照河道管理單位的要求進(jìn)行，以保證二期圍堰后河水能夠按要求順暢流通。見(jiàn)《導(dǎo)流河道橫斷面示意圖》（2）、二期圍堰待河道西側(cè)臨時(shí)導(dǎo)流河道施工完畢后,于11月10日開(kāi)始進(jìn)行二期圍堰施工。此次圍堰從東向西推進(jìn)將現(xiàn)況河道部分全部封堵住，圍堰后進(jìn)行B21-B25和N22—N26預(yù)應(yīng)力砼箱梁施工.施工過(guò)程中通過(guò)合理的計(jì)劃安排，確保于2007年5月25日前清除圍堰,恢復(fù)河道.見(jiàn)《主線(xiàn)橋二期圍堰示意圖》2、匝道橋施工本工程中Z1-6至Z1-10、Z4-27至Z4-31簡(jiǎn)支T梁在機(jī)場(chǎng)高速兩側(cè)分別跨越溫榆河，其中Z1-7、Z1-8、Z1—9和Z4—28、Z4—29、Z4—30軸下部結(jié)構(gòu)位于現(xiàn)況河道內(nèi),此兩條匝道橋計(jì)劃按兩次圍堰同步進(jìn)行施工。第一次圍堰時(shí)間為2006年10月10日至2006年11月6日，圍堰范圍由河道東側(cè)向河道中心圍至過(guò)Z1-8、Z4-29軸10米處,在此期間完成Z1-8至Z1-10、Z4-27至Z4—29軸下部結(jié)構(gòu)及T梁吊裝施工.第二次圍堰時(shí)間為2006年11月7日至2006年12月26日，圍堰范圍由河道西側(cè)向河道中心圍至過(guò)Z1—8、Z4-29軸10米處，在此期間完成Z1—6至Z1-8、Z4-29至Z4-31軸下部結(jié)構(gòu)及T梁吊裝施工。見(jiàn)《匝道橋二期圍堰示意圖》跨河道橋梁施工完畢后挖開(kāi)圍堰，恢復(fù)河道。三、圍堰施工方案1、主線(xiàn)橋施工本工程中主線(xiàn)橋B21-B25和N22-N26預(yù)應(yīng)力砼箱梁跨越溫榆河，B22、B23、B24、N23、N24和N25軸橋梁下部結(jié)構(gòu)位于現(xiàn)況河道內(nèi)。根據(jù)我方對(duì)現(xiàn)況溫榆河調(diào)查情況,經(jīng)研究決定，河道內(nèi)圍堰采用中間填土，外側(cè)加土袋的圍堰方法。計(jì)劃開(kāi)工后，先將河床底上的石塊、雜草等雜物清除干凈，再在河道內(nèi)采用粘性土或砂夾粘土進(jìn)行填筑,填土外側(cè)堆碼兩層土袋，土袋間放置兩層彩條布。主線(xiàn)橋圍堰總長(zhǎng)185米，高4～6。7米，高于現(xiàn)況水面2~3米，邊坡為1:0.5。由于本工程主線(xiàn)橋?yàn)槟稀⒈辈⑿袃勺鶚颍Y(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆箱梁，橋?qū)捁?0米左右,因此施工期間進(jìn)行南、北橋統(tǒng)一圍堰，在考慮保證施工過(guò)程中箱梁排架搭設(shè)及各種車(chē)輛通行等占地因素的情況下，圍堰寬度設(shè)為70米圍堰時(shí)，當(dāng)填土超過(guò)現(xiàn)況水面后，每填筑起20cm碾壓一次，逐層壓實(shí)至距圍堰頂部1.5米處，壓實(shí)度保證達(dá)到95％。由于此聯(lián)為現(xiàn)澆箱梁形式，剩余0.5米見(jiàn)《圍堰斷面大眼井井位示意圖》2、匝道橋施工本工程中Z1-6至Z1—10、Z4-27至Z4—31簡(jiǎn)支T梁在機(jī)場(chǎng)高速兩側(cè)分別跨越溫榆河，其中Z1—7、Z1—8、Z1—9和Z4—28、Z4-29、Z4-30軸下部結(jié)構(gòu)位于現(xiàn)況河道內(nèi)，此兩條匝道橋計(jì)劃按兩次圍堰同步進(jìn)行施工。

與主線(xiàn)橋相同，匝道橋圍堰也采用中間填土，外側(cè)加土袋的圍堰方法。此兩處圍堰分別長(zhǎng)110米，高4米，高于現(xiàn)況水面2～3米，邊坡為1:0.5.本工程匝道橋結(jié)構(gòu)形式為簡(jiǎn)支T梁，橋?qū)?2米,由于兩個(gè)匝道位于在機(jī)場(chǎng)高速公路南、北兩側(cè),因此施工期間兩個(gè)匝道橋同期進(jìn)行圍堰，在考慮保證施工過(guò)程中運(yùn)梁車(chē)輛及吊梁車(chē)輛通行、站位等占地因素的情況下,圍堰寬度設(shè)為30米。每條匝道圍堰土方量為15000方,共30000方。圍堰時(shí)，當(dāng)填土超過(guò)現(xiàn)況水面后，每填筑起20cm碾壓一次，逐層壓實(shí)至圍堰頂部1。5米處,壓實(shí)度保證達(dá)到95％。由于此聯(lián)為簡(jiǎn)支T梁形式，剩余0.5米高度回填級(jí)配砂石，保證T梁吊裝時(shí)地基滿(mǎn)足承載要求。堆碼的土袋的上下層和內(nèi)外層互相交錯(cuò)，碼放密實(shí)平整。在土袋與填土之間設(shè)置第一層彩條布防水層,在兩層土袋之間設(shè)置第二層彩條布防水層,彩條布下部用木楔固定在河床上,并用土袋壓實(shí)，主線(xiàn)橋及匝道橋跨河施工所需圍堰土方共計(jì)約6.2萬(wàn)方，土方取自河道兩側(cè)河灘處，施工結(jié)束后對(duì)河道、河灘進(jìn)行恢復(fù).3、主線(xiàn)橋箱梁排架基礎(chǔ)施工及施工降水施工（1）、圍堰施工細(xì)節(jié)及挖填土方①?lài)呤┕ぃ簢呱享攲?米,高出現(xiàn)有水面2米。雙面邊坡1：0.5,圍堰基礎(chǔ)必須座在沙層上，淤泥最深處標(biāo)高13。83米。此時(shí)圍堰最高從底到頂6。67米。②清淤：在箱梁投影面積外清淤采用直接挖取與拋石擠淤法，在箱梁投影面積下所有淤泥清除施工方法分為：a混水泵配合高壓水槍抽吸，b挖掘機(jī)直接挖，c明溝抽排水。③圍堰內(nèi)平衡土方：在明溝抽水的條件下平衡圍堰內(nèi)土方。統(tǒng)一挖或填至標(biāo)高16。2米，與承臺(tái)頂高在此項(xiàng)工程中共清淤14652立方,共填方4320立方.（2）排水設(shè)施施工①設(shè)置大眼井：沿圍堰內(nèi)底角1米處每10米設(shè)一個(gè)60cm大眼井，共設(shè)井36口，井深自圍堰頂起25米。②明溝設(shè)置：在大眼井中和圍堰之間設(shè)置一道明排水溝。寬60cm，深60cm.③每個(gè)大眼井中設(shè)置一個(gè)2吋潛水泵④為確?；鶚妒┕r(shí)的水頭，大眼井在鉆孔工作開(kāi)始后要連續(xù)抽水，直到承臺(tái)施工完成。在施工現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)置雙路電源a、變電線(xiàn)路。b、200KVA電機(jī)組。潛水泵具有足夠的備用數(shù)量已保證及時(shí)替換。⑤大眼井降水能力驗(yàn)算:本工程中圍堰部分基坑開(kāi)挖需進(jìn)行降水，采用大眼井形式?；拥讓?0米、長(zhǎng)180米、深以7米計(jì)，水位為-2米.根據(jù)地質(zhì)勘查資料,該處底面下為細(xì)砂層，滲透系數(shù)K=1.3m/d。降水深度(至承臺(tái)底）:s=7-2+0。5=5.5m含水層厚度：H=10-2=8m將基坑假象為一個(gè)半徑為x的圓進(jìn)行計(jì)算：x=（A/π）^0。5=(180*50/3.14）^0.5=53m降水系統(tǒng)的總涌水量:Q=1。366K（2H—s)s/(lgR—lgx)=1。366＊1.3(2*8-5.5）＊5.5/（lg90—lg53)=446m3/d=0.005m3/s每米井的單位進(jìn)水量：q=2πrl√K/15=2*3。14*0。35*1*√0.000015/15=0。00057m3/s井管長(zhǎng)度：L=Q/q=0.005/0.00057=8.7m≈9m假定降水井間隔10米,井?dāng)?shù)為36個(gè)時(shí)h0=［2.5^2-466＊（ln53/36*0。35)/(3。14＊1.3*36)]=1。37m該數(shù)值符合nh0=1。37*36=49≥L=9條件,因此降水井滿(mǎn)足要求。（3)、基樁、承臺(tái)、基墩柱施工：①基樁：土方回填和開(kāi)挖后首先實(shí)施降水，必須保證鉆孔內(nèi)水頭高于地下水3米以上.

②承臺(tái)：灌樁完成后下挖3米鑿樁頭，檢測(cè).打墊層進(jìn)行承臺(tái)施工，待承臺(tái)施工完畢后可以局部或全部停止大眼井降水。③墩柱施工。(略）④施工現(xiàn)場(chǎng)道路由于堤頂標(biāo)高24米，工作面標(biāo)高15.2米，高差7。8米.在圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)置一條施工道路長(zhǎng)90米。坡度8。7（4）、排架基礎(chǔ)施工在墩柱拆模并做好保護(hù)后開(kāi)始進(jìn)行排架基礎(chǔ)施工,首先處理承臺(tái)四周基坑，其次分層填方碾壓，每層20cm,壓實(shí)度按公路路基工程標(biāo)準(zhǔn)一直回填到河道水面以上50cm，最后再回填一層50cm厚級(jí)配砂石，回填材料共高出河道現(xiàn)有水位1米。比圍堰頂?shù)?米。在此項(xiàng)工程中共填方25509立方?；靥罴?jí)配砂石3600立方。在填方過(guò)程中如果工作面有水，則繼續(xù)采用大眼井降水并把大眼井井壁向上接長(zhǎng)。箱梁底模施工完畢后進(jìn)行箱梁預(yù)壓，在箱梁底模上放置沙袋或其他配重材料配載，并對(duì)基礎(chǔ)沉降量進(jìn)行觀(guān)測(cè)，總結(jié)出沉降數(shù)據(jù)。（5）、排架基礎(chǔ)驗(yàn)算：因目前箱梁圖紙未到暫以2.6米高箱梁箱體最重處配桿模式進(jìn)行單桿地基承載力驗(yàn)算，取排架60×60方陣，桿下鋪設(shè)枕木（16×22×250cm）.其計(jì)算模式簡(jiǎn)化為：22cm×60cm計(jì)算地基承載力：按排架處于最不利位置計(jì)算，選擇在箱梁肋板處，梁高2。6米,采用0.6＊0.6m的矩陣布設(shè)，支架下方墊襯0。16*0.22m的黑枕木。砼容重采用26KN/m3.⑴采用公式:N≤RdN/Ad≤K×fak標(biāo)注：Rd——底座承載力設(shè)計(jì)值，一般取40KN;Ad——立桿基礎(chǔ)的計(jì)算底面積，按枕木底面積計(jì)算;fak—-地基承載力特征值，按填筑材料為砂礫，壓實(shí)度達(dá)到97%，查表得200Kpa；K—調(diào)整系數(shù)，取0.97；⑵計(jì)算:①N=0。6m×0。6m×2.6m×26KN/m3=24.32KN≤Rd=40KN合格②A(yíng)d=0。22m×0。6m=0。132m2N/Ad=24。34KN/0。132m2=184.09KpaK×fak=0。97×200Kpa=194KpaN/Ad≤K×fak合格

四、圍堰穩(wěn)定性計(jì)算在本工程圍堰過(guò)程中，邊坡的內(nèi)、外出現(xiàn)水位差，在擋水土堤內(nèi)形成滲流場(chǎng)，浸潤(rùn)線(xiàn)在下游坡面逸出，這時(shí)，在浸潤(rùn)線(xiàn)以下，下游坡內(nèi)的土體除了受到重力作用外，還受到由于水的滲流而產(chǎn)生的滲透力作用，因而使下游邊坡的穩(wěn)定性降低。滲流力可用繪流網(wǎng)的方法求得。先求滑弧范圍內(nèi)每一流網(wǎng)網(wǎng)格的平均水力梯度ii＝1作用在網(wǎng)格上的滲透（流)力：

=10*1*13=130式中：—-水的重度；Ai--網(wǎng)格的面積。求出每一個(gè)網(wǎng)格上的滲透力Ji后，便可求得滑弧范圍內(nèi)滲透力的合力TJ。將此力作為滑弧范圍內(nèi)的外力（滑動(dòng)力)進(jìn)行計(jì)算，在滑動(dòng)力矩中增加一項(xiàng)：

=130＊18=2340式中:lJ—-TJ距圓心的距離.如果水流方向與水平面呈夾角θ,則沿水流方向的滲透力j=。在坡面上取土體V中的土骨架為隔離體，其有效的重量為。分析這塊土骨架的穩(wěn)定性，作用在土骨架上的滲透力為。因此,沿坡面的全部滑動(dòng)力，包括重力和滲透力為

=22＊10*sin30+10*1*cos0=120坡面的正壓力為

=22*10＊0.87—10＊1＊0=191.4則土體沿坡面滑動(dòng)的穩(wěn)定安全系數(shù)：

=2.2≥1.5土