水中墩施工專項(xiàng)方案

/沙溪特大橋（南平聯(lián)絡(luò)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(luò)線）施工圖》；（二）、國家、鐵道部和福建省現(xiàn)行的有關(guān)法律、法規(guī)；（三）、鐵道部現(xiàn)行的設(shè)計(jì)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、平安規(guī)程等各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；（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(guān)地質(zhì)、水文等相關(guān)資料；（六）、《向莆鐵路FJ-2標(biāo)段總體實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)》。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(luò)線上，起訖里程為LDK001+112.46～LDK001+717.68，該橋全長605.22m，橋梁結(jié)構(gòu)形式為1-24m+6-32m＋（48+2×80+48）m＋1-32m+2-24m+1-32m，全橋均為樁基礎(chǔ)。該橋跨越沙縣境內(nèi)的沙溪河，河流和線路大里程夾角為60度，河面寬度為362m，水深4.2～9.8m，LDK1+685.8～LDK1+698.7處跨越205國道，公路和線路大里程夾角為69度，限高5m，6#～12#墩為水中墩。本橋樁徑分別為100cm、125cm、150cm，總計(jì)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48m＋80m＋80m＋48m連續(xù)箱梁，梁箱梁的預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)為豎向及縱向預(yù)應(yīng)力，豎向預(yù)應(yīng)力接受Φ25高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋，用JLM型錨具，Φ35水紋管成孔，縱向預(yù)應(yīng)力接受7Φ5低松馳鋼絞線，OVM-15、9錨具，懸臂灌注法施工。（二）水文及地質(zhì)狀況1、水文特征地表水主要為沙溪河水，水位隨季節(jié)降水的變更而變更。依據(jù)沙縣水文站供應(yīng)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(yīng)最大流速m/s2006-6-1108.663.272007-6-14105.762.122008-6-19104.861.76由于沙溪河的水位凹凸主要取決于上游和下游電站，依據(jù)降雨量調(diào)整水位凹凸，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，空隙潛水主要賦存和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(bǔ)給。2、不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)橋址區(qū)巖溶發(fā)育，依據(jù)地質(zhì)勘探資料，7＃～12＃墩下均存在溶洞，其中最大溶洞高為32m，最小溶洞高為0.3m，且溶洞和溶洞彼此相通，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(xì)角礫土等，充填物大部分呈軟塑或流塑狀，對橋梁基礎(chǔ)施工產(chǎn)生（三）、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐵路等級：Ⅰ級正線數(shù)目：單線設(shè)計(jì)速度：160Km/h設(shè)計(jì)活載：中-活載三、水中墩圍堰方案選定依據(jù)沙溪特大橋水文和地質(zhì)資料對水中墩圍堰方式進(jìn)行選定。6＃墩距離沙溪北岸不遠(yuǎn)，水深約5.4m，河床覆蓋層較厚，選擇接受12m長拉森Ⅳ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Ⅳ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Ⅳ型鋼板樁施工圍堰；9＃墩水深約7m，河床覆蓋層極不勻整，最小覆蓋層厚度為0.5m，且溶洞密集，鋼板樁無法打入。先進(jìn)行水下爆破，再接受15m長拉森Ⅳ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Ⅳ型鋼板樁施工圍堰；11＃墩水深約9m，河床覆蓋層不勻整，承臺底標(biāo)高為92.193m，為確保水中施工平安選擇接受18m長拉森Ⅳ型鋼板樁施工圍堰；12#墩距離南岸較近，水深約7.4m，河床面由岸邊向和中心傾斜，河床覆蓋層不勻整，為確保水中施工平安選擇接受15m長拉森Ⅳ型鋼板樁施工圍堰；四、圍堰施工方案依據(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(shè)計(jì)和施工1

、設(shè)計(jì)狀況承臺為兩級，第一級承臺尺寸為：12.2m（橫橋向）×12.2m（縱橋向）×3.5m（高度），其次級承臺尺寸為：6.4m（橫橋向）×6.4m（縱橋向）×1m（高度）承臺底面設(shè)計(jì)高程為94.174m，河床面高程為95.7m，承臺埋入河床深度為2、水位狀況

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(shè)計(jì)時按水位106.03、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/s4、

河床地質(zhì)條件

河床地質(zhì)狀況，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20~30%角礫，層厚約為1m，基本承載力為350Kpa)、全風(fēng)化粉砂巖（原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，含10~30%的強(qiáng)風(fēng)化巖塊，雨水易軟化、崩解，基本承載力為200Kpa）。

5、鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)結(jié)合河床地質(zhì)狀況及施工要求，接受進(jìn)口拉森Ⅳ型鋼板樁進(jìn)行圍堰施工，長度為15m，寬度為40cm，厚度為17cm圍堰頂面標(biāo)高暫定為104.0m，高出施工水位1m（此標(biāo)高不愿定能夠滿足，基本原則是打入全風(fēng)化粉砂巖，并且伸入封底混凝土底面以下1.5～2m）。圍堰內(nèi)設(shè)3道圍囹和內(nèi)支撐，全部內(nèi)圍囹均接受I40a工字鋼制作，內(nèi)支撐接受φ529×10mm和φ820×10mm焊接螺旋鋼管，斜撐1和斜撐2之間接受[18＃槽鋼進(jìn)行焊接連接，以減小斜撐2的自由長度。各節(jié)點(diǎn)接受焊接（施工中嚴(yán)格執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)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(zhǔn)備鋼板樁運(yùn)至工地后,應(yīng)細(xì)致進(jìn)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運(yùn)用；鎖口必需進(jìn)行檢查。每片鋼板樁兩側(cè)鎖口內(nèi)均涂黃油混合物(重量協(xié)作比為∶黃油∶瀝青∶干鋸末∶干粘土粉=2∶2∶2∶1),以削減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(dǎo)向架利用已有的護(hù)筒，在鋼護(hù)筒頂部接受I22a工字鋼犬牙交織，在四周焊接I22a工字鋼，懸挑部分加設(shè)斜撐，形成上層導(dǎo)向架。在水面上50cm處接受∠80×80×10角鋼焊接三角支撐牛腿，在其上安裝第一層圍囹做為其次層導(dǎo)向架。在導(dǎo)向架上反扣[20a,作為打設(shè)鋼板樁的內(nèi)輪廓導(dǎo)向及定位系統(tǒng)（限位板）。導(dǎo)向架必需精確定位,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依次從水流的上游起先,這樣可以削減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?biāo)鲀蓚?cè)連續(xù)插打,至下游處合攏。從第一塊角樁起先,必需保證鋼板樁的垂直度,并剛好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(dǎo)向架上,分別安設(shè)導(dǎo)限位板,要精確定位使鋼板樁在打設(shè)過程中不左右偏移,待插打十幾塊鋼板樁穩(wěn)定后,可臨時和導(dǎo)向架聯(lián)結(jié)（點(diǎn)焊）,然后再插打其余的板樁。鋼板樁圍堰在合攏時,兩側(cè)鎖口不愿定平行,會出現(xiàn)上大下小或上小下大,左右偏移等狀況,因此在合攏前,可將合攏處5～7片鋼板樁不打入河床設(shè)計(jì)位置,只需打入少許深度使之穩(wěn)定即可,用20t導(dǎo)鏈分別拉兩側(cè)鎖口,使之變大或變小,然后將板樁緩緩插入,再分塊打之,使之沉至設(shè)計(jì)深度。假如用導(dǎo)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(jìn)行調(diào)整,重新打設(shè),最終合攏。（4）水下砼封底吸砂設(shè)備接受用20m3空氣吸泥機(jī)。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,將圍堰內(nèi)的設(shè)計(jì)標(biāo)高以上部分的砂土,全部抽至圍堰之上,堰內(nèi)抽砂時,要留意向堰內(nèi)補(bǔ)水,以保持內(nèi)外水頭一樣。無法抽出的土層接受抓斗抓土后再接受空氣吸泥機(jī)抽砂至設(shè)計(jì)深度。清基到設(shè)計(jì)深度后將設(shè)備吊出圍堰,剛好進(jìn)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(jié)構(gòu)；其次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,為承臺施工供應(yīng)一個志向的作業(yè)環(huán)境,故而封底砼量大,質(zhì)量要求高。封底砼水下灌注接受直升導(dǎo)管法,由圍堰中心向四周推動。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(dāng)坡度,形成一匯水坑,便于承臺施工時集水抽出。另外,可依據(jù)須要高砼的標(biāo)號,使砼的強(qiáng)度較早達(dá)到設(shè)計(jì)要求（5）安裝圍囹及內(nèi)支撐封底砼達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號C20,即可抽水。當(dāng)抽水至支撐設(shè)計(jì)位置下0.7m～1.0m時,即可安設(shè)圍囹和內(nèi)撐系統(tǒng)。依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)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(jié)構(gòu),安裝并焊接內(nèi)撐系統(tǒng)。然后,準(zhǔn)備4～6臺抽水泵將圍堰內(nèi)的水抽至其次道圍囹下0.7m～1.0m，和上層相同的方法安裝其次道圍囹和內(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,將舊棉絮壓入板樁間的鎖口內(nèi),壓緊、壓實(shí),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(jìn)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)接受（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(jī)8臺風(fēng)鎬鑿除樁頭,進(jìn)行樁基檢測。樁基檢測合格后，進(jìn)行測量放線，進(jìn)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(jìn)行其次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(dāng)墩身完成之后,首先應(yīng)清理圍堰內(nèi)全部機(jī)具，材料。清理完成后向圍堰內(nèi)抽水,抽水至第三道圍囹下0.7m～1.0m時拆除第三道圍囹和內(nèi)支撐；然后再向圍堰內(nèi)出水至其次道支撐下0.7m～1.0m，拆除其次道圍囹和內(nèi)支撐，按同樣的方法拆除第一道支撐。支撐拆除完成后接著向圍堰內(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,破壞其和封底砼的粘接力,拔出板樁的依次宜從順?biāo)鞣较虻南掠蚊嫫鹣?逐次拔除鋼板樁。7、鋼板樁圍堰施工組織及機(jī)械設(shè)備、材料投入為保證鋼板樁圍護(hù)施工順當(dāng)進(jìn)行，我部擬投入一支鋼板樁圍護(hù)施工的專業(yè)隊(duì)伍，配齊人員及設(shè)備，保質(zhì)、按期、平安地完成施工任務(wù)，確保后續(xù)工序快速進(jìn)行。擬投入主要人員及機(jī)械設(shè)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(duì)長1名起重工4名副隊(duì)長1名司機(jī)4名技術(shù)主管1名電工2名技術(shù)員3名起重指揮2名平安員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(jì)40名表4-2主要機(jī)械設(shè)備投入表設(shè)備名稱型號單位數(shù)量浮吊300t臺1汽車吊QY－30T臺2焊機(jī)BX－500型臺6乙炔設(shè)備套4污水泵7.5KW臺6空氣吸泥機(jī)6m臺1泥漿泵120m3/臺1振動錘45KW套1振動錘90KW套1表4-39#墩鋼板樁圍堰材料數(shù)量表表4-49#墩鋼板樁圍堰導(dǎo)向架材料數(shù)量表五、工期支配每個承臺下的樁孔樁基礎(chǔ)完成后，便可起先施工鋼板樁圍堰，對水中的6#-12#墩圍堰施工工期支配如下：（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(dǎo)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(jì)60天。支配2009年11月2日起先，2009年12月31日完成。7#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導(dǎo)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，共計(jì)62天。支配2010年4月8#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導(dǎo)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(jì)63天。支配2009年12月15日起先，2010年2月15日完成。9#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，預(yù)先開挖河床20天，安裝導(dǎo)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(jì)83天。。支配2010年3月10#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導(dǎo)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(jì)63天。支配2010年2月10日起先，11#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導(dǎo)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(jì)63天。支配2010年5月1日12#墩鋼板樁圍堰：拆除平臺6天，安裝導(dǎo)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(jì)63天。支配2010年6月1日起先，六、保證措施（一）組織措施為全面實(shí)現(xiàn)工程的工期、質(zhì)量、平安、環(huán)保等要求，本著“組織機(jī)構(gòu)精干高效、施工隊(duì)伍專業(yè)精煉、機(jī)械設(shè)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(duì)伍，特地進(jìn)行水中橋墩圍堰的施工。（二）平安目標(biāo)及平安保證措施1、杜絕因工死亡事故，避開重傷事故，輕傷率限制在5‰以內(nèi)。2、無機(jī)械行車和道路交通責(zé)任事故，無等級火災(zāi)事故。3、建立平安生產(chǎn)崗位責(zé)任制，執(zhí)行誰主管誰負(fù)責(zé)平安的原則。定期開展平安活動和定期進(jìn)行平安教化。安檢專（兼）職工程師和班組長堅(jiān)持工人崗前作業(yè)平安交底（講話）。4、嚴(yán)格執(zhí)行平安生產(chǎn)檢查制度，定期進(jìn)行綜合檢查和不定期專項(xiàng)檢查，通過檢查，發(fā)覺隱患，及進(jìn)整改，杜絕事故。5、操作、指揮人員必需經(jīng)有關(guān)部門培訓(xùn)，持有操作證者方可上崗，健全交接班制度。6、嚴(yán)格遵守“平安操作規(guī)程”，特種作業(yè)人員必需持證上崗，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(jì)律。7、施工區(qū)域內(nèi)要設(shè)明顯的平安牌，施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場必需戴好平安帽，嚴(yán)禁非生產(chǎn)人員進(jìn)施工場地。8、作業(yè)前，應(yīng)對機(jī)械作無負(fù)載升降、旋轉(zhuǎn)、變幅、前后等運(yùn)行，檢查制動器性能是否穩(wěn)定，須要滿足操作規(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(fù)載起動，啟動時需二倍電流，電焊機(jī)運(yùn)用應(yīng)開振動錘啟動后運(yùn)用。11、焊接作業(yè)點(diǎn)和氧氣瓶、乙炔等物品距離不得少于5米，和易燃易爆物品的距離不得小于15米，乙炔和氧氣瓶之間存放距離不得小于12、夜間施工要有足夠的照明設(shè)施，對睡眠不足，嚴(yán)禁酒后上崗作業(yè)。嚴(yán)禁帶病作業(yè)，尤其是施打鋼板樁。下班前要細(xì)致檢查施工現(xiàn)場，切斷現(xiàn)場全部的設(shè)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(fēng)時，應(yīng)暫停施工，并實(shí)行有效加強(qiáng)措施，提高設(shè)備等防風(fēng)實(shí)力。14、執(zhí)行平安用電制度，加強(qiáng)用電管理，配電箱必需完好，線路絕緣牢靠，臨時線上安裝漏電愛惜裝置，下班時要切斷電源，確保用電平安。15、施工所用電器線路和用電設(shè)施，應(yīng)實(shí)行防觸電措施。16、焊機(jī)的電源開關(guān)應(yīng)設(shè)在監(jiān)護(hù)人旁邊，便于剛好切斷電源。17、用電設(shè)備的外殼應(yīng)有牢靠的接地零平安措施，焊接地線接連到工件上。18、在2米以上高度作業(yè)時，應(yīng)實(shí)行平安防護(hù)措施。19、腳手架材料不得有嚴(yán)峻銹蝕或變形，保證搭設(shè)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，應(yīng)設(shè)置寬度不小于60厘米的平臺、護(hù)欄和步行踏板。20、平安爬梯運(yùn)用前要進(jìn)行平安檢查，保證結(jié)構(gòu)牢靠，狀況良好。運(yùn)用時要按2：1的斜度放置，兩側(cè)設(shè)扶手，并固定上下端。21、高處作業(yè)人員必需配備和正確運(yùn)用平安帶和平安繩。平安帶和平安繩應(yīng)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(fēng)天氣，應(yīng)停止高處作業(yè)。23、傳遞物件不得拋擲，有可能墜落的物料應(yīng)拆