鸡鸦水道主墩承台施工方案(修改稿).doc

鸡鸦水道主墩承台施工方案
鸡鸦水道主墩承台施工方案
第一节 概述
一、工程概况
本桥为广珠城际快速轨道交通的正线双线特大桥，位于广东省中山市境内，该地区属于珠江三角洲冲积平原，地势平坦，跨越大片厂房，沿途鱼塘和苗圃较多。期间跨越了鸡鸦水道。此方案所涉及的工程为91号墩至94号墩的桥梁工程。即在DK38+470～DK38+825段跨越鸡鸦水道河堤，水道与桥的夹角为76度，采用（100m+155m+100m）连续刚构梁跨越，通航净高10m。主墩承台基础由12根直径为2.3m灌注桩组成，主墩承台轮廓尺寸为18.80×14.80×5.0m，四角各1.9m半径圆弧。主墩承台砼方量为1375.7m3。
二、水文、水位情况
根据广东省珠江水利委员会提供的资料：鸡鸦水道百年一遇洪水位为5.244m，设计流量为7267m3/s，断面平均流速为2.02m/s，水面比降约为0.0793‰。根据现场实测，主桥墩位处河床标高平均为-10.0～－11.0m。承台顶面标高为-1.108m，底面标高为-6.108m，其底位于现在河床面以上，需在河床面回填砂。承台施工处于1～4月份，避过洪水期，根据2005年水文统计，河水标高基本在+1.5m左右。围堰外水位至封底层面高差有7.608m。
三、施工概况
拟采用钢板桩围堰的形式施工承台。将围堰内水抽干后，进行封底，封底厚度为0.5m，封底完成后在围堰内进行承台施工。
承台砼浇筑顺序为：
(1)在围堰底范围回填4～5m左右的砂，共1500m3。在砂层上浇筑一层50cm厚的封底混凝土。总计C20号封底砼约200 m3，封底层一次浇筑完成。
(2)承台分3层浇筑。第一、二次均为1.5m高，每次砼数量为413 m3；第3次浇筑2.0m厚砼，砼方量550 m3，共设置4层冷却水管。
钢板桩结构计算时按最高潮水位+1.5m，河床面按-10.0m。
四、编制依据
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
小榄水道特大桥实施性施工组织设计
广珠城际施图(桥)－15－2
五、方案比选情况：
承台施工可采用筑岛围堰、有底套箱、无底套箱与钢板桩围堰等方案，根据本工程桥位实际情况，筑岛围堰对防水较差，且支护困难；根据现有材料，经过讨论，选定钢板桩围堰施工。并且钢板桩围堰施工具有以下几项优点。
1.施工进度快。一个主墩钢板桩打入约需10天形成围堰，然后可以抽水、堵漏，工序简洁明了。
2.确保施工质量。由于钢板桩施工水密性好，能使承台处于无水施工状态，这对于分层施工的承台砼而言，施工缝极易处理，砼连接密实性非常好。钢板桩围堰结构密实，不漏水或漏水很少。封底砼施工处于无水状态，能保证砼质量，从而减少封底层厚度。施工工序较其他施工方法少。
3.经济效益好。主要体现在钢板桩施工临时的一次性辅助材料少，避免造成浪费。
第二节 施工总体布置
一、施工组织机构及人员设备安排
1、组织机构框图。见《小榄水道特大桥项目组织机构框图》
2、主墩承台施工指挥机构
组长： 李英俊
副组长：孔利 吴士民
成 员： 耿少鹏 邓英海 吴灿州 余金堂 郭振方 焦伦杰 李社平 代路
3、劳动力计划
见“附件1 施工劳动力需求计划表”
4、主要配备的施工机具设备
见“附件2 主墩承台工程主要施工机械设备表”

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小榄水道特大桥项目部组织机构框图

经理（李英俊）

总工
（吴士民）

副经理
（郭阳）
书记
（孔利）

技术室
（邓英海）
财务室
（朱玉蝉）
综合室
（任亚萍）
安质室
（赵云飞）
机物室
（焦伦杰）
试验室
（张天宝）

二、施工方案
主墩承台采用钢板桩围堰施工，钢板桩型号为拉森Ⅳ型，21m长，截面为槽型。钢板桩搭设利用平台上的龙门吊或水上浮吊。主墩钢板桩围堰平面尺寸为矩形18.90×22.90m。
采用的内撑系统属梁杆组合式，垂直方向上共设3层，上内撑中心面标高设在+3.0m，中内撑中心面标高设在-3.0m，下内撑中心面标高设在-5.8m。钢板桩围堰结构由导向框及钢板桩组成。导向框由型钢组成，导向框在桩基施工完成后安装，在桩基护筒上焊接牛腿支架，将双拼I56b工字钢点焊固定在定位桩上作为导梁，形成矩形框，导梁之间用型钢作为撑杆，拼装成完整的内撑。钢板桩打设完成后，导向框作为内撑系统。
封底砼施工完成，养生等强度上来后，封底层可作为围堰的内撑，板桩在封底层面固结，利用板桩自身截面抵抗矩抵消外侧压力，所以拆除下内撑。承台分三层浇筑，第一层厚1.5m，第二层厚1.5m；第三层厚2m。
采取大体积砼施工技术措施，包括优化配合比、分层浇筑、循环水冷却、表面保温及潮湿养护、温度监控等
三、施工工艺流程
见“附件3：主墩承台施工工艺框图”
四、施工进度计划
见“附件4 主墩承台施工进度计划横道图”
第三节 施工准备工作
一、施工前测量工作准备
1、测量仪器检校
测量仪器使用过程中定期检校,确保测量仪器的准确性和精度。
2、控制网的复测
对主控制网和加密控制网进行复测,确保控制点位的准确性。
3、放样测点的布置
根据施工放样的需要，设置各墩的放样测点。
二、 施工前试验工作的准备
1、 水下封底砼配合比设计
（1）设计要求
封底砼采用C20水下砼，泵送，导管法灌注。砼的配置应满足较大的和易性和流动性，具备较长时间的初凝时间，采用低水化热的配合比设计。
（2）有关材料的选用
① 水 泥：采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。
② 粗骨料：采用级配合理，粒形良好，质地坚固的洁净碎石。
③ 细骨料：选用符合规范要求的天然（河）中粗砂。
④ 外加剂：选用JM-PCA（1）混凝土超塑化剂，满足下列要求：减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定、外加剂与水泥之间有良好的相容性。
⑤所有材料都必须符合客专高性能混凝土的规范要求。
⑥配合比确定：经监理工程师批准，反复试验对比确定。
2. 混凝土配合比设计
（1）设计要求
本桥承台采用C30砼。在承台施工前三个月即开始做砼配合比试配试验，要求砼最大水灰比不大于0.38，最小水泥用量不小于260kg/m，最大胶凝材料不大于400kg/m。同时考虑主墩承台大体积砼施工需降低水化热，可掺入符合要求的Ⅱ级粉煤灰，改善砼的水化热，具体数量由试验确定。外加剂可以选用聚羧酸高效减水剂，不得使用早强剂，并根据结构情况和施工条件确定砼拌和的坍落度，坍落度第一、二层控制在14-16cm，顶层控制在16-18cm即可。
（2）有关材料选用
① 水 泥：采用42.5普通硅酸盐水泥，其性能应符合国家标准GB175的规定，并有制造厂的水泥品质试验报告、出厂合格证等证明文件。
② 粗骨料：应选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，含泥量小于1%，岩石的抗压强度与混凝土强度之比不小于1.5，级配由试验确定。
③ 细集料：应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂。优先选用中砂，细度模数为3.0～2.3，其含泥量小于2.5%，硫化物含量小于0.5%，云母含量小于0.5%。
④ 水：选用PH值＞4.5的洁净水，硫酸盐量（以SO计）＜2000mg/L。
三、 材料及设备准备
1、材料准备
根据钢板桩围堰结构所需各种材料及设备计划，提前做好调查、外购组织进场、加工制作工作。包括钢板桩、各种支撑加固型钢、钢板等，并做好材料的检查工作。
2、设备准备
做好机械设备的检查及维修保养，保证施工时的设备状况运转良好
第四节 钢板桩围堰施工方案
一、钢板桩围堰结构形式
主墩承台采用钢板桩围堰施工，钢板桩型号为拉森Ⅳ型，21m长，截面为槽型，钢板桩连接为套型锁口。采用套型锁口，两桩联结能转角10°～15°，防渗性好。钢板桩搭设利用平台上的龙门吊或水上浮吊。主墩钢板桩围堰平面尺寸为矩形18.90×22.90m。
钢板桩围堰结构分为三层形式，由导向框及钢板桩组成，导向框由型钢组成。导向框在桩基施工完成后安装，在桩基护筒上焊接牛腿支架，将双拼I56b工字钢点焊固定在定位桩上作为导梁，按设计图纸形成矩形框，导梁之间用型钢作为撑杆，增加框架的稳定性，拼装成完整的内撑。钢板桩打设完成后，导向框作为内撑系统。
封底砼施工完成，养生等强度上来后，封底层可作为围堰的内撑，板桩在封底层面固结，利用板桩自身截面抵抗矩抵消外侧压力，所以拆除下内撑。
主墩围堰共需钢板桩总重约550t。
二、工艺流程
见“附件5：主墩承台钢板桩围堰施工流程图”
三、钢板桩围堰施工准备
1、 组织运输船及打桩船，将钢板桩运至工地。
2、 钢板桩整理。钢板桩运至工地后，应进行检查。检查钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整修，按具体情况分别用冷弯、热敲、补焊、割除或接长等方法进行整修。钢板桩接长需用同类型钢板桩等强度焊接接长，焊接时先对焊或将接口补焊合缝，再焊加强板。
3、 导向架安装。为了加快施工进度，在进行钢板桩整理的同时进行导向架安装。导向架设上下两层，保证导向口上下垂直，其稳定性和刚度满足插打钢板桩的需要。
4、 检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，使用前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常。
5、 同一围堰的钢板桩使用同一型号规格的产品，保证锁口一致。
6、 从栈桥至钢板桩围堰、至基坑底设置人行梯，加安全防护网。
四、内撑系统施工
1．简述
内撑系统采用型钢制作组成的框架结构，总共设置3层，上内撑中心标高为+3.0m，中内撑中心标高为-3.0m，下内撑中心标高为-5.8m。内撑圈梁由双拼I56b工字钢组成，组成矩形形式，内撑矩形框外缘尺寸为18.80×22.80m。纵、横向撑杆由2I36b工字钢组成，设置φ420mm螺旋管角撑。
由于中、下内撑均要下放，所以钢板桩的上内撑较中、下内撑的矩形框稍大。即在上下内撑圈梁外侧焊接贴一道10＃槽钢，使每边比圈梁框大5cm，作为钢板桩插打时的导向框，围堰较圈梁大10cm，即18.90×22.90m。
2．安装施工
1）桩基施工完成拆除桩基施工平台工字钢，在外侧桩基护筒上焊接下层牛腿支架，共14个，拼装中、下内撑。先拼装下内撑，固定在牛腿上。在圈梁的腹板槽内放置型钢或木头铺垫，作为拼装中内撑的平台。并保证中、下内撑翼板的垂直间距有30cm。两层内撑平整完成后，焊接槽钢做临时联接，增加内撑下放时的整体性。
2）在标高+2.834m处焊接上层牛腿支架，拼装上内撑，并固定在牛腿上。并作为钢板桩施打的导向框。钢板桩插打完成形成围堰后，板桩在需与圈梁顶紧焊接固定。
3）内撑安装顺序为：先安装圈梁，形成矩形框架，再安装撑杆，最后连接斜撑。在制作内撑系统时，圈梁和圈梁、纵向撑杆和圈梁采用法兰连接定位。角撑采用现场直接焊接完成。
4）对围堰内进行抽水，观察围堰受水压力的变形情况，在变形处进行加固处理。检查钢板桩围堰的漏水情况，若钢板桩锁口漏水，利用棉絮嵌缝处理。抽水后，河床表面土露出，内圈梁沿钢板桩围堰内侧搁置于板桩上，内撑梁紧靠板桩。将内撑梁与板桩之间的缝隙逐个用硬木或木尖塞紧。
3．内撑制作
内撑的长边圈梁长度为21.68m，由于受起吊限制，加工时考虑标准节单条加工长度为12m，两端设置钢板法兰螺栓接头，运至现场后，在现场进行拼装接长。短边圈梁加工长度为18.8m，也采用标准节12m和非标准节拼装。内撑圈梁采用双拼I56b工字钢。
内撑撑杆采用双拼I36b工字钢，两端也设置钢板法兰螺栓接头，在圈梁相应位置加劲开孔，设置螺栓孔，撑杆现场螺栓安装。角撑杆采用φ420mm螺旋管，采用焊接联接。
圈梁接长、撑杆连接圈梁两端设置法兰板，在安装时法兰作为定位，待内撑拼装成型后，焊接法兰钢板。角撑采用在现场直接焊接。
内撑制作完成后，需进行预先拼装，保证现场拼装简便、准确。
五、钢板桩插打施工工艺
1、施工前准备
（1）完成桩基施工的全部工作，在桩基护筒上相应标高焊接安装牛腿支架。支承中、下内撑的牛腿面标高为+1.5m，上内撑牛腿支架标高为+2.834m。
牛腿焊接处，需在桩基护筒内对护筒进行加固处理，外侧焊接型钢斜撑支撑。
（2）先安装下层牛腿支架，拼装下内撑。在下层牛腿上由测量人员放出圈梁位置，先放置2I56圈梁，调准位置，再拼装撑杆和焊接斜撑。
在下内撑上铺垫木板和木头，在其上放置拼装中内撑，同样先拼装圈梁形成矩形，再安装撑杆和斜撑。中、下内撑需用槽钢临时固定，增加整体性。
之后，安装上层牛腿支架，标高为+2.834m。在牛腿支架上完成上内撑的拼装。上内撑中间的纵横向撑杆利用桩基护筒焊接固定。上内撑作为打设钢板桩的导向圈梁，导向圈梁的安装位置严格按施工图放样。由于钢板桩在插打过程中受水流的冲击导向梁受力较大，需安装焊接牢固。
钢板桩施打时设置有一层内导框即上内撑；利用上内撑作为打设钢板桩的施工临时平台。
2、钢板桩插打
（1）安插钢板桩使用浮吊或龙门吊，吊钩吊住钢板桩头吊起，使钢板桩成垂直状态。第一根桩插打时要从两个相互垂直的方向同时控制垂直度，紧贴导梁插入土中并施打到位。起吊第二根桩插入第一根桩的锁口中，重复起吊施打后面的钢板桩；
（2）将已经插打到位的几根钢板桩固定焊在导向梁上，插打组拼好的钢板桩。每组钢板桩插打完以后，用钢筋头点焊固定在内导向框上。避免下一根施打时导致前一根被动跟进；
（3）插打一组钢板桩后用硬木将钢板桩于内导向框之间的间隙塞紧；
（4）在打设钢板桩困难时，防止锤击过猛，导致钢板桩下端弯卷，造成拔桩时故障；
（5）钢板桩插打时随时纠正偏斜，当偏斜过大不能用拉挤方法调正时，应拔起重打。在合拢时由于板桩锁口不平行或尺寸不符合，可采取利用手拉葫芦将相邻板桩锁口调整，或在相邻两根桩间焊接异型钢板桩。
3．钢板桩施打顺序
在有潮水时安插钢板桩，因为有两个流向的影响，为减少水流的阻力，可采取从上水端开始，向河岸和河中两侧延伸插打，在下游端合拢。
在主墩上水端一侧开始施打第一根钢板桩，在平潮水位或流水较缓时插入，保证其垂直度。依次在第一根桩左右两侧沿内导梁两个方向插打钢板桩，由第一根桩用两套设备各向河岸，水中方向延伸插打，最后在主墩靠下游一侧合龙。这样可减少钢板桩迎水面积，改善导向框受力状况，加快施工进度。
4、钢板桩围堰合拢
① 合拢前的准备。在即将合拢时，开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数，按此确定钢板桩的下一步如何插打。
② 合拢时钢板桩的调整处理。钢板桩围堰在合拢时，两侧锁口不尽平行，两端相距在一定范围内时，可采取异型钢板桩合拢即可。
钢板桩围堰完成后，将钢板桩与内导框之间的空隙逐个以硬木塞紧。
5、钢板桩的插打质量要求
（1）钢板桩倾斜度小于0.5％;
（2）插入的钢板桩必须紧靠内导向框，如不能靠近时，其间隙应小于2cm，并以硬木塞紧。
六、回填施工
由于水深有12m左右，板桩打设完成后，自由长度较大，容易受水流的影响产生扰动，对围堰施工产生不利状况。所以在板桩打设完成形成围堰后，先回填围堰内进行回填砂处理，一方面可以防止围堰底部向内挤压，另一方面减少板桩自由长度，减小内撑的受力，还起到稳定板桩的作用。
回填采用砂船直接输送砂到围堰内的基底。回填至封底层底标高-6.608m。再下放内撑抽水，还要对回填砂层进一步平整和硬化处理。
七、施工注意事项
1、在钢板桩施工前应进行详细的技术交底，并制定相应的质量、安全保证措施，确保施工顺利进行。
2、围堰施工的关键在于止水防渗，在材料进场时，经过检查的钢板桩在打设施工过程中也会出现锁口不密以及卷口等现象而导致渗水，此时可在围堰内、外侧进行处理。安排潜水工摸清渗漏所在，即在围堰外洒锯木屑等利用水流渗透进漏缝，在围堰内利用麻绒、棉絮甚至板条堵塞，需在河床面钢板桩脚位处采用水下混凝土局部封底工艺进行处理，如果还存在漏水现象，则应审查施工过程，研究处理方案。
3、由于桥位区船只流量大，施工过程中应加强警戒，保证浮吊施工安全；另应与海事部门紧密沟通，避免因大型船只速度过快带来波浪的冲击的影响。
4、钢板桩打设时，由于本工程桥位区河床覆盖层厚，每施打完毕一根钢板桩，应与前一根相邻桩临时焊接，避免下一根施打时导致前一根被动跟进。
5、内撑拼接、安装好以后，堵漏抽水过程中，加强对钢板桩变形量的观察，务必使钢板桩能受力均匀，并处于合理工况。
八、内撑下放
1、下放架安装
上内撑固定在上牛腿支架，中、下内撑需进行下放施工，内撑下放时，保持围堰内外的水头，防止围堰向内挤压，导致内撑下放困难。
内撑下放是利用打入的钢板桩和桩基护筒作为支承立柱，在其上铺设承重梁，利用32mm精轧螺纹钢作为吊带，千斤顶作为下放工具下放到位。
下放架有两种，一种是利用板桩自身作为支承立柱，在围堰4个转角铺设槽钢承重梁，利用吊带穿过上、中内撑，锚固在下内撑底。
另外一种在板桩墙直线段边，一边利用板桩自身，一边利用桩基护筒作为支承立柱，铺设承重梁，穿入吊带锚固在下内撑底。
总共设置10个下放吊带，需要16t千斤顶20台。
2、内撑下放
内撑下放考虑围堰内不抽水，中、下内撑同时下放。先将内撑稍微提起，割除下层牛腿支架。开始进行下放施工。中下内撑到位后原有吊带不拆，保持吊带吊着内撑梁稳定，待开始抽水时水位降到内撑梁底下30~40cm后进行焊接牛腿固定内撑梁后才能拆除下放吊带。
当中内撑下放至设计标高-3.0m后，调平内撑，使内撑处于水平。由于围堰尺寸较内撑框大10cm，所以内撑圈梁和板桩之间存在间隙。潜水员在水中利用木间将圈梁和板桩墙的间隙填塞，保证板桩顶紧圈梁。中内撑下放行程5.298m。
对围堰内抽水，边抽水边由潜水员在板桩外侧进行堵漏。当围堰内水面低于中内撑圈梁底30cm后，在圈梁底焊接25＃工字钢在板桩上支承中内撑。板桩墙与圈梁的间隙用型钢焊接固定。
保持围堰水面标高略低于中内撑，继续下放下内撑至标高-5.8m，完成内撑的下放工序。调平内撑后，潜水工对板桩与圈梁的间隙填塞。对围堰内抽水堵漏，使围堰内水面低于下内撑，焊接牛腿支承下内撑。完成内撑下放和固定工序，最后完全抽干水。
内撑下放到位后，需在桩基护筒上焊接牛腿支承固定纵横向撑杆。
3、下放内撑注意事项
1)下放时要有专人统一指挥。
2)下放时必须有专人指挥并负责注意千斤顶及吊杆的刻度，尽量做到下放同步；每次下放行程为10cm。
3)操作时每3人一组，两人顶升，一人观察协作。
4)下放过程中观测每个吊杆受力情况，保持内撑水平，使每个吊杆均匀受力。
4．基坑抽水后，拉森Ⅳ型钢板桩防渗能力较好，对于锁口不密而产生漏水现象时，采用湿棉絮进行阻塞，以往施工经验显示阻漏效果良好，只会有微量水渗入，采用抽水泵在集水坑抽水就能完全满足围堰内坑底的无水开挖施工。此时，由于外侧水压力的作用，内撑结构均被顶紧。
九、基底处理
抽水完成后，需对基坑底的砂层进行硬化处理，在围堰内4个角埋设2m深的抽水井。先利用振动器对基底将砂层振捣密实。在集水井内放置抽水机，排除砂层中的水。必要时对砂层表面进行固化处理。
十、封底砼施工
1、概述
封底砼不仅起隔水作用，还利用其作为承台施工时的持力层及施工平台，所以要求封底砼浇筑质量、均匀度良好，不能出现薄弱地方，以免引起漏水等问题。由于钢板桩围堰防水效果较好，封底砼施工采用干封的形式进行，直接布置泵管到浇筑点位置浇筑，利用插入式振动棒进行振捣密实。干封不仅可以保证封底砼质量，而且能够保证砼面平整度。封底混凝土质量的好坏直接影响到承台施工质量和工期。
封底砼标号为C20、厚0.50m，封底层约200m3。要求封底混凝土坍落度16～19cm；初凝时间控制在15小时左右；和易性、泵送性能良好。
2、灌注设备
灌注设备主要包括输送泵1台、拌和楼1套、混凝土运输车3台、振动棒5条、1台龙门吊。灌注时间控制在8小时以内，则每小时最少需30m3。
3、浇筑过程及工艺
水下填封底砼是采用臂架泵泵送，臂架泵车停靠在原有钢平台上，利用泵车悬臂摆动输送砼到导管漏斗内，导管采用Φ32.5cm刚性导管施工。导管使用前检查防水胶垫是否完好，保证灌注砼过程中不漏水，不破裂和移动有序，利用原有在钢平台上龙门吊两台天车，一台天车吊着导管漏斗，导管底离河床沙面20cm左右，当漏斗储满砼时，一台天车用钢丝绳吊钢球进行拉球，使混凝土顺着导管灌注至河床砂面上，保持导管中埋入封底砼里内，工作人员利用测绳分布在导管周边进行测量砼顶面高度，如测量顶面砼高度超高，则用振动棒振捣砼高处，降低砼超高部位，保持砼顶面大致平顺。测绳探测导管周边顶面砼达到封底砼标高后，利用龙门吊及天车吊着导管和储料斗左右摆动位移导管高度不变，并保持导管口埋在已灌注砼里进行灌注，重复用测绳测量封底砼顶面高度，一气呵成进行灌注封底砼施工。
为加快砼浇筑进度，尽量减少拆接泵管的次数及时间，利用砼自身的流动性和振捣棒进行振捣使砼流到较大范围。砼浇筑前在钢板桩侧面和桩基护筒周围标出封底砼的顶面标高，控制好封底砼的顶面标高，防止超高或偏低。同时在浇筑过程中，设置集水点排水。浇筑封底混凝土时重点在板桩内壁和桩基护筒周边振捣，保证此处混凝土质量。
为防止局部混凝土过厚，封底层一次浇筑完成，厚度上分两层，每层浇筑25cm。第一层浇筑顺序由下水往上水接长泵管浇筑，第二层由上水往下水拆除泵管浇筑。浇筑时间宜控制在晚上进行，减少过往船只引起的动水压力扰动钢板桩。
浇筑封底砼时，尽量保证承台平面位置混凝土面稍高于四周表面，利于水的排放。在混凝土初凝之前，沿承台轮廓线外侧25cm埋设长度10～15cm长的槽钢，间距1m左右，作为承台模板安装时固定模板用。
蓄水养生3天后，将承台处的封底砼表面凿毛、清洗干净，割除多余护筒，准备进行承台施工。在浇筑封底混凝土时表面应有一定坡度，将水汇集到板桩内壁侧的排水沟和聚水点内，便于排除堰内水。
混凝土浇筑面积为钢板桩内的面积，混凝土与钢板桩连接形成整体，可以增加围堰的抗浮性和进一步防止漏水。在浇筑前对钢板桩锁口进行嵌缝处理，防止水泥浆填塞，造成拔出钢板桩困难。
浇筑的封底砼养生、等强后，可以拆除下内撑，进行承台施工。割除桩基护筒并清理桩头，绑扎承台钢筋进行承台旱地施工，安装承台第一层模板。
割除护筒前，通过封底层的预埋件，焊接竖向支承中、上内撑的撑杆。
4、封底砼质量保证措施
在浇筑封底砼之前，对钢板桩进行堵漏处理，尽量减少堰内涌水。
封底采用干封。为保证混凝土流动性并保证强度，坍落度控制16cm～19cm。
封底混凝土由下水往上水浇筑，开始接长泵管浇筑第一层25cm，再由上水往下水浇筑第二层25cm混凝土。防止浇筑时局部重量太大，导致基底土反拱。
对桩基护筒周边重点进行振捣，保证混凝土连接紧密。
在护筒上和板桩内壁上标记处混凝土面高度，严禁浇筑时超高。
掌握混凝土开盘时间，在完成混凝土浇筑后，能保证河水为低潮。对于围堰内有涌水现象，在水流量小时，浇筑砼时利用混凝土将水逼在围堰内一个角，将水抽出。涌水较大时，应进行处理堵漏后再浇筑混凝土。
第五节 承台施工工艺
一、钢筋工程
承台设计钢筋有φ32、φ28、φ16三种类型，分别重198.2t、102.5t、7.0t，共计308t。
钢筋安装之前复测封底砼面的标高，用全站仪放样定出承台轮廓线，每间隔2.5m放测一个点，对承台两端头圆弧段进行加密，以此作为钢筋及模板安装的依据。在封底混凝土上安装架立钢筋，先安装承台边的φ16竖向钢筋，再安装水平φ16分布钢筋3m高，最后安装底层3层主筋。安装底层3层φ32钢筋时利用桩头设置支承点，底层钢筋安装完毕后，安装φ28竖向钢筋。竖向钢筋5m高，在安装时需注意固定牢靠。浇筑完第一层砼后，绑扎面层钢筋时利用竖向钢筋固定。
主墩承台钢筋配置共四层，分别位于顶层及底层，其中底层纵横布置三层，顶面布置一层。钢筋直径规格有φ16、φ28、φ32三种类型，加工时必须按设计图尺寸加工。φ28、φ32钢筋采用套筒连接，钢筋加工和连接需符合有关规范和标准。φ16钢筋采用焊接或绑扎。
封底层混凝土浇筑完成养生等强后，拆除内撑撑杆，承台钢筋直接吊入封底面。第二层钢筋安装注意顶层钢筋绑扎时，要预埋墩身钢筋和钢筋网，防撞墙钢筋，塔吊预埋件及其他预埋件，平面位置由测量组放测，务必准确。
二、冷却水管安装
主墩承台属于大体积砼施工，为防止水化热过高导致砼开裂，在承台中布设有4层冷却管；冷却管采用热传导性能好，并有一定强度的输水钢管，直径为40mm。采用1台高压泵通过蓄水桶供水。冷却管布置做适当调整，第一、二次承台各1.5m施工分别安装1层冷却水管，第三次2m施工安装2层冷却水管。
冷却管的安装和钢筋安装交替进行，冷却管用铁线绑扎在承台竖向钢筋上，安装时需保证冷却管安装牢固，相邻冷却管的接头采用焊管焊接，为保证不漏水，在焊接后用胶纸封好。进水口位置与抽水机相连，出水口位置通过一条黑胶管将水引到承台以外，以免影响承台施工。
冷却管接头一定要安装牢固，防止在砼浇筑过程中漏浆导致堵塞。在冷却管安装好以后要进行试通水，同时在浇筑过程中即通水进行冷却；冷却管在使用完之后用压浆机灌浆封孔；混凝土浇筑完成后应应经常测量内外温差，当混凝土内外温差不大于20℃后，即可以停止通水冷却。
承台混凝土养护采用在表面蓄水养护。
三、模板工程
1、简述
①主墩承台模板采用组合钢模
模板高度为3.0+2.0m，承台模板分二次安装，考虑采用翻转模板施工。第一层安装3米，第二层以第一层模板的顶节模板为基准安装2米。安装第二层模板时将第一层3m模板下端的2m拆除后翻转安装，保证两次模板安装高度5m。
直线段钢模采用1.5×1.0m标准小模板组合而成。模板安装分为5层，每层高度为1.0m。模板面板为6mm厚钢板，纵横加劲肋为60×6mm钢板，上下、左右法兰为60×6mm钢板，法兰钢板上焊加三角加劲板。端头圆弧段模板采用大块整体钢模板，横竖肋间距布置同组合钢模。
模板全部采用螺栓连接形式，相邻模板连接采用16螺栓连接。拼装成3×6m，模板背侧设有横竖层加劲肋，竖向加劲肋为10＃槽钢，单条布置，间距为0.9m。横向加劲槽肋为2[20，间距为0.6m。
标准模板在加工场地预先拼装成大块钢模，按承台第一层浇筑高度拼装为3.0m高×6.0m长的直线模板。圆弧段加工时按4.115m长×3m高加工。翻转模板施工时需将竖向加劲肋割断。
②模板加工精度及预拼
模板加工严格照设计图进行，仔细检查加工质量，其表面平整度应能满足规范要求，不大于5mm。全套模板投入施工前要预拼，保证能精确合拢为一体，预拼好后编号标识，涂上脱模剂待用。
2、模板安装
①准备工作
1）模板表面处理。试拼后的模板表面应清理干净，涂上脱模剂待用，堆放时严防变形。
2）测量精确定位。承台顺桥向与横桥向轴线偏差不超出规范要求。
3）为防止装模过程中，围堰局部存在渗水现象，影响施工质量，故在围堰内应设集水点，保证钢筋、模板不受水浸泡。
②模板安装
使用模板运输到施工平台以后，以吊机配合进行模板施工。模板安装分为两次进行，第一次安装第一层3.0m，2次浇筑混凝土共3m高，安装时底层利用预埋在封底砼面上的预埋槽钢进行固定，在横向圈梁接头处设置顶撑，顶撑在钢板桩上。
在第一、二次砼浇筑完成之后，采用翻模施工，将第一层模板竖向槽钢割断，将底层2m高模板拆除安装在接口模板上。
3、模板拆除
承台砼浇筑时，注意模板表面清理，以防拆模困难。在砼强度不小于2.5Mpa时，可开始拆模板，施工过程中，拆开螺丝，模板先由局部到整体松动，至模板与砼表面完全脱离后，以吊机配合，吊开放置一侧，等待第二层钢筋绑扎完毕后，进行第二层模板施工。
拆除模板时，杜绝乱撬乱拉，以免造成模板变形。吊至一侧的模板，清理其表面，查看有无变形，否则应进行处理。
4、模板施工注意事项：
①利用吊机配合装模，施工时注意安全。
②随时注意观察围堰渗水情况及内撑的稳定性。
③模板支撑要牢固，定位要准确，接缝要紧密。
④模板在安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查、签认后方可浇筑混凝土；翻转模板时，模板底部不准站人。
5．所有工序应符合质检程序。
四、砼工程
1、概述
①简介：主墩承台为18.80×14.80×5m整体式矩形承台。砼设计为C30，承台结构体积为1375.7m3。承台分3次浇筑，第一次先浇筑1.5m砼，第二次浇筑1.5m，第三次2m高。
②砼供应、配制及其它：
1）混凝土配合比：配合比设计应满足低水化热、缓凝以及泵送等一系列规范、施工要求。
2）原材料要求及其它。在承台施工时，水泥必须经过检验合格后方可使用。对于砂、石等原材料、级配等技术指标应完全符合现行施工规范，而粉煤灰和减水剂除要求本身合格外，在砼生产过程中，则完全按设计配合比执行，严格控制添加量。
2、混凝土浇筑
①工作准备
1）前道工序已完成，并经监理确认合格后，方可进行砼浇筑。届时除重新检查围堰、内撑、模板稳固度、渗水量等一系列相关事宜外，还应对冷却水管通水，以防出现堵塞、漏水现象。
2）第一、二次浇筑承台砼方量为413m3。浇筑砼前对砼输送泵、泵管进行保养、检查，确保一切均处于正常工作状态。浇筑方式与封底砼浇筑相同，1台输送泵，6台混凝土运输车。第三层浇筑承台砼方量为550m3。
利用内撑系统搭设封底混凝土施工人员站立平台。
3）第一次浇筑砼前要检查桩头清理是否干净，作承台底模的底板面是否平整清洁，最后一次浇筑前则要检查相应的预埋件及预埋墩身钢筋定位是否精准而稳固。
②混凝土浇筑工艺
1）一切准备就绪以后，将泵管与承台模板淋湿后，可以开盘浇筑承台砼。如果是浇筑第一层砼，则将泵管出浆口对称布置，先浇桩头部分，注意出浆口与承台底的落差，控制在2m之内，以防混凝土离析和承台模板上浮浆太多。依次将12个桩头部位浇筑好，振捣密实后，再对称地逐层浇筑，每层控制在30cm左右。
2）承台砼浇筑振捣采用插入式振捣器振捣，全部由熟练的混凝土振捣工操作。振动棒插点一般呈梅花形布置，可根据经验与现场实际决定，移动距离不可超过振动棒作用有效半径的1.5倍，以免漏振，靠近承台模板处则需保持10cm距离，以免碰击模板而使其产生变形。遇到上、下层结合部，插入下层深度控制在5～10cm。现场操作时，灵活掌握，一般每点振捣时间不少于30秒，当混凝土浆面已平整、不冒泡、泛浆时，振动效果最佳，此时慢慢拔起振动棒，继续下一点振捣。为防止对已浇砼的扰动，要求在下一层浇筑时，赶在前一层砼初凝之前，要求砼供应速度必须快，振动勤快、高效。
3、混凝土浇筑注意事项
①选择最佳开盘时间。密切留意天气的变化。一方面此时气温回落，泵管保湿容易，砼坍落度损失小，并且砼原材料入模温度较低，有效地控制因此而产生的成品砼温度附加值。
②在承台混凝土施工时，必须选用熟练振捣工，保证砼振捣不漏振，不过振。
③对于先浇桩头部份，考虑使承台与桩顶砼结合紧密，避免因振动棒拖浆而使浮浆流在桩顶导致承载力降低。
④砼分层控制在30cm，原因在于不会因层厚太大，振动时粗骨料下沉，上层为浮浆，保证了振捣效果。
⑤当浇筑砼层面超过冷却水管后，通水降温，取河水即可，届时注意出水口水的温差。上、下两层冷却管通水方向呈逆向，以增强降温效果。
⑥由于预埋钢筋、块件等多，在浇筑前检查其稳固性，浇筑时不可碰撞，以免冷却管变形、堵塞或导致预埋件跑位。
⑦施工观测。注意模板、钢板桩等变形程度。
⑧砼表面处理：
1）第一层砼浇筑完后，应凿毛处理施工缝，清理干净后开始第二层施工；
2）最后一层砼浇筑完，表面应进行抹光处理。
4、大体积混凝土温控措施
降低混凝土内部的最高温度、延缓降温速率、减小内外温差、减小混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸力及改善约束条件等方面。常用的技术措施有以下几点。
①降低水泥水化热
1)选用中低水化热的水泥。
2)尽量选用粒径大且级配良好的粗集料，掺加粉煤灰等掺和料，掺加减水剂。
3)在混凝土内部预埋冷却水管，通入循环冷却水带走热量。
②降低混凝土入模温度
1)砂石材料应避免阳光直晒，并可喷冷水雾或冷气预冷；用低温水或冰水搅拌混凝土；运输过程中也应避免日晒。
2)保证模内通风，加速模内热量散发。
3)掺入缓凝型减水剂，避免水化热集中产生。
③加强施工中温度控制
1)混凝土浇筑后，要保温保湿长期养护，缓慢降温，避免混凝土内外温度、湿度梯度过大。
2)加强测温控温，及时调整保温养护措施，控制混凝土内外温度差。
3)合理安排施工顺序，使浇筑的混凝土均匀上升，避免过大高差。
④改善约束条件
1)分层分块浇筑，合理设置施工缝，以放松约束条件并减少水化热的聚集。
2)对大体积混凝土基础，可在与混凝土垫层之间设置滑动层(隔离层)，如刷沥青、铺卷材等，以消嵌固作用，释放约束力。
⑤提高混凝土的极限拉伸强度
1)选择良好级配的粗集料，严格控制砂石含泥量，可掺入适量的膨胀剂，振捣要密实。
2)采用二次投料法，加强早期养护。
3)根据大体积混凝土形状，在易发生裂缝部位增配构造钢筋，承受收缩拉应力。
五、内撑系统转换
在完成承台第一、二层3m施工后，进入第三层施工。由于中内撑设置高度正好位于第三层内，所以必须拆除。
先拆除底节2m高模板。在板桩内侧和承台之间回填砂，在砂层上浇筑一层50cm厚的混凝土作为板桩围堰的内撑。混凝土顶标高控制在-4.33m。待混凝土达到强度后，拆除中内撑。
完成承台第三层施工后，拆除模板。继续回填砂，铺打30cm后混凝土作为内撑，混凝土面标高-1.48m，达到强度后拆除上内撑。

第六节 钢板桩围堰计算
一、结构简述
鸡鸦主墩承台施工采用钢板桩围堰方案，钢板桩为拉森Ⅳ型，每根长21m，围成22.90×18.90m的长方形（见设计图）。共设置3层内撑。由于承台所处位置水较深，板桩打设后需对坑底回填砂后进行封底施工。回填砂可以减少板桩的自由长度，抵消钢板桩底部的外侧水压力，防止钢板桩向内挤压。所以在计算时，考虑钢板桩在砂层顶面以下2m处固结。在内撑下放过程中，由于是有水下放，所以可以不考虑这时的工况。只需考虑内撑下放完成后，围堰内抽水时的工况（①）、施工完成承台第一、二层后拆除内撑后的工况（②）。
二、计算参数
1. 每米宽钢板桩

2. 2Ⅰ36b工字钢
A=167.3cm2 Ix=33094cm4 Wx=1841.6cm3 Iy=9130cm4 Wy=662cm3
3. 2Ⅰ56b工字钢
A=270.8cm2 Ix=131150cm4 Wx=4684cm3 Iy=21380cm4 Wy=1288cm3
4. φ420mm钢管，壁厚8mm
A=103.5cm2 I=21980cm4 W=1047cm3
三、内撑下放完成后，围堰内抽水时的工况
1．计算简图

2．侧压力计算
钢板桩计算宽度取1m，在砂层面下2m处固结。钢板桩围堰主要受到围堰外的水压力，还应该考虑动水压力。
不考虑被动土压力作用，每延米钢板桩受力如下：
水压力压强
动水压力，假定为作用在水面下1/3水深处的集中力，则每延米桩壁上的动水压力为
钢板桩按梁模型建立模型，计算结果分析（由Algor软件计算）
最大应力在C点， ，支座反力 ，。最大位移为1.4mm。
四、拆除中内撑后的工况
承台第一、二层施工完成，浇筑混凝土内撑顶面标高-4.33m，在此处固结。

1. 计算简图
水压力压强：
动水压力：
2. 计算结果
上式结构受力计算为（由