主墩承台施工技术方案(定稿)(讨论后).doc

路桥集团二公局一处 常熟一标项目经理部沿江高速公路常熟一标望虞河大桥主墩承台施工组织设计编制： 复核： 审核： 路 桥 集 团 二 公 局 一 处二00二年五月施工组织一、 施工队伍组织与管理主墩承台全部采用钢板桩围堰施工，工程量大，技术含量较高，工期紧。为了对工程质量、安全生产等方面严格管理；加快施工进度，本工程由项目经理部生产管理办公室负责施工现场管理，由桥梁二队组织人员、机械设备进行施工（具体人员设置见附表一，机械设备见附表二）。二、 供水、供电、施工场地1、供水砼拌和用水以望虞河水为水源。2、供电本桥区共设两台500KVA变压器作为施工电源，一台设在27#墩右侧，一台设在46#墩右侧。全桥以望虞河中心为界分两个区域布设低压线路供电。低压电力线路为木电杆，3120mm2铝塑电缆，布置在桥梁右侧边缘以外5米处。主墩供电分别由相邻岸侧低压线路用水下电缆引入。3、施工场地主墩承台水上施工占用部分望虞河主航道，钢筋预制场在河西岸侧布置，拖轮牵引方驳从水上运输到施工现场。三、 进度计划进度计划见附图。主墩承台施工技术方案一、 望虞河大桥主墩承台工程概况望虞河大桥主墩承台由于通航要求设计为埋置式承台、埋入河床泥面下约1.5m左右，相邻两承台纵桥向距离相错6.0m，两承台边缘横桥向净距为2.5m。主墩承台尺寸为12.0（横桥向）7.5（纵桥向）3.5m，承台采用C30砼。主墩承台均采用尺寸为15.0（横桥向）10.0（纵桥向）m的单层钢板桩围堰施工，围堰的结构及内部支撑的设置具体见附图。本地区温湿多雨，并受台风影响，一般每年18月份多雨，912月份少雨。夏季高温时通常为3540，冬季最低温度时，一般为-3-10。望虞河本桥区域表层地质均为亚粘土混少量粉砂质粘土或粉砂沉积土层，河床地质与岸地基本相同。根据设计图提供的测时水位1.32m，三百年一遇的洪水位为+3.26m（黄海高程，下同），最高通航水位为+2.73m，通过自开工以来对水位的观测情况看来，最高水位在+2.20左右，所以钢板桩围堰施工时顶标高按+3.5m考虑，结构计算时水位按照+2.5m考虑，此时平均施工水深为6.5m，抽水清淤后围堰底面至水面高度为13.0m。二、 主墩承台施工方法2.1、 承台施工工艺流程 (见下页图)2.2、 各工序施工要点 2.2.1、 拆除钻孔平台依据望虞河特大桥主墩两承台间的净距，目前钻孔桩施工平台的搭设现状，要完成一个承台的钢板桩围堰合拢，必须等到同一个墩的两个钻孔平台均拆除完毕。施工现场采取交叉施工的方法来尽量缩短工期：桩基施工完成后，立即着手移走钻机及平台拆除工作，拆除完一个平台后，进行钢板桩围堰的施工准备工作，并由岸侧开始施打钢板桩，同时着手拆除另一个钻孔平台，保证在钢板桩打至钻孔平台影响区前将平台拆除完毕。钻孔桩施工、拆除钻孔平台定位桩施打钢板桩插打围堰内堵漏、抽水清淤及围堰加固桩头破除，桩基检测承台砼养生承台砼浇筑承台模板安装承台钢筋绑扎垫层砼浇筑主墩承台施工工艺流程图2.2.2、 定位桩施打定位桩采用工地现有的1000，壁厚10mm的钢管桩施工，钢管桩施打深度以沉桩机沉不动为标准，打设位置在江心侧、岸侧及上游面，每组分别为2根，中心距为6.0m（具体见施工布置图），每组定位桩之间用25交叉相连成整体。其主要作用是方便打桩船的定位（上游一组附带承受水流冲击力，经计算水流冲击力在全断面仅为33.1KN），同时在钢板桩围堰合拢后，将钢管桩及钢板桩围堰间的空隙用型钢填塞后并焊接，起到加固钢板桩围堰的作用，钢管桩用90t沉桩锤施打到位。2.2.2、 钢板桩施打1）、钢板桩的整理钢板桩船运到场后，用一块长1.52.0m类型规格均相同、锁口标准的钢板桩对所有同类型的钢板桩做锁口通过检查，检查用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行。若发现钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均需要修整，桩身扭曲及弯曲用油压千斤顶顶压校正。在施打钢板桩前，在顶层内导环上用红线划分桩位，为不使钢板桩在插打和搬运过程中弄错顺序，根据锁口套联情况，将钢板桩分为甲、乙两组，再用红线标出。钢板桩两侧锁口均在插打前涂满黄油以减少插打时的摩阻力，同时在不插套的锁口下端打入硬木楔，防止沉入时泥砂堵塞锁口，钢板桩插打时发生跑位现象。夹板在板桩插打过程中逐副拆除。 2）、 钢板桩的插打钢板桩的准备工作完成以后，从运输船上用30t浮吊转运上方驳，按插桩顺序堆码。堆码层数最多不超过四层，每层用垫木搁置，垫木高差不得大于10mm，上、下层垫木中线应在同一垂直线上，允许偏差不得大于20mm。在钻孔桩钢护筒壁上焊型钢牛腿，牛腿之上焊接H40作为钢板桩插打的导梁。钢板桩的插打从岸侧水浅、流速小的地方开始，沿顺时针方向前进，最后在此合拢。起吊时用浮吊两个钓将钢板桩从方驳上吊起，然后运用两个吊钩调整钢板桩成垂直状态，脱出小钩移向安插位置插入已就位的钢板桩锁口中，钢板桩就位后即套上桩帽，用90t震动沉桩机将之施打至顶标高+4.0m左右。（钢板桩设计标高为+3.5m，先预留50cm，待合拢后再补打至设计标高。）在钢板桩施打过程中，必须严密监测钢板桩的垂直度，发现有钢板桩倾斜的现象，用复式滑车组加钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步纠偏。钢板桩插打过程中，可能遇到另外的问题有共连、扭转及水平伸长等，在此将相应的预防措施及处理方法列举如下表：常 见 问 题预 防 及 纠 正 措 施共连（施打时和已打入的邻桩一起下沉）发生桩体倾斜及时纠正；先预留50cm，合拢后再打至设计标高。桩体扭转 安装好桩帽，尽量保证桩体全截面受力均匀； 将两块板桩锁口搭扣两边固定牢靠。水平伸长（沿打桩行进方向长度增加）不可能避免； 施打时提前考虑身长值，在轴线修正时纠正。钢板桩合拢后，再将未打到设计标高的桩逐一复打到位，确保钢板桩围堰顶口标高基本一致。 3）、 钢板桩的合拢钢板桩围堰在合拢时，两侧锁口很难保证在一条直线上。此时采取的措施为：在钢板桩合拢而剩下几组还未插打时，提前考虑合拢情况，可将钢板桩悬挂，不使桩底落到河床，由潜水员下水安装复式滑车组进行调整。由于水流影响或其它原因，采取上述措施仍无法合拢时，可以根据实际需要制作异形钢板桩进行合拢。2.2.3、围堰内堵漏、抽水清淤及围堰加固围堰合拢完成后，在进行围堰抽水施工前，为减少钢板桩锁口变形和改善导梁的受力状况，对钢板桩与导梁之间所有空隙用钢板填塞。围堰抽水准备8台高压水泵，4台从堰内向堰外抽水，4台置于堰外备用。抽水时，派专人24小时查看围堰的变形情况，若发现围堰发生变形，马上关闭出水泵，启动入水泵向围堰内注水，恢复内外平衡后，经检查、纠正后再抽水。抽水过程中，严密监控围堰渗水量，正常情况下堰外用细煤渣和木屑混合物倒入漏水部位；堰内用棉絮堵塞。若发现抽水时，围堰渗水量超出正常范围，必须采用专门堵漏措施：在漏水锁口处的围堰外侧利用导管投撒细煤渣，煤渣沉至漏水高度处即可堵塞漏水；或用麻袋盛装细煤沉入水中，用活扣反倒在漏水部位。仍不能解决渗水问题时，用大块彩条布将围堰四周，由渗水压力使彩条布将钢板桩包裹紧密。若以上措施均不能满足要求时，采取应急措施：用类似双层钢板桩围堰的方法来确保承台顺利施工。方法为：在钢板桩围堰外围下沉一个尺寸为16.0（横桥向）12.6（顺桥向）8.0（高）m的钢制无底套箱至河床顶面以下一定的深度，套箱与钢板桩围堰之间的空腔用粘性土填塞，减小钢板桩围堰的渗水量。根据设计提供的地质资料表明，37#墩右幅承台钢板桩施打到位后桩底处于粉砂层内，最不利状况即在围堰抽水时发生涌砂现象。一旦出现涌砂情况，则变更围堰封底施工工艺，采用浇注水下封底砼的方案进行。1）、停止抽水，用抓斗配合吸泥机将围堰底部泥砂清至承台底标高以下1.50m处，在由潜水员用彩条布将承台底面以下部分包裹严实，并用袋装砂固定彩条布。彩条布的主要作用是防止水下砼将钢板桩固结，影响钢板桩的拔除，同时对防止围堰进砂起一定的作用。2）、搭设浇注平台。封底砼浇注平台利用定位桩搭设，首先将钢管桩顶口找平并加焊水平钢板，钢板上间断焊固定横桥向H40，之后沿纵桥向布设H40形成框架，再点焊固定14分配梁，最后铺设5cm木板形成平台。3）、封底砼浇筑。封底采用C20水下砼，水下封底砼共布设8套导管，导管上接料斗。浇筑时由较近的拌和楼集中供应砼，罐车运料至岸边，两台卧泵经方驳接泵管，输送砼直接进入施工平台上设置的料斗，每套导管至距离围堰内底面约20cm处，封底砼浇注保持连续，确保封底一次成功。抽水过程中，围堰的受力状况持续向最不利状态转变，所以在抽水达到支撑设置标高时，必须在维持围堰内水位的同时设置水平支撑。首先在钢板桩上焊钢板作为牛腿，将H40b型钢焊接固定在牛腿上，之后焊接纵横支撑间的2I45b斜撑，用钢板或木楔填塞钢板桩与纵横H40b支撑之间的空隙。抽水完毕后，基底淤泥用吸泥泵进行吸泥。根据一台吸泥泵有效工作面积（大约20m2）计算，一个围堰共布设七台吸泥泵，由设有七个支管开关的总风包加以控制。开关、吸泥机、出泥管统一编号，每人操作一台吸泥泵，以确定吸泥机的沉降情况。吸泥管直接通过方驳输送到岸侧淤坑。对靠近钢板桩围堰侧泥砂较难吸出的部位，可用软水管用0.3Mpa0.5Mpa的水压将泥砂冲向吸泥机附近吸出。当泥砂清除到标高-10.2左右时，人工整平围堰基底，同时在四周挖设20（深）30（宽）cm的排水沟，四角点处设置集水井，集水井内各安放1台水泵排水。2.2.4、 封底砼浇筑封底砼30cm厚，采用C25砼。浇筑封底砼前，将排水沟和集水井周边用木模隔离好，保证围堰底排水顺畅。卧泵经方驳接长管输送砼至围堰内，人工摊铺找平并振捣密实。2.2.5、 桩头凿除和桩基检测围堰内封底砼浇筑完毕并终凝后，用风镐凿除桩头至设计标高，辅以人工整平。桩基检测合格并清除杂物后，搭设临时支架进行承台钢筋绑扎。另外在承台施工期间，注意收集中长期天气预报，并密切注意望虞河水位的变化情况。如发现水位有超过+3.0m的趋势时，要提前在+2.0m处加设一层水平支撑，经过对+3.3m水位情况下验算，该层支撑只需用单根H40b型钢。2.2.6、 承台钢筋绑扎承台钢筋是根据设计图要求尺寸在岸侧钢筋加工场预制而成，驳船浮吊结合运到现场。钢筋绑扎时，先用脚手管搭设临时支架，然后在支架上绑扎钢筋，待钢筋绑扎完毕后，再拆除临时支架。接长钢筋采用单面焊，焊缝长度10d。绑扎钢筋时，如相邻两根钢筋均有焊缝，注意使两根钢筋焊缝长度35d，即接头应错开布置，并在接头区段内同一根钢筋不得有两根接头。桩顶钢筋网待竖向钢筋绑扎成型并固定后，绑扎在竖向钢筋上。同时，按照设计要求预埋墩身钢筋，墩身劲性骨架和墩顶块支架钢板预埋件，预埋钢板顶面低于砼顶面约0.5cm。2.2.7、 承台模板安装由于承台高度及砼方量较大，承台模板采用大块钢模，外加220型钢做为横肋，横肋间距为100cm，设置三道，居中布置，横肋间穿设25对拉螺杆固定。为确保砼浇筑过程中，墩身钢筋、劲性骨架、墩顶梁段支架预埋件不变形、移位，将预埋件点焊固定在主筋或模板的对拉螺杆上。浮吊分块拼装成型后，测量人员复测模板偏位和标高。2.2.8、 承台砼浇筑主桥一个承台砼方量为315m3，砼的标号为C30。浇筑时供料拌和楼就近选择，罐车运至岸侧，卧泵泵送至围堰内，经串筒下落入模。浇筑时分层进行，每层厚度控制在50cm左右，砼浇筑顺序为上游至下游往复循环浇筑。混凝土采用插入式振捣棒振捣，振捣时振动棒要插入下层砼中510cm，遵循快插慢拔的原则，振捣棒工作半径按 50cm考虑。并应在下层砼初凝以前完成相应部位的上层砼振捣，确保砼质量。2.2.9、 承台砼养生承台砼属于大体积砼，为防止因砼内外温差过大而产生裂缝，采取如下措施：1）、采用“双掺”技术优化砼配合比，降低砼水化热。通过掺入适量粉煤灰和缓凝高效减水剂来实现，具体掺入量由试验室通过实验确定。2）、降低砼初温：砼浇筑时间选在温度较低的夜间进行，不使用刚出厂的水泥，碎石使用前用凉水冲洗降温。3）、承台浇筑完成，砼终凝后，在承台表面蓄水养护，并加强围堰内气温监测工作，必要时对围堰进行覆盖，尽量减小砼内部、外表温差，确保承台砼的质量。质量管理措施1、坚持“质量第一”的方针，不断完善项目质量管理体系，系统全面地进行项目工程质量管理。2、以项目经理为第一责任人，建立各级责任人层层负责的质量保证体系，并明确各级工程质量责任岗位职责，做到工程质量管理组织化、程序化。3、做好工程质量宣传和教育工作，提高全员质量意识。、4、做好职业技术培训工作，坚持持证上岗制度，努力提高施工人员素质。5、制定详细的工程质量管理制度，使施工操作规范化，落实奖优罚劣的制度。6、编制详细的施工技术方案和操作规程，明确质量标准，做好工前技术交底和班前技术交底，加强施工技术控制，保证施工按照规范和质量标准进行。7、加强三级自检质保体系管理，严格按照三级自检制度进行质量管理。项目部每月进行一次质量大检查，并不定期地随时抽检；质量工程师对每道工序进行复检，尤其对关键工序和隐蔽工程坚持旁站制度；班组应认真落实工程质量的自检、互检和交接检工作，上道工序不把不合格的工程交给下道工序，下道工序拒绝接受上道工序交给的不合格工程。严把质量关，达不到质量标准的工程坚决返工，对质量事故按“三不放过”原则认真处理。8、认真做好施工记录和质量记录并及时汇总总结。9、严格执行ISO9002质量管理体系标准，使质量管理工作规范化。10、主要原材料及施工工艺检查控制项目。项目检查控制内容材料钢筋出厂证明书、机械性能检验水泥出厂证明书、标号验证砂、石级配、含泥量水有害物质检测工艺钢筋工程制作安装的数量、尺寸、位置、间距、保护层及焊接质量模板工程中心偏位、标高、顺直度、平整度、垂直度砼工程配合比、坍落度、外观安全管理措施 1、设立了专职安全员定期巡查、不定期抽查，及时发现安全隐患并妥善处理。 2、钢板桩围堰施工必须严格管理施工用电，安排2名电工全天轮流值班，防止由于漏电而发生安全事故。3、所有施工操作人员穿工作服、配戴安全帽，水上作业穿救生衣，高空作业人员佩安全带。4、主墩承台钢围堰内焊制扶梯，方便人员上下，杜绝事故隐患。5、所有机具设备、动力装置要经常检查，定机定员，落实交接班制度，杜绝机械设备带病工作。6、在施工水域范围内，按照航运部门的要求，设置醒目的标志牌及指示灯，防止来往船只误撞造成安全事故。7、注意收集中、长期天气预报，密切注意水位变化情况，以便提前进行抗洪准备工作。8、禁止在河堤范围内取土，确保河堤安全；9、钢板桩围堰抽水后，为保证施工安全，派人24小时检测钢板桩围堰渗水及变形情况，及时处理突发情况。 10、禁止在航河道内倾倒砂石泥土，不得人为降低望虞河行洪标准。11、对临时道路定期修整，并在路口设置相关交通标志，确保施工期间社会交通畅行无阻。文明施工管理措施1、现场管理人员一律佩证上岗，兼职维持工区施工秩序，防止无关人员进入工区。2、制定文明施工管理制度、条例、办法等，主要条款书写在标牌上，挂在工区内，时刻提醒施工人员认真遵守。3、做好施工现场机械设备、车辆分类划区安放停置工作；钢材等各种材料、构件分区标牌示位，整齐堆放在架空的砼地梁或地面上。4、尊重当地乡风民俗和传统习惯，搞好同地方的关系。 5、对开挖工程施工时，堆放土方不妨碍交通，将回填剩下的弃方运到指定弃土场内。6、夜间施工尽量减少强光及高噪音的机械施工，以免影响周围居民的正常生活。14