福建三明台江大桥防渗墙施工方案.docx

福建三明台江大桥
P3主塔墩基础围堰混凝土防渗墙

施工组织设计

中铁八局一公司第二项目
二○○七年十二月

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编写：

二○○七年十二月

前言
1、工程概述
台江大桥工程位于三明市三元区台江片区，为跨越沙溪河的大桥，采用钢拱塔斜拉桥结构形式，桥长453.0米，跨径布置为50+60+110+110+60+50米；桥的拱塔为钢结构，主梁及下部结构为钢筋混凝土结构，桥宽29.5米，主桥按双向四车道设计。承台座落在基岩上，其高为EL.118，整个承台位于水下，为了确保承台砼的顺利浇筑，设计上要求采用土石围堰围住承台，对土石围堰防渗处理后，进行基坑开挖施工。
1.1地形地貌
三明市市区为山区丘陵河谷地带，四面高山环抱，沙溪河自西南向东北穿越城区，形成狭长的山间河谷盆地——梅列盆地。城区长约12.8km，平均宽度1.5km，地势坡向沙溪河呈两边高中间低，属丘陵缓丘地形。
市区以沙溪河为干流，两岸小溪河流众多，河网比较发达。拟建场地位于中山南路（205国道）和新市南路跨沙溪至台江片区(台江河滨路和工业南路)方向，地形起伏较大。地貌单元属沙溪河河床及沙溪河Ⅰ级阶地。
1.2气象
三明市为中亚热带海洋性季风气候。春季由于北方干冷气团减弱，海洋暖湿气团活跃，冷暖气流交替频繁，冷热变化无常。5～6月份（雨季）为全年降水集中期，6月下旬梅雨结束，天气炎热雨量稀少。秋季多晴好天气，湿小风微，气温适中，冬季较短，在海拔400m以下地区大约40天左右。
1.3河道水文
三明市水资源构成分地表水和地下水两种形式，其中地表水是三明市水资源的主要形式。流经三明市的河流，以沙溪为主干河流构成一个完整的水系。沙溪是闽江的重要支流之一，从荆西至碧湖全长约20km,河面宽阔，水量充沛，根据历史资料，三明段平均年径流量为94亿m³，平均流量308 m3/s，最大洪峰流量7230 m3/s，实测最小流量13.5 m3/s，四、五、六月为丰水期，十一、十二、一月为枯水期，其它各月为平水期。沙溪河五十年一遇的洪峰流量为7940 m3/s，相应梅列水位132.30m。
1.4地质情况
三明市区位于永梅上古台陷北部复式向斜的一部分，岩浆岩广泛发育，使断裂皱褶交替叠加，地质结构较为复杂。以沉积岩为主，分布在盆地及四周丘陵—低山中，其次为花岗岩类分布于低山上。
桥址处场地内上覆杂填土、粉砂、圆砾、卵石，下伏基岩为二叠系文笔山组粉砂岩、砂岩和栖霞组灰岩、硅质岩，未见活动性断裂及滑坡、崩塌等不良地质现象。
各墩号水深及地质情况如下表1：
表1 各墩水深及地质情况列表
墩号
P1
P2
P3
P4
P5
水面标高(m)
125.5
125.5
125.5
125.5
125.5
承台底标高(m)
122
122
118.5
122
122
桩底标高(m)
82、65
102、104
96.5、99.5
92
92
河床标高(m)
120
123.1
120.5/121.19
/121.3
122
123.4
路面标高(m)
138.17
139.49
140.784
139.04
137.6
由上至下岩性
杂填土：120～111(9m)
圆砾卵石：123.1～118（5.1m）
卵石：121.2～119.5(1.7m)
卵石：122～120.8(1.2m)
卵石：123.4～119.4(4m)
卵石：111～109.2(1.8m)
砂土状强风化硅质岩：118～111.5（6.5m）
砂土状强风化硅质岩：119.5～110.6（8.9m）
砂土状强风化硅质岩、粉沙：120.8～97.5，115.5，120.4
碎块状强风化粉沙岩：119.4～74.0，87.5，99.3
砂土状强风化硅质岩：109.2～95.4、99.3
弱风化灰岩有小部分充填溶洞
弱风化灰岩：110.6～107.4（3.2m）
碎块状强风化硅岩、粉沙：（97.5，115.5，120.4）～（86.7，90.9，109.4）
砂土状强风化硅质岩约25～30m，
微风化灰岩

微风化灰岩
砂土状强风化硅质岩
碎块状强风化 硅质岩

2、施工临建
2.1防渗墙施工平台
防渗墙施工平台由钻机平台、导向槽和倒浆平台组成。施工平台结合主体砼施工，预留出导向槽净宽（90cm）、冲浆沟、集碴坑，具体见图2-1，2-3。
图2-1 施工平台布置图

2.2施工用水、电
施工用水在河床适当位置分别设立一套泵站，用直径108mm的主水管供给各施工区，施工用水点从主水管接取。距筑岛50米范围安置一台变压器，用主电缆接至各施工区，施工点用电自主电缆接取，施工总用电量总容量约500Kw。
2.3泥浆制浆站
混凝土防渗墙施工时，布置一个泥浆制浆站，面积240m2。泥浆站的建制以能满足不同施工期的各部位槽孔的施工需要为原则，其结构型式如图2-2所示。
图2-3 泥浆站结构示意图
2.3生产生活用房
在筑岛体一侧，建造值班房和修理间，采用砖结构，面积分别为25m2和60m2。生活区住房、办公室、食堂以及物资库房，总面积800m2。
2.4排污
在需排污的各个施工场面挖设排污沟和集污坑，将污水汇入集污坑，使用排污泵集中抽排到监理指定位置。废碴用装载机运至监理工程师指定堆放地点。施工现场应随时进行清理，以保持工作场面的清洁。
2.6 5照明
各施工点夜间照明架设支线，均使用碘钨灯（500W~1000W）照明，每个施工点不少于2盏灯。另每台钻机配手把灯各一个,并采取一定的用电安全措施，满足施工亮度需要。
2.6 通讯系统
施工现场通讯使用对讲机相互进行联络，生活及办公地安设一部程控电话与外界联络。各主要施工临建工程量如表2-1示：

表2-1主要施工临建工程量表
序 号
项 目
单 位
数 量
备 注
1
生产生活住房
m2
800

2
铁轨铺设
m
1050

3
管路铺设
m
1050
供水、供浆
4
C20混凝土浇筑
m3
836

5
导向槽钢筋制安
t
6.6

6
照明及动力线路架设
m
596

7
方木
m3
55

8
板材
m3
35

9
浆砌石
m3
300

3. 混凝土防渗墙
本工程采用混凝土防渗墙方案，地下连续墙成墙方式采用咬合桩方式成墙 如下图

3.1混凝土防渗墙施工程序
防渗墙施工均采用咬合桩方式成墙施工。孔径0.8m，间距0.7m ,咬合10cm
钻孔咬合桩的排列方式为一根砼桩(Ａ桩)与另一根砼桩(Ｂ桩)间隔布置。Ａ桩采用缓凝型混凝土,Ｂ桩采用普通混凝土,先施工Ａ桩,后施工Ｂ桩。即在两侧Ａ桩成桩后利用冲击钻机的下压切割能力,在切割掉Ａ桩部分混凝土的同时使Ｂ桩成桩。最后效果是使Ｂ桩嵌入两侧Ａ桩一部分,形状类似于相互咬合。 (如图)
导墙

槽孔施工方法为CZ-22型冲击钻进、抽筒出渣、泥浆固壁、泥浆下直升导管法浇筑混凝土。
混凝土防渗墙施工序如图3-1:

场地平整
构筑导向槽及施工平台
铺设轨道
安装钻孔机械
槽孔施工
终孔验收
清孔验收
混凝土浇筑成墙
泥浆系统布设
安装搅浆设备

原材料储备

制浆
储浆池
泥浆回收及净化
砼拌和系统
拌制砼
砼运输
孔口取样
废浆池
槽孔施工

图3—1 混凝土防渗墙施工程序图
3.2主要施工工艺.
3.2.1导墙施工
      为了保证钻孔咬合桩孔口定位的精度并提高桩体就位效率,可在咬合桩成桩前首先在桩顶部两侧施作混凝土导墙。
3.2.2咬合桩单孔施工工艺流程
      (1)钻机就位　当定位导墙有足够的强度后,用吊车移动钻机就位,并使钻头钢绳中心对应定位于导墙孔位中心;
      (2)单桩成孔　采用泥浆护壁，正循环施工工艺成孔; 达到设计标高后立即清孔
      (3)灌注混凝土　清孔后采用水下混凝土灌注法施工;
   3.2.3 排桩施工工艺流程
流程:Ａ1→Ａ2→Ｂ1→Ａ3→Ｂ2→Ａ4→Ｂ3……,如图所示。

3.3 控制措施
       (1)成孔精度控制　为控制咬合桩的成孔精度达到施工要求,采用成孔精度全过程控制的措施。每进1米用测斜仪进行孔内垂直度检查。发现有偏差时及时进行纠偏调整。
       (2)Ａ桩混凝土缓凝时间的确定　在测定出单桩成桩所需时间ｔ后,可根据下式计算Ａ桩混凝土缓凝时间Ｔ
 Ｔ=3ｔ+Ｋ
       其中,Ｋ为储备时间,一般取1.5ｔ。

3.4特殊情况处理
3.4.1漏浆、塌孔处理
施工中将储备足够的堵漏材料以备用。在造孔过程中，如遇漏浆、塌孔等事故，则采用改善泥浆性能、加大泥浆比重法、向孔内加入粘土、锯末、水泥等措施，确保孔壁稳定和槽孔安全。
3.4.2掉钻、埋钻处理
掉钻、埋钻等孔内事故，在防渗墙施工中经常发生，若不能及时正确处理，将直接影响到工程施工，施工过程中若出现掉钻或埋钻时，将及时组织人员分析事故发生的原因，采取“绳套法”、“打捞法”、或“埋钻移位处理法”等方式进行处理，可充分保证工程施工顺利进行。
3.4.3砂层处理
根据本工程特点，钻进中必然遇砂质地层，将采取如下特殊措施：
(1) 严格控制抽碴次数和时间，加大泥浆比重；
(2) 向孔内投入大量粘土和块碎石，反复冲击加固孔壁务必要成孔，并且要深入基岩一米，保证成孔良好，确保浇注成功。
3.4.4漂、孤石处理
在造孔过程中，如遇漂石、孤石以及风化岩块等，影响钻进工效时，则在确保孔壁安全的前提下，采用孔内定向聚能爆破措施，或在漂、孤石比较富集的部位，采取预爆等措施来提高钻进工效。
3.4.5浇筑事故处理
在浇筑过程中如出现浇筑事故，则优先考虑选用：清除孔内混凝土，重新浇筑混凝土的方法；如清除困难则在上游侧补一道防渗墙，并要保证新墙与旧墙的可靠连接，或用灌浆、高喷等方法处理。无论采用何种处理措施，都需取得监理工程师的同意，并确保墙体的质量。
4.工进度计划
施工进度计划见施工进度计划表4-1。
表4--1 防渗墙施工进度计划表

月份
内容
1月
2月
备注
施工临建
21日之前

防渗墙施工
21
21
30天
退场

5.劳动力计划
表5—1 拟投入本工程的劳动力计划表
序 号
工 种
单 位
人 数
1
管理人员
人
12
2
工程师
人
3
3
值班技术员
人
3
4
辅助人员
人
4
5
施工机组人员
人
52
6
其他
人
4
合计
人
78
6.施工设备
1．施工机械及设备
表6-1 施工投入机械及设备计划表
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
备 注
1
冲击钻机
CZ-22
台套
10

3
装载机
ZL50
台套
1

4
泥浆搅拌机
WZ-2m3
台套
4
卧式搅拌机
5
吊车
20T或12T
台
1

6
水泵
3PNL、6PQ
台
6
泥浆、清水泵各10台
7
电焊机
30KVA
台
4

2．主要原材料
根据设计工程量和设计墙体材料的一般配合比估算，计划需投入的主要原材料见下表示：
表6—2 主要原材料计划表
序 号
材料名称
单 位
数 量
备 注
1
粘土
T
1750

2
425R水泥
T
3600
(PO.32.5)
3
砂
M3
3188.5

4
石
M3
4358.8

7．质量检查
7.1防渗墙成墙28天以后进行检查孔施工。在防渗墙轴线上平均每60～80m布置一个检查孔，或检查孔数量按槽孔的10%～15%计算，且应保证接头孔段至少有一检查孔。检查孔深应接近防渗墙深度，检查孔位置具体情况由施工单位、监理工程师、地质及设计人员研究决定，钻孔取芯为每一孔取三样，并利用检查孔作分段压水试验，每孔均分段5ｍ做压水试验，压力为0.3Mpa,压水合格的标准按单位吸水率小于3Lu控制。芯样应进行室内物理力学试验。
检查孔封孔方法为机械压浆封孔法，封孔材料为水泥砂浆。
7.2机口取样
在混凝土搅拌机口或槽口随机取样，试验室测试混凝土主要性能指标。取样数量要满足混凝土试验要求，并拟请监理工程师批准。
7.3槽孔检测
造孔质量检查采用“重锤法”检测，可测量槽孔孔形、孔斜等参数，且快捷方便，简单易懂。清孔质量检查使用泥浆测量仪器检测泥浆比重、粘度、含砂量、孔底淤积厚度等指标。
8.保证工程质量的措施
8.1质量保证措施
我局质量目标是：单元工程合格率100%，优良率不低于80%。本工程施工的质量目标是：优良。
(1)严格执行国家和行业有关技术规程、规范及设计等技术要求。
(2)严格执行我局的质量体系文件的有关规定。
建立以项目部全权负责的质量保证体系和健全的质量监督机构。施工班组设立兼职质检员，项目部设质安组，专职质检员现场三班值班。由专职质检员全面负责现场施工质量管理、检验及控制。
(3)严格控制特殊过程关键和工序的质量情况，确保施工全过程始终处于有效控制状态，以预防不合格品的产生。
(4)严格执行验收“三检制”。在施工全过程，对各道生产工序及工序产品由班组初检，初检合格后由现场值班员复检，复检合格后由质安组会同监理工程师进行终检，合格并签字认可后方可转入下一道工序。
(5)针对本工程技术要求，开工前对有关的管理人员和操作工人进行专门培训和考核，不合格者不得上岗。
(6)建立严格的质量管理制度，实行质量目标管理，项目经理控制质量总目标的实现，并将质量目标分解到各级质检机构，落实责任和权限。
(7)加强质量教育，强化质量意识，实行“质量奖惩制度”。
8.2质量保证体系结构图
项目副经理
项目技术主管
质检部门
质检员
技术员
项目经理
施工机组
综合组
图8-1 质量保证体系结构图

8.3工区和各主要职能部门和关键岗位质量责任（见图8-2）：
职能机构
关键岗位
质量责任
具体措施
质量
目标
工程部长
质量检查部长
试 验 员
修配车间
物资部长
技术主管
项目经理
负责本项目施工合同及施工全过程的管理，
对本项目产品的质量负全部责任。
贯彻执行各种技术标准、法规及工程局的质量方针、目标，对本项目的质量管理负全面技术责任。
保证施工设备正常运转
跟踪监控各种原材料及半成品质量
负责采购和检验工程所需物资，
对所购材料负直接责任；
机长
班长
记录员
操作手
监督执行施工作业文件和监理、设计要求，
对工程质量负主要责任
严格执行技术要求、工程师指令，对每道工序认真
操作，履行自检，对施工质量负直接责任。
现 场 值 班 员
认真控制现场每道关键工序的施工，做好复检工作，对工程质量负直接责任。
建立组织机构及规章制度，明确部门权责，保证资源配置；
负责管理施工合同及施工全过程；组织控制业主提供产品，组织制定纠正或预防措施；组织质量意识教育和培训工作。
组织编制施工文件，落实设计技术要求，制定各部门、各岗位的质量职责；组织施工过程能力鉴定和计量管理工作；制定预防和纠正措施；负责组织岗前培训和竣工总结。
勤保养加工与机修设备；定期、按程序要求检修施工设备。
按试验规程和施工技术要求定期检测或送检。
评定和选择所采购产品的供货方；按程序进行进货检验和验收；制定A、B类物资采购计划；做好库存物资的存放、保管、标识和维护工作。

指定专职质检员对施工环节进行抽查；安排现场技术员，解决施工中各种异常问题；制定有关技术措施，落实设计和监理要求；履行各种报表、资料的整理和传递工作。

认真完成班组自检程序；坚持持证上岗；精心操作；发现问题，及时汇报并处理；

坚持每道关键工序的现场验收；任意抽查施工中各施工环节；对不合格和违规工序，当场指出并责成返工处理；及时总结当班施工情况，完成质检记录。

确保分部分项工程施工质量合格率达100%，优良率确保80%，力争85%，施工中无重大质量事故，最终验收一次合格。

图8-2 主要职能部门和关键岗位的质量责任网络图

9.施工安全的技术及组织措施
9.1由主抓工程质量安全的工区副主任负责主抓安全工作。制定本工区的安全生产制度，实行安全生产责任制；制定安全生产奖罚措施，将职工安全生产与经济利益挂钩。
9.2工区设专职安全员制定安全生产措施，明确规定安全生产注意事项，并监督、检查其实施。专职安全员有权在施工现场根据安全生产制度、安全生产措施开据罚款单。
9.3要求所有参加施工人员熟知本工种的安全技术操作规程。并在工程施工之前，组织所有员工进行安全生产教育，使员工明确“安全生产、重在预防”，牢固树立安全生产意识。
9.4工地设置让监理工程师满意的警告与危险、安全与控制、交通指示等安全标志；在需要的地方配备保护器材。
9.5给所有员工按规定配齐劳保用品。要求所有进入施工现场人员必须配戴安全帽。
9.6每星期至少进行一次安全生产大检查，积极查找事故隐患，并针对查出的事故隐患制定纠正与预防措施。
9.7加强安全生产教育，强化安全意识，实行“安全生产奖惩制度”。
9.8所有特殊工种人员必须持证上岗，作业时有专人指挥。
10.环境保护方案及措施
10.1生活区、拌和楼的废水用排水沟排至监理工程师指定地点。
10.2生活垃圾集中堆放,并定期拆至场外指定地点。
10.3在施工平台的附近设置排水沟、集水池，将施工废水、废浆排至场外。
10.4施工废弃物品，不能回收的，同生活垃圾一样处理。
10.5定期保养施工设备，减少噪音。
10.6检查汽车、装载机、吊车等用油设备的废气排放量，不合格者不得使用。
10.7施工期间，不得随意燃烧树木及废物，以免污染空气。
10.8未经允许不得向水中排放化学及有关物质。
10.9遵守国家和地区环境保护的各种条例。

中铁八局一公司第二项目经理部
二○○七年十二月