外环河围堰施工方案.doc

京沪高速铁路天津西站站场及相关工程
津沪联络线特大桥DJHK122+530.01---DJHK122+890.82
斜拉桥61号墩河道施工方案
一、工程概况
（64.6+115+115+64.6）m矮塔斜拉桥为新建京沪高速铁路天津西站站场及相关工程津沪联络线特大桥的一部分，桥型布置图如图1所示。
图1 桥型布置图（单位：cm）
桥梁结构采用三塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥，计算跨度（64.6+115+115 +64.6）m。中塔采用墩塔梁固结形式，边塔采用塔梁固结、塔墩分离、桥墩上设置支座的形式，边墩采用连续梁形式。斜拉索为横向双索面体系，立面采用半扇形布置。横向双线中心间距4.2m。主梁宽度14.4m。索塔横向间距13.4m。
其中61号墩位于外环河内，在桩基与承台施工过程中需要筑岛围堰后方可施工。
斜拉桥与外环河的关系见：斜拉桥61号墩与外环河的关系图。
二、外环河情况调查
外环河为天津市的景观河，河水流动性不大，主要靠大气降水及地下水补给，河水的流动主要由排水或取水引起，根据排水与取水地点的不同，两个方向均会流动。根据沿线调查，2根2米的圆涵可满足流量需要。

61号墩位处河道结构见下图：

浆砌片石厚0.5米，淤泥厚0.4米。

三、施工方案
通过与当地水力部门商恰，天津市海河管理处同意在满足外环河流量条件下（2根2米排水圆涵）施工可以采用土围堰和钢板桩围堰，待主桥下部构造施工完毕后须恢复河道原样。
施工步序为：从外环河西岸施工U字形土袋围堰，其中在计划安装排水圆涵处搭设钢管架施工平台以使围堰在此断开----吊装安放排水圆涵----继续土袋围堰使围堰形成封闭体----将堰内围起部分水抽干，清除河底淤泥，承台开挖范围内河底(河堤)铺砌 破除，设置防渗层，回填粘土，并压碾密实----移入钻机进行桩基施工----对围堰承台部分插打钢板桩进行二次开挖---开始承台的施工----回填承台至原铺砌底----修复河底（河堤）铺砌---围堰拆除----与天津市海河管理处办理交付手续。
四、主要项目的施工方法
1、围堰施工
①、围堰尺寸设计：
水中土袋围堰，拟定围堰填土高度为3米（排水圆涵填土高度2米），高出最高水位0.5米，上口填土宽度为2米，内外侧坡度为1：1。
②、围堰平面布置如下图

③、施工方法
用编制袋盛装松散粘性土，装填量为袋容量的1/2～2/3，袋口用细麻线或铁丝缝合，施工时将土袋平放，上下左右互相错缝堆码整齐，水中土袋用带钩的木杆钩送就位。
2、排水管涵的施工
排水管涵采用购置2米排水圆涵，共2排，每排16根36米，采用20t吊车吊放就位。
3、回填粘土施工
土袋围堰施工完成，立即采用大功率水泵，将堰内积水排出堰外，再用挖掘机清淤，并将河底（河堤）铺砌凿除后清出堰外，减少对桩基与承台施工的影响。
回填土采用粘性土回填,用蛙夯分层夯实，压实系数为0.9 左右。在夯实过程中，如有弹簧土现象，应及时翻开晾干或挖除换土处理。
4、钢板桩施工
在已填好的围堰上进行桩基施工，桩基施工结束，移出钻机，对围堰承台部分进行二次开挖，并打入钢板桩。
钢板桩采用德国拉森Ⅳ型钢板桩，桩长12m，重量75kg/m，截面抵抗距W=2037cm3，允许应力[σ]=180Mpa；导框采用HPH200×200 H型钢，内支撑采用HPH400×400×30 H型钢，允许应力[σ]=180Mpa；斜撑采用组合截面压杆，根据实际应力确定。
钢板桩围堰采用单层矩形围堰形式，由定位桩、导框、支撑及钢板桩组成，导框采用型钢，定位桩采用Ф300无缝钢管。如图所示：

钢板桩运到现场后立即进行检查、分类、编号及登记。检查包括锁口和桩身检查，凡有弯曲、破损、锁口不合的均应修整，按具体情况分别用冷弯、热敲、焊补、铆焊、割除或接长等方法处理。插打时在单块桩两侧锁口处涂以黄油以减少插打时摩阻力，并增加防渗性能。型钢制成的内导梁和导框形成单层围笼，顶层导框兼作施工平台。
打拔桩设备采用打拔桩机进行打拔桩。在安装围笼时，先进行定位测量，然后打入定位桩，再在定位桩上挂装导框。
钢板桩插打方法为：开始的一部分逐根插打，后一部分则采用屏风式打入法施工，施工时将7～10根钢板桩成排插入导框内，使它呈屏风状，然后再施打。将屏风两端的一组钢板桩打至设计标高并严格控制垂直度，用电焊固定在导框上，然后按照顺序分2次或3次每次打入1/3高度，直至施打到设计标高。
插打顺序为：每边由一角插至另一角，直至合笼。
插打钢板桩时要严格控制好桩的垂直度，特别是第一根桩要从两个相互垂直方向同时控制，确保垂直不偏。插打一块或几块桩稳定后即与导框进行联系。插打钢板桩的过程中测量人员应对插打桩位置进行符合，偏差超限的应及时纠正。
待所有钢板桩插打完毕后由上层导梁将所有钢板桩联结成一整体。然后进行土方开挖，转入承台施工阶段。开挖过程中配合大功率水泵进行降水，挖至每道支撑中心标高下0.5m时立即安装支撑，支撑完成后在继续开挖，挖至基坑标高后用50cm厚C25砼进行封底。
5、河底（河堤）铺砌的恢复施工
①材质要求
片石应质地坚实、强度一般不低于MU20，岩种应符合设计要求，无风化、裂缝；块石中部厚度不应小于20CM，块石上的污垢、水锈使用前应用水冲洗干净。
水泥采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，应用出厂合格证或试验报告。
黄砂采用中砂，并用5MM 筛孔过筛；砂的含泥量不应超过5%，不得含有草根等杂物。
②、主要机具设备
砂浆搅拌机、筛砂机、大铲、瓦刀、手锤、大锤、托线板、线坠、角尺、水平尺、皮数杆、泥桶、筛子、勾缝条、手推胶轮车、磅称等。
③、施工操作方法
砌筑方法采用铺浆法，砂浆必须饱满，叠砌面的粘灰面积（即砂浆饱满度）应大于80%。用较大的平块石，先砌转角处、交接处，再向中间砌筑。对不能同时砌筑面又必须留置的临时间断处，应砌成踏步槎。砌前应先试摆，使片石大小搭配，大面平放朝下，外露表面平齐，斜口朝内，逐块卧砌坐浆，使砂浆饱满。石块间较大的空隙先填塞砂浆，后用碎石嵌实。严禁先填塞小石块后灌砂浆的做法。灰缝宽度一般控制在20-30MM 左右，铺灰厚度40-50MM。
砌筑时，石块上下皮应互相错缝，内外交错搭砌，避免出现重缝、干缝、通缝、空隙和孔洞。
勾缝采用凸缝，勾缝前应先剔缝，将灰浆刮深20-30MM，墙面用水湿润，再用1:1.5—2.0 水泥砂浆勾缝。缝条应均匀一致，深浅相同，外型与原有的外型一致。
6、围堰拆除
施工完成后，将围堰拆除，恢复河道原状。围堰的拆除与围堰施工顺序相反。即：用挖掘机从河道的东侧向西侧进行掏挖，所有围堰土袋土方完成后，搭设脚手架施工平台，用吊车将排水圆涵调出河外，外运存贮。
7、其他
钻孔桩及承台施工方案见相应专项施工方案。
五、施工安全
１、施工现场建立健全安全组织机构，设专职安全员，各工种、各班组设立兼职安全员。
２、施工现场要有完善的安全保障措施，醒目的安全标志和护栏，进入工进戴好安全帽及其他劳防用品。
３、建立健全安全生产操作规程和规章制度，工人进入工地前必须认真学习本工种安全技术操作规程，未经安全知识教育和培训，不得进入施工现场操作。
4、机电设备必须专人操作，严格遵守操作规程，特殊工种(如电工、机修工、车辆驾驶员等)必须持证上岗。
5、现场电缆必须架空布设合理。照明充足，各种电器控制设立二级漏电保护装置，用电设备实行“一机一闸一保护”。
6、电器、线路修理时必须断电，并挂上警示牌；电器控制系统必须有防雨设施。
7、现场施工人员必须严格执行国家、行业，有关安全操作规定，加强教育工作，提高安全意识。
8、所有参与近水作业的人员必须身穿救生衣。
9、在排水、清淤、回填土方过程中，必须坚持昼夜抽水，直到填方完成。
10、在排水、清淤过程中，现场应有专人检查堰堤的安全，发现不安全因素，应及时汇报或采取有力对策措施排除险情。
11、围堰完成，在场地周围施工彩钢板围挡，防止人员落水。
12、备足大管径应急水泵，在管涵过水能力不足时，立即启动抽水跨越围堰。
六、环境保护与文明施工
1、在钻孔桩施工过程中，及时将泥浆外运，严禁泥浆排入外环河中。
2、在运输车辆的车箱上覆盖一层棚布，防止尘埃、泥土污染环境和在运输过程中坠落伤人或扎坏其它车辆。
3、在出入口处派专人清扫公路上的散落物并经常洒水，以减少尘埃对周围环境的影响。
4、围堰土袋封口严密，防止土袋开口污染外环河水。
增加：
补1、泥浆外运采用抽吸车运到指定处理场集中处理。