新庄大桥主桥水中墩专项施工方案.doc

新庄大桥主桥水中墩专项施工方案

一、 设计说明：
1、方案简介
新庄大桥主桥P20、P21位处芜申运河河内，平面位置如下图：

水中墩施工平面图

芜申运河施工水位约为+2.0m，墩位处河床标高在-2.0m~-2.5m之间，水深约4.5m。由上图可知，墩位中心离河岸线9.7米，承台设计底标高为-4.374m，高度2米，基坑深度6.5米左右。
P20、P21桩基施工，原定沿河岸边做填土围堰的方案，该方案存在以下缺陷：
（1）墩位离河岸距离较远，河水较深，围堰填土量太大，且后期的河道清理工作困难，会给河道通航造成不可避免的破坏性影响；
（2）由于填土围堰大部分在水面以下，外缘放坡角度必须增大，导致河道通航净宽过小，影响水运的通畅；
（3）围堰外缘处河水流速很大，抛沙袋做填土护坡不可控性太大，且沙袋用量很大，过于费工费时；
（4）芜申运河为水运河道，过往船只频繁，而且大部分是大吨位货船。填土围堰的使用周期约为60天，船只行进带来的水流反复冲刷护坡，会破坏护坡的稳定性。如护坡遭到破坏，围堰土会从外围开始被水流带入其他河段，影响河道深度的同时，也会给围堰上桩机施工带来极大的安全隐患；
（5）该地区的地表土多为粉质粘土，饱水状态下抗剪性能太低，可塑性太小。用该土做围堰回填材料，围堰的稳定性太差，承载力过小。由于围堰上面的施工机械，如桩机、挖掘机、运土车等都属于重型机械，施工安全性得不到保障。
填土围堰方案的不可控因素太多，安全性太低，对河道会产生不可恢复性破坏，不符合绿色施工、安全施工的原则。综合考虑以上原因，我项目部拟改用搭设桩基施工平台的方案。在墩位处插打Φ600x10钢管桩做平台支撑，钢管桩顶纵横架设HW400x400型钢做承重梁，[32a槽钢铺面。平台搭设好后，进行桩基施工。桩基施工结束后，拆除平台，在承台外围插打小字口咬合的拉森钢板桩围堰，围堰内抽水清淤，进行承台墩身的施工。
2、采用规范：
（1）《地基基础设计规范》DBJ08-11-99
（2）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002
（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
（4）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
（5）《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-96
（6）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
（7）其他有关的规范及规程。
二、 施工程序
搭设施工平台
桩 基 施 工
拆 除 平 台

插打拉森桩围堰
拆除围堰
基坑开挖
承台墩身施工

三、 平台搭设方案
1、平台布置及主要工程量：见附件。
2、平台及栈桥要求
（1）施工前需摸清地下管线、障碍的确切情况，取得河道管理部门书面许可方可施工；
（2）为平台施工及钢板桩围堰施工方便，设置长5.2*宽6.5米的钢栈桥连接连接至岸边，每个承台1座，栈桥采用φ600*10钢管立柱打入河床，间距3米x2米。钢管柱顶焊700*700*20的桩帽封头板，柱与柱之间采用20#槽钢做水平撑和剪刀撑，柱顶上横梁采用H400*400*13*21型钢，再在横梁上布置H400*400*13*21型钢做纵向承重梁，纵梁上横向满铺铺[32a槽钢铺面，相互电焊连接；
（3）平台尺寸为长35米*宽9米（平行四边形），每个承台1座。采用φ600*10钢管立柱打入河床，间距4米x4米。纵横梁及平台面结构与栈桥相同；
（4）施工过程派专人现场指挥、监督，确保安全施工。
3、施工工艺流程
清除地面、地下障碍物---整平岸上场地，与河岸平齐---设备进场拼装---打设栈桥钢管柱---安装封头板---安装钢横梁---安装钢纵梁---铺槽钢---打搭设平台钢管桩---安装封头板---安装钢横梁---安装钢纵梁---铺槽钢--桩基施工--拆除平台槽钢--拆除纵梁、横梁--拔除钢管桩。
4、主要施工工艺
（1）本工程先进行钢栈桥的施工，分施工段从河边往河道中央施工，钢栈桥立柱打设采用50吨履带吊和60KW振动锺施工的方法打入，利用水平仪控制钢管柱的顶标高，钢管柱横向间距3米，3根/排，纵向间距为2米，钢管立柱打完后，利用气割修正或垫铁板的方法控制钢管柱的顶标高，柱顶封头板600*600*16，横梁采用400*400*13*21型钢，长6.5米，与封头板电焊连接，柱与柱之间安装水平撑和剪刀撑，采用20#槽钢电焊连接，后再安装钢纵梁，长5.2米，间距1.2米，与横梁点焊连接。完成纵梁安装后即可铺30#槽钢，长6.5米，与纵梁梁点焊连接，并在槽钢面上铺废旧木工板或石子垫层，防止履带吊的履带与槽钢钢性磨擦而损坏。
（2）栈桥施工结束后，履带吊在栈桥上进行平台的搭设工作。平台施工工艺与栈桥相同，钢管桩位置需提前定位，以免与钻孔灌注桩位置冲突。
（3）平台施工结束后，钻孔桩机上平台进行桩基施工。施工前，测量人员对桩位进行施工放样，在平台面上做好引桩。根据护筒尺寸，切割槽钢，四周用槽钢焊接，形成方形桩孔。桩孔的切割可提前进行，钻孔灌注桩施工前后，必须用护罩盖好，防止操作人员及小型机具落水。
（4）一个承台的全部桩基施工结束后，方可拆除平台，拆除顺序与安装顺序相反，外侧钢管桩间隔拔除一半，留下的做拉森桩围堰导向架安装使用。栈桥暂不拆除，留作拉森桩围堰施工平台及承台墩身施工走道。

四、拉森钢板桩围堰施工方案
1、围堰布置及主要工程量：见附件。
2、拉森桩围堰要求：
（1）在施工前必须摸清地下障碍、周围管线的确切情况，取得河道管理部门书面许可方可施工，采取切实有效的措施，以确保围护结构的完整性。
（2）本围堰工程采用Ⅳ#18米拉森钢板桩,根据水文资料，运河正常水位为+1.5米,钢板桩桩顶标高取+3.0米；
（3）围堰按承台边外放工作面1.5考虑，尺寸为37.6米x8.4米，净周长92米,拉森桩用小咬口方式连接，四周转角加异型角桩5根吗，每座围堰共计拉森钢板桩227根,异型角桩8根.
（4）设二道围檩，第一道围檩支撑采用H400*400*13*21型钢，安装位置位于桩顶标高下0.5m，即+2.5m;第二道钢围檩支撑采用H400*400*13*21型钢双拼，安装位置位于桩顶标高下4.5m，即-1.5m。
（5）根据周边环境情况及土质情况为粉质粘土,基坑开挖时，采用先撑后挖的方法，不得盲目施工，严格按照施工技术安全交底，同时作好基坑内的排水工作，保证基坑内部无积水。
3、施工工艺流程
清除地面、地下障碍物---设备进场拼装---按装第一道围檩做导向控制架---打设钢板桩---围堰内抽水--安装第二道围檩支撑--基坑挖土---浇筑封底砼--承台施工---拆除第二道围檩支撑---墩身施工--拆除第一道围檩--拔钢板桩--拆除栈桥。
4、主要施工工艺
（1）第一道围檩圈梁临时固定在平台拆除时留下的钢管桩上，圈梁外侧按6米间距插打临时桩，临时桩上与圈梁等高水平固定一排拉森桩，与圈梁水平间距0.4m，每2m用短钢筋与圈梁焊接固定。拉森桩在此导向槽之间插打，确保拉森桩位置准确。圈梁固定时，需测量好标高，保证高度及水平。导向槽的安装单边进行，即一侧钢板桩打完后，根据最后一根桩的位置，安装相邻边的导向槽。
（2）自靠外侧的一角开始打设第一根异性加强角桩，严格控制好第一根桩的垂直度。第一根桩打设好后，按顺时针或逆时针的顺序依次打完所有的拉森桩。最后一角合龙处补打1~2根桩加强。
在合龙前剩最后2～3片钢板桩未插打时，开始测量并计算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。钢板桩围堰在合龙时，两侧锁口不一定平行，会出现上大下小或上小下大，左右偏移等情况，采用如下措施进行调整：

合龙口尺寸上下都大时，在合龙口两侧钢板桩上点焊上下平行吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车相向对拉，直至符合要求为止。
合龙口上大下小时，只在合龙口两侧钢板桩上部点焊吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车相向对位，直至符合要求为止。
合龙口上小下大时，只在合龙口两侧钢板桩上部点焊上下平行吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车向上部进行相向对拉，下部反向外 拉，直至符合要求为止。
合龙口尺寸上下都小时，在合龙口两侧钢板桩上点焊上下平行吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车反向外拉，直至符合要求为止。
如果采取以上措施仍不能解决合龙问题，就采用特制型桩合龙。
（3）拉森桩打设完成后，延第一道围檩圈梁的下口在拉森桩上焊接围檩托架，托架焊好后拔除留下的钢管桩。安装围檩支撑，抽水至-2.3m焊接第二道围檩托架，托架焊好后，安装第二道围檩圈梁、支撑，连接部位按照图纸焊接、加强。托架用20#槽钢制作，间距2.5m，托架须与围护桩可靠焊接。钢围檩全部采用HW400*400*13*21型钢，型钢接头采用400*350*16连接翼板和400*350*16连接腹板，每隔1米在腹板两侧焊接350*190*20的加劲板，支撑处按0.2米间距加强。圈梁拐角处上下焊接两块600*600*20加劲板连接，斜撑钝角处上下焊接两块300*150*20加劲板加强。双拼围檩两侧每隔2m用400*400*20钢板焊接连接。
（4）围檩拆除顺序与安装顺序相反。
（5）基坑开挖采用明挖的方式。第二道围檩安装好后，将围檩内的水抽光，用高压水枪冲刷河床，用泥浆泵将泥浆抽出。如遇粘土层，冲刷困难，考虑采用长臂挖机挖土。基坑底高程为承台底标高下降0.1m，即-4.474m，基坑开挖到位后，浇筑0.1m厚C25砼垫层。
（6）承台施工结束后，在承台四周浇筑0.4m厚冠梁砼，待冠梁砼达到设计强度后方可拆除第二道围檩支撑。
（7）承台、墩身全部施工结束，砼达到设计强度后方可拆除第一道围堰。

五、P20、P21水中墩整体规划
1、P20、P21共计四个承台，以上方案为单个承台的施工程序。由于该工程工期紧张，暂不考虑平台及围堰翻打，所有材料都是进场材料。
2、四个基坑流水作业，根据具体进度，可考虑进场两套设备，同时进行两个基坑的施工。
3、为保证平台及围堰的安全，在每个墩位的上下游，分别用12米长Φ600x10的钢管桩按4m间距插打5根，做防撞桩，防止过往船只撞击平台围堰。

六、质量保证措施
1、钢栈桥的钢管柱与钢梁连接采用焊接方法，焊缝不得小于8mm，满焊。
2、纵梁与横梁及30#槽钢与纵梁连接采用点焊方法。
3、钢板桩施工前应检查好钢板桩是否完好，有无变形，做好矫正工作，保证钢板桩顺直。
4、拉森钢板桩施工前，要先涂减磨剂（一般为黄油），以防拔桩时顺利拔出。
5、钢板桩在打设时，先用吊车将板桩吊至插桩点进行插桩，并控制好钢板桩垂直度（采用吊锤目测方法）,不让板桩位移。打设至预定深度后，应将钢板桩与围檩支架联接固定。
6、围檩与钢板桩相接处必须垫实，最好用铁板顶撑,采用焊接方法进行。
7、钢板桩的拔除：待桥墩承台基础底板砼的浇作和桥墩的浇作完成后并达到设计强度,方可拔除拉森桩；拔桩采用50吨履带吊，配合60KW振动锤，间隔振动的方法，每次振动15min,连续工作不超过1.5h。
8、围护拉森钢板桩拔除的机械停留在河岸边或栈桥上施工，拔桩时及时进行钢板桩驳运上岸，并运出工地入库。
9、围檩接口处必须用联接板焊牢，焊缝不得小于8mm，满焊。
10、围檩施工时应保证托架的电焊质量。支架的焊接必须牢固满焊，焊缝厚度不得小于8mm。
11、钢支撑拼接和安装支撑必须平整无弯曲，最大误差不得大于2‰。
12、支撑安装与基坑挖土是不可分割的一个整体，必须互相协调、配合。
13、支撑电焊连接，焊缝厚度不得小于8mm。
14、挖土施工必须严格执行施工方案，不得随意碰撞钢支撑。
15、必须做24小时监测，对支撑轴力变化，围护位移，场外土体和管线的变化情况，互通互报，以利及时采取措施。
16、对支撑的拆除必须按设计要求，不得随意施工。
17、认真学习、熟悉施工图纸，组织精干力量施工。
18、支撑施工严格按《地基基础设计规范》DBJ08-11-99的规范要求及设计要求进行施工。

七、安全及文明施工：
1、进入施工现场必须遵守安全生产六大纪律和工地有关规章制度。
2、对参加施工的全体，必须实行三上岗一讲评制度，对特殊工种、起重机械等必须要有专人负责，专人指挥，并持证上岗。
3、注意安全用电，设备保持清洁完好，每天上班前必须对起重机械、吊具设备、电器、电源进行检查，检查完好后方能施工。
4、必须使用好劳防用品，对参加施工的人员要衣装整齐，礼貌待人。
5、对大型机械，履带吊机必须铺设路基箱，不得在软地基及松土上行走施工。
6、钢板桩、钢支撑、围檩等长构件起吊时必须加强指挥，避免因惯性等原因而发生撞坏现场其它设施或伤人。
7、经常检查起吊钢丝绳损坏情况，如断丝超出要求应立即更换。
8、挖土过程中挖土机械严禁碰撞支撑，操作人员必须谨慎操作。
9、由于该构筑物所处的地理位置位于河道二边，施工时要特别注意施工人员的人身安全，选派会游泳的施工人员施工，并每人配备救生衣和配备小船一条。
10、在施工期间维护好施工区域和生活区域内的环境卫生，不乱倒建筑垃圾及生活垃圾。
11、推行标准化作业的现场管理，设专职文明施工管理员1人；办公室、工具间、休息间物件按标准化要求统一摆放，房间每天做好清洁工作；创造一个优良的舒适的工作环境。

八、施工机械的配备：
1、50吨履带吊 1台（按现场需要增加）
60KW振动锺 2只（按现场需要增加）
2、25吨汽车吊 1台(按现场需要否而定)
3、电焊机 6台
4、气割 2套
5、DS-3水准仪 2台
6、J—2经纬仪 2台
7、300t浮吊船 1艘（按现场需要否而定）
8、200KW发电机 1台（备用）

九、施工人员配备:
1、施工负责人 1名
2、施工技术员 1名
3、起重指挥 2名
4、电焊工 6名
5、打桩工 6名
6、机操工 5名
7、辅助工 4名
十、施工工期:(单个基坑)
1、打设钢栈桥 3天
2、打设平台 15天
3、打拉森钢板桩 15天
4、拔拉森钢板桩 5天
5、安装钢围檩、支撑 3天/道
6、拆除钢支撑 1天/道
7、拆除平台 3天
8、拆除钢栈桥 1天
（以上为净施工时间）

附件：《栈桥主要工程数量表》
《平台主要工程数量表》
《拉森桩围堰主要工程数量表》