承台施工作业指导书43.docx

杭甬铁路ZQ-1标段桥涵工程

桥承台施工作业指导书

单位 中铁三局杭甬指挥部
编制 徐建民
审核 韩仁义
批准

2009年08月13日发布 2009年08月14日实施

杭甬铁路桥涵工程
承台施工作业指导书
1、适用范围
适用于杭甬客运专线铁路ZQ-1段桥承台施工。
2、作业准备
2.1内业技术准备
在开工前，认真研读设计文件，分析地质情况，实测基坑开挖深度，探讨具体采用方案，编制实施性基坑开挖施工组织设计，制定安全保证措施，编制应急预案，对参加施工人员进行技术交底和岗前培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
根据编制的施工组织方案，认真进行基坑外业测量和基坑放线，准确定位基坑上口位置，严格控制各步施工技术要求。
3技术要求
3.1每步施工技术必须下达明确技术交底
3.2施工所需机械设备状态良好，材料准备齐全满足施工需要，材料质量符合设计要求
3.3每步施工需自检合格，并应报监理检查认可。
3.4施工人员必须经培训合格，方可上岗。
4、施工程序与工艺流程
4.1施工程序
每个承台为一个完整的作用区，分施工准备，基坑开挖，桩头处理，桩基检测，基地处理，支立模板，钢筋绑扎，浇筑混凝土，养生拆模，基坑回填
4.2工艺流程

5 施工要求
5.1施工准备
施工前技术对现场进行调查，了解现场情况及地质情况，确定开挖施工方案，进行技术交底，对承台进行施工放线。人员，机械设备到位。人员经培训合格，设备状态良好。
5.2施工工艺
5.2.1基坑防护方法
在河流、湖泊水塘全部采用钢板桩或单壁钢围堰施工，在没有通航要求和岸边的采用筑岛围堰；在旱地施工，根据地质情况和永久征地宽度采用，线路左右侧设钢板桩、木桩或混凝土预制桩等进行加固，线路前进方向（两承台之间的部位）采用1：1放坡施工，如果不能满足时采用钢板桩或围堰施工；如地表水丰富，采用井点降水施工，边坡按1：1放坡施工。在施工水中承台时，利用钻孔桩施工已搭设施工平台进行围堰施工后再进行承台施工，围堰高度高出水面50cm∽100cm。无地表水位置的基坑围堰高度和原地面平齐。桩基完成后按基坑开挖线进行开挖，开挖时不能损坏围堰。
围堰的拆除对于不在连续梁处的水中墩，桥墩完成后拆除围堰，对于连续梁处的在连续梁完工后拆除
在桩基混凝土强度达到一定强度后（明挖基础没有此项要求）进行基坑开挖，陆上基坑在四周2m以外设纵横向截水沟，防止地表水流入基坑，造成塌方。有水基坑排水采取在基坑底四周设排水沟，并在基坑的一角（在承台尺寸线以外）设集水井或在基坑原地面地下水上游设井点降水或降水井进行降水，安排专人进行排水，防止积水浸泡基坑；工作面按有水基坑1m留置，受到征地限制的左右两侧按0.5m留置。
承台基坑开挖，采用围堰的用小型挖掘机开挖（不含水中采用钢板桩或钢围堰），人工配合清底，防止破坏钻孔桩外漏主筋造成伤害。开挖到距离承台底面标高30cm时，停止机械开挖，由人工清底，完成后按照设计要求施工混凝土垫层。开挖时具备放坡条件的边坡按1：1放坡，不具备条件的设围堰。在软土地层的承台基坑开挖时，挖到承台基坑底设置垫层的标高，立即施工混凝土垫层将承台基底进行封闭，防止基底涌砂和承台在灌筑混凝土过程中产生不均匀沉降，防止地面塌陷，防止周边建筑物沉降和开裂。
斜坡上桥墩的承台严格按先下后上的施工顺序，下坡方向的桥墩承台施工完成后，才能施工上坡方向承台。
5.2.2各种基坑开挖工艺
1）围堰施工
A）草袋围堰
采用草袋围堰筑岛时，岛面比施工水位高。施工时自上游开始下放铁丝笼，在围堰的迎水面堆码两重砂袋以减弱铁丝笼缝间的水流速度，在笼子的背水侧填非渗水土，围堰自上游往下延伸直至合龙，围堰做好后及时填芯筑岛，筑岛出水面后加强碾压。
草袋围堰的主要填料为粘性土，堰顶宽取1～2m，内侧边坡坡率取1:0.2～1:0.5，外侧边坡坡率取1:0.5～1:1。
用草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。采用砂性土装袋时，两侧堆双层草袋，中间设粘土心墙结构。
施工中草袋围堰堆码后，先行抽水，掏挖完内圈围堰位置处的透水层土体后堆码内圈围堰土袋，内外堰之间填筑粘土心墙，防止水塘底漏水。
B）钢板桩围堰
a、施工工艺流程
见“钢板桩围堰施工工艺流程图”。
b、施工准备
①钢板桩运到工地后均进行详细检查、丈量、分类、编号及登记。
②锁口检查：用一块长1.5m～2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩做锁口检查。检查是用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行。
③板桩长度不够时，可用同类型的钢板桩等强度焊接接长，焊接时先对焊接或将接口补焊合缝，再焊加固板，相邻板桩接长缝应注意错开。
④钢板桩采用组桩插打，每隔4～5m加一道夹板，夹板在板桩起吊前夹好，插打时逐付拆除，周转使用。组桩的锁口内均涂以黄油混合物油膏，以减少插打时的摩阻力并加强防渗性能。
⑤拼制角桩时，将一块钢板桩纵向割开后，中间用角钢或钢板弯制焊接、铆接或螺栓连接成角桩，或直接打角桩。
c、导框制作及安装
钢板桩围堰需用方木或型钢作为内导梁、导框制成围笼。内外导梁间距比钢板桩有效厚度大8cm～10cm，以利钢板桩的插打。矩形围笼导梁按设计尺寸直接下料导梁接头均安排在横撑支点处，接头用夹板螺栓连接。见“钢板桩打桩立面图”。
安装导框前，先进行测量定位。导框安装时先打定位桩或作临时施工平台。导框在工厂或现场分段制作，在平台上组装，固定在定位桩上。如果不设定位桩，可直接悬挂在平台上，待插打入少量钢板桩后，逐渐将导框固定到钢板桩上。
d、插打与合拢
①打桩选用震动打桩机打钢板桩。经过整修或焊接后的钢板桩，要用同类型的钢板桩进行锁口试验、检查。
②在施打钢板桩围堰前，在围堰上下游一定距离及两岸陆地设置经纬仪观测点，用以控制围堰长、短边方向的钢板桩的施打定位。
③钢板桩采用逐块(组)插打到底，矩形围堰先插上游边，在下游合拢。见“矩形钢板桩围堰结构平面图”，“矩形板桩围堰插打次序图”。
定位桩

钢板桩

木导桩

木楔

特制角桩

流
向

合拢点

起点

矩形钢板桩围堰结构平面图

矩形板桩围堰插打次序图

钢板桩打桩立面图
导向框
钢板桩
打桩设备
工作平台

钢板桩围堰施工工艺流程图
施 工 准 备
定位桩、导框、
钢板桩等制备
测 量 定 位
搭设水中工作平台
打 入 定 位 桩
安 装 导 框
打 入 钢 板 桩
围堰内抽水堵漏

基础、墩身施工

围堰内灌水、拆除施工平台
钢板桩拔除、整理

结 束

④插打钢板桩时保持平整，几块插好打稳后即与导框固定，然后继续插打，为了使打桩正常进行，设一台吊机来担负吊桩工作。钢板桩起吊后须以人力扶持插入前一块的锁口内，动作要缓慢，防止损坏锁口，插入以后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入，或用锤重下压，比较困难时，也可以用滑车组强迫插桩，待插入一定深度并站立稳定后，方可加以锤击。
⑤钢板桩打桩前进方向的锁口下端用木栓塞住，防止泥砂进入锁口内，影响以后插打。凡带有接头的钢板桩与无接头的桩错开使用。
⑥钢板桩组桩插打时，组桩的嵌缝用油灰及旧棉絮以钝凿嵌塞。组桩的外侧锁口均应在插打前涂以黄油或混合油膏(黄油∶沥青∶干锯末∶干粘土=2∶2∶2∶1)，以减少插打时的摩阻力，并加强防渗能力。
e、抽水堵漏
钢板桩插打完成并做好加固措施后即可抽水，抽水时检查各点是否顶紧、板桩与导框间木楔是否挤紧，抽水速度不宜过快，要随时观察围堰的变化情况并做出相应处理。随着围堰水位的下降，根据钢板桩受力计算，按设计安装圈梁和纵横竖向支撑，以确保钢板桩围堰结构稳定。当发生锁口渗漏时，用棉絮在内侧嵌塞，同时在漏缝外侧撒大量木屑或谷糠，使其由水流夹带至漏水处自行堵塞。桩脚渗漏时采用在桩脚处填筑土袋的止水方法，若桩脚渗漏是因河床透水引起的，则采用向透水层压注水泥砂浆或采用水下混凝土封底的方法止水。
f、钢板桩的拔除及整理
①钢板桩拔出前，先将围堰内的支撑及其他设施从上到下陆续拆除，并陆续灌水使内外水压平衡，使板桩挤压消失，用液压千斤顶逐根顶松，桩机拔桩用长卡环扣在拔桩孔上作为吊点。
②拔出的钢板桩清刷干净、修补整理、涂刷防锈油。在运输堆放时，不使碰撞，防止弯曲变形，堆放场地坚实平整，堆放时按板桩类型、长度分别编号、登记、堆放整齐。
g、钢板桩围堰承台施工应符合下列规定：
①插打钢板桩应有导向设备。导向围笼可一次下沉到位，也可在桩基础中先将围笼整个高出水面，在插打定位桩后与定位桩组成稳定的施工平台，利用该平台先进行基桩施工，然后再将围笼下沉到位插打钢板桩。
②钢板桩围堰合龙到封底完成过程中，应经常检查围堰外河床冲刷情况，必要时应抛石防护。
③在围堰内吸泥至设计封底底面高程后，应整平基底、清除淤泥、浇筑水下封底混凝土。待达到要求的强度后抽水，浇筑承台。
④钢板桩的导向围笼制造、组拼、起吊、浮运、定位、锚碇及下沉等应满足设计要求，钢板桩围堰的其他要求应符合验收标准中基坑围堰的有关规定。
C）钢围堰
钢围堰采用单壁结构。钢围堰施工前进行详细的技术交底工作，合理分工，配备足够的施工机械、机具，以保证围堰施工的顺利进行。
a、钢围堰制造
侧板采用单壁结构，由型钢和钢板焊制而成。侧板高度方向分层及各层高度根据实际情况。每层分块根据现场承台尺寸及开挖尺寸确定，分块的原则主要是便于加工及运输，避免产生超标变形。上、下层侧板之间的水平缝和竖缝均采用螺栓连接，缝间设置10mm（压缩后为3～4mm）泡沫橡胶垫以防漏水。侧板的作用是与底板（包括封底混凝土）共同组成阻水结构，变承台及部分墩身水上施工为陆上施工，另一用途是兼作承台施工的外模板。
内支撑由内圈梁、水平支撑柱二部分组成。
内圈梁：内圈梁分为上、中、下三层，设在吊箱侧板内侧。内圈梁的作用主要是承受侧板传递的荷载,并将其传给水平支撑柱。另一用途作为拼装侧板的靠模。除下层内圈梁与侧板之间采用连接焊缝焊接外,其余均采用间断焊接;圈梁与水平钢管支撑柱之间采用连续焊缝焊接。水平钢管支撑柱：分为上、中、下三层，分别支撑在三层内圈梁上，承受圈梁传递的荷载。水平钢管支撑柱纵、横方向交叉设置，纵向（顺桥向）为通长钢管，纵、横向水平钢管支撑柱相交处用支撑连接件连接。
b、钢围堰拼装及下沉
围堰加工制造完成后，运至墩位处拼装，拼装利用墩位钻孔平台进行，在原墩位平台基础上加焊支撑型钢，构成拼装平台。围堰的组拼工作是将各块件点焊组拼成型，待其高度、倾斜度及结构的对焊焊接情况等进行检查签证、验收合格后方可进行全面焊接。围堰采用分段拼装、分段下沉的施工方法，先拼装底节钢围堰，拼焊好后，进行全面质检。对重要焊缝进行超声波探伤抽查，确保围堰水密，结构安全。
钢围堰拼装顺序如下：①首先在作业平台上放样划线；②拼装从一个角向两边对称进行，直至合龙；③在底部装设临时支腿。临时支腿起到稳定和承重的作用。设牢固的支架，以保证底部顶面水平，必要时可在刃脚外侧临时用铁丝拉紧；④第一层围堰拼完后，利用顶、垫、拉和支撑等方法对之进行校正；⑤为加快拼装速度，可根据吊机的起重能力，在岸上分段预拼装，吊上工作平台逐段接长直至合龙。
钢围堰起吊：钢围堰起吊利用接长钻孔桩钢护筒做吊点，安装起吊设备实施，正式起吊前进行试吊，即把钢围堰吊起至离开作业平台面5ｃｍ左右，停止起吊，对钢围堰进行一次全面检查，当确认其纵、横和水平方向情况良好，无大的变形之后，再继续起吊至离开作业平台1ｍ左右后停止，锁定各倒链滑车，然后拆除工作平台。
底节拼装完毕，安装围堰起吊设备（包括起吊梁4门滑车组、卷扬机及钢丝绳等）。卷扬机布置在墩位平台上，采取措施保证其安全稳固。围堰起吊下放前严格检查起吊设备，消除安全隐患，确认正常后起吊。滑车组通过下吊点将底节围堰提升，先提高1m以后割除拼装平台，清除有碍于围堰下放的结构。利用卷扬机将围堰底节缓慢下放至水中，下放过程中保证各卷扬机下放的同步，保证各点按相同的下放速度入水。
围堰底节入水初步阶段起吊设施不松钩，保持起吊下放状态。大致调整围堰平面位置。若围堰漂浮不下沉，则浇筑部分刃脚混凝土，随围堰下沉松放起吊钢丝绳，待围堰下沉至要求位置后，停止混凝土浇筑，围堰结束起吊下放状态，围堰完全水中自浮。将围堰与墩位平台进行临时连接。快速运输、并对称安装中节钢围堰侧板，中节拼装完毕后进行质检及水密试验。经检查合格后，去除底节围堰与墩位平台临时连接，按照相同的施工方法拼装中上、上节钢围堰。
c、钢围堰着床
围堰的精确定位、着床施工与河水的流速、水位及河床冲刷及冲刷范围、冲刷后河床面高差变化情况、气象条件、围堰着床前设定的位置等因素有关，是一项受诸多因素制约的细致工作，它直接影响基础工程的施工质量。因此，围堰在着床以前及着床中，必须充分掌握其有关实测数据，并经综合分析后，采取正确措施，才能使围堰准确地着床至设计位置上。
围堰着床前，受水流影响，河床必然在一定范围内受到冲刷。设计位置处围堰刃脚下河床面高低不平，给围堰的着床工作带来困难。为减小河床的冲刷，从围堰内在设计位置偏上游一定范围内抛填大小均匀的碎石或卵石，以保护河床不被冲刷或减小局部冲刷，这样可使河床面较为平整，有利于围堰顺利着床。
围堰下沉过程中采取有效措施，保持其平面位置，防止涡流影响。下沉至围堰刃脚距河床面2～3米时，准备着床。由于围堰到位后，到着床尚有一段时间，因水流作用，形成围堰上游冲刷、下游淤积，给围堰的精确定位着床带来很大困难。围堰着床前，必须每天测量河床冲刷情况，据此确定围堰着床前的精确定位位置以及抛碎石的范围，在此期间围堰逐渐向下游溜放，所以围堰下放时需设值一定的预偏值。着床初期如围堰刃脚有部分已着床而有部分仍然悬空，此时开动吸泥机，在河床高处局部加强吸泥，使刃脚逐步地全部沉入河床。
围堰下沉至一定深度后，定期测量围堰下的河床冲淤变化，分析研究何时再接高围堰，是否需要整治河床，如何整治河床，确定围堰着床时的位置，制定着床计划。整治河床的目的是让围堰不产生过大倾斜，平稳着床。整治河床一般采用高处加速吸泥，低处回填的方法进行，可在上游或冲刷较深的部位抛填碎石或卵石，以减缓冲刷，在下游淤高部位加大吸泥力度，降低河床高差。
围堰着床务必保证位置准确,围堰倾斜满足要求,围堰在覆盖层中下沉纠偏的控制原则是:下沉初期以纠正偏移为主;下沉中后期以纠正围堰的倾斜为主。如着床精度达不到要求,提升围堰,重新着床。围堰着床位置,根据着床前河床等高线图而定，一般情况着床位置向河床高处适当偏移，以抵消围堰下沉过程中因土压力不平衡可能发生的位移。预设偏移要考虑覆盖层厚度，当覆盖层薄时，围堰在下沉过程中调位的余地很小，设偏须谨慎。
围堰底部距河床1～1.5m时，河床上冲下淤现象加快。为防止围堰下沉着床时倾斜，加快围堰下沉速度，加快河床高处吸泥速度。同时配备吸泥机迅速吸走河床高处泥沙，使围堰快速顺利着床。
d、钢围堰在覆盖层中下沉
围堰在覆盖层中是边拼焊接高、边吸泥下沉。围堰随下沉的深度增加而引起侧板摩阻力的不断加大，沉降系数逐渐减小，故采取增加围堰自重的措施，加快围堰在覆盖层中下沉。
围堰下沉的速度取决于围堰内吸泥的速度及增加配重的数量，根据围堰下土质情况需在吸泥时采用高压射水辅助吸泥下沉。在围堰吸泥下沉过程中，及时向围堰内不断补水，使围堰内水位不低于堰外河水水位，防止由于内外水头相差过大而引起翻砂。另外在吸泥时也要注意防止在底部附近吸泥过深造成翻砂，而翻砂往往会导致围堰产生较大的倾斜或位移。围堰内往往有沉积物，如地质钻具、沉落片石、铁件等杂物，施工时配备潜水设备及相关人员必要时进行清理。
围堰在覆盖层中下沉注意以下几点：
①围堰在下沉初期最易发生倾斜和位移。下沉时先以调整位移为主，后再纠正倾斜。调整位移可采用倾斜下沉法，让围堰先向偏移方向适当倾斜然后转正，让围堰向正确位置移动。
②对围堰内泥面详细测量，根据河床高差及时移动吸泥机的位置。刃脚下泥面不宜低于刃脚，以免翻砂。
③围堰下沉初期，在大量吸泥的同时，要用水泵向钢围堰内大量补水，以保证围堰内水位不低于围堰外水位。
④遇有阻碍下沉情况，及时设法探明，必要时须潜水探摸。
围堰下沉过程中，要随时测量记录围堰总高度、刃尖高程、中心偏位、顶面高差、围堰内外泥面、河床高程变化情况、围堰内外水头差等有关资料，发现问题要及时分析总结，制定对策。
e、封底混凝土浇筑
封底混凝土的施工采用垂直导管法分块分层浇筑，水下混凝土靠自身流动性向四周摊开。在钢围堰顶部设置工作平台，封底混凝土的浇筑遵循由低到高、从周围到中间的原则，以免浮泥及封底顶面的浮浆集中在围堰边缘。同时在浇筑过程中，要随时测量浇筑高度，以防超浇或欠浇。
施工完封底混凝土后进行钢围堰内抽水。抽水过程要分阶段，并及时观察钢围堰有无渗漏、变形、移位、上浮，若有异常及时停止抽水，并分析原因。严禁抽水一步到位。抽水至围堰内支撑位置时，即刻安装围堰圈梁及内支撑，内支撑的安装顺序由上至下进行。抽水完成后，分别进行承台和墩身的施工。
f、围堰拆除
墩身施工出水后，利用枯水期水位较低时段拆除钢围堰。拆除前围堰内注水直至围堰内外水位大致相同，潜水人员下潜至封底混凝土顶面位置进行水下切割。切割时纵、横向均按拼装时分块进行切割（可调整），切割完毕利用现场现有水上起吊设备吊放栈桥桥面运离施工现场。
　 g、钢围堰拼装质量应符合下列规定：
　　①、总体尺寸：每节钢围堰拼装完成后，整体尺寸应与设计要求相符，允许偏差应符合下列规定：
平面直径±D/800（D为直径）；顶平面相对高差，全围堰20mm，井箱相邻点10mm，井箱厚度±1.5mm。
　　②、拼焊质量：上下隔舱板对齐，各相邻水平环形板对齐，上下竖向肋角必须和水平环形板焊牢。相邻块件外壁板对接应准确，错差不大于1mm，接缝缝隙0～2mm，可采用对接焊、搭接焊或贴板焊接，但必须满焊并保证水密。所有壁板和隔舱板的工地焊缝，都应作煤油渗透试验，不合格者应将焊缝铲除重焊。
4）处于富水地段，基坑极易坍塌和失稳，承台基坑开挖时对超过5m的深基坑支护和临边安