浙江某特大桥深水桥墩基础及墩身施工方案.doc

灵江特大桥37#45#深水桥墩基础及墩身施工方案一、 工程概况1、桥型和结构灵江特大桥起讫里程为DK138+34.4DK140+217.59，全长2183.19m，中心里程为DK139+125.995，孔跨为40-32m简支箱梁+(70+3×120+70)m连续箱梁+11-32m简支箱梁，为双线特大桥。32m简支箱梁为单箱单室后张法预应力砼箱梁，主桥为一联（70+3×120+70）m单箱单室、变高度变截面预应力混凝土连续箱梁，箱梁顶宽13.0m（包括两侧2.0m人行道含栏杆），底宽7.0m，支座处截面适当加宽，支座处梁高9.0m，跨中梁高5.09m，顶板厚度47cm，底板厚跨中50 cm。甬台和1#36#墩位于江北岸，37#45#墩位于江中，属于水中墩，46#墩55#墩及温台位于江南岸，其中1904.09m位于直线段上，其余位于缓和曲线上，缓和曲线长280m，竖曲线半径20000m。2、水文资料本桥位于三江口上游，为感潮河段，受迳流影响，也受潮汐影响。 Q100=17602m3/s,Q300=22179m3/s,H100=6.82m,H300=8.67m,V100=2.85m/s, V300=3.1m/s,平均潮位1.20m,最大潮差6.19m。主河槽一般冲刷深度为25.16m，局部冲刷深度为33.2m。根据我部所了解的水文站资料，海门站（在本桥址下游23.6公里处）多年平均高潮位为4.22，多年平均低潮位0.20，历年最高高潮位为7.50；上游灵海西门潮位站多年平均高潮位4.69，平均低潮位1.21。根据灵江防洪规划，本段防洪堤规划高度为5.90米。3、气象资料桥区属于亚热带季风气候，受海洋性气候影响，气候特征为温和湿润，雨量丰沛，光照充足、四季分明。多年年平均气温17.718.6，多年平均降水1537.0mm。本桥区常风向为西北北东，每年10月至次年2月盛行北及西北风， 68 月盛行偏南风，35月和9月为冬丰夏季风转换期，风向不定，每年影响本桥区的台风为2次左右。4、通航资料 桥位处灵江主河段为级航道，通航孔为2个，通航水位6.20m，通航净宽为112.0m，通航净高21.5m，通航等级为1000吨级海轮。5、工程地质灵江特大桥37#-45#桥墩位于江中，均为钻孔桩基础，其桩基结构形式见表2。钻孔桩穿过地层依次为粉砂(Q4ml)、黏土(Q4al)、淤泥(Q4m)、粉砂(Q4al)、淤泥质粘土(Q4al+m)、中砂(Q4al)、粉砂(Q4al)、粉质粘土(Q4al)、细圆砾土(Q4al)，粉质粘土(Q4al)，粗圆砾土(Q4al)、含圆砾粉质黏土(Q4al)、含黏土细圆砾土(Q4al+pl)、含圆砾粉质黏土(Q4al+pl),含角砾粉质黏土(Q3dl+pl)、粉质粘土夹碎石(Q3el+dl)、含黏土块石土(Q3dl+pl)、全风化凝灰岩(J3c-1)、强风化凝灰岩(Q3dl+pl)、弱风化凝灰岩(Q3dl+pl)，要求桩底嵌岩深度不小于4m。其中40#45#桥墩为主桥70m+3×120+70m桥墩。二、大临设施1、栈桥、码头灵江北岸修建临时栈桥1处、临时码头1座，南岸修建临时栈桥1处，租借码头一处，其中考虑到灵江通航要求，栈桥宜短不宜长，北岸临时栈桥修至41#墩，南岸临时栈桥修至44#墩，临时栈桥在41#44#间留通航孔，通航孔宽360m。具体情况如下：临时汽车栈桥桥面宽6.0m，长51m，主要供汽车运输材料、设备至临时码头；临时码头横桥向宽24m，顺桥向长18m，其上设35T汽车吊一辆，同时作为急需材料的堆放场，临时码头处水深在枯水期要保持在不小于2米，以保证驳船顺利靠近；临时人行栈桥桥面宽2m，其主要作用是行人、铺设砼输送泵管及输电电缆。临时栈桥及临时码头顶面标高+7.00m，高于100年一遇最高洪水位，也高于多年平均高潮位2米多，可满足施工。栈桥码头主要用于钢护筒、钢筋笼、钢模板等的中转，也作为混凝土用船运输的平台。栈桥码头基础采用双排711mm钢管桩，桩顶布设28型钢用作垫梁，钢管桩间用16作剪刀撑连接，再在垫梁顶面架设贝雷梁片，贝雷梁片之间相互连接固定，桥面铺设30b槽钢。在物资、机械设备按照要求进场，钢管桩加工完毕，并与航道、海事部门联系取得水上作业施工许可后开始栈桥施工。根据现场实际情况采用浮吊起吊振动打桩机插打钢管桩。2、混凝土生产工厂根据本工程特点，钻孔桩及承台砼用量很大，在江北设立两座自动计量拌合机JS1000，在江南设立两座自动计量拌合机JS750，进行砼拌制，能满足桥梁基础及连续梁施工的砼需求。砼运输方案：37#41#墩基础及承台施工时，采用砼搅拌运输车水平运输至岸上的砼输送泵，混凝土输送泵泵送入模。44#45#墩桩基施工由砼输送车将砼运送至砼输送泵，通过便桥上敷设的砼输送管进行。42#、43#墩基础及承台施工时，江中备78条30吨以上动力船，每船备两个载重3方的料斗，混凝土由两岸码头运至桩基处，由浮吊吊混凝土入桩，从而保证桩基混凝土顺利灌注。3、钢筋笼的加工及运输钢筋笼在岸上钢筋加工厂绑扎制作，炮车运送至码头，汽车吊吊送装船，由驳船运送至墩位，由50T浮吊吊送入桩孔中。4、施工用电本桥用电采用从业主提供的10KVA专用输电线路接入，在江南设立1000KVA和500KVA变电站各一座，在江北设立800KVA、1500KVA和630KVA三座变电站，供岸上及水中桩基及墩台施工用电。水中桩基及墩台（除42#及43#墩）施工用电通过在施工临时栈桥上铺设的专用电缆提供，42#墩及43#墩用电通过铺设水底电缆提供，同时备用2台350KVA发电机组，以保证停电时施工用电。5、施工用水生活用水由就近村庄的自来水管道引入。施工用水采用打井取水的办法解决。用水以前，要首先进行水质化验，满足需要后方可使用。6、生产及生活设施我部生活房屋部分采用租赁方式租用当地民房，部分采用防台风彩钢板活动房屋，生产房屋采用防台风彩钢板活动房屋，生活及生产设施共占地23400m2。7、航道维护根据设计提供的资料灵江主河道为四级航道，施工中我们将与航道、海事积极联系采取可靠的施工防护措施，如在水上设置通航标志、栈桥墩身上设置警示灯、发布施工通告、设置防撞桩等措施保证航道的通航安全。二、施工方案一)钻孔桩基础施工基础施工尽量利用枯水期施工。3745深水桩基础在固定平台搭设完成后，利用振动打桩机埋设钢护筒，护筒与钢管桩共同受力形成固定钻孔平台，在固定平台上采用KGP-3000气举反循环钻机成孔。本桥水中墩施工拟搭建4个钻孔平台，其中3个平台进行钻孔，每个钻孔平台上布置3台钻机，共采用9台钻机进行平行、流水作业。通过合理安排工序，保证钻孔平台及钻机的周转。3743砼施工由江北岸砼拌合站通过砼输送泵直接泵送入模，4445砼由江南岸砼拌合站通过砼输送泵直接泵送入模。钢筋笼由驳船运送至墩位，浮吊下放钢筋笼。钻孔平台施工顺序： 41#-43#-44#-42#-40#-45#-37#-38#-39#墩平台。二)承台施工方案1、钢板桩进行承台围堰施工利用水上浮吊、振动锤和运输船，采用水上振动沉桩法插打钢板桩进行承台钢板桩围堰，钢板桩围堰施工采用钢板桩(拉森, L=22.0M)，打封底砼后，进行承台施工。2、钢吊箱进行承台围堰施工钢吊箱在工厂分节分块制作，驳船运输至钻井平台，在钻井平台上进行拼焊，用液压千斤顶配合手动葫芦分节下放到位，打封底砼，进行承台施工。三、施工方法一)水中钻孔桩施工方法1、搭设固定平台在两艘250t甲板驳上利用贝雷梁、型钢组拼成打桩导向架。钢管桩插打完毕，吊装组焊导向架。然后用250t铁驳将钢护筒运至墩位，依靠58t砼锚、甲板驳上的锚机收缆定位。50t浮吊起吊打桩锤插打钢护筒，最后在钢护筒上焊接钢牛腿及桩间联结系形成稳固水中钻孔平台。2、钻机就位每个平台布置气举反循环旋转钻机各3台，泥浆制备分离系统一套，墩旁配备泥浆船，满足泥浆循环、钻渣外运需要。钢筋笼在岸上集中加工，用船运至墩位处，浮吊起吊接长安装就位。3、泥浆护壁钻孔采用泥浆护壁，以保持孔壁在钻进过程中不坍塌。水中用钻孔护筒作为泥浆循环池，用泥浆船作沉淀池。4、钻孔钻机就位后，对钻头位置进行复测，将偏差控制在允许范围之内，底座和顶端应平稳，在钻进施工中不应产生位移或沉陷，否则应找出原因，及时处理。5、检孔及清孔当钻机进尺达到设计要求以后，即可开始清孔。清孔时，保持孔内水位在河流水位以上1.01.5m，防止坍孔。6、钢筋笼制作及吊装钢筋笼在加工场统一加工，用自制炮车运至现场。采用50T浮吊安装。7、水下砼灌注灌注砼前，检测孔底沉淀厚度，符合设计要求。混凝土采用拌和站集中拌和，输送泵灌注。 灌注过程中，溢流出的泥浆用船运至岸边，排到泥浆池中，禁止向江中排放，防止污染环境。二)承台施工1、钢板柱围堰施工方法1)设备、机具进场承台围堰按照41#-43#-44#-42#-40#-45#-37#-38#-39#的顺序进行，共进场3套钢板桩，对水中承台围堰进行平行、流水施工。施工前将钢板桩围堰施工所需的设备和机具，采购齐备，检查合格后方可进入施工现场。2)现场材料加工、堆放根据现场实际情况，决定利用临时码头进行50T水上浮吊杆件存放、拼装，钢板桩的存放、导向材料存放、加工、制作在北岸加工厂内进行。 3)拼装水上浮吊50T水上浮吊为现场拼装机械，由众多单元杆件组成，如：50T动臂吊机、电动锚机、标准舟节、栈桥梁、锚锭设备等，单元杆件由汽车运输到临时码头后，由汽车吊（25T）进行杆件拼装。4)钢板桩插打钢板桩采用振动打桩机下沉，根据地质情况和水位与承台底的高差计算板桩入土深度，初步判定钢板桩入土深度56m左右，采用22.0M的钢板桩。钢板桩围堰尺寸每侧比承台大1m。5）钢板桩围堰施工流程：测量放线插打定位钢板桩设置导桩框架清理钢板桩插打钢板桩吸泥硬化基底设置内支撑抽水堵漏承台和墩身施工拆除内支撑拔除钢板桩。6)钢板桩的插打作业步骤和技术要点在钢板桩锁口内涂黄油，安置吊点，根据浮吊起重高度可在桩顶利用拔桩孔系千斤顶，如起重机高度不够，可用钢丝绳在钢板桩1/3以上处捆扎，捆扎处应有夹板，并垫有木块、胶皮以防滑移和受力后吊点处锁口变形。在钢板桩下端系揽风绳二根，浮吊起吊钢板桩接近垂直状态时，利用揽风绳控制正反方向。钢板桩就位下插，第一片钢板桩沿活动导向下插是整个围堰的基准，要反复测量检查，使其方向垂直，位置准确，必要时可加辅助设施，控制桩在导向内的左右位置。移动浮吊，将桩夹住后，进一步复核桩的垂直度、位置，认可后进行插打。使钢板桩（第一片或第一组）下沉到河床设计标高，其它钢板桩则以插打好的桩为准。对准锁口，控制好方向，利用自重下插，当自重不能迫使下插时，可利用配重或滑车组加压。7)钢板桩围堰合拢措施保证：钢板桩围堰在施工中应选择河床较低处为合拢面，插打至合拢面时，应精确丈量尺寸，考虑到钢板桩锁口的间隙和钢板桩本身的性能，合拢面尺寸应大于理论尺寸15-20厘米为宜，避免出现合拢口尺寸过小的现象，同时与合拢口相邻的10-15片（组）钢板桩采取先插至桩的稳定标高，主要是有利于钢板桩的调整，并且合拢口两侧钢板桩具有高差，便于插桩，待合拢后，再将桩打至设计标高。合拢口解决措施如下：钢板状合拢口尺寸上下都大时：a、当尺寸上大下小时，在合拢口两侧钢板桩上安设平行吊耳，位置根据尺寸大小的差值而定，利用倒链或转向滑轮进行对位，直至符合要求合拢为止。其优点是：