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
       


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

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