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1、汉宜铁路HYZQ-4标彭市汉江特大桥,钢板桩围堰施工组织设计,二、编制范围,三、工程概述,八、施工周期安排,九、主要设备投入,一、编制依据,七、主要施工方法,六、围堰设计计算,五、钢板桩围堰布置,四、围堰方案比选,十一、安全保证措施,十二、安全应急预案,十四、工期保证措施,十三、质量保证措施,十、劳动力计划,一、编制依据,1.招标文件、投标书，以及施工合同。 2. 设计文件、业主指导性施。 3.国家及铁道部现行规范、规程、规则、验收标准。 4.我集团公司质量、环境、职业健康安全管理体系文件。 5.我集团公司拥有的科技成果、工法、机械设备、施工 技术水平及类似工程施工经验。 6.现场实际调查及地
2、质勘探资料。,二、适用范围,彭市汉江特大桥水中主墩基础施工。,三、工程概述,（一）工程概况 （二）施工水位的确定 （三）桩基施工平台,（一）工程概况,彭市汉江特大桥主桥以一联（102.8m168m102.8m）预应力混凝土连续钢构跨越汉江河道。其中119位于堤岸边坡上，120墩位于汉江河道中，河道四季有水。,（一）工程概况,主墩承台平面尺寸为26.921.1m，高度为5m，墩座平面尺寸为13.518.4m，高度为2.5m。单个承台下为20根2.2m钻孔桩。河床土层以粉质黏土、粉土为主。,（一）工程概况,大桥桥位处左侧河堤顶高程为37.1m，右侧河堤顶高程为38.3m，河床底最低标高为20.58
3、m。 施工条件：近十年最低水位为21.33m（2008年3月21日），最高水位为33.84m（2003年9月8日）。左右大堤间宽545m，最高通航水位36.26m，最低通航水位23.43m。,（二）施工水位确定,主桥桩基计划在二九年二月底前完成，承台在二九年五月中旬完成，墩身在二九年五月底前出水（墩顶施工标高高于30m）。根据此计划，施工水位按按近八年同期最高水位为25.37m确定，考虑行船、风浪引起的水流冲击，钢板桩顶高增加到28.0m，施工检算按26m进行设防。,（三）桩基施工平台,现场已设置： 119#墩钢管桩施工平台，平台顶高程为33.7m； 120#墩筑岛平台，平台顶高程为28m。,
4、四、围堰方案比选,水中承台施工常用钢围堰形式： 一般情况下，高桩承台宜采用钢吊箱围堰；低桩承台宜采用钢吊箱、钢板桩围堰。,从基础结构形式看 119#、120#墩主墩承台属低桩承台，施工宜采用钢板桩、钢套箱两种方案。这两种方案在类似工程地质及水文情况下，我单位均有成功的施工案例，围堰的施工安全与质量在工艺和施工组织方面都能得到充分的保证。 彭市汉江特大桥施工特点看 彭市汉江特大桥水中墩是我标段施工管理重点，也是控制工期的关键工作。必须紧抓枯水期，确保二九年汛前墩身出水面，为后续施工创造条件，按期完成彭市汉江特大桥墩身和刚构梁施工任务。 方案选择要确保 1、5月31日之前墩身出水面； 2、施工安全
5、。,方案一 钢套箱围堰,1、119#墩钢套箱围堰 （1）地处岸边斜坡，沿桥纵向两侧高差8m，下沉前必须整平，但因桩基已施工，桩间距离较小，加上施工平台影响，河床整平困难。 （2）地质为粘土及粉质粘土，水下开挖难度大，施工周期长。 （3）需要在现场接高套箱、双壁围堰内浇筑混凝土配重辅助下沉，增加工序，拉长时间，成本加大。 （4）下沉垂直度和平面位置精度要求很高。 2、120#墩钢套箱围堰 （1）平台位置填至28m，按先挖至26m计，需下沉高度15m，难度非常大。 （2）根据我单位天兴洲大桥061#墩类似经验，围堰下沉到位需要70天以上，再考虑承台施工20天，共需90天时间。 （3）（4）同119
6、#墩。,我单位天兴洲正桥施工中，桥位地质和水文条件与汉江桥相似，河床土层以粉质黏土、粉土为主，承台尺寸与水文条件也大致相同。119#墩地处坡地,与天兴洲大桥065#墩施工情况相同；120#墩水深条件和地形与天兴洲大桥060#墩接近。,方案二 钢板桩围堰, 天兴洲大桥065#墩钢板桩施工，从打设钢板桩到承台完成总共60天时间： 2006年2月21日25日完成钢板桩打设； 2月25日3月8日，采用长臂挖机配合吸泥开挖的方法完成基坑开挖，并及时、逐层安装内支撑； 3月9日3月17日完成封底和桩头凿除； 3月20日3月25日完成承台第一层钢筋、模板施工； 4月4日承台第一层砼浇筑； 2006.4.14
7、2006.4.18承台第二层钢筋、模板施工； 2006.4.192006.4.20承台第二层砼浇筑。 天兴洲大桥060#墩钢板桩施工后也分两次进行承台施工，从打设钢板桩到承台完成总共70天时间，工序同065#墩。 汉江桥施工在相似条件下进行方案优化，承台一次性浇注，有望在50天内完成。,方案比选初步结论：,两墩采用钢板桩围堰方案能满足工期需要。,天兴洲065#墩钢板桩围堰,钢板桩围堰合拢,钢板桩围堰内支撑,五、钢板桩围堰布置,钢板桩采用拉森型，119墩承台底标高比120墩高2m，119墩采用20米钢板桩，120墩采用22米钢板桩。,钢板桩拟采用拉森型，其技术参数： 惯性矩 56700cm4/m
8、 截面弹性模量为 2700cm3/m 钢材材质为 SY295,119、120墩内支撑根据挖深不同分别采用2道和3道。支撑系统采用H588型钢作为圈梁，平面支撑采用530mm（10mm）、630mm（12mm）钢管结构。,119墩钢板桩围堰的布置,120墩钢板桩围堰的布置,钢板桩围堰竖向连接 竖向采用270mm钢管，与平面支撑连接形成三维空间体系，增强支撑结构稳定性。,六、围堰设计计算,钢板桩围堰实际计算,1、计算假设 本计算中土层参数确定，由现场勘探取样送检，委托武汉地质工程勘察院岩土测试研究所试验。后结合经验，按不利情况取值。 围堰设计时计算水位按26.0m考虑。,钢板桩围堰实际计算,2、土
9、压力计算 本工程土压力计算采用不考虑水渗流效应的水土分算法，即钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。 以水位标高26以基准，计算各高度点的水压力、有效土压力。,钢板桩围堰实际计算,3、各施工工况及内力计算 本围堰施工时，按上层支撑已安装，并抽水（吸泥）至待安装支撑下100cm 处，计算各支撑在各阶段可能出现的最大反力和钢板桩最大内力。 根据施工工序，分为四个工况； 工况一、围堰第一道支撑加好后，抽水、吸泥到21.5m标高时； 工况二、围堰第二道支撑加好后，抽水、吸泥到18.5m标高时； 工况三、围堰第三道支撑加好后，向围堰内注水至围堰外标高，围堰内吸泥、清淤到11.486m标高
10、时； 工况四、围堰封底砼浇注并达到设计强度后，围堰内抽水完成后。,钢板桩围堰实际计算,4、求钢板桩的最小入土深度 钢板桩的最小入土深度根据在最不利状况（工况三）进行求解。钢板桩的最小入土深度包括钢板桩上弯矩为零点的入土深度(x)和为克服弯矩零点钢板桩剪力所需的被动土深度(y)。 5、内支撑构件的受力计算 6、封底砼厚度计算（抗浮和封底混凝土拉应力计算 ） 7、坑底土抗隆起验算,七、钢板桩围堰施工方法,施工准备,安装第一道支撑作钢板桩插打时的导向,插打钢板桩,抽水、吸泥，安装第三道内支撑,向围堰内注水至围堰外标高，水下吸泥、清淤,水下浇注封底砼,抽水，安装第二道内支撑,围堰内抽水、第一节5米承台
11、的施工,拆除第三道支撑、在承台与钢板桩间回填,进行承台加台、墩身、托架的施工,拆除内支撑，拔除钢板桩,（一）插打钢板桩前的准备工作 1、现场准备 拆除钻孔平台，河床清理，避免障碍物。119墩在围堰范围内清除表面片石等杂物；120#墩在桩基施工完后，把筑岛顶标高降至26m高程后再开始钢板桩围堰施工。 2、钢板桩的整理 钢板桩检查、登记、整修； 钢板桩长度不够时接长。 3、钢板桩变形检查 对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查；剔除钢板桩前期使用后表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤。 4、振动锤检查 振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常，振动锤的端电压
12、要达到 380420 V，夹板牙齿不能有太多磨损。,5、涂刷黄油混合物油膏防渗：为了减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏，在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏（重量配合比为沥青：黄油：滑石粉：锯末=4：6：10：1）。,（二）钢板桩围堰的吊运、插打 1、插打前的准备 2、钢板桩的吊运 3、钢板桩的插打 钢板桩的插打应该从上游中心开始为宜，向两侧对称依次插入，在下游侧合拢。 为了确保每一片钢板桩插打准确，第一片钢板桩是插打的关键，确保钢板桩插正、插直。 整个施工过程中，要用锤球或水平尺始终控制每片桩的垂直度，及时调整。 钢板桩插打至设计标高后，及时与导向架进行焊接，以抵抗水流冲击。 插打钢板
13、桩时应保证其倾斜度不大于0.5%，且要紧靠内导框，其间隙不得大于20mm。否则要采取措施，检查加固内外导框等。 钢板桩插打时，插一组打一组，到剩下最后几组时，改为先全部插入并使之合拢后，再逐根打到设计深度。 插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工。 4、钢板桩的合拢 当误差不大时可采取千斤顶互顶、滑车组张拉等办法调整合拢口尺寸，然后插入合拢钢板桩。当误差较大采取可制作异形钢板桩进行合拢。 钢板桩围堰合拢后，必须将外导环与钢板桩之间空隙逐个以硬木塞紧。,（三）钢板桩围堰可能遇到的问题及预防措施 1、插打钢板桩预防倾斜的措施 在插钢板桩前，除在锁口内涂以润滑油以减少锁口的磨擦力外
14、，同时在未插套锁口下端打入铁楔或硬木楔，防止沉入时泥砂堵塞锁口。 采用复式滑车组纠正钢板桩的倾斜。 在坚实土地带插钢板时，可将桩尖截成一定角度，利用其反力，使已倾斜的钢板桩逐步恢复正常。 2、钢板桩锁口漏水预防措施 钢板桩由于插打不当、吊装不慎撞击等作用，致使锁口发生变形，出现渗漏。其补救措施是在漏水锁口处的围堰外侧利用导管投撒细煤碴，煤碴沉至漏水高度处即可堵塞漏水。或用麻袋盛装细煤碴沉入水中，用活扣反倒在漏水部位，亦可堵漏。,（四）围堰内抽水、吸泥、安装内支撑及水下封底 1、钢板桩插打完毕后，开挖过程中及时进行内支撑的安装。 2、围堰内开挖采用长臂挖机或小型挖机配合吸泥开挖的方法进行。 上部
15、开挖可采用挖机直接开挖，当基坑较深，也可采用小型挖机进行基坑内进行开挖施工。进入钢板桩围堰底部施工时，由于水深压力大，可采用有水开挖，采用长臂挖机或小型挖机配合吸泥开挖的方法进行，以确保施工安全。围堰内清基采用吸泥机进行，吸泥机管径250mm，由两台22m3的内燃空压机通过风包供风，吸泥机由设在钢板桩围堰上的可移动钢索吊动，为了向围堰内及时补水，围堰上设置补水孔（在钢板桩插打前在钢板桩上设置，打插到位时，补水孔位于水面以下），靠近桩基及钢板桩的位置，泥砂较难吸出，可由潜水工以软射水管用0.3mpa0.5mpa的水压将泥砂冲向吸泥机附近吸出，钢板桩和护筒上粘着的粘土泥块用水冲洗干净（或采用钢丝刷
16、进行清理），以保证封底砼和护筒及钢板桩粘着为一体，加强封底砼的抗折抗浮作用。 开挖施工中，随时检查支护，做好防、排水工作，并加强底部渗水观测，防止突然涌水现象的出现。,（五）承台、墩身施工 1、基坑检验 主要检验内容： 基底的平面位置、尺寸大小和基底高程满足施工工艺要求，保证承台的设计尺寸和位置并满足承台施工所需的净空间。 基底处理和排水情况，保证承台施工期间，垫层混凝土表面无积水。 基底高程满足5cm的允许偏差要求。 2、切割护筒、凿除桩头 桩头凿除采用风镐配空压机进行，桩头凿除后顶标高应比设计承台底位置高20cm左右，要求桩头露出新鲜混凝土，表面清理干净，无浮渣，保证桩头顶端齐平无破损、无漏筋等现象。 3、绑扎5米高承台钢筋、安装模板、浇注混凝土； 4、5米高承台施工完成后，在承台与钢板桩之间注砂、土混合物并注水使其密实。然后拆除承台上第一道支撑，也可以采取在钢板桩与承台四周顶面以下预留50cm高度
