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1、水中基础施工作业指导书福厦铁路客运专线桥梁工程水中基础施工作业指导书1适用范围适用于福厦铁路客运专线III标段双溪河特大桥、洛阳江特大桥部分水中墩基础施工作业。2作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。4施工程序与工艺流程施工程序为：施工
2、准备铅丝笼围堰施工钻孔平台安装钻孔桩施工封底、抽水干法施工承台。 5施工要求5.1施工准备钢管桩正式插打前，先进行岸上试桩。通过试桩，取得相关分步骤插打、焊接质量、贯入度、振动打桩机性能等技术参数，为正式施工提供参考。管桩插打前，需对桥位处河床断面标高进行测量，统计各墩桩位处水深，为管桩插打提供依据。5.2施工工艺水中墩基础施工采取先搭设水上钻孔施工平台进行钻孔桩施工，再利用平台安装钢套箱围堰，利用围堰抽水干法施工承台方案。为解决水中墩施工运输问题，靠墩位附近修设施工栈桥，与各个钻孔平台连同。围堰结构形式结合实际施工条件选用，可采用单（双）钢套箱围堰、钢管桩围堰、钢板桩围堰。5.2.1栈桥施工
3、栈桥按多跨连续梁通长布置，每墩使用34根钢管桩，每联之间设立双墩，深度随地质、水文情况和桩的自由长度发生变化，桩与桩间设剪刀撑连接。栈桥横桥向采用槽钢分配梁，纵向采用H型钢或贝雷桁架作为主梁。桥面铺设横向分配梁，钢板满铺，厚为10mm。栈桥施工利用履带吊机配合打桩锤逐孔插打钢管桩，逐孔架设上部结构的施工方法搭设。栈桥纵梁作为钢管桩插打悬臂导向架。栈桥一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工。夹持器应与振动打桩机配套，钢管桩插好后应检查桩位的偏差及桩的倾斜度，桩位偏差小于2cm，倾斜度小于1。若偏位和倾斜过大，应及时纠正或拔起重插。施工准备钢管桩定位振动下沉钢
4、管桩安装钢管桩顶分配梁安装纵梁主梁及连接系铺设桥面系安装防护栏杆制作钢管桩桩顶找平单桩承载力试验铺设水管、电缆及通讯设施纵梁拼装运输桥面板制作桥面系栏杆制作钢管桩分节段加工，插打时现场焊接接长。两节钢管桩对好后，先在四周点焊，然后按照设计要求进行坡口焊接，焊接分三遍完成，每遍焊完后要将表面的焊渣清除干净，然后才能进行下一道焊接。坡口焊接完成并经检验合格后，按照设计要求焊接补强板。焊接完成，经检查合格后，将桩锤与夹持器吊起，与钢桩对位、夹紧，用振动打桩机下沉时，桩锤、桩帽及管桩的轴线一致。不得有过大偏差（一般以2cm为度），振动下沉管桩过程中，如发现偏位和倾斜，应停锤进行纠正。桩的下沉以桩尖标高
5、控制为主，贯入度控制为辅进行双控，最终下沉以设计标高为准。当贯入度已小于2cm/min，而桩尖标高未达到设计值要求时，应继续锤击下沉10cm，或振动10分钟，若无异常情况发生，即可停锤。如桩尖高距设计规定差别较大时，应及时上报、研究处理。同一排的3根桩的最终贯入度应大致相同。5.2.2钻孔平台施工水中墩承台尺寸大，桩数量多。钻孔平台设计应充分考虑抗风、水流、冲刷、流冰等，一般情况下平台与栈桥同标高设计。平台采用钢管桩基础，H型钢主梁和槽钢分配梁搭设，上铺设钢制面板。钢护筒插打完毕将平台与护筒联结，提高平台承载能力。钻孔平台与栈桥间布置连接通道。5.2.3钢护筒插打护筒内径比设计桩径大300mm
6、，长度根据河床地质和水文条件确定。采用厚度大于12mm的钢板卷制，卷制方向与钢板的轧制方向保持一致；钢护筒的连接接采用级双面坡口焊；相邻两节钢护筒的纵缝错开90；对口错边偏差小于2mm；每节的垂直度偏差不大于3 mm，总垂直度偏差不大于10mm；椭圆度e3D/1000。钢护筒在钢结构加工车间分节制造，汽车经栈桥运输至墩位，吊装、接高、震动下沉至设计标高。在钻孔平台上布置导向架，利用导向架配合插打钢护筒，确保护筒位置的准确。钢护筒的插打必须严格按施工规范要求控制偏差，护筒平面中心点偏差小于50mm，倾斜率小于0.5%。5.2.4成孔钻孔桩施工采用大功率旋挖钻机或者回旋钻机，成孔工艺同一般钻孔桩。
7、为防止泥浆及钻碴落入运河中，配备专用设备运输钻孔用的泥浆及钻碴。表1 成孔的允许偏差序号项 目允许偏差检验方法1孔径不小于设计孔径测量检查2孔深不小于设计孔深并进入设计土层3孔位中心25mm4倾斜度1%孔深5沉渣厚度10cm且满足设计规定5.2.5钢围堰施工5.2.5.1双壁钢套箱围堰水中墩为低桩承台，施工采用钢套箱围堰作为防水结构及承台模板。钢围堰高度方向分节，平面上分块。钢围堰在岸边钢结构加工车间制造，汽车运输至墩位栈桥上下河。钻孔桩施工完毕后，拆除施工平台梁，并利用施工平台定位桩及已经成桩的护筒，搭设围堰拼装平台，在围堰拼装平台上利用吊机拼装底节围堰，接高四角钢护筒，安装围堰起吊装置，吊
8、起底节围堰，拆除围堰拼装平台，下放围堰着床。对称接高拼装顶节钢围堰，围堰内填充混凝土，吸泥机配合注水下沉围堰至设计标高。封底砼施工，然后抽水进行承台施工。围堰拼装围堰拼装从上游侧一角开始，顺序拼装合拢，上游侧可利用履带吊同时拼装。围堰拼装时，将围堰与护筒临时用型钢支撑，保证拼装的结构安全。底节围堰拼装完毕，应对围堰进行全面的质量检查；应符合客运专线质量验收标准。底节围堰起吊、下放、着床周边部分钢护筒上焊接围堰下放导向装置，控制围堰下沉精度；接高四角吊点钢护筒，安装起吊扁担梁、精轧螺纹钢筋吊杆和千斤顶，四点八台顶同步起顶，将围堰提升20cm左右；检查围堰及各掉点，拆除围堰拼装平台；同步起点下放围
9、堰，使围堰处于悬浮状态；围堰内灌水下沉，至围堰着床。围堰隔舱内灌水操作平稳、对称、均匀、有计划地进行，由现场施工指挥人员统一指挥，使围堰顶始终保持水平。倾斜应不大于h/1000，以确保钢围堰的稳定性。围堰根据水位情况和分节情况适时接高。围堰填充井壁混凝土围堰入土深度应考虑封底混凝土厚度，需在围堰井壁填充混凝土，进行压重，确保围堰能够下沉到设计标高。混凝土填充施工，直接在井壁内插入混凝土导管进行水下填充，导管均匀布置，间距不大于6m，填充时按先短边后长边、先中间后四角顺序对称填充，混凝土填充完毕，用震捣棒将混凝土表面赶平。围堰吸泥下沉围堰内注水，利用吸泥机吸泥下沉至设计高程。吸泥时沿围堰舱壁按照
10、由中心向四周的顺序均匀对称吸泥，确保围堰均匀下沉，堰内泥面高差1米，以防止翻砂。护筒外壁的清洗为了保证钢护筒与封底混凝土之间的握裹力，由潜水员在水下利用高压水枪对钢护筒外壁进行清洗。5.2.5.2钢管桩围堰结合墩位河床实际地质条件，水中墩为低桩承台施工也可以采用锁口钢围堰作为防水结构。钻孔桩施工完毕后，利用钻孔平台安装导向架，由履带吊机配合打桩锤插打锁口钢围堰的600mm钢管，钢管之间锁口用联合法进行堵漏，形成围堰。5.2.5.3围堰封底抽水围堰内吸泥清除至设计高程，采取满布导管法进行封底砼施工，抽水施工承台和墩身。封底混凝土的性能要求混凝土标号C20，5天强度不小于20MPa。b、混凝土塌落
11、度为1822cm，3小时后不小于15cm。混凝土初凝时间不小于30小时。混凝土的拌和物和易性、流动性良好。封底混凝土灌注准备封底混凝土采用垂直导管砍球法灌注，封底厚度按1.5m考虑。为保证封底质量，根据围堰底面积和混凝土流动度，均匀、合理地布置若干个导管。导管内径为250mm，灌注时导管底口距泥面约0.20.3m左右。灌注时按照事先制定的砍球顺序，依次逐根进行砍球。封底前布置好一定数量的测量点，以全面了解围堰内混凝土面的标高情况。首批混凝土灌注所有准备工作完成后，开盘搅拌混凝土，两台搅拌站同时向中央集料斗内供料，同时在导管内放置泡沫隔水栓。当中央集料斗料满后，打开与溜槽对应的分料槽出料口及中央
12、集料斗出料口，开始灌注，同时两台搅拌站继续向中央集料斗中供料。当中央集料斗中混凝土放完后，测量组及时测量导管周围的混凝土面标高，并计算导管埋深。导管内混凝土补充每根导管补充混凝土的时间间隔不宜大于1小时，每次补料方量控制在510m3。因此就要求进行首批混凝土灌注的导管数量不宜多，以免补充混凝土的速度无法满足要求。实际施工中，在第四排导管首批混凝土灌注之前，应将第一排导管内混凝土补充完毕，即这三根导管周围的混凝土面达到设计标高。依次类推，始终保持有三排导管在灌注。混凝土面找平在最后一排导管内混凝土补充完毕后，测量组对整个套箱内的混凝土面标高进行复测，对未达到设计标高处，利用较近的导管进行补料，直
13、至满足设计要求。5.2. 5承台施工承台分两次施工，下层承台利用围堰作模板，上层承台立模施工。承台施工流程：围堰抽水清淤桩基础检测凿除桩头绑扎下层承台钢筋、安装冷却水管全断面斜向分层浇注养护、温度检测混凝土面凿毛绑扎上层承台钢筋、安装冷却水管全断面斜向分层浇注养护、温度检测。相关工序同一般承台。6劳动组织6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。6.2施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。表1 每个作业班组人员配备表负 责 人1人技术主管1人专兼职安全员2人工 班 长4人指挥吊车1人技术、质检、测量及试验人员4人机械工、普工60人其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全
14、员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。7材料要求7.1组织钢材、水泥、粉煤灰、外加剂、砂石等进场材料、检验，取得各种原材料及其抽检实验报告、混凝土配合比设计报告以及有关资料。7.2施工用水的水质应符合工程用水标准。8设备机具配置表2 水中墩基础施工主机具设备表序号名称台数1PD100履带吊机2台2S-300型旋挖钻机1台3DZ-120震动打桩机1台4250kW发电机组1台5630kVA变压器1台6空压机4台7空气吸泥机2台8钻孔用的泥浆及钻碴运输设备2套9质量控制及检验9.1质量控制9.1.1钢管桩插打桩必须做到“插桩正直，分散偏差，有偏即纠，调整合拢”。围堰合拢
15、后，进行围堰内清基直至堰内河床标高稍低于封底混凝土底面，应确保不漏水，要有相应的预案措施。围堰清基过程中，对河床面进行监测，如果河床因水流冲刷低于围堰局部底面脱空，则进行河床整治，采用高处吸泥，低处回填的方法进行。9.1.2 钢套箱围堰采用Q235C钢材，为了确保承台施工期间封水结构好，因此必须保证其水密性以及抗水头压力的能力。结构放样时，应确保尺寸准确。围堰着床时，应确保其平面位置准确。9.1.3严格控制钻孔桩的垂直度、孔径，确保钻孔桩的地基承载力。成孔检查时从设计深度、钻速及浮渣取样的情况来综合判定地基承载力是否满足要求。减少对摩擦桩周边土体的扰动，缩短成孔时间，确保摩擦桩的承载力。9.1.4水下混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。混凝土坍落度、和易性等指标必须符合水下混凝土
