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热烈欢迎各位专家领导莅临指导深水桥梁水上平台及基础施工技术方案专题报告怀通高速公路第40合同段2009.12.14报告提纲第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案第二部分：鱼塘村沅江大桥基础施工方案1、工程概况黔城舞水大桥位于怀通高速公路洪江连接线上，起点桩号为HLK6+955.5米，终点桩号为HLK7+284.5米，桥梁全长329米。本桥上部结构采用2（4×40m）预应力砼T梁，全桥共两联，先简支后结构连续，下部构造采用双柱式墩、桩柱式桥台，墩台均配桩基础，本桥陆上墩号为0#~2#、8#墩；水中墩号为3#～7#墩。3#、4#墩根据工程地质资料显示，有2.5～5.5米的覆盖层，水深约为10～14米；5#、6#墩无覆盖层，基岩大片裸露，水深约为14.5米；7#墩位于舞水黔城镇城区侧，距河岸约7米，水深约为5米。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案2、工程基础主要特点①桥址位于洪江电站上游，河床基岩裸露、水深达14.5m，水上钻孔平台施工难度加大。②基础采用φ2.2m钻孔灌注桩，地层主要为全～中风化各类板岩等组成并且有大量溶洞，钻孔桩设计要求嵌岩不小于2m。因此对钻机的性能、泥浆的配制及钻孔操作等施工工艺和工程管理方面都提出了更高的要求。③桩基系梁数量多，且处于低水位以下，施工组织及技术难度很大。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案3、施工流程1)本标段深水桥梁水上平台及基础施工绝大多数为钢结构。2)总体施工流程如下：搭设钻孔平台→下沉钢护筒→钻孔桩施工→施工平台改建→系梁平台上预制施工→钢吊箱围堰拼装→钢吊箱围堰下沉到位并临时固定→浇筑封底混凝土→抽水→系梁施工。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案3)主要施工手段及设备本工程钻孔桩均采用在以钢管桩为支撑的施工平台上进行施工；钻孔桩施工完成后，先拆除部分平台型钢，改建施工平台，作为下沉钢吊箱围堰的工作平台；①、主要船机配备25t汽车吊、DZ75振动锤、冲击钻机、400t汽车渡、800HP拖轮：、100t方驳、混凝土搅拌站、6m3混凝土运输车、混凝土拖泵、第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案②、主要项目施工方法a、混凝土工程。本工程在T梁预制场地布置1台60m3/h拌和站，另配置水泥罐和砂石料仓、混凝土罐车、装载机等各种设备。b、钢筋工程。基础钢筋在钢筋车间加工成半成品。钻孔桩钢筋笼分节加工后用拖挂车或驳船运至墩位处，汽车吊吊装安装。主筋接长采用机械连接。c、模板工程。模板均委托专业机构加工制作。d、钢结构工程。钢结构由有资质、有经验的大型专业厂家制作，经陆运或水运至现场。e、桩基。采用冲击钻机钻孔，刚性导管法灌注水下混凝土；超声波检测成孔及成桩混凝土质量。混凝土采用陆上搅拌站生产，通过水上浮桥，泵送入仓。f、系梁f-1、系梁施工采用先部分预制后与有底钢吊箱联合方法进行施工。f-2、墩位混凝土采用陆上搅拌站生产，混凝土罐车运输，汽车吊装送入仓。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案4、基础施工1）施工总体方案0#~2#、8#墩为岸上墩，基础采用陆上施工方法进行，沿平行于桥轴线方向修建施工便道，施工期间的材料、机械设备等运输均使用施工便道作通道。3#～7#墩处于深水区（平均水深10～15m），采用水上施工方法进行桩基础施工，其中3#、4#墩有覆盖层平台按常规方案设计与施工；5#、6#墩基岩裸露，无覆盖层，平台采用钢管桩底扩大基础和人造覆盖层，并配以水下注浆联合方案设计与施工。系梁采用部分预制与钢吊箱联合法施工。总体施工顺序：3#、4#、5#、6#墩同时进行施工，其他墩按水中和陆上顺序进行施工，形成四个施工面流水作业。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案2）桩基施工方案2.1钻孔施工平台设计与施工水中墩钻孔灌注桩采取搭设钻孔平台进行施工的方案。平台为高桩梁式结构，主要由支撑钢管桩、上层主梁与次梁、下层钢管平联组成，3#、4#墩钻孔平台结构见图2.1-1，5#、6#墩钻孔平台结构见图2.1-2。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案2Ⅰ40φ240钢护筒φ60钢管桩平面图第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案立面图图2.1-13#、4#墩钻孔平台结构图（单位：cm）河床泥面线［22槽钢［22槽钢双Ⅰ40φ60钢管桩φ60钢管桩φ240钢护筒双Ⅰ40双Ⅰ40φ240钢护筒现水位双Ⅰ40桩基钻孔用）［16槽钢［16槽钢第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案平面图φ60钢管桩φ240钢护筒工字钢32槽钢[22双工字钢40钢牛腿第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案立面图图2.1-25#、6#墩钻孔平台结构图（单位：cm）河床面小套箱［10槽钢现水位φ240钢护筒双Ⅰ40双工字钢Ⅰ40φ240钢护筒φ60钢管桩φ60钢管桩工字钢Ⅰ32［22槽钢［22槽钢钢牛腿加劲钢带肋（2道）工字钢Ⅰ32河床面Ⅰ32钢牛腿小套箱人造覆盖层扩大基础扩大基础人造覆盖层第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案①、钻孔平台设计验算（以无覆盖层水上平台为验算模型）参考渔塘溪沅水大桥钻孔平台设计验算②、钻孔平台支撑钻孔平台支承钢管桩参数：3#墩、4#号墩每墩为6根,桩径φ600×10mm，桩长31.0m；5#墩、6#墩每墩为6根,桩径φ600×10mm，桩长33.0m，钢管桩底扩大基础直径φ2000mm，高2000mm。采用浇注水下砼法施工，同时在钻孔平台范围内人造3m覆盖层并配以水下注浆以增加钢管桩和钢护筒稳定性。③、平台上部结构钻孔平台采用主、次梁结构，主、次梁均采用型钢。为确保施工人员作业安全，在平台四周设置安全防护栏杆，防护栏杆高1.2m，立柱采用φ50mm钢管与平台面板焊接，立柱间设两道平联，间距为60cm。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案2.2、钻孔平台施工2.2.1、有覆盖层钻孔平台施工（3#、4#墩）①、首先用全站仪将驳船精确定位并抛锚固定。再用60t的振动沉拔桩机按照施工方案设计的位置，把钢管桩打入覆盖层，直至基岩。钢管桩顶面高程约为193.5m（水面标高约189m+4.5m）。钢管桩之间用[22槽钢打剪刀撑及水平撑联结，并准确测量控制钢管桩顶面高程，进行整平。然后在钢管桩顶面铺一块1.2ｍ×1.2ｍδ20mm承垫板，在钢管桩顶横桥向铺2根I40工字钢把钢管桩连通，工字钢两端之间用2根[16cm槽钢连接成一个整体，再在I40工字钢上面顺桥向各钢管桩支点上方布置三组双I40工字钢，并同向平铺满[10cm槽钢作为操作平台，使平台具有足够的刚度和稳定性，[10cm槽钢在钢护筒处断开，以免妨碍钻机钻孔，在断开处用[10cm槽钢横桥向连接形成一个整体，钻机平台平面尺寸为15m×7.5m,钻机底座放置在横桥向布设的2根I40工字钢上。各型钢节点用斜加劲肋补强。钻孔平台搭设完成后，用空油桶及竹夹板编织一座宽4米的便桥供施工人员和砼输送的通道，在河道上、下游100米处用浮标做警示标识。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案②、钻孔平台施工工艺流程沉设钢管桩主次梁安装钢管桩加工、运输平台面板安装下层平联施工汽渡船抛锚定位施工准备第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案2.2.2、无覆盖层钻孔平台施工（5#、6#墩）①、5#、6#墩由于桩位处基岩裸露，在其上面振打钢管桩无法实现，可以按照钢管桩外套小套箱，在小套箱与钢管桩之间灌注水下砼的方法固定钢管桩，在钢管桩外围抛沙袋围堰，回填沙砾石形成人造覆盖层。钢管桩之间在其上部做横撑和剪刀撑刚性连接，形成钻孔平台的方法进行桩基施工。施工步骤如下：根据墩位两桩间的距离和受力情况，经计算和以往的施工经验，钻孔平台由6根φ60cm的钢管桩做支撑如图布置，利用浮箱或板船把钢钢管桩放置于河床底，利用驳船上的25T吊车测量精确定位钢管桩。在钢管桩外围套小型套箱，由潜水员下河床对套箱和钢管桩底进行封堵，防止砼扩散，封堵完毕后，在套箱和钢管桩之间的空隙内灌注水下砼，依此方法固定其他5根钢管桩，在钢管桩上部用[22cm槽钢做横撑和剪刀撑相互连接，形成一个整体，同时在调平各钢管桩顶标高，在其顶面铺一块1.2ｍ×1.2ｍδ20mm承垫板，用2组双I45工字钢纵桥向布置于承垫板上，2组双I45工字钢之间用[22cm槽钢连接。等2组双I45工字钢和[22cm槽钢连接完成后，在上面横桥向布置三道双I36工字钢，在I36工字钢上面布两根I36工字钢做钻机的底座支撑，各工字钢之间用斜加劲肋板加固。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案②、钢护筒利用平台上的导向架下沉、定位后再下放外套箱，套箱直径比钢护筒大1米，在钢护筒与套箱的空隙内灌注3米水下砼，在钢护筒内浇注2米水下砼。待水下砼达到一定强度后，在平台四周抛沙袋，高度不少于2米，在平台中间回填砾石做人造覆盖层，高度不少于3米，覆盖层由运沙船输送，完成整个平台的施工。③、人造覆盖层形成后，根据舞水河不同时期河床冲刷和流速进行水下注浆固结钢管桩和钢护筒，增强平台的稳定性。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案2.3钻孔桩施工①、施工工艺流程制作钢筋笼胎模施工准备测量放线搭建水上钻孔钢平台钢护筒定位下沉钻机就位钻进成孔清孔换浆提钻移机检孔安放钢筋笼下导管钢护筒的制作导向架制作制作钢筋笼导管水密试验合格不合格沉渣厚度测试灌注水下混凝土桩基检测二次清孔合格泥浆回收多余泥浆外运造浆泥浆处理、循环钻渣收集钻渣外运第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案②、钢护筒下沉a、施工工艺流程钢护筒内径均为2.60m，壁厚为12mmm，钢护筒根据施工需要分二～三节制作，在钢护筒的接长部位要打12mm×12mm的坡口；钢护筒采用导向架定位导向，振动锤振动下沉。单根钢护筒沉放工艺流程如下：导向架安装定位→首节护筒入导向架→测量校核→首节振动下沉→测量校核→第二节接长、焊缝检验→第二次振动下沉→移走上导向架→继续振动下沉到位。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案b、导向架导向架主要作用：使钢护筒沿着导向架内在自重作用下垂直入土下沉，以及钢护筒在振动锤点振入土6m（约3倍护筒直径）之前和连续施振能够使钢护筒保持垂直。导向架高8m，平台上4m，平台下4m，导向架具体结构见图。钢护筒+7.0钻孔平台一般水位平台辅助桩4002［20槽钢2301001004304002［40槽钢60H型钢60H型钢导向架钢护筒顶层导向架结构示意图螺栓第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案c、有覆盖层钢护筒施沉c-1、导向架就位。测量放样，导向架就位，调整导向架的垂直度，固定导向架。c-2、下节钢护筒起吊、就位、临时固定。用25T吊吊起下节钢护筒，使钢护筒垂直，将钢护筒吊入导向架内缓慢下滑，直至入泥稳定，待下节钢护筒下沉稳定后才能脱钩。c-3、振动锤安装及第一次振动下沉。安放振动锤时，将液压钳对位后，夹住护筒，缓慢松钩，测量垂直度，进行点振，测量观察护筒垂直度和平面位置，满足要求后，施振至导向架顶口，移去上层导向架，继续施振至距平台顶1m。c-4、上节钢护筒接长、护筒第二次下沉。待下节钢护筒下沉到设计位置后，吊下振动锤，起吊上节护筒进行接长，为保证钢护筒接缝位置焊接的强度及垂直度，在下节钢护筒顶口内壁设置内衬套。对接后进行第二次施振，直接施振下沉到位。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案③、钻孔灌注桩成孔施工本合同段钻孔灌注桩基础有两种形式：水中钻孔灌注桩和陆上钻孔灌注桩，均选用冲击钻机成孔。采用常规钻孔灌注桩施工工艺施工。第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案2.3、桩基施工中溶洞的处理由于桥位处溶洞众多且每个桩未逐桩钻探，地质情况不明，给桩基施工留有隐患。因此，开钻前应对其地质资料做详细分析研究，审慎选择开孔顺序。一般选择单个溶洞孔桩位或小型溶洞、先外围后中间的原则进行，以减少或堵住地下水活动的通道，防止泥浆及灌注混凝土的大量流失。其次，由于溶洞发育规模不同，充填程度各异，对桩孔成孔影响甚大，因此，在开钻前还应制定详细的溶洞技术处理措施，确保桩孔成孔质量和施工安全。方法简介如下：第一部分：黔城舞水大桥基础施工方案（1）预注浆：