大桥施工组织设计3.doc

13.2 涪陵乌江大桥施工13.2.1 工程概况1）工程范围涪陵乌江大桥起讫里程为dk137+200dk137+604，全长404米。桥跨布置为(124m+134.25m+235.8m)预应力混凝土简支梁+(66m+128m+66m)预应力混凝土连续刚构。2）工程位置 涪陵乌江大桥位于渝怀线涪陵至武隆段，桥位中心里程：dk137+469。该桥跨越乌江峡谷，处于乌江河口上游7.5公里的白岩口河段。3）地形、地貌 桥址属中低山峡谷地貌，江右岸壁近直立，高百余米，基岩裸露良好；江左岸地形平缓。乌江常年通航，枯水季节江面宽约120米，洪水时宽约250米；在dk137+243处与319国道大角度立交，在dk137+604进入隧道。4）工程地质、水文地质、气象 桥址为上覆第四系坡残积层、冲积层、坡崩积层，下伏三叠系嘉陵江组地层。乌江右岸怀化端6号墩基础下发育一较大溶洞，溶洞高0.64.0m，绝对标高115.65124.62m，充填细砂石及少量石灰岩碎块，对工程影响大。该桥两端岩体节理发育，存在倒悬，有危岩落石。 桥址河段为乌江水系，地表水主要有乌江水及沟水，对混凝土无侵蚀性；地下水主要为基岩裂隙水，对混凝土无侵蚀性。河段h1/100=172.38m ，v1/100=3.95m/s，最高通航水位为181.25m，最低通航水位为138.76m。5）施工环境由于受雨季的影响，桥址两岸可供利用场地较少，施工场地布置紧凑；有既有公路通至施工现场附近，仅需引入一段施工便道即可满足施工需要；碎石及机制砂在乌江上游5km处取运，但用于高标号混凝土的中粗砂缺乏，需到四川简阳采购。6）主要工程数量表13.2.1-1 主要工程数量表工程项目名称单 位数 量备 注基坑开挖m317850双壁钢围堰t185拆除148tc20水下封底砼m31875基坑回填圬工m35700基础砼m340001.5m钻孔桩m671墩台身圬工m39184墩台帽、托盘、支承垫块、道碴槽圬工m3412lp=32m预应力混凝土梁孔3预制安装lp=24m预应力混凝土梁孔1预制安装梁部现浇预应力钢筋混凝土m3360075高强钢绞线t18925高强精轧螺纹粗钢筋t57预应力锚具套4000波纹管m33000桥面人行道（宽1.55m）（双侧）m139桥面人行道栏杆（双侧）m401环保工程弃碴/运距m3/km15000 / 57）工程特点（1）设计概况a. 基础主桥5号墩采用嵌固基础，编织袋围堰施工；6号墩采用桩基础，双壁钢围堰施工；4号墩采用明挖扩大基础。b. 墩台连续刚构主墩5号、6号墩均采用钢筋混凝土圆端形空心墩，横向收坡，墩高分别为72米、70米，连续刚构边墩4号墩采用钢筋混凝土圆端形空心墩，双向收坡。0号台采用t型桥台，7号台采用挖方内桥台。c. 梁部连续刚构梁部为单箱单室变高度变截面箱梁结构，梁高4.4m8.8m，箱顶宽8.1m，箱底宽6.1m，梁体全长261.4。梁体在端部及支墩处共设6道横隔板。刚构两端设盆式橡胶活动支座各两个，型号为tpz4000-zx-100。梁体按全预应力设计，纵向、横向、竖向设预应力。其中纵向预应力筋采用12-75钢绞线，横向预应力筋采用4-75钢绞线，竖向预应力筋采用25高强精轧螺纹粗钢筋。（2）工程重点该桥施工的控制工程在桥梁的水中墩基础，水中墩钢围堰制作安装，封底混凝土灌注，钻孔桩和水中承台施工，是该桥施工的一个重点；该桥施工的另一个重点是桥梁高墩墩身的施工和刚构梁体的悬灌，墩身施工控制和刚构梁体的线形控制，直接关系到连续刚构的施工质量。13.2.2 临时工程1）临时工程规划本桥临时工程主要有3500m高空索道，引入便道， 334m施工便桥，塔吊、工业电梯，供水、供电设施，办公用房，生活用房，料场及作业场地。各种临时设施要兼顾全桥的施工需要，施工时要充分考虑地方部门的要求和环境保护的需要。临时工程规划详见涪陵乌江大桥施工平面布置图（图6.3-1-2/2）。2）施工现场总体布置 （1）高空索道施工现场布置跨度为500米的高空索道，索道设3股索，基本对称于大桥中心里程布置，索塔顶标高约为270米。可用于双壁钢围堰吊装及大桥施工中的其它材本页插入图6.3-1-2/2 施工平面布置图料吊运。（2）便桥从3号墩至5号墩之间顺桥向在大桥旁建一座334m便桥，便桥墩身采用钢筋砼，梁部采用万能杆件拼装。桥面标高约160m，用于洪水季节4号、5号墩及5号t构施工材料运输及人员通行。（3）拌合楼及作业场拌合楼及砼输送泵设在号墩旁便桥桥头，便于混凝土的输送。拌合楼拌合能力为60m3/h，同时备用2台500升强制式搅拌机。拌合楼后靠便道旁设砂、石料场及水泥库，便于材料运输及混凝土搅拌。料场及作业场共设2000 m2。(4) 塔吊及工业电梯在5号及6号墩旁各安装一台塔吊，一台电梯，用于主桥施工时材料运输及人员通行。(5) 驳船及码头两只驳船运输材料及机具，其中混凝土可用混凝土搅拌运输车经船运至怀化岸，一只驳船泊于号墩位旁作操作平台，在乌江两岸各设一个驳船码头，供驳船停靠。 (6) 临时用房生活及办公用房设于公路两旁，同时设库房及工棚，共1500 m2。怀化岸号墩旁设临时工棚。(7) 供水、供电重庆岸设一台500kva变压器及备用一台300kw发电机，怀化岸设一台315kva变压器及备用一台150kw发电机，用防水电缆引入现场。两岸均设置高位水池、水泵房及净化水池各一座，提供生产及生活用水。13.2.3 施工方案、方法及工艺1)施工方案该桥施工的重点有水中墩基础、大体积承台砼施工、圆端形空心高墩施工和连续刚构梁施工等。按照各分项工程的不同施工要求，采用如下施工方案： (1)基础施工5号墩基础：在开工后第一个枯水期施工，爆破开挖基坑，分三层浇注基础砼。6号墩基础：利用开工后第一个枯水期，爆破平整基坑位置；第二个枯水期先用土石围堰及套箱防水，开挖基坑至钢围堰底位置；然后用索道及龙门吊吊装钢围堰，在钢围堰上拼工作平台，灌注封底砼；在工作平台上施工钻孔桩，钻孔桩采用反循环钻机钻孔，垂直导管法灌注桩身水下混凝土；围堰抽水，施工承台，承台按大体积砼施工工艺施工。 (2)墩台施工：1号墩采用整体钢模分两次浇筑。2号、3号圆形空心墩、4号、5号、6号圆端形空心墩采用液压自升式平台翻模分段施工。7号台施工要避开隧道施工的干扰。 (3)连续刚构施工0#段施工：在墩身上预埋钢构件，搭设托架，分两层进行灌注； 116#梁段：采用4台全液压系统菱形挂篮同时在5号和6号墩向两端悬壁灌注；中跨合拢段：采用合拢吊架施工，施工时采取措施锁定合拢段，再浇注砼；边跨18号梁段：在4#墩处设墩上搭设托架施工。 (4) 现场运输方案高空索道可在全桥范围内运输较重的材料及机具；便桥可在洪水期运输4号墩、5号墩及5#t构施工材料及机具，同时可供人员通行；6号墩施工时砼用搅拌运输车经驳船运到对岸，到操作平台后再泵送，6号墩、7号台施工的其它材料及机具亦可用索道或驳船通过乌江；主桥施工过程中，采用塔吊短距离快速吊运材料及机具，人员上下采用工业电梯；引桥桥墩施工可用汽车吊及扒杆吊吊装材料及机具。2)基础工程 主桥：5号墩为嵌固基础，6号墩采用桩基础，4号墩为明挖扩大基础。 引桥：1号墩采用桩基础，2、3号墩为明挖扩大基础。 (1)明挖基础 概述： 4号墩基础平面尺寸为12.6x13.1m的距形，开挖深度为7m；2、3号墩基础平面尺寸分别为边长4.47和4.82m的正八边形，开挖深度分别为7.5m和6m。基础均置于风化白云岩上，基底标高均高于枯水位。 施工方案及主要施工方法 a施工方案：明挖基础是桥涵工程中最基本的基础形式。2、3、4号墩基础上部利用挖掘机开挖，汽车运碴；下部采用松动爆破，人工配合25t汽车吊出碴，汽车装运。每个墩旁安装轻型塔架扒杆一台，运输施工材料和安装混凝土输送管道。 测量放线 切线分层开挖 排 降 水 修 坡 整 平 留足预留土层图13.2.3-2-1基坑开挖程序框图根据各墩台的水文地质情况，将水量大的基础安排在旱季施工。基坑深度在6m左右，水量较大，下部有含水土层的，采用水平垂直混合支撑，即两侧上部设连续式水平支撑，下部设连续式垂直支撑。采用组合钢模板立模，搅拌站拌和混凝土，采用砼输送泵泵送入基坑，插入式振捣器捣固。 b主要施工方法及注意事项：a).首先进行定位测量，抄平放线，定出开挖宽度，按放线分块(段)分层开挖。b).在基坑顶缘四周适当距离设截水沟，防止地表水流入坑内、冲刷坑壁，造成坍方破坏基坑。坑缘边应留有护道，静载距坑缘不少于0.5m，动载距坑缘不少于1.0m。c).基坑开挖的施工程序如图（图13.2.3-2-1）。挖土应自上而下水平分层进行，每层0.3m左右，边挖边检查基坑底宽度，不够时及时修整，每3m左右修一次坡，至设计标高后，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高。施工时应注意观察坑缘顶面上有无裂缝，坑壁有无松散坍落现象发生并采取必要的措施，确保安全施工。d).基坑施工不可延续时间过长，自开挖至基础完成，应连续不断施工。e).如需加快施工进度，可用反铲挖掘机开挖基坑，挖至接近坑底时应保留不少于30cm的厚度，在基础浇筑圬工前，再用人工清挖至基底标高。防止基础积水，最下层基础采用满灌混凝土封闭。f).雨季施工时，基坑槽应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层，并在基槽两侧周围以土堤加固周围排水沟。施工工艺流程图（图13.2.3-2-2）施工准备测量放线分层开挖基坑护壁加固排降水修坡（单台）基底处理验收基础混凝土浇注基础养护基坑回填支立模板 图13.2.3-2-2 明挖基础施工工艺流程图 生产设备配备表序号设备名称规格型号单位数量备注1空压机台12挖掘机台13自卸汽车2台44砼拌合楼 60m3/h座1备用5砼简易搅拌站60m3/h座26砼输送泵hbt60c台27砼输送管150mmm3508振捣器台6汽车吊25t台1 、技术质量措施a. 开工前要进行定位复测，准确确定基础位置，并安设必要的护桩，设置水准基点，施工期间及时进行基坑位置和水平测量，确保基坑和桥梁基础符合验收规范要求。b. 对于有水基坑开挖，必须有排水措施。c. 在基坑顶缘四周适当距离设置截水沟，防止地表水流入坑内，冲刷坑壁，造成坍方破坏基坑。d. 基坑顶面边缘应留有护道，静载距基坑顶边缘不得少于0.5m；动载距基坑顶边缘不得少于1.0m。e. 开挖基坑采用护壁支护时设计详细施工措施。f. 基坑开挖后，认真核对地质资料，并做好原始记录，基底承载力应满足设计要求并经监理工程师检查，签证后才能封蔽。基坑经检验合格后，立即浇筑基础。g. 基础圬工原材料必须满足规范要求才能使用。h. 钢筋绑扎符合设计要求，经监理工程师检查签证后才能进行下道工序作业。i. 加强试验工作，砂浆和砼拌和严格按配合比进行。基础圬工施工要做到内实外光，及时养护，专人养护，做到圬工养生期不少于14天，前期7天内圬工表面经常湿润，冬季施工时按圬工冬季施工措施进行。j. 基础圬工未达到终凝前，基础不得被水浸泡。基础施工后，基坑不得长期被水浸泡，须及时回填基坑；回填土方分层夯实。 （2）编织袋围堰嵌固基础 概述 5号墩嵌固基础平面尺寸为9.0x17.5m的距形，高度为10.0m，开挖深度为12.3m，基础嵌固于风化岩层中，基础顶、底面高程均低于枯水位。 施工方案及主要施工方法 a施工方案5号墩采用编织袋围堰筑岛作为工作平台，采用小破碎及松动爆破开挖基坑，龙门吊配合小型挖掘机和立爪装载机出碴，自卸汽车装运。基础分三层浇筑，每层3.33m，满灌混凝土，混凝土通过输送泵泵送入墩。人工采用捣固棒捣固混凝土。施工缝按规范要求设置连接钢筋及凹凸槽。由于嵌固基固基础的特殊性，严禁超挖基坑。b.主要施工方法 a）编织袋筑岛围堰 将5#墩墩位四周填高至枯水位以上1.0m。土围堰中间用粘性土填筑，两边坡用土麻袋防护，防止开挖时河水渗入基坑内。土围堰顶面宽3m，靠河中心一侧高3m。堰内外边坡均为1：0.5。堰底内侧坡脚距基坑顶缘距离1m。沿横桥向围堰上铺设龙门吊轨道，供20t龙门吊走行用。龙门吊机负责坑内出土任务。上游围堰外加宽修成便道，供材料运输和出土车辆通行道路（详见图13.2.3-2-4）。在筑堰前应将堰底河床上的石块、杂物等清除；自上游开始填筑至下游结束。筑堰的土填至高出水面后，应进行夯实。堆码在水中的土麻袋，其上下层和内外层应相互错缝，尽量堆码密实整齐，并整理坡脚。在围堰四周适当距离设截水沟，防止地表水流入坑内、冲刷坑壁，造成坍方破坏基坑。围堰施工工艺流程如图（图13.2.3-2-3）所示：b）混凝土护壁为防止水的渗漏，在围堰的内侧，采用c20混凝土浇注一圈厚20cm 的混凝土 图13.2.3-2-3围堰施工工艺流程图施 工 准 备测 量 定 位堆 码 外 圈 围 堰围 堰 内 抽 水掏挖围堰内侧河床透水层堆 码 内 圈 围 堰填筑内、外圈围堰间粘土心墙围堰内抽水桥梁基础施工护壁。浇注混凝土前应做好围堰的止水工作，保证混凝土浇注后护壁的防水作用。 c）开挖和取土方法 开挖卵石土层时，用小型挖掘机挖土，直接装入吊斗内，通过龙门吊吊入汽车上运走；开挖岩石地层时，采用钻眼松动爆破法开挖，用龙门吊立爪装载机吊进基坑，用立爪装载机装碴到吊斗内，通过龙门吊转到自卸汽车上弃运。基坑排水采用集水坑排水，配备电动抽水机抽水。 开挖前，先进行定位测量，抄平放线，定出开挖宽度，按放线分块(段)分层开挖。挖土应自上而下水平分层进行。 基坑施工不可延续时间过长，自开挖至基础完成，应连续不断施工。当开挖至接近坑底时应保留不少于30cm的厚度，在基础浇筑圬工前，再用人工清挖至基底标高。 d）基底清理基坑开挖至设计标高后，用人力清理基底虚碴。基底四周设集水坑集中用抽水机排水。检查基底地质情况是否与设计相符。 e）基础混凝土灌注基底清理完毕经监理工程师检查合格后，放出基坑中心线，用钢模板立模。四周用钢管加固经检查合格后，便可灌注基础混凝土。混凝土用输送泵泵送，插入式振i龙门吊轨道i便道筑岛围堰c20砼护壁i厚5#墩平面图3m 砼护壁3m粘土土麻袋ii龙门吊3m粘土图13.2.3-2-4 5#墩基础施工布置图捣器振捣。层与层之间预埋连接钢筋。基础施工生产设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1空压机台22龙门吊50t台13电动葫芦台4自卸汽车台45砼拌合楼 60m3/h座16砼简易搅拌站60m3/h座2一座备用7砼输送泵hbt60c台28砼输送管150mmm3509振捣器台810挖掘机台111抽水机台412立爪装载机台1技术质量措施a.墩台放线定位以精密测量进行，反复核对并经施工主管负责人签认，监理确认方可开工。b.开工前请航道部门一同确认后方可开工。c.基坑开挖时，应加强边坡的防护，防止边坡局部失隐。d.采用小爆破碎裂法开挖基坑时，必须严格控制药量，并在坑壁四周设置密集的防裂孔保护坑壁，防止震裂、松动基础周壁基岩，防止超挖，使坑壁规则整齐、防止落石危及人身安全。e.时刻注意水文状况，加固围堰。 （3）双壁钢围堰钻孔桩基础 概述 本桥6号墩主墩为钻孔桩群桩基础，单桩长28m，桩径1.5m，纵横向桩间距133.13m 138.9m(99.1.9测)145.85m(99.9.19测) 28m块石土盐溶角砾岩石灰岩盐溶角砾岩白云岩风化颇重带溶洞图13.2.3-2-5 6#墩桥墩布置及地形地质图4.4x4.4m ，共20根。承台平面尺寸20.2x15.8m，厚度5m。桥墩布置及地形、地貌地质情况如图（图13.2.3-2-5 ）6#墩桥墩布置及地形地质图）所示： 该墩处不良地质主要为岩溶。基础下发育一较大溶洞，溶洞高为0.64.03m，总体向n60e倾斜，充填细砂及少量石灰岩碎块，岩体节理发育，存在倒悬危险，有危岩落石。 该墩位于乌江右岸，此岸无汽车通行，但江中通航。 施工工艺流程图（图13.2.3-2-6） 钻孔桩钢护筒安装定位封底砼施工准备接高护筒、搭设工作平台安龙门吊 预应力锚索加固崖壁体清理危岩、嵌补坡面 爆破整平地基 测量定位 补充地质勘探 筑土石围堰围堰内排水 安装龙门吊 立模浇筑钢筋砼套箱 基坑开挖坑壁加固吊安钢围堰钢围堰分块制作浇筑小石子砼嵌固钢围堰下部围堰仓内灌注砼 缆索吊机安装 确定溶洞处理方案提前处理钻孔桩过程中处理 清除钢筋砼围堰浇筑封底砼钻孔桩施工清除土石围堰排围堰内水割钢护简、凿桩头 验桩承台施工 图13.2.3-2-6 钢围堰钻孔桩基础工艺流程图 施工组织 a.劳动组织： 主要工种有爆破工、桥梁起重工、架子工、焊工、砼工、开挖工、钢筋工、机械司机、修理工、电工，施工人员一专多能，共50人左右，不同工作内容及时调整劳力，如基坑开挖，封底及承台砼需要劳力较多。 b.生产设备见生产设备配备表 c施工进度安排确保在一个旱季内钻孔桩施工完成，安全渡汛。由于开工时间较晚，旱季过半，主体工程安排在下一个旱季施工。利用第一个旱季和雨季的时间完成清理危岩，嵌补岩面地基整平，崖壁加固，补充地质勘探，缆索吊机安装调试，双壁钢围堰分块加工制作。生产设备配备表序号机械设备名称规格型号单位数量1缆索吊机（150+30+200+30+150） kn台12工作船200t台13龙门吊200kn台14汽车吊250kn台15立爪装载机台16空压机vy12/7台27凿岩机7655台28抽水机150台59吸泥机250台210地质钻机台111电焊机交流电焊机台1012搅拌站60m3/h座113砼搅拌运输车辆2414钢筋砼配套设备套1 在第二个旱季开始，利用25天时间筑土石围堰，浇筑混凝土套箱，完成基坑开挖工作。用20天时间完成双壁钢围堰的吊装焊接，再用25天时间完成龙门吊平台的搭设，钢护筒安装，封底砼的灌注，然后进行钻孔桩施工。安排3台钻机作业，横向1、3、5列共12天孔桩施工时间35天，2、4列共8根孔桩用2台钻机施工，施工时间35天。1、3、5列钻孔桩灌注完成可确保钢围堰安全渡汛。第2、4列钻孔桩灌注完成可确保堰顶钻机设备在雨季前撤除。 具体完成时间：双壁钢围堰2002年1月18日 封底砼灌注2002年2月12日 钻孔桩砼灌注2002年4月23日 承台砼灌注2002年5月28日 施工方法 a.现场详细勘测调查，确定崖壁危岩落石情况，岩体完整情况，确定清理危岩，加固坡面方法，进行清理危岩，嵌补坡面。 b.设计爆破方案，崖壁岩体开挖面加固方案，如需加固，可用预应力锚索加固。爆破整平地基，采用小型松动爆破。 c.精确测定钻孔桩平面位置，利用地质钻机补充钻孔，探明桩基孔位地质情况，岩溶发育情况，确定溶洞处理方法。如果溶洞贯通，上下几层之间夹层较薄，溶洞较大，则可在溶洞顶面较高的孔桩先钻，孔至溶洞底，采用高压水清洗溶洞内填充物，再用低标号砼回填至溶洞顶面。如果溶洞不贯通，则在钻孔过程中进行处理，溶洞较大时可采用前述方法处理。溶洞较小时可不作处理，直接用钻孔桩灌注砼回填。 d.利用缆索吊机运输土石填筑围堰，如图13.2.3-2-7所示。4m防水纤维布.麻袋砼0.81.0m砼0.2m3.0m0.5m 回填小石子砼双壁钢围堰堰基坑砼1:1.81:2.5图13 .2.3-2-7 围堰布置图h e.排除围堰内水，如渗水较大采取抽水机强抽水。 f.立模浇筑套箱砼，套箱嵌入岩面至少1m。 g.在土石围堰顶面横桥向安装20t龙门吊机一台。 h.排水开挖基坑。采用浅眼非电毫秒微差爆破。分层钻孔，多次完成。分层厚度20m。用立爪装载机装土，龙门吊配吊斗出土。如坑壁不稳定，则采用锚杆、锚索桩、喷砼等措施进行加固处理。坑内抽水机排水。 i.用龙门吊将缆索吊机运来的钢围堰单元构件起吊，在坑内组装。底节拼装时，要先砼块和钢板找平。底节钢围堰就位后，在钢围堰与坑壁之间浇筑小石子混凝土，既要防水，又要固定钢围堰。 j.下部围堰仓内浇注混凝土。 k在重庆端河滩上按桩孔设计布置，用型钢焊成骨架，利用缆索吊机整体吊放，精确定位后，将型钢骨架与钢围堰内壁焊牢，再安放钢护筒。 l.灌注封底砼。如坑内水不能排干，按水下混凝土浇注。砼在重庆端搅拌，搅拌运输车装车，船运，泵送港灌注。 m.孔桩护筒接高，与堰顶齐平，在钢围堰与护筒上搭设工作平台，安装龙门吊。 n.在围堰内灌水确保围堰稳定。 o.利用钢护筒作为泥浆池，泥浆经处理后流入钢护筒储存，沉碴流入排碴船运走。 p.采用brm-4a气举反循环钻机钻孔。 q.安装钻机：利用缆索吊机将钻机从重庆岸运至6号墩，横向就位安装钻头、换钻杆时利用龙门吊。 r.孔桩砼采用导管法灌注水下混凝土。 s.孔桩经验桩合格后，施工承台，承台砼按大体积砼施工。t.封底砼顶面用砂浆找平，铺油毛毡两层，作为滑动层。对砼采用低水化热水泥、骨料洒水降温、砼内部冷却循环水降温等。防止砼因内外温差大产生有害裂缝。技术标准序号结构物项目质量标准1双壁钢围堰顶底面中心偏差（纵横向）25mm倾斜度1/50围堰高度壁厚5mm平面扭转角偏差10mm平面曲线半径20mm2钻孔桩平面偏位5cm倾斜度1%孔径1.5m孔深5m沉碴厚度比设计深度超深不小于5cm清孔后泥浆指标粘度1720s含砂度4%3承台平面偏位10mm平面尺寸20mm 技术质量措施 a.基坑开挖 a)爆破设计 对钢围堰范围内基坑为岩石，须进行爆破开挖。 炸药选用乳化炸药和tnt黑索金混合体，雷管选用毫秒电雷管。炮孔间距为最小抵抗线长度的0.81.5倍，排距为炮孔部距的0.81倍，超钻深度炮孔爆破适当增大。炮孔间距或排距一般为爆破深度的11.5倍。爆破用药量由下式计算：q=kwah式中：q单孔装药量（kg）;k与岩石性质有关的比装药量（kg/m3）;w抵抗线长度；h梯段岩面高度差（m）;a炮孔间距；当3.5mh5.5m时分三层装药。 b)爆破施工 采用微差引爆法将毫秒雷管引爆，从地基中心，逐层向外爆破。钻孔所用方法与地质钻探相同，每钻完一个孔，拔出钻头后立即由套管装入预制好的炸药筒。炸药筒可用乙稀硬塑料管制成，内装电雷管与炸药，两端密封防水。炸药筒装好后，钻探套管即可拔出。钻机采用xy-100型钻机，钻孔直径为d90mm，炸药筒选用直径65mmpvc塑料导管，尺寸为100mm50mm25mm，采用两块错接方式用铁丝和宽胶带捆绑成筒状。 引爆前必须注意安全防护，对地震波影响到的范围之内的各项设施和建筑物设防，封锁航道，以免爆破造成不必要的损坏。 岩石爆破后，机械清碴，船弃运。 b 双壁钢围堰施工 a)钢围堰制造 （a）钢围堰构造 钢围堰是基础施工的挡水结构，又是施工主要机具设备和人员的工作平台的承重结构。钢围堰采用双壁结构，内径26.6m，外径29m，壁厚1.2m。围堰高30 m，分 5节拼装，每节高度分别为6m；每节钢围堰在平面上等分成8块，分块之间采用夹壁间的内螺栓连接，块与块之间采用橡胶止水带防水。钢围堰构造图如下图（图13.2.3-2-8） （b）.预制钢围堰的模板选择 钢围堰块件预制采用立式靠模。传统的卧式靠模由凸模或凹模组成，工艺落后，图13.2.3-2-8 双壁钢围堰构造图竖向角钢水平桁架角钢钢水平桁架斜撑内壁板外壁板隔舱板隔舱板加劲角钢iii平 面内外壁板竖向角钢水平桁架斜杆i隔舱板块件装模复杂，并且至少得翻转二次焊接，还有很大一部分工作需仰焊；另外因钢围堰块件结构和厚度的限制，工作面狭小，电焊烟雾不易散开，工作环境恶劣，劳动效率低，增加了块件制作工期，同时块件的预制不全在靠模中进行，因而焊接变形大，质量难以控制。采用立式靠模，将固定模两边做成弧形，提高了劳动效率，节约了钢材。立式靠模由两部分组成，一侧为固定模（外圆模），另一侧为活动模（内圆模），工作时移动活动模，用于拉葫芦合模。它完全克服了卧式靠模的缺点，在整个预制，起吊，运输，安装过程中不转体，减少了边角处的变形，并且块件尺寸精度高，易于质量控制。立式靠模见下图（13.2.3-2-9图）：ii 固定模活动模ii图13.2.3-2-9立式靠模 (c)钢围堰的施工工艺 为了提前和缩短制作时间，钢围堰的预制在工厂进行，检查合格后用船运至现场起吊安装。选择涪陵川东造船厂加工。钢围堰的预制采用二套立式靠模，组成流水施工。其工艺流程如下图（图13.2.3-2-10）。 (d).钢围堰制作机械及设备表钢围堰制作机械及设备表序号机械及设备名称规格型号单位数量备注1等离子自动切割机lgk-8台22电焊机台103龙门吊15t台14倒链滑车5t台85顶杆自制根46型钢弯曲机台27氧气瓶个208乙炔瓶个20按图下料压制水平桁架角钢和刃脚防水板制作水平桁架组拼骨架检查校正骨架围焊内外壁板水密试验检查焊缝质量补 焊焊吊耳,锚环,高度标尺线块件检查验收移位存放基坑底找平底节围堰放样组拼底节围堰图13.2.3-2-10 钢围堰制作流程图运 输块件吊装围堰接高b)底节钢围堰拼装底节钢围堰拼装是在基坑内进行，在坑底用砼块钢板找平，表面精确找平，确保钢围堰拼装精度。底节钢围堰组拼时，先在平台上准确画出各单元体轮廓位置，然后沿周边逐件拼装，操作时要边拼装边调整。待全部螺栓连接后，再逐个紧固一遍，在仓内灌水逐个检查是否漏水，如漏水，查原因，再采取逐个螺栓紧固或更换止水带处理。c)底节双壁钢围堰嵌固在坑底、坑壁与围堰之间用钢板楔紧，再灌注小石子砼，稳定围堰并起挡流作用，然后浇注高5m 左右的夹壁混凝土，增加钢围堰自重，使围堰最后稳定就位。d)为了保证封底砼的可靠性，在围堰外灌注一圈砼。e)围堰接高利用龙门吊将缆索吊吊来块件吊装,接高,并在围堰内搭设脚手架平台。f）围堰清基钢围堰刃脚封堵完成确认合格后，即可进行清基工作。清基是为了水下封底混凝土与基岩面结合紧密，避免出现夹砂层，防止钻孔时产生漏砂现象。清基采用两250mm直管吸取围堰内的淤泥，并配备一台弯头吸泥机用来吸取刃脚斜面下的泥砂。空气吸泥机由43m3/min的空气压缩机供风。g) 围堰水下混凝土封底(a) 水下封底砼施工概况钢围堰清基检查合格后，即可进行水下混凝土封底准备工作。钢围堰通过浇注封底砼，增大自重及稳定性，使预埋的20个钢护筒紧紧地联结，给桩基施工创造有利条件，使围堰内外水流分隔，形成静水，同时也方便承台施工，减少桩的自由长度，汇同钢围堰一起承受船舶的水平撞击力，保证围堰安全，为钻孔桩施工创造条件。 (b)钢围堰封底砼施工准备 (c)施工平台搭设施工平台分成上下平台，是用万能杆件拼装成的双层桁架梁。上平台作为今后桩基施工的永久性平台，在双壁钢围堰上作局部加强作为平台的支点。上平台主要用来放置施工机械设备和施工人员操作。下平台主要是为封底施工操作设计，上面用木板铺平，预留导管和测点位置。上下平台高度为4m ，保证了水下混凝土浇注的施工高度，使施工分工操作更加明确，有条不紊。这样可在下平台进行测控和导管拆除工作。(d)、钢护筒埋设钻孔桩钢护筒采用200cm。钢围堰着岩清基后，安装护筒固定架，在固定架下将钻孔桩钢护筒接成整体安装就位。固定架用角钢焊接。为了护筒定位和今后的钻孔施工钻机定位方便，以及灌注封底混凝土时支撑中心储料盆的需要，20根钢护筒中有6根桩的钢护筒接出水面至施工平台顶面，钢护筒分节制作，下放时焊接接长。其中4根长护筒用于定位固定架，2根护筒用于支撑中央储料盆。其余14根钢护筒高出封底混凝土1m左右。钢护筒均用厚度为10mm的钢板卷制而成。导向架再焊接成整体。在导向架顺桥向和横桥向的轴线方向焊有四个与钢围堰联接的拉带，下放时与预先在第二节钢围堰内壁的纵、横轴线方向上的四个牛腿相联。四根拉带的长度根据定位后的钢围堰平面偏差以及钢围堰的垂直度而定，以免除钢围堰就位后的偏差对钢护筒定位产生影响。 用缆索吊把固定架整体吊入钢围堰内，临时用钢丝绳悬挂在钢围堰井口处并调整其水平位置满足要求，将固定架与钢围堰焊牢。把6根长钢护筒插入定位架内垂直下放到岩面，根据测出的岩面标高，焊在定位架上。钢护筒的底面线要尽量与基岩面相吻合；护筒与基岩面的缝隙用砂袋堵住严实，再在护筒内回填一定高度（超过封底混凝土厚度）的粘土，以防止灌注封底混凝土时，混凝土挤压护筒，使护筒变形或移位，同时也防止封底混凝土进入护筒内而影响今后的钻孔施工。为防止在浇注封底混凝土时，固定架被推移变位，固定架要与围堰间设支撑固定。(e)、中心储料盆及混凝土料槽支架为保证封底混凝土灌注的一次灌注量的要求，即方便多根导管同时浇注的需要，在平台中央设置一个30m3的中心储料盆，考虑中心储料盆重量问题，中心储料盆以围堰中心的两根桩钢护筒接高至平台下用一钢垫板将两护筒顶面焊接，再在垫板中央用钢护筒接高至平台以上3m为支撑，在上平台用脚手架搭成一个1：5的斜坡，储料盆的四周设有几个料斗与溜槽相连，混凝土通过溜槽流向各导管上的料斗。 (f)水下封底砼浇注方法 封底混凝土采用垂直导管法浇注,布置 12根导管，一次浇注完毕。导管及测点布置考虑混凝土流动扩散半径为6.0m，流动坡比为1：4，因此在围堰内布置12根导管。根据钢围堰的底面积与每根导管的作用半径（6m），12根导管的作用半径可以覆盖全部钢围堰底部。导管采用直径为273mm的标准混凝土导管，壁厚10 mm，容许承压1.5mpa。每根导管的顶端均设置一个容量为1.5m3漏斗，每个漏斗下端接上1m长的阀门管。使用前对导管逐根进行拼接，水密试验和压力试验，保证接头联接严密、牢固。导管在工作平台上预先分段拼装，吊放时再逐渐接长，下放时保持轴线顺直。导管口下沉至岩面后提升到距离岩面2040cm，然后用链条葫芦固定在工作平台上。为及时用测深数据指导混凝土的灌注工作，共布置测点18个。实际施工时，把导管布置在设计点附近标高最低处，保证水下混凝土各向同性均匀扩散。导管布置详见图13.2.3-2-11。在封底混凝土灌注的前一周，应对所需调用的机械设备进行全面检修并编号以确保施工期间所有设备的完好率达到规定要求。(i) 混凝土灌注a）水下封底混凝土性能及配合比选择封底混凝土是水下混凝土，又是泵送混凝土。混凝土拌合物，不泌水，不贴底，可泵性好，流动性好，扩散性好；混凝土拌合物坍落度：开始为2223cm，2h后为1718cm。此页插入图13.2.3-2-11 (h)、设备、机具的准备 为准备混凝土封底施工，我们配备了以下机具设备：序号机械名称型号单位数量备注1砼拌合楼60m3/h座12砼简易搅拌站60m3/h座21座备用3混凝土输送泵hbt60c台4另备用1台4砼搅拌运输车60m3/h台45砼泵输送管150mmm3506龙门吊50t台17导管273mmm7208中心储料盆30m3个19料斗1.5m3个1210料槽50 50cm个12b）混凝土的供应与运输为了保证混凝土的连续供应，配备两座拌合能力均为60m3/h拌合站。拌制好的混凝土通过4台混凝土搅拌运输车，再轮流把混凝土运到对岸，通过输送泵泵送灌注。c）混凝土压水混凝土导管压水前要准备足够的混凝土，以便一次压水成功，确保封底混凝土质量。首批混凝土数量v=1/3r2h=57(m3)，其中混凝土扩散半径r取6m，h取1.5m。混凝土流动边坡比为1：4，混凝土数量和机械设备准备好后，通过砍球法压水。压水顺序为从下游到上游。压水分二次进行，每次压注6根导管。d）封底混凝土的浇注封底混凝土的浇注是从围堰内的下游开始到上游结束。浇注前对所有的机具、材料、混凝土的配合比及施工布置进行全面细致的检查，保证混凝土拌合物质量良好，施工机械在灌注过程中不发生故障。浇注过程中随时通过测点测量，掌握混凝土的流动情况，控制导管的埋深、封底混凝土的顶面标高。浇注后期适当增加混凝土的坍落度，使混凝土形成较平坦的顶面。考虑到混凝土表面会形成一层浮浆层，封底混凝土浇注标高比设计标高提高15cm。f)钢围堰拆除双壁钢围堰拆除工作选在枯水期进行。先拆除水面以上的部分，水下部分利用桥墩和梁体作为起吊钢围堰的受力点，根据起吊重量作好起吊系统的准备工作。先拆内壁后外壁，先松开中部连接螺栓，起吊设备就位后再松开四角螺栓，确认全部连接拆除后起吊。根据水位差加固好围堰的内支撑，防止围堰失稳。 c钻孔桩施工钻孔桩施工采用气举式反循环钻孔。气举式反循环钻孔是通过送入压缩空气，使钻杆内腔形成负压产生压差，使经过钻杆与孔壁之间的环空间隙流向孔底的泥浆，携带钻头切削下来的钻屑，由钻杆内高速返回地面泥浆池，泥浆经泥浆处理器的沉淀作用后，从相邻未钻孔的桩护筒内再次沉淀，流入钻孔内，形成泥浆循环。 a）施工准备双壁钢围堰内岩面距围堰顶高度大，钻孔前必须安装大量的辅助设备。在钢围堰顶面需拼装施工平台和龙门吊机起重设备；平台上安装钻机和沉碴筒等泥浆循环设备；在钢围堰封底前需整体吊装定位埋设20根cm的钢护筒，精确定位钻孔孔位，要求中心偏移10cm, 并用160cm钢护筒接高至围堰平台顶面(见附图13.2.3-2-12)。(a). 钻机钻具选择配备三台武汉桥机厂生产的brm-4a钻机，钻杆内径150mm，刮刀钻头和滚刀式钻头。brm-4a钻机利用bauer-be250型泥浆处理器排碴。 (b). 压风机钻孔时，各配备2台21.5m3/min压风机，三台43 m3/min压风机。 (c).钻机平面布置钻机平台用万能杆件拼装成30m30m，桁高4m的构架安装在双壁钢围堰顶面上。 (d). 钻机轨道铺设及钻机安装钻机底盘和钻架约重35t，钻一根桩须往返20多次以上。为了移动对位方便，在钻机底盘下装四个走行轮箱，使钻机可以在钻机走道上行走。 (e). 压风机安装在钻机平台上安装四台压风机。两台43m3/min，两台21.5 m3/min。 (f).50t双悬臂龙门吊机安装 向图13.2.3-2-12 钢围堰顶面平台布置图因钻机水笼头提升速度仅2m/min，提升一节钻杆需要20分钟以上，拆装一节钻杆需要30分钟，换一次钻头需24小时。为了缩短拆接钻具的时间以及可以将42t重钻具在拆接时能提出钻机并能整体吊移钻机，特设计一台50t双臂龙门吊机，安装在施工平台铺设的走道上。利用龙门吊机拆换一次钻头只需8小时左右。龙门吊机设计为万能杆件结构，起吊高度10m，跨度18m，吊重50t，并可以在钻机平台上走行，覆盖全墩20根钻孔桩孔位的施工范围。 (g).钻孔桩钢护筒安装钻孔须采用钢护筒使岩面与施工平台之间形成导向孔道，以解决钻头、钻杆导向和提高护筒内的水头高度，防止钢护筒外的浮泥、杂物涌入孔内。在双壁钢围堰封底前，整体安装20根200cm钢护筒至岩面，顶面高出封底混凝土约m；封底之后，并将6根钢护筒接长至钻机平台顶面。为了便于200cm和160cm钢护筒对接，在200cm钢护筒顶口特制一个支承座。160cm钢护筒直接坐在支承座上，座间垫=10mm厚微孔橡胶垫，以防漏浆。160cm钢护筒分节用法兰盘牢固联结，用mm厚橡皮垫夹垫防漏水，顶部在钻机平台下部固定。(h). 沉碴筒安装沉碴筒位于钻机平台四个角上，为消除碴水从钻杆喷出时的冲击能量，防止将筒内的沉淀钻碴搅动，使水和钻碴分离，在每个沉碴筒上安装一个消能器。 b）钻孔桩施工工艺（见图13.2.3-2-13） (a). 钢护筒接长用160cm钢护筒把埋在封底混凝土中的200cm钢护筒接长至钻机下部固定。 (b).钻机就位，布置泥浆循环系统安装钻机平台，组装50t龙门吊机，钻机走道，进行沉碴筒安装和钻机、压风机、风水管路、水泵的安装。加固钻头，检查牙轮，安装配重块，放入护筒内，然后精确定位钻机，把转盘调至水平，接钻杆，把钻头放至护筒底岩面上。为了加大泥浆的储备量，将所有钢护筒用连通管相连，充分利用相邻钢护筒来储泥浆。泥浆经沉碴筒先流入相邻护筒，再流入钻孔护筒内。泥浆循环系统简图如图（图13.2.3-2-14）所示：安装泥浆泵，泥浆备料图13.2.3-2-13钻孔桩施工流程图相邻钢护筒桩位放样桩口护筒接长钻 孔终孔，清孔下钢筋笼安导管搭设施工平台孔底检查 孔制作护筒泥浆罐制作钢筋笼开拌储备砼桩基无损检测灌注混凝土自 检 桩 位凿 桩 头二次清孔泥浆管连通管钻头泥浆面排碴口钻机排碴船泥浆处理机相邻护筒消能器图13.2.3-2-14 反循环钻孔泥浆循环图 （c）.造浆 在正式钻孔前，对泥浆反循环钻孔，应先往孔底供泥浆，换出原孔内清水，泥浆造浆材料选用优质粘土，必要时再掺入适量cmc羧基纤维素或naco3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。 (d). 钻进 造浆完毕后低速开钻，待整个钻头进入岩层后进入正常速度钻进。在护筒脚部位必须慢速钻进，经常观察水面和水位情况，防止护筒脚漏浆，若发现漏浆必须马上回填或加振护筒后再钻进，确保安全成孔。我们采用相邻两护筒连通，钻碴随泥浆从钻杆排出，进入泥浆罐沉淀或泥浆处理器清除，然后使处理后的泥浆经相邻护筒再次沉淀后流入钻进孔护筒内，形成不断的循环。在钻进过程中，要作好泥浆的维护管理，每半小时测一次泥浆的稠度和相对密度，根据泥浆成分的变化分析孔内、护筒脚等情况的变化而作出相应的处理措施。泥浆比重控制在1.21.25为宜，并根据泥浆的比重与外部河水的比重来计算压力差，从而定出孔内泥浆保持5