沙颖河大桥施工组织设计.doc

一、施工组织设计编制依据及原则1.1 编制依据（1）本工程合同文件、施工图及设计说明、技术规范等。（2）工程现场考察情况。（3）本公司可投入本工程的施工技术力量和机械设备。（4）现行的有关施工技术规范和工程验收规范。（5）本公司近年来在桥梁建设中使用的先进施工方法、工艺设备。1.2 编制原则（1）满足建设方对工程工期、质量要求及安全生产、文明施工的要求（2）充分利用工作场地及施工机械设备，做到合理安排、连续生产。（3）布置场地时尽量考虑减少占地，减少对河流及附近植被的污染和损害。由于两岸交通不便，且有效施工期较短，材料来源从右岸进场，因而在右岸设置项目部，并布置满足施工要求的场地。充分利用有效施工期，合理安排人员、设备。根据现场情况，桩基础施工阶段，我方由两岸向桥梁中心施工，上部结构施工阶段，由北岸向南岸施工。（4）采用本公司先进的施工工艺、施工技术、制定科学的施工方案。1.3 依据规范、规程和标准（1）公路工程技术标准（JTG B012003）（2）公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）；（3）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）；（4）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ02485）；（5）公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）；（6）公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D042002）；（7）内河通航标准（GB50139-2004）。（8）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）二、工程概况2.1 工程概况沈丘县沙颍河大桥位于X006线上，向南接省道S238线，向北接省道S102线，全长269.04米，2*40+2*50+2*40米T梁，桥面净宽15米，两侧各设2.5米人行道及栏杆，桥梁全宽20米，设计荷载公路-II级，设计洪水频率1/50，地震基本烈度VI级，航道等级IV级，通航500T级船舶，最高通航水位35.00米，最低通航水位28.5米。2.2 自然地理条件2.2.1 气象水文沈丘县属于暖温带大陆性季风气候区，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，多年平均气温14.7，年极端最高气温41.7，年极端最低气温-19.5。多年平均降雨量790.0mm，平均风速3.0m/s。2.2.2 地形地貌桥址处地貌类型属黄淮冲积平原，河谷呈U型，左岸无滩地，岸坡较陡；右岸滩地宽50米，河口宽130.0米左右，水面宽90.0米，水深1.40-2.50米。2.2.3 地层岩性及地质结构桥址处地基土的地基岩性为第四系全新冲积成因的亚黏土、粉砂及亚砂土组成。上层为新近沉积层，土的结构性较差，强度偏低，工程地质条件稍差，其下为第四系上更新统冲积层，土的工程性质较好。2.2.4 场地水位地质条件桥址处地下水埋深为0.3-8.7米，地下水标高35.72-32.06米，属潜水类型。地下水受河水变化影响，汛期河水补给地下水，枯水期地下水补给河水。2.2.5 地震沈丘县设计地震动加速0.05g，相应地震基本烈度为6度。2.2.6 河流水文桥位处沙颍河上游流域面积28096KM2，上游河道385KM，平均河床比降1/6000，百年一遇流量3960M3/S，历史最高洪水位40.50m，百年一遇洪水位42.00m。2.3 工程特点本工程上部结构采用跨径40米和50米预应力混凝土简支T型桥面连续结构。T梁预制高度分别为2.40米和2.60米。上设15厘米防水混凝土，7厘米厚沥青混凝土桥面铺装。人行道2.5*2，栏杆采用铁艺栏杆。下部结构采用钢筋混凝土柱式桥墩，群桩基础，桥台采用肋板式台身，群桩基础，1、2、4、5桥墩采用球型固定支座，桥台、3号墩采用球型固定单向变形支座。通航孔两侧桥墩上下游设防撞墩。三、设备、人员、材料计划3.1 施工组织机构设置根据本工程特点及类似工程施工经验，我局将抽调工程局的骨干力量组建 “河南省地矿建设工程（集团）有限公司沈丘县沙颍河大桥工程项目部”， 本工程现场组织管理实行项目经理责任制，按项目法施工原则，全权组织领导现场施工。局本部作为项目经理部的强大后盾，全力支持项目经理部的工作，经理部共分为三个层次进行管理，即决策层由项目经理、副经理、总工、总经组成；管理执行层由工程技术部、经营合同部、质量安全部、财务物资部、综合办公室和总调度室等四部二室组成；作业层由各工区组成，由工区施工队长直接管理。为完成本工程组建的施工组织机构见下图：项目经理项目总工项目副经理工程技术部施工调度室经营合同部综合办公室财务物资部质量安全部钻孔桩施工队钢筋施工队土石方施工队T梁预制队模板施工队混凝土施工队砼运输队T梁安装施工队图4-1施工组织机构框图2.2主要管理人员职责（1）项目经理部作为项目的独立的主体，在法人授权的情况下，对工程项目全权负责，全面履行工程项目合同，以一流的工程质量，一流的工程管理完成本项目的施工。根据初步施工计划和施工组织安排，本工程施工高峰期共需各类施工人员约186人。（2）项目经理部共26人，设项目经理、副经理、项目总工各一人。工程技术部设4人，其中高级工程师2人，工程师2人；计划合同部2人，其中经济师1人；财务物资部3人，其中会计师1人，机械师1人；综合办公室3人，其中政工师1人；测量和试验人员共4人，其中测量工程师2人、试验工程师1人；质量安全部4人，其中质量工程师和安全工程师各1人；综合调度室3人，其中工程师2人。（3）项目经理：负责领导检查工程项目领导、组织、管理方面的工作，对工程质量、进度、经济效益、施工安全等负第一责任。负责管理项目的合同管理、资金使用、工程结算等。（4）副经理：对项目施工的现场管理，施工调度指挥、施工资源调配和施工进度等。（5）总工程师：负责项目施工技术、施工质量，组织制定技术方案、进度计划和施工质量保证措施，并领导实施。2.3主要科室职能项目经理部各职能科室对项目经理负责，按照分工对经理部下属各分厂进行督导，并及时向经理部反馈信息。其主要责任如下：（1）工程技术部：按照施工规范及工程施工技术条款制定经济可行的施工实施方案、施工进度及施工细则，负责工程施工的技术供应、作业指导、资料整理、签认、保存、移交。（2）施工调度室：负责工程施工的现场组织协调，解决施工资源配置中存在的问题，确保关键线路的施工进度。（3）经营合同部：按照项目施工要求，实施项目施工成本的控制、处理施工合同事宜、提供工程资金需求、工程结算。负责合同商务部分、项目预算、施工定额管理。（4）质量安全部：按照质量保证体系要求，实施项目施工质量、安全的监督职能，特别是控制主要节点质量，严格“三检制”并做好检验记录。管理混凝土试验和施工测量工作。（5）财务物资部：为项目经理提供施工设备及工程材料计划，负责整个工程的施工设备及施工材料的供应，为工程施工的顺利实施提供资金、物资、设备保证。（6）综合办公室：负责整个项目部的后勤管理、各单位协调、与地方关系协调及与业主、监理等部门协调工作，2.4 专业施工队伍安排根据本标段工程合同的规模和施工内容，在不同的施工阶段，派遣相应的专业施工队伍进场施工。主要设置以下专业队伍：表4-1 各施工作业队承担的主要施工任务表名称承担的主要施工任务施工人数钻孔桩施工队承担桥梁桩基础施工30混凝土施工队承担桩基砼、墩柱砼、桥台和盖梁砼、桥面铺装砼及其它部位所有砼施工和小预制构件施工、所有钢筋、模板、埋件等的安装施工20综合队承担风、水、电供应及运行管理，作为施工机动力量，随时补充关键项目施工力量之不足，包括后期大桥装饰施工等。20机械运输队承担所有的原材料、半成品、砼料等运输任务及设备的维护保养和检修任务。20T梁预制安装队T型梁的预制、运输和安装施工，包括砼拌和站。50综合加工厂承担钢筋、模板的加工制作和安装。20四、总体施工方案4.1 工程特点（1）有效施工时间短本工程横跨沙颍河主流，施工工期跨越了今年汛期，汛期滞留期较长，在河道内施工要考虑施工导流和度汛等措施，不便于持续施工，若安排不当，将造成人员设备闲置、施工受限制，造成成本增加，效益减小。（2）工程处在县城边缘的沙颍河上，并接近沈丘县城供水工程水源地，因此环保要求非常高。在施工中，我们将高度重视，施工全过程尽量降低对环境造成影响。4.2 施工对策（1）合理调配人力资源、确保安全和质量由于本工程有效施工时间短，跨越汛期，因此合理安排施工工序，加大技术人员投入，对灌注桩施工采用突击施工，墩柱模板采用定型的双半圆钢模板拼扣而成，成型质量高，周转速度快，盖梁模板采用定型钢模板，支架采用地面满堂架，钢筋采用在加工厂拼装成整体，吊车吊装就位，提高工作效率，采用先进科学的施工工艺。采取切实有效的措施，对安全、质量和工期加强管理，建立健全安全、质量和工期保证体系，为施工生产创造一个良好的外部环境，充分保证各项目标的实现。（2）安全重点防护、确保当地环境不受影响我们在施工中对环境保护高度重视，做好文明施工，采取先进、科学、合理的施工方案和环保方案，减少对当地环境的影响。（3）加大资源投入，优化资源配置，确保施工工期桩基施工阶段，配备3台钻机钻孔，2台20t吊车相互配合，力争在2010年7月汛期到来之前完成桩基础及下部承台施工。上部施工阶段，配备2*50吨龙门、天车和YQ100架桥机相互配合，6套立柱模板，1台20吊车配合安拆。配备5套盖梁底模和3套侧模，均采用钢模板拼装，吊车利用施工桩基和立柱的闲置设备穿插进行。T梁预制台座设置4个，2套定型钢模板，实行不间断施工，保证到2010年11月前完成所有梁体预制，抢在2011年4月1日前完成所有施工任务。4.3 工程总体目标4.3.1 工期目标（1）主体工程开工时间：拟于2010年4月1日开工。（2）全部工程竣工时间：拟于2011年4月1日竣工，工程总工期为12个月，我公司将信守合同承诺，按合同工期完工。（3）各分部工程施工工期严格按合同要求的节点控制工期控制，采取措施确保按时完成，及时将成品工程移交给业主。4.3.2 施工质量目标我单位在本标工程施工的质量目标是：工程合格率100%，工程优良率90%以上，工程最终验收质量等级合格。 4.3.3 安全目标安全目标：年重伤率控制在0.5以下，年负伤率控制在5以下。4.3.4 环保及文明施工目标我公司针对本工程的实际情况确定环境保护与文明施工目标为：“两型五化” （安全文明型、卫生环保型；硬化、净化、美化、绿化、亮化）和“一图五牌”（施工区域平面布置图、工程概况牌、安全生产纪律牌、安全生产记录牌、质量告示牌、安全、质量、文明施工责任牌）。4.4规划依据及原则4.4.1 规划依据（1）本合同工程招标文件及补遗等。（2）现场踏勘考察获得的资料。（3）国家现行设计、施工、验收规范及招标文件规定的有关合同条款、技术标准等。（4）本公司多年积累的施工经验和企业施工水平。4.4.2 施工规划原则根据本工程招标文件提供的施工技术条件、施工环境，并在结合其它同类工程施工经验的基础上按以下原则进行规划：（1）施工设施布置满足生产进度要求，施工手段保证各施工项目按计划进行，施工进度满足控制性工期要求。施工布置在满足施工要求的前提下，做到简单实用，布置力求紧凑合理、管理集中、调度灵活、运行方便、安全可靠。（2）以招标文件控制进度及节点目标，综合考虑施工流程、人员机具配备、施工队伍流水作业、汛期和冬季部分项目停工等因素，按均衡、平稳的施工原则进行施工计划编制；（3）紧紧围绕施工关键线路组织施工，重点做好桩基、墩柱施工和预应力T型梁的制安同时，与桥台、盖梁、桥面铺装、及桥梁附属工程等穿插施工，确保控制节点工期和目标形象如期完成。（4）布置场内交通道路满足主体施工的需要，路面宽度和坡度满足施工车辆的通行强度需要，并考虑以后的恢复和环保要求。（5）施工资源（包括人员、设备、材料）充足配置并考虑周转及更新，满足持续高强度施工需要。（6）所有生活、生产、施工辅助企业等临建设施以及施工道路布置均按招标文件要求及发包人提供的条件进行规划布置。施工设施的布置在满足施工要求的前提下，尽量做到简单、实用，降低工程造价，布置力求紧凑、合理、管理集中、调度灵活、运行方便和节约用地，并尽量避免与其它标段的施工干扰和影响。（7）按国家有关规定和业主的要求，所有生产、生活等设施的布置达到安全生产、文明施工和环境保护的要求。（8）各施工场地及营地均按有关要求配置环保设施及消防设施，避免施工对公众利益的损害。五、主要分项工程施工方案5.1 测量放样5.1.1 控制点检测交接桩后，对导线点、水准点进行复测，其精确度要符合公路勘测规范（JTJ061-99）的要求。检测结果，提交监理工程师。5.1.2 导线点增设沿线布点：对业主单位所交控制桩及资料进行复测校核，确认无误后方可进行控制点加密，根据本工程的特点及地理环境和现有的测量依据进行控制点加密，以满足施工需要。布设原则及施测方法：加密导线采用二级导线，布设附合导线，执行工程测量规范（GB50026-93）技术规范所规定的二级导线标准。根据二级导线标准，在一测站水平角测一测回，观测两个方向的边长，形成对每个边往返测。加密的二级导线点即路线中线控制桩，执行工程测量规范（GB50026-93）技术标准所规定的二级导线标准，满足公路勘测规范（JTJ061-99）的精度要求。5.1.3 水准点增设由于桥位工作水准控制点要求较高，h=20（L）1/2mm，因此水准点增设采用公路勘测规范（JTJ061-99）技术标准所规定的水准测量标准，采取附合测量，限差控制20（L）1/2mm，采用高精度水准仪往测一次，水准尺为双面尺。5.1.4 中线测设首先对主要点位坐标进行复核，应用电算对坐标进行复核无误后打印出里程桩号及点位坐标。中线测设采用极坐标法。5.1.5 大型结构物控制网的建立桥位三角网测量精度应符合技术规范要求同时考虑到施工的需要。5.2 桩基础施工方案5.2.1 施工平台搭设本工程0、1、5、6墩位于滩地或岸坡之上。主河槽中有2、3、4三个墩，其中3号墩接近深泓处，水深超过10m，需要水上作业，搭设浮桥作为临时作业平台，并作为机具及材料运输的临时通道。5.2.2 桩位复核及设备就位根据设计图纸的坐标及现场控制网，用全站仪定出孔位中心桩，测放出孔位桩及控制桩，复核无误并报验监理工程师，经监理工程师认可后，交给钻机班组，保护现场桩位。护筒采用8mm厚的钢板制作，高23m，护筒直径比桩径大200mm。挖护筒坑前先将桩位中心用十字线法引出护筒坑外，打控制桩。避免挖护筒坑时桩位被破坏无法确定桩位。护筒坑尺寸比护筒周边大40cm，护筒坑挖好后，将护筒垂直安放，垂直偏差1，护筒中心偏差5cm，护筒顶应高出平台30cm或水面1.02.0m。护筒外用粘土分层夯实，按桩位中心拉十字线，用红漆标注在护筒上。在孔口5米以外开挖泥浆池和沉淀池，在护筒缺口和沉淀池之间用泥浆沟连接起来。钻机就位后，要将钻架整平，在护筒红漆标记处拉十字线，钻头中心对准十字线中心，对中偏差2cm。钻机垂直度控制在5。钻机底座调整水平，固定牢固，用地锚牢牢固住钻机基座，确保钻孔垂直度。5.2.3 钻孔、清孔、检孔作业平台上安装钻孔机械、布设泥浆循环系统，实施钻孔作业；钻进中采用PHP高性能泥浆，严格控制泥浆比重，确保成孔质量，成孔后采用换浆法清孔。清孔合格后，吊车吊放钢筋笼；经二次清孔后，导管法灌注水下混凝土成桩；混凝土采用自动计量商混，混凝土输送车运输。施工中必须严格控制孔内沉渣厚度、空孔时间、水下混凝土灌注速度和灌注连续性，确保成桩质量。为保证成孔质量，钻孔要连续进行，不得中断。因故停钻时，要保持孔内具有规定的水位和相应的泥浆指标。在钻进时要经常检查钻杆中心位置是否与桩中心发生偏离,钻架的垂直度是否发生偏差,如果发现偏差,应及时修正,防止斜孔,不合格时要及时修孔或回填重钻。钻孔过程中要随时检查地质情况的变化，判断地层,并与地质剖面图核对,即时填写施工钻孔记录，与设计不符时要及时上报。如遇漂石，改用冲击钻机成孔。钻至设计高程后，即可进行清孔。清孔必须彻底，停止钻进后，仍要进行泥浆循环，逐步降低泥浆比重，直至达到如下标准。孔底高程：达到设计高程泥浆比重：1.101.15g/cm3 含砂率：4 粘度:17-20pa.s沉渣厚度：20cm（规范规定）。清孔合格后，吊入已准备好的测孔器，顺利到达孔底，钢丝绳始终位于孔中心，即检孔合格。检孔器由钢筋制作成笼状，长度为设计孔径的46倍，外径等于设计孔径。考虑变形等实际因素，制作时其外径比设计孔径小2cm为宜。经检验确认成孔满足要求时，应立即填写成孔检查单，并经监理人签认后，即可进行下道工序工作。钻孔允许偏差应符合表5-2的规定。表5-2 钻孔灌注桩检查项目 项 次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率1桩混凝土强度（Mpa）在合格标准内按JTJ 071-98附录D检查2孔的中心位置（mm）群 桩100用经纬仪检查纵、横方向排架桩503孔 径不小于设计桩径查灌注前记录4倾斜度直 桩1%查灌注前记录斜 桩2.5%5孔深摩擦桩符合图纸要求支承桩比设计深度超深不小于50mm6沉淀厚度（mm）摩擦桩符合图纸要求。图纸无要求时，对于直径1.5m的桩，300mm；对桩径1.5m或桩长40m或地质较差的桩500mm查灌注前记录支承桩不大于图纸规定7清孔后泥浆指标相对密度1.101.15查清孔资料粘 度1720Pas含砂率4%胶体率98%注：清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。本项指标的测定，限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。5.2.4 钢筋笼及导管的制作及安装钢筋应有出厂证明书或试验报告单。使用前，仍需作拉力、冷弯试验。需要焊接的钢筋应作好焊接工艺试验，并且全部合格。钢筋场地应先进行场地硬化,钢筋笼在加工场地分节成型，笼的直径和长度、焊接缝及搭接应符合设计尺寸和规范要求。为防止钢筋骨架在运输和就位时变形，在钢筋骨架内设置临时内撑架。钢筋笼存放场地应当平整，用专用运笼车运输，运输过程中不能使钢筋笼受损变形。钢筋笼安放时为了保证保护层厚度，应按设计文件标准用混凝土预制垫块绑缚在钢筋笼骨架的周径上，其沿桩长的间距不超过2m，横向圆周不少于4块。也可以采取加焊钢筋保护导向扁钢板。钢筋笼用20t的汽车吊吊放，安装钢筋笼时必须严格控制标高，然后检查中心位置，合格后在顶面采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。钢筋骨架制作和吊放的允许偏差：主筋间距l0mm；箍筋间距20mm；骨架外径l0mm；骨架倾斜度0.5；骨架保护层厚度20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm。设计有要求时，应根据施工图纸规定在钢筋笼内周边设置声波测试预埋管。混凝土导管采用300mm丝扣导管，安装前先进行水密、承压、接头抗拉试验，并对导管进行编码排号,保正导管在灌注过程中不漏水。导管对准孔位中心，按编号逐节连接导管，直至导管底口距孔底300400mm为止，安放隔水导球，准备砼灌注。5.2.5 混凝土灌注灌注水下混凝土前，应再次检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计或规范要求时，应再次清孔。C25混凝土严格按照试验室给出的水下混凝土配合比进行配制,采用电子计量系统计量拌和，6m3混凝土拌和车运输至孔口。（1）一切准备就绪后，灌注水下砼，首批灌注量应能满足导管埋置深度不少于1.0m。（2）派专人严把砼质量关，和易性不好的离析料严禁浇注。水下砼坍落度控制在1822cm ，扩散度控制在34-40cm。（3）砼灌注时，应连续进行，时间间隔不大于砼初凝时间，派专人测量导管埋深并作好现场记录。（4）灌注砼时，导管埋入混凝土顶面以下26米。混凝土灌注高度高出设计桩顶50cm以上,以确保桩顶混凝土质量。（5）水下砼灌注的质量保证措施保证水下砼施工的连续性，提高成桩的质量，每次水下砼灌注前，备足所需的各种材料、工具、设备，以保证砼灌注的连续性；灌注过程中分工明确，密切配合，统一指挥。导管使用前，对其分节数量和拼接构造进行认真检查并必须进行水密、承压和接头抗拉试验，所用导管保证完全合格。砼配合比必须经过试配、试压后，报监理工程师批准。派专人负责商砼质量，掌握和严格控制砼的和易性、坍落度及各种材料计量的准确性。首批砼灌入孔底后，应立即测定孔内砼面的高度，计算出此时导管埋置深度。如符合要求即可灌注。若发现导管内进水，应分析原因及时采用措施处理。每次灌注砼前，严格检查各种机械，排除故障，在灌注过程中派维修人员在现场值班，一旦出现事故及时抢修，并做好砼灌注记录。5.2.6 施工质量检测钻孔灌注桩混凝土浇筑质量检测方法采取超声波检测法。本工程各灌注桩桩径为1.5m，因此测管预埋3根左右，管径5060 mm，具体按设计或监理工程师要求进行。埋设的测管绑在钢筋笼上，和钢筋笼一直下到孔里，并用专门支架固定，底部必须封死，测试时管内注满水作为耦合剂。超声波检测仪有发射和接收探头、声波脉冲发生器、放大整形装置、显示器和计算机。具体采用的检测方法由设计或监理工程师确定。测量放样钻机成孔砼拌和系统建立施工便道和施工平台钻孔灌注桩施工综合加工场墩柱施工盖梁、桥台施工T梁预制T梁安装桥面系及桥面铺装施工附属工程施工检验、验收通车施工准备图5-1 施工总体施工程序框图5.3 承台施工方案本工程0、1、5、6墩位于滩地或岸坡之上，河槽中有2、3、4三个墩，河槽中的承台适宜采用双壁钢围堰施工方案。双壁钢围堰是一个带有刃脚的圆形双壁水密钢结构井筒，底部以环形刃脚封闭。双壁钢围堰具有刚度大、止水效果好、重量轻、施工安全可靠等特点，是深水低桩承台施工的一种理想的围堰形式。按照主墩承台尺寸，考虑施工作业空间，沙颍河大桥桥墩双壁钢围堰拟采用内径22m、外径24.4m，壁厚1.2m的双壁钢围堰平台。根据墩位的地质情况，双壁钢围堰刃脚需穿透河床底，在综合考虑了桥址处数年洪水位高程和封底混凝土厚度的影响后，初步选定双壁钢围堰高度为24m，围堰刃脚入土承台以下4m深，总入土深度12m，双壁钢围堰重约485T。双壁钢围堰由围堰内、外壁、水平桁架、竖向桁架组成，以形成空间体系，增强双壁钢围堰的整体稳定。内、外壁板上有竖杆、横杆及环向加劲板，两壁之间用隔舱板和水平桁架连接，节与节之间采用节间环板连接。8个隔舱板将双壁钢围堰均分成8个互不相通的隔舱，以便调整双壁钢围堰下沉时的重心及垂直状态。双壁钢围堰下部设有刃脚以利下沉和着床。双壁钢围堰在岸边加工场内分块加工，利用钻孔平台钢管桩和钢护筒在墩位处组拼就位、分节接高、吸泥下沉的施工方案。下沉过程中采用注水、注砼、堰内吸泥及拉缆纠偏等辅助工艺，确保双壁钢围堰准确下沉就位。双壁钢围堰就位后，进行水下混凝土封底，干法施作大体积砼承台。合格合格合格C35混凝土C40混凝土C20混凝土分片制作分片制作钢筋绑扎钢筋绑扎导管挂拼接双壁钢围堰制作钻孔桩施工第一节双壁钢围堰拼装、水密试验第一节双壁钢围堰注水下沉双壁钢围堰接高、拼装、水密试验双壁钢围堰注水下沉、就位、锚锭搭设灌注封底混凝土平台、安装导管灌注双壁间混凝土、灌注封底混凝土抽水、施做承台灌注墩身混凝土拆除钢围堰（部分）施工准备双壁钢围堰设计浮桥施工碎石砂水外加剂原材料试验混凝土生产混凝土配合比选定混凝土运输原材料进场钢材进场钢材试验成品加工试件制作试件检验图5-2 双壁钢围堰施工工艺流程图5.3.2 双壁钢围堰施工钢围堰制作工艺流程为：按设计图下料压制刃脚防水板和水平桁架角钢按分块（隔舱）分榀制作水平桁架分块组拼骨架检查、校正骨架围焊内外壁板吊运至浮舟运至拼装定位船按节组拼水密试验检查焊吊耳、锚环、划高度尺寸线成品检查验收下沉、接高下沉。双壁钢围堰的加工与制作根据工地运输设备、起吊设备及施工场地的能力，双壁钢围堰采取在岸边加工场地内分节、分块加工制作，驳船运输到位、浮吊现场拼装的施工工艺。拟将双壁钢围堰分成六节制造，每节分为8块加工，在岸上将每块按1:1大样加工胎架，进行下料制作，然后将制作好的双壁钢围堰分块存放待用。待所有节块加工完毕，将钢围堰节块转运至拼装台架上，在拼装台架上分节块定位、组拼，再进行检查、校正、围焊。底节双壁钢围堰的组拼、沉放与定位拼装平台的搭设底节钢围堰在钢护筒和平台钢管桩横联后形成的拼装平台上组拼。组拼钢围堰前，对钻孔桩施工作业平台进行改造，拆除部分平台面部分纵横梁和贝雷架，增设个别钢管桩；并用2I25作为横梁将钢管桩与钢护筒连接牢固，组成底节钢围堰拼装平台，使其满足底节钢围堰拼装作业要求。然后在拼装平台上标注出围堰刃脚定位线，即可实施拼装。底节钢围堰拼装平台如图5-3所示：图5-3 钢围堰底节拼装图底节钢围堰的拼装钢围堰在加工场地分节段、分块加工好，经检验合格后，用驳船转运到拼装现场，在拼装支架上用浮吊起吊拼装，详见图5-4、5所示。首先，在拼装平台上测量放样出底节钢围堰刃脚平面轮廓线及块段分段线，钢围堰的拼装顺序是依次逐块拼装，经首块段与合拢段合拢拼接，完成底节钢围堰的拼装。底节钢围堰的安装要严格控制其平面位置尺寸及垂直度偏差，经检测符合要求后方可固定。图5-4 钢套箱拼装立面示意图图5-4 钢套箱拼装立面示意图当拼装某一块段时，发现其平面位置尺寸及垂直度与设计位置误差较大时，采用对称切割接缝法调整该块段处于设计位置，以减少合拢段拼装时出现较大的累积误差。焊接两块钢围堰之间的拼装缝，要求双面满焊，并用煤油检测其渗透情况；焊接应采取措施减少面板的变形，如先分节段对称跳焊，再补焊到达满焊。每道拼装箱面板之间满焊后，须每隔1.0m加焊一连接加劲板。为防止拼装完毕的钢围堰隔仓内漏水，下沉前，应对其进行水密性检验。首先对焊缝的焊接质量进行细致的检查，将焊碴除去后，检验焊接处是否有孔洞，并在焊缝处涂煤油，验其背面是否有渗出，发现焊缝不严实的，进行处理补焊。底节双壁钢围堰组装完成后，将其放入水中2天，让其自浮，检查是否有水渗出；若出现漏水现象，应重新补焊。在底板刃脚上，沿双壁钢围堰外侧，对每个隔舱的中部焊一个阀门，以便在注水试验后，进行放水；待试验放水后，将其割除进行补焊。钢围堰导向装置的安装钢围堰的导向装置分为上、下层定滑轮装置，每层为8个，下层定滑轮安装在第一节钢围堰上，安装在离刃脚高2.2m隔舱翼板上。根据钢护筒的倾斜度及钢围堰下沉的深度，确定滑轮与钢护筒之间的距离，拟定为50mm，上层导向定滑轮安装在四个角上的主护筒上。底节钢围堰的下沉底节钢围堰下沉利用钢护筒和平台钢管桩联结组成的吊挂系统实现。底节钢围堰吊挂系统由四套上下两组分配梁和四套千斤顶组成，详见下图所示。底节钢围堰拼装完毕，用四台同步千斤顶起吊钢围堰至刃脚离开拼装平台5cm，停止起吊，观察精轧螺纹钢吊杆受力是否一致，吊点是否有异常等；如无特殊情况，临时固定钢围堰，尽快拆除钢围堰拼装支架的横梁。然后由吊挂系统分次起落，将底节钢围堰放入水中。计算底节钢围堰的注水高度，注水下沉至顶面露出水面1.5m高后，控制下沉量，使其保持平稳；底节钢围堰入水自浮后，检查钢围堰是否有漏水现象，若有渗漏，必须补焊处理，同时检查整个钢围堰的平面尺寸和垂直度，以便在拼装下一节钢围堰能及时进行调整。钢围堰的下放要有专人统一指挥。下放前在在护筒上做好刻度标记，下放时，随时检查吊杆的松紧情况，做到每个吊点松紧一致。接高将其经过试拼后并做好标记的上节12块双壁钢围堰分块吊运至拼装台架上，在底节上对应焊接拼装顶节。在接高时，将底节双壁钢围堰顶部外壁上焊四个索耳，通过缆索连接到钢管桩上锁碇，防止双壁钢围堰在接高过程中转动。为方便围焊内壁，利用钻孔平台剩余部分在双壁钢围堰内圈拼组成内壁施焊工作平台。接口内、外壁板不吻合的部位应进行处理，保证接高后的围堰不漏水，上下垂直并圆顺并满足尺寸要求。为防止不对称荷载引起围堰倾斜，接高时应对称接高。在接高时，每焊接一片，将对应的底节隔舱的水抽出和节段等重量的水，保持双壁钢围堰的平衡。接高完毕，在接高焊缝的上下各50cm处，用63636角钢沿内壁板一周焊两道水平加劲肋，以保证双壁钢围堰接头的强度。下沉与着床在将接高部分的所有焊缝进行水密试验后就可以着手下沉。在下沉前按照双壁钢围堰的着床位置用全站仪测设墩中心线，并利用钢管桩和钢护筒安装的导向装置将双壁钢围堰准确对位。安排潜水员沿双壁钢围堰周边复测河床面标高，核对刃脚处河床高差是否相符下沉要求；如高差过大安排潜水员进行水下整平。复核无误后对双壁钢围堰立即进行注水压重下沉，注水过程中，当双壁钢围堰底部距河床面0.5m时，停止注水，再次检查围堰的位置，如果出现偏位，需对钢围堰纠偏至设计位置；位置正确，将双壁钢围堰与拼装平台临时固定，经一天观测无变化时，迅速注水着床。纠偏方法：在双壁钢围堰底节刃脚设纠偏缆，与定位平台上的卷扬机连接，将两侧纠偏缆同时收、放或一侧松、一侧紧等办法以达到纠偏目的。双壁钢围堰的定位双壁钢围堰下沉就位后停止注水。由潜水员沿双壁钢围堰刃脚进行检查，并填写着床位置比较表和双壁钢围堰基础情况表。利用抛锚将双壁钢围堰固定，复核其中心位置及顶标高，并随时检查其变化情况，经72小时观测，无变化时，即可进行双壁钢围堰锚泊，保持双壁钢围堰位正、平稳。5.3.3 双壁钢围堰封底混凝土施工由于沙颍河大桥河道内亚砂土层较厚，主墩双壁钢围堰进入河床深度达12m；同时沙颍河主河道平缓、水流速度小，所以双壁钢围堰着床后，靠四个方向的锚机即可将双壁钢围堰稳固。双壁钢围堰封底混凝土主要施工工艺如下：清底在钻孔成桩后，使用抓斗配合吸泥机对堰内河床进行开挖；开挖至设计标高后，由潜水员对双壁钢围堰刃脚处的基底情况及双壁钢围堰内的情况进行准确检查，按照检查结果安排机械对基底进行修整。在灌注封底混凝土前沿双壁钢围堰周围抛填片石堵塞漏洞，防止漏浆造成混凝土的流失；并对双壁钢围堰内基底淤泥抛填一定数量的片石，以挤淤增强淤泥层的密实度；再对双壁钢围堰内基底用吸泥机普遍吸一遍，确保封底混凝土的厚度和质量。工作平台及导管布设在钢围堰顶利用浮桥搭设封底混凝土施工工作平台，布置水下砼封底用导管。根据沙颍河大桥主墩双壁钢围堰的实际情况，双壁钢围堰的内径D内22.0m，D外24.0m，各导管有效灌注半径暂取R4.00m；双壁钢围堰内封底混凝土导管将沿直径R灌8.0m圆周平均布置在钢护筒（桩身）空档处。封底混凝土浇筑共布置9根325mm混凝土灌注导管进行水下混凝土施工；其中8根固定，1根流动。导管储料斗首批方量为8.0m3，导管悬空20cm。双壁间导管导管布置：根据双壁钢围堰的壁厚1.20m、8等分外周长；每等分外周长9.032m，导管在双壁间按装1根导管，共布置8根导管。各导管在双壁间应分别对称进行灌注钢围堰双壁间混凝土。I55工字钢中心集料斗六四式军用梁7155131461681242193111护 筒双壁钢围堰施工平台与导管布置示意图325mm导管10封底混凝土的施工顺序灌注水下混凝土的施工顺序应为：先灌注钢围堰双壁间混凝土，待其混凝土终凝后，形成固结整体稳定双壁钢围堰；再灌注双壁钢围堰内的封底混凝土。水下封底混凝土灌注顺序：混凝土灌筑时，导管不可能一次同时砍球灌注，采用分项逐根砍球灌注施工。其灌注顺序从低处至高处逐个进行，同时从周边至中间，以免基底浮浆集中在基础边缘。同时以稳固双壁钢围堰，预防双壁钢围堰向河中心滑移。砼封底流动方向控制 混凝土封底计划按先两边后中间方法进行封底，在钢围堰内上、下游位置先布置2个导管点，开盘后先后首批料封底，接着连续不断地进行砼灌注，第9根导管作为流动导管使用。封底砼大部分通过前8根导管来完成，第9根导管等到封底后期使用，当前两根导管封底有顾及不到的位置，利用第9根导管进行砼的水下灌注。为使水下封底砼有个良好的流动性，砼的坍落度控制在18-20cm，首批灌注的砼砂率一般控制宜在45%-48%。砼封底时考虑用砼泵车送料，以便与各导管点之间送料的转换。砼封底的过程中要多点测量，时刻掌握封底砼的流动方向及高程。砼封底首批料开始后要连续作业一气呵成。砼封底标高控制灌筑过程中应实时按布置的测量点对基底的混凝土面进行检查，保证基底混凝土面的平整。水下砼封底完成后，其顶标高难以做到一致，其顶标高应控制在+10cm到-20cm的范围内。5.3.4 钢板桩围堰施工深水低桩承台沙颍河大桥桥址处实测水深均在10.0m左右，设计为低桩承台。综合考虑施工区域内的地质、水文等自然条件，并结合现场的施工技术装备和施工经验，2、3、4#墩低桩承台采用钢板桩围堰施工方案。（1）钢板桩围堰施工方案设计根据设计部门提供的地质资料，河床底表层为亚砂土，厚约为10m；下伏亚粘土。经对双壁钢围堰、钢管桩锁口围堰及钢板桩围堰三种施工方案进行经济比选后，确定采用钢板桩围堰实施2、3、4#墩低桩承台施工。钢板桩围堰是由封底砼、内支撑、围囹、堰体、导向结构组成，其结构受力明确，施工比较简单，是深水基础施工中很有效的一种围堰形式。2、3、4#墩钢板桩围堰采用拉森型小口钢板桩、桩长20m；钢板桩穿透河床底0淤泥层、32细砂层，进入1粉质粘土层不小于3.0m。钢板桩围堰内部尺寸为16.8m13.2m，每边比承台尺寸加宽不小于1m，作为施工操作空间。钢板桩围堰内支撑按堰体等弯矩并结合承台施工的实际情况分布；内支撑体系采用2H588型钢围囹、530mm钢管支撑，钢管壁厚10mm，共设置三道内支撑。封底砼用2.5m厚C20水下混凝土。抽排水、分层安设钢支撑体系，在钢围堰内实施低桩承台干法施工。钢板桩详细结构如下图示，具体结构计算书详见附件。36#墩钢板桩围堰主要施工步骤如下：钻孔桩施工完成后，在最外侧钢护筒上+22.0m处焊接牛腿，安装第一道内支撑作为钢板桩插打导向；利用浮吊配合振动锤打设钢板桩，合拢后，进行水下吸泥、清淤至+9.11m。搭设封底平台、布置封底导管，浇筑封底砼。围堰内抽水至+17.5m，安装第二道内支撑；抽水、吸泥至+14.3m，安装第三道内支撑；并对钢板桩缝隙实施堵漏形成钢围堰体系。封底砼达到强度后，围堰内抽水施工承台、墩身、墩旁托架。向围堰内填筑砂土至+14.3m，然后在顶面浇筑30cm厚C25砼圈梁；拆除第三道内支撑。向围堰内注水至+17.5m，拆除第二道内支撑；继续注水至围堰外水位，拆除第一道内支撑。依次拔出钢板桩。 （2） 钢板桩围堰施工工艺流程钢板桩围堰施工工艺流程详见下图钢板桩围堰施工工艺流程图定位桩、导框、钢板桩制备施 工 准 备测 量 定 位搭设水中工作平台打 入 定 位 桩安 装 导 框打 入 钢 板 桩围堰内封底堰内抽水、安装内支撑基础及墩身施工堰内注水拔桩（3） 钢板桩围堰施工施工准备钢板桩检查、整修：钢板桩经过装卸、运输，往往出现创伤、弯扭及锁口变形，钢板桩必须进行检查。桩身是否有变形，两端是否破裂或卷曲；锁口是否破裂、扭曲、缺损、局部弯曲及电焊瘤渣；钢板桩的型号宽度是否一致；不同程度的弯扭现象是否存在。凡出现以上现象的钢板桩均应清除，使钢板桩符合插打的技术要求。检查振动锤：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。振动锤的端电压要达到 380420 V，而夹板牙齿不能有太多磨损。打钢板桩的导向设备为保证钢板桩插打垂直度，在插打前先打钢围堰定位桩，在定位桩上焊接牛腿，安置导梁，组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备。在导向架上用粉笔标注出各片桩的界线，以便在打桩过程中边打边纠，防止出现大的偏差。钢板桩的插打施工板桩在插打前应进行检验整修，使其无锁口开裂、扭曲、局部变形及焊瘤等，锁口缝内涂抹黄油。钢板桩上所有洞眼均须用钢板电焊补牢，并做到锁口内外光洁、成一条直线，插打时注意焊缝必须错开。转角桩可根据围堰形状将一片钢板桩沿长度方向中线剖开焊在另一钢板桩上，现场焊制成任意角度的异形桩。钢板桩打桩立面图导向框钢板桩打桩设备工作平台流向合拢点起点钢板桩围堰插打次序图钢板桩利用浮吊、配合振动锤插打。钢板桩插打应从一角开始，先打入角桩，角桩的位置要准、要垂直，倾斜度要小于1%，然后以第一根角桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。钢板桩插打要随时以导梁为准检查所打的钢板桩的位置是否准确，垂直度是否合格，及时实施纠偏。在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后5片时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。插打钢板桩要做到良好的效果，必须做到“插桩正直，分散偏差，有偏即纠，调整合拢”。钢板桩就位下插时，应安装导向装置。第一片钢板桩是整个围堰钢板桩的基准，从纵横两个方向严格控制其垂直度。其余各桩则以已插桩组为准，对好锁口后利用自重下插，当自重不能使其下插时，利用振动锤进行加压，插至到位。钢板桩的合拢施工合拢前的准备：钢板桩合拢应选择在角桩附近（一般离角桩45片），如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。插打至合拢面时，应精确丈量尺寸，考虑到钢板桩锁口的间隙和钢板桩本身的性能，合拢面尺寸应大于理论尺寸1520cm为宜，避免合拢口尺寸过小；再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数，按此确定下一步钢板材如何插打（是增加钢板桩，还是钢板桩插打时向外绕圆弧）。合拢时桩的调整处理：为了便于合拢，与合拢口相邻的1015片钢板桩采取先插至桩的稳定高度（保证钢板桩自身稳定即可），主要有利于钢板桩的调整。并且合拢处的两片桩应一高一低，便于插桩，待合拢后，再将桩打至设计标高。方形钢围堰有4个面，打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内，一定要调整好角桩方向，让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。合拢口的调整措施：当尺寸上大下小时，在合拢口两侧钢板桩上设上下平行吊耳，位置根据尺寸大小的差值而定，利用倒链或转向滑轮进行对位，直至符合要求合拢为止。当尺寸下大上小时，钢板桩上设置的吊耳，应尽量向桩的下部安置，必要时可安放在水下对位，直至合拢，最后一个角用异性钢板桩连接。合拢口尺寸上下都小时，此时应将合拢口的位置设置在合拢面一侧的角桩附近。用千斤顶在钢板桩顶端顶推和设置合拢口向两侧张拉，调整上下尺寸。但要采取保证两侧钢板桩锁口在同一平面内，一般是在桩内外安置活动导向，迫使钢板桩在导梁平面内移动。由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形，将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。水下混凝土封底钢板桩围堰合拢后使用抓斗配合吸泥机对堰内河床进行开挖，开挖至设计标高后，由潜水员对钢板桩围堰外侧基底情况及堰内的情况进行准确检查，按照检查结果安排机械对基底进行修整。在灌注封底混凝土前，沿钢围堰内侧周边抛填片石以增强钢围堰在封底过程中的稳定性，并可以挤淤增强淤泥层的密实度。再对钢板桩围堰内基底用吸泥机普遍吸一遍，确保封底混凝土的厚度和质量。封底混凝土的施工平台利用钻孔时的施工平台，在平台工字钢间隙，布置6根325mm混凝土灌注导管。每根导管配备一个2.0m3的砼漏斗，在混凝土灌筑时使用。封底混凝土采用垂直导管法灌注水下混凝土，首灌保证导管下端埋入混凝土堆内至少1.00m以上。在灌筑过程中在布置的测量点对基底的混凝土面进行检查，保证基底混凝土面的平整。水下封底混凝土灌注顺序：混凝土灌筑时，导管不可能一次同时砍球灌注，采用分项逐根砍球灌注施工。其灌注顺序从低处至高处逐个进行，同时从周边至中间，以免基底浮浆集中在基础边缘。同时以稳固钢板桩围堰，预防围堰移位。安装内支撑当围堰合拢并完成水下混凝土封底后，抽水施工前还须进行内支撑的安装，以防水压力过大影响围堰内的施工安全。 内支撑的设置，除了考虑受力外，还应考虑不妨碍堰内施工。内支撑自上而下设置，一边抽水，一边安装，根据水压力和土压力计算决定支撑数量。内支撑周边梁采用2I58型钢，上下间距3.5米左右，支撑拟采用三道。围堰内用抽水机排水，抽水机采用大于围堰内渗水量的1.52.0倍（抽完后留12台备用）。钢围堰在抽排水时必须及时实施堵漏处理，一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝；也可在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时，采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法，借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的。对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。钢板桩的拔除水中墩施工结束，立即拔除钢板桩。拔桩前向围堰内灌水，自下而上拆除内支撑，先拆除下部支撑，将水灌进一层，再拆处上部支撑。拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min2min，使钢板桩