水中墩施工专项方案

1、沙溪特大桥（南平联络线）水中墩围堰施工方案一、编制依据（一）、沙溪特大桥（南平联络线）施工图 ；（二）、国家、铁道部和福建省现行的有关法律、法规；（三）、铁道部现行的设计、验收标准、安全规程等各项技术标准；（四）、本地区自然环境、气候条件和资源条件；（五）、本桥的现场调查的相关地质、水文等相关资料；（六）、向莆铁路 FJ-2 标段总体实施性施工组织设计 。二、工程概况（一）、工程概况沙溪特大桥位于向莆铁路南平联络线上，起讫里程为 LDK001+ 112.46LDK001+717.68,该桥全长 605.22m，桥梁结构形式为 1-24m +6-32m+（ 48+2X 80+48） m+ 1-3

2、2m +2-24m +1-32m，全桥均为桩基础。 该桥跨越沙县境内的沙溪河，河流与线路大里程夹角为 60 度，河面宽度 为 362m 水深 4.2 9.8m, LDK1+685.8LDK1+698.7处跨越 205 国道， 公路与线路大里程夹角为 69 度，限高 5m， 6# 12#墩为水中墩。本桥桩 径分别为100cm 125cm 150cm 总计桩基144根，其中水中桩基 91根， 陆上钻孔桩53根。其中7#11#墩为48耐80计80耐48m连续箱梁， 梁箱梁的预应力体系设计为竖向及纵向预应力，竖向预应力采用25高强精轧螺纹钢筋，用JLM型锚具，35波纹管成孔，纵向预应力采用 7 5 低

3、松驰钢绞线， OVM-15、 9锚具，悬臂灌注法施工。（二）水文及地质情况1、水文特征地表水主要为沙溪河水，水位随季节降水的变化而变化根据沙县水文站提供的水文材料，沙溪河十年一遇洪水位为107.92m,沙县站各年最高洪水位及出现的时间如下：时间最咼水位m相应最大流速m/s2006-6-1108.663.272007-6-14105.762.122008-6-19104.861.76由于沙溪河的水位高低主要取决于上游和下游电站，根据降雨量调 节水位高低，本桥水中墩围堰施工时间的位在103.0m。地下水主要类型为第四系空隙潜水，基岩裂隙水和岩溶水，空隙潜 水主要赋存与第四系砂砾卵石层中，属孔隙承压

4、水，水量较丰富，基岩 裂隙水主要赋存于粉砂岩裂隙硅质岩、炭质页岩，属裂隙潜水，含水量 较弱。岩溶水主要富存于灰岩溶洞中，水量丰富，地下水主要受大气降 水-沙溪河地表水体补给。2、不良地质和特殊地质桥址区岩溶发育，根据地质勘探资料，7 #12#墩下均存在溶洞, 其中最大溶洞高为32m最小溶洞高为0.3m,且溶洞与溶洞彼此相通， 且成珠串状，溶洞内按其充填状态分为空溶洞、半充填溶洞、全充填溶 洞。充填物又分为粉质粘土、粉质粘土夹碎石及角砾、细角砾土等，充 填物大部分呈软塑或流塑状，对桥梁基础施工产生较大影响。（三）、主要技术标准铁路等级：1级正线数目：单线设计速度： 160Km/h设计活载：中 -

5、 活载三、水中墩围堰方案选定根据沙溪特大桥水文和地质资料对水中墩围堰方式进行选定。6#墩距离沙溪北岸不远，水深约5.4m，河床覆盖层较厚，选择采用 12m长拉森W型钢板桩施工围堰；7#墩水深约8.1m,河床覆盖层较厚，选择15m长拉森W型钢板桩施 工围堰；8#墩水深约7.3m,河床覆盖层较厚，选择15m长拉森W型钢板桩施 工围堰；9#墩水深约7m,河床覆盖层极不均匀，最小覆盖层厚度为 0.5m, 且溶洞密集，钢板桩无法打入。先进行水下爆破，再采用 15m长拉森W 型钢板桩施工围堰；10#墩水深约6.8m，河床覆盖层较厚，选择15m长拉森W型钢板桩 施工围堰；11 #墩水深约9m,河床覆盖层不均

6、匀，承台底标高为92.193m,为确保水中施工安全选择采用18m长拉森W型钢板桩施工围堰；12#墩距离南岸较近，水深约7.4m，河床面由岸边向和中心倾斜，河 床覆盖层不均匀，为确保水中施工安全选择采用 15m长拉森W型钢板桩 施工围堰；四、围堰施工方案根据选定的围堰施工方案，分别以9墩为例介绍钢板桩围堰的施工。（一）、9墩钢板桩围堰设计和施工1 、设计情况承台为两级，第一级承台尺寸为：12.2m （横桥向）xi2.2m（纵桥向） X3.5m（高度），第二级承台尺寸为：6.4m （横桥向）6.4m （纵桥向）xim （高度），设4个1mx 1m的倒角。承台底面设计高程为94.174m,河床面高程

7、为95.7m，承台埋入河床 深度为 1.526m。2、水位情况正常水位：常水位为103.2m （此时水深7.5m），十年一遇洪水水位 107.92m （水深12.22m），考虑都围堰施工时间需经过一个雨季，参照最 近两年的最高水位105.75m，设计时按水位106.0m考虑。3、水流速度因该桥位于水电站库区，水流较为缓慢。流速小于V=0.1m/s。4、河床地质条件河床地质情况，由上至下为：砾砂（层厚约2m，基本承载力300Kpa）、 粉质粘土（硬塑状态，以粉粘粒为主，含2030%角砾，层厚约为1m，基 本承载力为350Kpa）、全风化粉砂岩（原岩结构基本破坏，含1030%的强 风化岩块，雨水易

8、软化、崩解，基本承载力为 200Kpa）。5、钢板桩围堰设计情况结合河床地质情况及施工要求，采用进口拉森W型钢板桩进行围堰 施工，长度为15m，宽度为40cm,厚度为17cm。围堰顶面标高暂定为104.0m，高出施工水位1m （此标高不一定能够 满足，基本原则是打入全风化粉砂岩，并且伸入封底混凝土底面以下1.5 2m）。围堰内设3道围囹和内支撑，所有内围囹均采用140a工字钢制作， 内支撑采用© 529x 10mm和© 820x 10mm焊接螺旋钢管，斜撑1和斜撑2 之间采用18 #槽钢进行焊接连接，以减小斜撑2的自由长度。各节点采用 焊接（施工中严格执行钢结构施工规范）。

9、图4-1钢板桩围堰平面图图4-2钢板桩围堰立面图钢板桩顶标高104.0m第一层围囹标高103.5m 面标第二层围囹标高100.5m第三层围囹标高98.3m河床标高96.0m承台底标咼94.174m1.5m厚C20封底混凝土封底砼钢板桩尖标高89.0m6、钢板桩围堰施工方案(1) 施工准备钢板桩运至工地后，应仔细进行检查。桩身不得出现扭曲、裂纹等缺陷,有缺陷的钢板桩禁止使用；锁口必须进行检查。每片钢板桩两侧锁口 内均涂黄油混合物(重量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干粘土粉 二2 : 2 : 2 : 1),以减少板桩插打或拔除时相互间的摩擦力，且提高抗渗 漏性能。(2) 安装导向架利用已有的护筒，

10、在钢护筒顶部采用122a工字钢纵横交错，在四周焊接I22a工字钢，悬挑部分加设斜撑，形成上层导向架。在水面上50cm处采用/ 80x 80X 10角钢焊接三角支撑牛腿，在其上安装第一层围囹做为第二层导向架。在导向架上反扣 20a, 作为打设钢板桩的内轮廓导向 及定位系统（限位板）。导向架必须精确定位 , 否则会影响到钢板桩的 合拢及承台位置。（3）插打钢板桩至合拢钢板桩的插打顺序从水流的上游开始 , 这样可以减少后面的板桩因 水流阻力而插打不便 , 且有利于钢板桩的合拢。顺水流两侧连续插打 , 至下游处合拢。从第一块角桩开始 , 必须保证钢板桩的垂直度 , 并及时 用平台上仪器测量或吊锤球检查

11、 , 人工挂倒链纠偏。插打时 , 在上下两 层导向架上 , 分别安设导限位板 , 要准确定位使钢板桩在打设过程中 不左右偏移 , 待插打十几块钢板桩稳定后 , 可临时与导向架联结 （点焊） 然后再插打其余的板桩。钢板桩围堰在合拢时 , 两侧锁口不一定平行 , 会出现上大下小或上小下大 , 左右偏移等情况 , 因此在合拢前 , 可将合 拢处57片钢板桩不打入河床设计位置，只需打入少许深度使之稳定 即可，用20t导链分别拉两侧锁口，使之变大或变小，然后将板桩徐徐 插入, 再分块打之 , 使之沉至设计深度。如果用导链调整仍不奏效 , 只 能从下游拔出一侧钢板桩 , 在角桩部位进行调整 , 重新打设

12、, 最终合 拢。（4）水下砼封底吸砂设备采用用20m3空气吸泥机。在围堰内用两支空的油桶，上面放 上两根型钢 , 铺上木板 , 作为放置抽砂泵的浮动平台 , 操作人员可站在 平台上, 移动抽砂嘴 , 将围堰内的设计标高以上部分的砂土 , 全部抽至 围堰之上 , 堰内抽砂时 , 要注意向堰内补水 , 以保持内外水头一致。无法抽出的土层采用抓斗抓土后再采用空气吸泥机抽砂至设计深度。清基 到设计深度后将设备吊出围堰 , 及时进行水下封底。钢板桩内的封底砼 作用有三 : 第一是作为围堰内抽水后的钢板桩支撑结构；第二是用以抵 消抽水后围堰内底板形成的底鼓力；第三是用来封闭围堰内的水和砂 , 为承台施工提

13、供一个理想的作业环境 , 故而封底砼量大 , 质量要求高。 封底砼水下灌注采用直升导管法 , 由围堰中央向四周推进。灌注中要保 持砼的连续性 , 不得二次封底 , 以保证封底砼的质量。封底砼表面有一 适当坡度, 形成一汇水坑 , 便于承台施工时集水抽出。另外 , 可根据需 要高砼的标号 , 使砼的强度较早达到设计要求 , 不致延误工期。（5）安装围囹及内支撑封底砼达到设计标号 C20, 即可抽水。当抽水至支撑设计位置下0.7m1.0m时,即可安设围囹和内撑系统。按照设计标高，在板桩围堰 的每个侧面用3个/ 80X 80X 10角钢做成的牛腿，焊在钢板桩上，作 为围囹的临时安装结构 , 安装并焊

14、接内撑系统。 然后, 准备46 台抽水 泵将围堰内的水抽至第二道围囹下0.7m1.0 m,与上层相同的方法安装 第二道围囹和内支撑，直至第三道围囹和内支撑。围囹及内支撑安装完 成后抽水至封底砼面。在抽水过程中,先在内侧边抽水边堵漏 , 将旧棉絮 压入板桩间的锁口内 , 压紧、压实,在内侧个别位置漏水较大的部位,由 潜水员潜入水下由外侧进行封堵,可保证围堰封水 , 少量渗水可将水流 引入围堰四边的集水坑内采用抽水机抽出围堰外,保证承台施工在无水 的环境中进行。6）承台和桥墩施工抽完水后, 清理封底混凝土顶面稀泥和混渣。清理完成后待用 4 台空 压机8台风镐凿除桩头 , 进行桩基检测。桩基检测合格

15、后， 进行测量放线， 进行钢筋和模板施工。模板用O.9mx 1.5m的钢模板，外边撑以10cm x 10cm方木，间距为30cm,方木后面用短方木及木楔子顶于钢板桩上，保 证模板稳定性 , 立好模后 , 分层绑扎钢筋。第一级承台层钢筋绑好之后 , 即可灌注第一级承台混凝土。第一级承台施工完成后 , 再次立模 , 绑扎 钢筋, 进行第二级承台混凝土的灌注。承台施工完成后施工墩柱。 （7）拆除围囹支撑、拔除钢板桩当墩身完成之后 , 首先应清理围堰内所有机具，材料。清理完成后 向围堰内抽水，抽水至第三道围囹下0.7m 1.0m时拆除第三道围囹和内 支撑；然后再向围堰内出水至第二道支撑下 0.7m1.

16、0m，拆除第二道围 囹和内支撑，按同样的方法拆除第一道支撑。支撑拆除完成后继续向围 堰内抽水，抽水水位可高出围堰外水面， 用振动锤将钢板桩锤击松动 , 破 坏其与封底砼的粘接力 , 拔出板桩的顺序宜从顺水流方向的下游面开始 逐次拔除钢板桩。7、钢板桩围堰施工组织及机械设备、材料投入为保证钢板桩围护施工顺利进行，我部拟投入一支钢板桩围护施工 的专业队伍，配齐人员及设备，保质、按期、安全地完成施工任务，确 保后续工序快速进行。拟投入主要人员及机械设备、材料见下表：表4-1 施工人员配备表人员分工数量人员分工数量队长1名起重工4名副队长1名司机4名技术主管1名电工2名技术员3名起重指挥2名安全员1名

17、电焊工6名施工员1名杂工10名修理工2名潜水员2名合计40名表4-2 主要机械设备投入表设备名称型 号单位数量浮吊300t台1汽车吊QY 30T台2焊机BX 500 型台6乙炔设备套4污水泵7.5KW台6空气吸泥机6mi台1泥浆泵120mVh台1振动锤45KW套1振动锤90KW套1表4-3 9#墩钢板桩围堰材料数量表编号名称规格单位数量单1位重（kg）.总重（kg）备注1钢板桩拉森 SP-W, W=2270cm3 长 15m根1531141.5174649.52内围囹121 40aX 15000根62026.9512161.73内围囹22 I 40aX 14200根61918.811513.1

18、4内围囹1加强钢板 20X 530X 15000快81248.29985.25内围囹2加强钢板 20X 530X 14200块81181.589452.66内支撑斜撑1 529X 10X 3960根12506.856082.37内支撑斜撑2 529X 10X 7920根121013.712164.28斜撑间连接18# 槽钢 L=1451根1229.26351.19钢板桩支撑方木150X 150X 320块23010封底砼C20m3468合计236359.8表4-4 9#墩钢板桩围堰导向架材料数量表编号名称规格单位数量单位重（kg）总?、重（kg）备注1斜杆I22a 工字钢 L=3000根169

19、9.1441586.32纵向连接工字钢I22a 工字钢 L=14200根4469.281877.13横向连接工字钢I22a 工字钢 L=14200根4469.281877.14导向架外围工字钢1I22a 工字钢 L=15000根2495.72991.45导向架外围工字钢2I22a 工字钢 L=14200根2469.28938.6合计7270.5五、工期安排每个承台下的桩孔桩基础完成后，便可开始施工钢板桩围堰，对水中的 6#-12# 墩围堰施工工期安排如下： （一）钢板桩围堰施工工期6#墩钢板桩围堰：拆除平台 5天，安装导向架 5天，插打钢板桩 10 天，围堰内开挖清 底 10 天，封底混凝土

20、3 天，封底混凝土养生 10 天，围堰内抽水安装围 囹内支撑 17天，共计 60天。计划 2009年11月 2日开始， 2009年 12 月 31 日完成。7#墩钢板桩围堰：拆除平台 6天，安装导向架 6天，插打钢板桩 10 天，围堰内开挖清 底 10 天，封底混凝土 3 天，封底混凝土养生 10 天，围堰内抽水安装围 囹内支撑 18天，共计 62天。计划 2010年 4月1日开始， 2010年6月2 日完成。8#墩钢板桩围堰：拆除平台 6天，安装导向架 6天，插打钢板桩 10 天，围堰内开挖清 底 12 天，封底混凝土 3 天，封底混凝土养生 10 天，围堰内抽水安装围 囹内支撑 18天，共

21、计 63天。计划 2009年12月 15日开始， 2010年 2 月 15 日完成。9#墩钢板桩围堰：拆除平台 6 天，预先开挖河床 20 天，安装导向架 6 天，插打钢板桩 10 天，围堰内开挖清底 12 天，封底混凝土 3 天，封底混凝土养生 10 天， 围堰内抽水安装围囹内支撑 18天，共计 83天。计划 2010年 3月 1日 开始， 2010年5月 22日完成。10#墩钢板桩围堰:拆除平台6天，安装导向架6天，插打钢板桩10天，围堰内开挖清 底12天，圭寸底混凝土 3天，圭寸底混凝土养生10天，围堰内抽水安装围 囹内支撑18天，共计63天。计划2010年2月10日开始，2010年4月

22、 14日完成。11#墩钢板桩围堰：拆除平台6天，安装导向架6天，插打钢板桩10天，围堰内开挖清 底12天，圭寸底混凝土 3天，圭寸底混凝土养生10天，围堰内抽水安装围 囹内支撑18天，共计63天。计划2010年5月1日开始，2010年7月2 日完成。丨12#墩钢板桩围堰：拆除平台6天，安装导向架6天，插打钢板桩10天，围堰内开挖清 底12天，圭寸底混凝土 3天，圭寸底混凝土养生10天，围堰内抽水安装围 囹内支撑18天，共计63天。计划2010年6月1日开始，2010年8月2 日完成。六、保证措施（一）组织措施为全面实现工程的工期、质量、安全、环保等要求，本着“组织机 构精干高效、施工队伍专业精

23、炼、机械设备装备精良、现场布置管理有 序、生产资源优化配置”的原则组织施工。为此，组建了一个专业化施 工队伍，专门进行水中桥墩围堰的施工。（二）安全目标及安全保证措施1、 杜绝因工死亡事故，避免重伤事故，轻伤率控制在5%。以内。2、无机械行车和道路交通责任事故，无等级火灾事故。3、建立安全生产岗位责任制，执行谁主管谁负责安全的原则。定期 开展安全活动和定期进行安全教育。安检专（兼）职工程师和班组长坚 持工人岗前作业安全交底（讲话） 。4、严格执行安全生产检查制度，定期进行综合检查和不定期专项检 查，通过检查，发现隐患，及进整改，杜绝事故。5、操作、指挥人员必须经有关部门培训，持有操作证者方可上

24、岗， 健全交接班制度。6、严格遵守“安全操作规程” ，特种作业人员必须持证上岗，做到 管理人员不违章指挥，作业人员不违章操作，工人不违反劳动纪律。7、施工区域内要设明显的安全牌，施工人员进入施工现场必须戴好 安全帽，严禁非生产人员进施工场地。8、作业前，应对机械作无负载升降、旋转、变幅、前后等运行，检 查制动器性能是否稳定，需要满足操作规程后方可投入正式生产，每天 一小查，每周一大查。10、施工用 90 型电动振动锤，因振动锤为有负载起动，启动时需二 倍电流，电焊机使用应开振动锤启动后使用。11 、焊接作业点与氧气瓶、乙炔等物品距离不得少于 5 米，与易燃 易爆物品的距离不得小于 15 米，乙

25、炔与氧气瓶之间存放距离不得小于 5 米。12、夜间施工要有足够的照明设施，对睡眠不足，严禁酒后上岗作 业。严禁带病作业，尤其是施打钢板桩。下班前要认真检查施工现场， 切断现场所有的设备电源，熄灭一切明暗火种。13、施工中，遇有大雨或六级以上大风时，应暂停施工，并采取有 效加强措施，提高设备等防风能力。14、执行安全用电制度，加强用电管理，配电箱必须完好，线路绝 缘可靠，临时线上安装漏电保护装置，下班时要切断电源，确保用电安 全。15、施工所用电器线路和用电设施，应采取防触电措施。16、焊机的电源开关应设在监护人附近，便于及时切断电源。17、用电设备的外壳应有可靠的接地零安全措施，焊接地线接连到 工件上。18、在 2 米以上高度作业时，应采取安全防护措施。19、脚手架材料不得有严重锈蚀或变形，保证搭设基础牢固，应设 置宽度不小于 60 厘米的平台、护栏和步行踏板。20、安全爬梯使用前要进行安全检查，保证结构可靠，状况良好。 使用时要按 2：1 的斜度放置，两侧