重点干线公路特大桥主桥水中墩围堰施工方案

汉北河1#特大桥主桥水中墩围堰施工方案一、概述武汉至荆门高速公路是国家规划重点干线公路的重要组成部分，是沟通甘肃、四川、重庆等西部省市与我国中东部地区的东西向公路交通运输的大动脉，也是湖北省规划的“六纵五横一环”公路主HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=骨架"骨架的重要组成部分。武汉至荆门高速公路起于武汉市外环高速公路与京珠高速公路交叉的东西湖互通，沿途经过汉川市、应城市、天门市、京山县、钟祥市，止于荆宜高速公路与襄荆高速公路交叉的荆门互通。路线全长183.209km。二、大桥概况1、大桥简介：主桥：全长210m，中心桩号K14+221。上部结构为（55m+100m+55m）预应力砼变截面连续箱梁，主墩均为空心薄壁墩，基础为承台、群桩基础。引桥：上部结构为30米、40米预应力混凝土T梁，下部结构为盖梁、双HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=柱式"柱式HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=桥墩"桥墩设系梁，基础为钻孔HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=灌注桩"灌注桩。2、气象气候本合同所在地属亚热带湿热季风气候，春、夏、秋、冬四季冷暖分明，十二月至次年二月为冬季，月平均气温在19℃-6.5℃，冬季历年最低温度为零下19.6℃，无霜期233-262天，五月至十月为雨季，年平均降雨量900-1200mm，七至八月为炎热夏季，极端气温可达40℃。3、水文概况流域面积6299m2，发源于京山县管桥铺王家岭，流经钟祥、天门、应城、云梦、汉川、新沟流入汉江。干流全长242km。系人工河道，堤距宽500~750m。沿河两岸均为平原湖区，左侧为老观湖、龙赛湖、东西汊湖，右侧为汊湖，区域地势低洼，（最低HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=高程"高程22.40m）均为外洪内涝严重地区。设计防洪标准为20年一遇，泄洪流量为2000m3/s，东山头闸泄洪能力800m3/s。根据《湖北省交通厅港航局关于杭兰线武汉至荆门高速公路跨诸河流通航标准的复函》（鄂交港航函[2003]19号）的意见，本项目跨越的河段的通航等级为Ⅳ（3）级。设计最高通航水位27.15m，要求通航净宽45m，净高8m。为汉江水系之主要支流，发源于京山县管桥铺王家岭，流向自西向东，流经京山县、天门市、应城市至武汉市新沟镇汇入汉江。该河为季节性河流，冬春雨少，河水落槽，河床出露，夏秋雨季，暴涨一时，水位及流量变幅很大。目前，水面河宽约180米，水深约5米。河床主要为粘土，局部分布有厚约0.3m的淤泥。三、大桥主桥水中施工方案设计通过与当地水力部门商恰，湖北省水力厅同意在不影响通航条件下主桥水中施工可以采用土围堰和钢板桩围堰，待主桥下部HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=构造"构造施工完毕后须恢复河道原样。当地每年5月1日至10月15日为汛期，此阶段河床内水流较大。汉北河河水常年为流动状态。综上，大桥主桥的水下施工拟定三种施工方案：方案一：U形土围堰（一）已知相关数据：承台尺寸：10

.5m（横桥向）*10.5m（纵桥向）*4

.5m（承台高度），河底顶面与河床相平，河床淤泥约为30cm。正常水位5.0米，最高水位5

.5米，堰顶高度按最高水位考虑。水流速度为1.5m/s，

河床土质良好，多为粘土，亚粘土，承载力较高。（二）方案描述：1、围堰方式：从河岸上游做起点对水中桥位承台用红粘土以U字形填成临时施工围堰，堰体围好后，将堰内围起部分水抽干，清除里面淤泥，

设置防渗层，回填红粘土，并压碾密实，移入钻机进行桩基施工，桩基施工完，在堰内直接进行承台开挖，进行承台施工。2、围堰尺寸设计：水中土围堰，拟定围堰填土高度为5.5米，高出水面0.5米，上口填土宽度为4.5米，内侧（承台部分）坡度为1：1（5.5米），外侧度为1：1.5（8.5米）。一个u形坝基占地面积3272平方，占同一汇水截面积20%（压缩河道面积），围堰总长147.5米，需填土方量约为9634立方。围堰存留期为3个月。3、围堰平面布布置如图1：

图1

U形土围堰平平面布置图

4、轴线及高高程控制：对对围堰各控制制点进行坐标标计算，在现现场对填土围围堰轴线及高高程控制采用用设置方向标标，临时拟定定点等，保证证轴线及高程程正确。5、堰体稳定定性验算：因因河道水为流流动水，静水水压计算P=ρ*h*g**L=1*55

.0*110*1

..2*1477

.5=660kNm动水压力：

pdd=k*h**u^2*bb*s/(22*g)堰体重:

G=((4.5+118.25))/2*5..5*ρ2=1099P--水压力

、ρ1--水密度、ρ2--红土容重

、h--河水高度、g--取10

LL--水中堰体长长度、4

.5-堰体上内宽宽、18

.225-堰体下口设设计宽、5

.5-堰体填土高高度。1

.2-为安全系数数。6、堰体的抗抗渗性计算：：Q=1.3366*k((H^2-hh^2)/((log(22D)-loogr)三、施工准备：：1、测量放样样：通过放样样确定围堰范范围，占地面面积。2、清除岸边边杂物，整平平现场3、绘出平面面图，计算出出围堰控制点点坐标报监理理工程师核准准。4、修筑便道道：便道设在在桥梁桩位中中间，宽5m。5、选定围堰堰取填料土场场，结合当地地材料情况，选选择当地施工工大都采用的的红粘土做施施工坝基围堰堰，红粘土有有一定的粘度度，渗水量小小，碾压密实实有具有一定定的抗冲刷性性，饱水效果果好，是土石石围堰填料的的良好材料，避避免了坝好和和坝基二次重重做渗水处理理和工作。四四、施工方法法：1、围堰填筑筑不要直接向向水中倾倒土土，应出水面面和土倒在已已堰头，用机机械顺坡送入入水中，以免免直接倒入水水中土体发生生离析或被水水冲走，造成成堰体填好渗渗水或当浪费费，水面以上上土分层填筑筑，每层厚度度不超过30cm，并采用压压路碾压密实实，达到堰体体整体稳固，承承受一定的抗抗冲刷，合拢拢后不下沉，不不塌陷满足施施工要求。2、清除围堰堰内淤泥，先先采用抽水机机将被围起部部分水抽干，然然后组织挖机机及运输车将将水中淤泥运运离现场。3、对清好的的围内设积水水坑，定时将将积水抽出，然然后再对堰内内填入防渗好好的土，填土土厚度视堰内内渗水大小及及满足要求来来定。4、因筑引起起河水流速增增大使堰外坡坡面有受冲刷刷的危险时，可可在外坡面用用草皮、柴排排、片石、草草袋或土工织织物等加以防防护。5、清除堰底底河床上杂物物、树根、石石块等，减少少渗漏发生，填填筑应从上游游开始至下游游合拢。6、施工中严严格设计要求求放出坐标控控制点，保证证施工过程没没有多于设计计的土落入河河道挤压河道道造成汇水面面积减少，水水流量增大给给堰体造成压压力。五、施施工进度及措措施1

.计划于11月中旬开始始，20天完成填土土，12月中旬钻机机就位，以5天完成一根根桩计算，4

0天完成主墩墩桩基的施工工；一个承台台考虑用10~15天。施工工工期为90天，即围堰堰存留期为3个月。2

.详细的实施施性工程进度度计划，采用用流水作业与与平行交叉作作业施工，使使总体计划得得到实现。总总体计划的控控制由项目经经理负责监督督实施，并检检查落实，同同时与工资挂挂钩，促使各各项工序紧密密连接，统筹筹兼顾。3、调动全体体员工的工作作积极性，因因事定岗，因因岗定人，做做到事事有人人管，人人有有任务。具体体事宜由分部部制定落实。4、合理调配配材料、施工工机具的使用用，协调好各各部门、各施施工队及外部部设备关系。创创造一个良好好的施工环境境。5、保证全体体职工的日常常生产、生活活需要，由物物资供应部门门与行政管理理部负责实施施。六、施工工主要机械设设备：序号机械名称称台数备注1挖机1台2推土机1台3压路机1台4运土车10台5抽水机2台七、成本预算：：

围堰土方量V1=(aa+a+a**1.5+aa*1.0))/2*h**L=96334方围堰内土土方量V2=s**h0=19933*0..5=9677方围堰填土土总方量：v=

V11+

V2==106011方

土方单价（运运到现场）50元/m3

机械租用费费按一个月完完成计算：推推土机月租15000元、压路机机月租15000元、挖机月月租28000元故围堰直直接费用合计计约5880550元。方案二：土围堰堰与钢板桩围围堰接合一、方方案描述：

1、围堰方式式：用粘土对对两承台连线线中点为半径径进行圓形填填土围堰，在在以填好和围围堰上进行桩桩基施工，桩桩基施工结束束，移出钻机机，对围堰承承台部分进行行二次开挖，并并打入钢板桩桩。采用土围围堰与距形钢钢板桩接合的的方式。（土土围堰部分与与施工方案一一，与方案一一相同）。二二、围堰尺寸寸拟定：土围围堰部分以两两承台中点连连线为中心，

22.2米为堰顶半半径，30.5堰底半径，对对承台进行圓圓形围堰，围围堰尺寸满足足施工要求，堰堰顶距岸边为为9米，堰顶距距河道中心为为20

.9米，两侧不不能采取同一一种围堰方案案进行，河道道不能满足通通航要求。钢钢板桩部分围围堰为正方形形，边长为14

.5米，以每个个承台为中心心。三、绘制制平面布置图图

图2

圆形筑岛围围堰平面布置置图四、钢板桩围堰堰计算1．钢板桩打打入深度计算算：坑深10米，按中间间设支撑形式式，按钢板桩桩第3种情况计算算，坑沿活载载为34kn//m^2

Ф=25固定荷载：h=a*hh=0.344*10=33.4m

m=ρ*h^3==0.17**1000==170knn

r=2..7*h^22=270kkn活动荷载：：△h=m=00.09m

△△m=β*h^2==1.95**100=1195kn△△r=μ*h=155.1*100=151kkn入土深度:

HH=h+△h=3.449m

M=

mm+△m=3655kn

R=r+△△r=4211kn2．支撑间距距：s1=0..475*hh+0.166*H=5..31m

s2==10-5..31=4..69m板桩断面

w=MM/[σ]/1.55=13522cm^3导梁计算

Md==M+Ry

y=yy0/(1--n/p)

y0==5qb^44/(3844*EI)五、钢板桩桩围堰施工准准备（土堰部部分施工同方方案一）1、场土平整整，移出钻机机，清除场内内杂物，将存存留在桩基内内的泥浆抽走走。2、测量放样样，放出钢板板桩打入控制制点位，绘出出新的平面图图。3、检查机械械设备，钢板板桩，打桩机机、吊装设备备进入现场。六、施工方案：：

1、施工工艺艺框图场地平平整

---

测量放样----承台开挖---打入钢板桩-----二次放样----基坑平整----渗水处理2、施工方案案（如水流速速较大可以在在土围堰外侧侧打入木桩，防防止水流冲刷刷，对堰体造造成破坏）1)、先对钢板板桩经过装卸卸、运输、会会出现撞伤、弯弯扭及锁口变变形，钢板桩桩在拼组前必必须进行检查查。2)、插打钢板板桩的导向设设备，测量放放样后，按照照施工方法，一一般先打定位位桩，在定位位桩上安置导导梁，组成框框架式的围笼笼作为插桩时时导向设备，因因此在施打前前必须制作导导向架。3)、钢板桩在在插打钢板桩桩之前，为保保证钢板桩顺顺利合拢，应应先打下检验验导向架是否否正确。在插插打钢板桩时时，第一根钢钢板桩必须插插正、打正，以以免影响后面面的钢板桩。在在整个钢板桩桩围堰施打过过程中，开始始时可插一根根打一根，即即将每一片钢钢板桩打到设设计位置，到到剩下最后20片时，要先先插后打，若若合拢有误，用用倒链或滑车车组对拉使之之合拢，合拢拢后，再逐根根打到设计深深度。七、机机械设备：序序号机械名称台数备注1挖机1台2推土机1台3压路机1台4运土车10台5抽水机1台6打桩机1台7钢板桩4640米八、施工进进度计划：

（因此方案案与方案一不不能同时施工工进度不考虑虑）九、人员员：十、施工工安全工作十十一、环境保保护措施十二二、成本合算算：1、围堰土方方量：V1=Л*h/3**(R^2++r^2+RR*r)=33.14*55.5/3**(30.4488^2++22.2338^2+330.4888*22.2238)=112100方2、施工便道道填土方量：：V2=(22a+2a**1.5)//2*h*ll=2.5**4.5*55.5*199=11766方土方单价价：（运到现现场）50元/m33、钢板桩数数量:

Lq=aa*8/b**h=14..5*8/00.4

*116=46440m

钢板桩单价价：钢材每米米77

.227kg，5？元/吨4、机械租用用费按一个月月完成计算：：推土机月租租15000元、压路机机月租15000元挖机月租28000元。故一侧侧围堰直接费费用合计约8243339元（没计入入支撑数量）。围围堰存方案三三：双护壁钢钢板桩围堰一一．平面布置置图如下示：：

二.方案描述：：

对承台采用用圆形双护壁壁钢板桩围堰堰，围堰分内内外两层，两两层中间部分分填入粘土，围围堰围成后，利利用围堰及承承台内设置和和施工平台进进行桩基施工工。三、围堰堰尺寸拟定：：对承台采用用圆形钢板桩桩进行围堰，钢钢板分两层设设置，外层半半径为21。4米，外层半半径为20米，两层围围间距为1。5米，圓形钢钢板桩围堰中中心点为两承承台中线中点点，内层钢板板桩大于承台台桩桩基施工工平台1米。其它设设计尺寸见上上图。四、钢钢板桩受力计计算略1．钢板桩打打入深度计算算：坑深10米，按中间间设支撑形式式，按钢板桩桩第3种情况计算算，坑沿活载载为34kn//m^2

Ф=22.5固定荷载：h=a*hh

m=ρ*h^3

r=2..7*h^22活动荷载：：△h=m

△m=β*h^2△r=μ*h入土深度:

H==h+△h

M=

m++△m

R=rr+△r2．支撑间距距：s1=0..475*hh+0.166*H

3板桩断面：

w=M//[σ]/1.55=13522cm^344.导梁计算.

Mdd=M+Ryy

y=y00/(1-nn/p)

yy0=5qbb^4/(3384*EII)五、渗水量量计算

Q=ksUUq

u----围堰周长

s----地下水面到到基坑底面距距离

q----单位渗水量量（亚粘土为为0

.166----00

.32mm^3/h）

k----k=各土层渗透透系数的加权权平均值，

k=(kk1

h

1++

k2

h

22…kn

h

nn)/(

h

1

+

h

2

…

hn)五、钢板桩围堰堰施工准备（土土堰部分施工工同方案一）1、测量放样样，放出钢板板桩打入控制制点位，绘出出新的平面图图。2、先对钢板板桩经过装卸卸、运输、会会出现撞伤、弯弯扭及锁口变变形，钢板桩桩在拼组前必必须进行检查查。3、插打钢板板桩的导向设设备，测量放放样后，按照照施工方法，一一般先打定位位桩，在定位位桩上安置导导梁，组成框框架式的围笼笼作为插桩时时导向设备，因因此在施打前前必须制作导导向架。4、检查机械械设备，钢板板桩，打桩机机、吊装设备备进入现场。六六、施工方案案：

1、施工工艺艺框图上报施施工方案------------

材料准备----设置河道交交通标志-------------

打入钢板桩2、施工方案1)、钢板桩在在插打钢板桩桩之前，为保保证钢板桩顺顺利合拢，应应先打下检验验导向架是否否正确。在插插打钢板桩时时，第一根钢钢板桩必须插插正、打正，以以免影响后面面的钢板桩。在在整个钢板桩桩围堰施打过过程中，开始始时可插一根根打一根，即即将每一片钢钢板桩打到设设计位置，到到剩下最后20片时，要先先插后打，若若合拢有误，用用倒链或滑车车组对拉使之之合拢，合拢拢后，再逐根根打到设计深深度。2)、拟定钢板板桩打入位置置宽于承台设设计2m，保证机械械及施工放便便。3)、插打钢板板桩的导向设设备，测量放放样后，按照照施工方法，一一般先打定位位桩，在定位位桩上安置导导梁，组成框框架式的围笼笼作为插桩时时导向设备，

因此在施打打前必须制作作导向架。4)、钢板桩在在插打钢板桩桩之前，为保保证钢板桩顺顺利合拢，应应先打下检验验导向架是否否正确。在插插打钢板桩时时，第一根钢钢板桩必须插插正、打正，以以免影响后面面的钢板桩。在在整个钢板桩桩围堰施打过过程中，开始始时可插一根根打一根，即即将每一片钢钢板桩打到设设计位置，到到剩下最后20片时，要先先插后打，若若合拢有误，用用倒链或滑车车组对拉使之之合拢，合拢拢后，再逐根根打到设计深深度。5)、钢板桩轴轴线及标高控控制a、轴线控制制：①、绘制平面面图，在图上上计算出导向向架坐标，经经确放出个导导向架桩位，并并用打桩机打打入个导向架架，打到一半半时二次进行行复核，导向向架定位有无无片偏位，将将各导向架进进行编号，计计算出方位角角，施打钢板板桩时用两台台全站仪进行行角度交汇法法对钢板桩中中心进行定位位。②、在对吊起起钢板桩中心心线定位好后后，打桩船才才可利用导向向架对钢板桩桩进行施打作作业，在施打打钢板桩开始始时，要采用用两台全站仪仪对其轴线实实行全过程监监测，发现有有偏移，马上上纠正，确保保打入的钢板板桩处于竖直直插打状态，到到施工完毕后后，钢管桩倾倾斜率能够满满足在1%以内及平面面位置偏差在在100mm以内的要求求。b、标高控制制：①、设计钢板板桩出水高度度定为0.5m。②、在施打前4快钢板桩至至接近设计标标高时，打桩桩船采取减震震措施，放慢慢钢管桩进尺尺速度，控制制高程误差在在30mm以内，确保保施打完毕后后的钢板桩顶顶部处于同一一水平面，

c、其他钢板板桩位置控制制：其他水中中钢板桩的定定位以及高程程控制均以已已施打好的前