水上钢桁梁桥梁施工方案

目录第一章吹填围堰方案 2一、方案功能概况 2二、方案实施设想 2三、施工工艺 2四、方案材料、机械费用 4第二章主墩钻孔平台和施工便道方案 5一、方案功能概况 5二、方案实施设想 5三、方案材料、机械费用 7第三章主墩承台基坑支护方案 8一、方案功能概况 8二、方案实施设想 8三、施工工艺 9四、方案主要材料、机械表 10第四章水上钢管桩支架方案 11一、方案功能概况 11二、方案实施设想 11三、施工工艺 14四、方案主要材料、机械表 14第五章水上跨墩龙门吊方案 15一、龙门吊方案介绍 15二、方案主要材料、机械表 15第六章、施工措施费估算汇总 16第一章吹填围堰方案一、方案功能概况本工程1#、2#主墩位于十塘横江中，主墩桩基采用1.5m钻孔灌注桩。每个主墩由两个独立基础承台组成，承台厚3m，承台顶布置于河床下，属于深水基础，承台顶标高为-1.0m,承台底标高为-4.0m,长宽均10.1m。为满足主墩承台、墩柱的无水环境施工要求。施工时必须设置围堰。二、方案实施设想1、水文资料根据相关资料可知：桥位所在水域十塘横江宽约150m,水深一般3.5～4.0m,在常水位为2.37m条件下满足小型游艇通航要求，通航孔梁底控制高程为4.95m,河床底标高为-1.0m。梅雨季节河床水位较高，8-9月台风季节影响水位猛涨。50年一遇防洪水位3.56m。2、围堰形式选择原河道净宽约150m，施工时需保证河道过水宽度大于60m，建议采用吹填土袋围堰形式，既能满足施工要求和五水共治通水要求，又节省了土方量，减小了对河道生态环境的影响。3、吹填围堰简述按照水文资料可知，河道常水位为2.37m，河床底标高为-1.0m。围堰顶标高按照3.0m以上进行控制，围堰全长约300m。由于底层吹填编织袋会受重力受压及河道部分挤淤影响，这样将会抵消一部分高度，因此总体考虑采用6层编织袋吹填沙子，每层吹填高度为80cm，总的吹填围堰高约4.8m，具体详见下节施工方案。考虑到需保证过水宽度大于60m，围堰平面图如下所示：三、施工工艺（一）、测量放样充填施工前先对编织袋的堤顶内边界及充填袋的铺设底边线定位，根据河床底标高来控制堆码充填袋的层数，不同水深充填袋堆码层数各不相同，袋装砂充填高度要做出相应的调整。（二）、筑堤基底处理对于编织袋将要铺设区域要进行基底检查，要将有腐蚀性的及易将充填袋刮破的杂物要清理干净。（三）、固定桩定位在吹填区域，沿充填袋堤心两侧距袋体脚距离约5m处施打一排Ф×3.5的钢管作为定位标志杆，每根钢管长6m，采用人工打大锤定桩，入土深度2米，纵向间距为10m约为1/3充填袋长度。将充填袋头、中间、尾采用尼龙绳固定在钢管上。（四）、充填袋加工与铺设1、充填袋加工冲填袋的加工采用幅宽2m、3m、4m编织袋，幅宽方向与防护堤轴线垂直，其拼接缝线为锦纶线，拼缝处折叠三层，缝宽5cm，缝三道（先缝一道，折叠后再缝两道）。缝制后强度不低于原土工布强度的70％；长度根据实际围堰边长的长度进行制作。充填袋加工后，其充填后的尺寸满足设计要求，应根据实测泥面高程沿纵向分段计算各层冲填袋的宽度、高度及纵向长度。在每层冲填袋顶面和底面缝制土工带，每根土工带长500mm，宽50mm，纵向间距3m。袋体在运输过程中采用外包土工布保护，防止出现破损或老化现象，如出现破损情况，及时采取补袋措施。2、充填袋铺设水下冲填袋铺设时，采用人工配合交通船将充填袋固定在钢管上，底部三层充填袋尽量采用低潮位铺袋。水上冲填袋采用人工铺设。上、下层充填袋将土工带拴结固定。按吹填厚度可分为不同的层数，各层编织袋组合见下图（图1充填袋铺设组合方式）：图1充填袋铺设组合方式不同层数所需编织袋个数如下表：层数厚度(m)累积编织袋个数2m3m4m110021103111422153226333根据各个断面铺设厚度与各断面间距，得出本工程所需2m宽编织袋3*361.2m*1.2=1300m，3m宽编织袋3*230m*1.2=1300m，4m宽编织袋3*230m*1.2=1300m。 充填袋铺设应符合下列要求：（1）充填袋应沿防护堤轴线铺设，在横向为整体，上、下袋体应错缝。（2）充填后的两袋间不得贯通缝隙。（3）铺设充填袋要控制坡角比为1：1。为防止出现贯通缝隙，后施工的充填袋在与前段接触面处，将充填袋多拖向前段侧约50cm，以便冲填时，与前段更好相接，如图2所示。图2充填袋叠加方式（五）、吹填砂袋阶梯式吹砂作业法：第一段吹填完第一层后，吹填第二段第一层，回头再吹填第一段第二层，依次类推，循环前进施工（如图3砂袋吹填纵向顺序示意图）。图3砂袋吹填纵向顺序示意图每只充填袋的长度为30m，宽度根据施工要求进行设置；充填口布置在袋体表面，充填口数量按10㎡左右布置1个，管口直径25cm，充填完成后，必须将袋口系紧。充填工序按照充填、逬浆、二次充填、袋内砂体厚度满足设计要求的次序进行，袋体充填饱满度控制在80%，充填厚度控制在0.8m左右，保证充砂平整、填实，逐层加高；袋体按平行于防护堤轴线分层铺设，堆叠整齐，上下袋体错缝铺设，同层袋相互挤压。袋体逐层加高，杜绝局部堤段一次性加高两层。吹填砂袋应满足以下要求:（1）充填袋施工应采用水力充填法施工。（2）充填袋的充满度应控制在80%以上，下层充填袋在固结度达到70%后，可以进行上一层充填袋的施工。（3）上、下层充填袋连接采用拴结固定，不允许用钢丝穿透袋布进行连接。（4）充填袋加工后的尺度应符合要求，每个充填袋接缝不宜过多。断面成型后的外露部分最好不要有拼接缝。（5）充填袋施工中不得长时间暴露日照，若超过15天，采用土工布进行覆盖。（6）施工周期较长，可能遭受潮水冲刷，面层防护及时跟进施工，要求滞后不超过7天。同时要求充填袋堤心暴露长度不超过50m。（7）充填袋充填施工应符合下列要求。a、应用高压水枪进行水力造浆，泥浆浓度宜为20%～45%。b、充填应用泥浆泵进行，管路出口压力宜控制在0.2～0.3MPa。（8）在施工中充填袋的袋体之间不得夹有淤泥。（六）、抛砂船抛砂直接在运砂船上装皮带机，以最大速度抛砂。在充填袋充填完一层后，即可以进行抛砂作业，保持抛砂顶面标高与充填袋充填顶标高一致。（七）、顶面清理平整吹填至控制标高以后，用ZL50装载机对吹填范围的砂进行整平，人工将表面杂物清除干净。（八）、充填袋土工布技术要求充填袋土工布＞150g∕㎡。设计要求充填袋采用聚丙稀编织土工布。充填袋土工布技术要求：四、方案材料、机械费用1、机械设备使用表方案实施所用机械设备使用情况如下表1-1《机械设备使用表》所示（不含材料进出场所需机械设备）：表1-1.吹填围堰机械设备使用表（包含围堰拆除）机械名称数量施工用途施工时间费用备注吹砂设备2套抛砂船往吹填区抛砂，吹砂设备直接从中吸砂往棱体中冲填2个月运砂船（带皮带机）2艘水上运输沙子2个月50吨位交通船1艘运输水上施工人员及小型机械4个月220型挖机2台清理河床及周边河坎2个月12m³土方车4台陆路运输、短驳沙子4个月2、所需主要材料使用表本工程吹填围堰所用主要材料使用情况如下表1-2《吹填围堰主要材料使用表》所示，根据现场条件，按就地取土考虑，拆除后废弃物现场处理:材料名称数量使用周期可否周转可否拆除回收备注2m宽编织土工布袋1100m8个月施工期内不周转不考虑回收3m宽编织土工布袋1100m8个月施工期内不周转不考虑回收4m宽编织土工布袋1100m8个月施工期内不周转不考虑回收定位脚手钢管400根8个月施工期内不周转可拆除回收碎石1100吨8个月施工期内不周转不可拆除回收沙子11210吨8个月施工期内不周转不可拆除回收土工布倒滤层4000m28个月施工期内不周转不可拆除回收其他加固配件8个月施工期内不周转不可拆除回收人工费（含维修管理费）拆除外运吹填围堰(294m)总计万元（含机械、材料）第二章主墩钻孔平台和施工便道方案一、方案功能概况本工程在主墩外侧设置了围堰，为满足主墩桩基、承台、墩柱施工时施工设备就位、材料运输，须对围堰内钻孔平台、施工便道范围内河床进行清淤、地基处理和便道混凝土硬化。地基加固和施工便道在本工程施工中的主要功能如下：1、满足主墩钻孔桩的施工要求。2、满足主墩承台、墩柱的施工要求。3、满足车辆通行、机械设备材料运输要求。4、满足防尘降噪文明施工要求。二、方案实施设想1、钻孔平台简述河床底标高为-1.0m，主要为砂质粉土，加上河床有一定量的淤泥，无法像陆地上一样普通混凝土硬化处理，必须对河床进行地基处理。处理前首先对河床进行清淤，清淤量按实计量。钻孔平台区域（20m×22m）内清淤后，填筑素土至标高+2.0米，边坡坡度1:2.5，然后再在表面铺设30cm厚细宕渣，使之成为钻机施工平台。2、施工便道简述围堰内施工便道设置在桥梁中轴线位置，施工便道两岸共分2条，总长78.2米，宽10米，采用1.2m厚塘渣垫层和20cm厚C30混凝土面层。施工便道和钻孔平台平面布置图详见《1#、2#主墩围堰平面布置图》。三、方案材料、机械费用1、主要工程量清单（包含机械、机械人工费用）本工程河床地基加固和施工便道工程量清单如下表2-1《河床地基处理和施工便道工程量清单》所示（不含小五金材料）：材料名称数量使用周期可否周转可否拆除回收备注素土5280m³6个月施工期内不周转不可拔除回收塘渣3000吨6个月施工期内不周转不可拆除回收水泥混凝土(20cm)782m²6个月施工期内不周转不可拆除回收合计第三章主墩承台基坑支护方案一、方案功能概况本工程主桥1#、2#承台厚3m，承台顶布置于河床下，承台顶标高为-1.0m。单个承台长宽均为10.1m。承台底采用50cmC15混凝土进行封底。由于采用了松木桩围堰，主墩承台可以达到像陆地施工一样。基坑开挖深度达到6米（算至施工便道顶面），建议采用拉森钢板桩围护。拉森钢板桩围护在承台基坑开挖时可以挡土、挡水，而且绿色环保，施工速度快、施工费用低。二、方案实施设想1、拉森钢板桩围护简述（1）基坑尺寸设计单个承台尺寸为长宽均10.1m、厚3m。考虑承台施工作业面以及基坑围檩（拟采用双拼45#工字钢）影响，基坑按照承台每边各外放1.5m，单个基坑尺寸为长13.1m、宽13.1m，底标高为封底层底-4.5m。（2）拉森钢板规格拉森钢板桩顶标高至少为+2.0m。基坑底标高为-4.5m,基坑深度达到了6.5m,本工程在实施吹填围堰的基础上，拟采用单排15m长拉森钢板桩（入土深度大于桩长的一半）围堰。由于承台考虑一次浇筑施工，基坑围檩支撑只能设置一层且只能设置在基坑顶。这就对于拉森钢板桩的规格要求更为严格。拟采用SP-IV型拉森钢板桩围堰。（3）围檩支撑考虑基坑只能设一层围檩支撑，为保证基坑的稳定性，支撑间距设置为3m，支撑采用φ609mm，壁厚为16mm的钢管支撑。围檩采用2×I45工字钢围檩。支撑、围檩搁置在I25工字钢牛腿上。基坑支护剖面图如下所示：三、施工工艺1、打设前引孔施工根据地质报告显示，标高-14.0m以上主要为砂质粉土。根据经验，拉森钢板桩打设需要引孔施工。引孔施工采用一般的水泥搅拌桩机。2、打设前的准备工作（1）场地平整、挖槽打桩前先将施工影响区域内的杂物和荷载清除干净，按设计钢板桩位置向外移动10cm定出施打钢板桩轴线。（2）钢板桩的准备桩打入前在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入和拔出，并将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入。钢板桩堆放场地要平整坚实，底层垫枕木，堆高不超过5层。（3）导梁支架安装为了保证钢板桩位置的准确性，利用钢围檩做钢板桩安装导梁，为保护钢板桩垂直打入后板桩墙面平直，打设方法选用屏风法施工。采用单层导梁，2×I45工字钢制作，每10—20块钢板桩组成一个施工段，对每一个施工段，先将其两端1—2块钢板桩打入，严格控制其垂直度，用电焊固定在导梁上，然后从一端开始逐块插打，为防治打入时钢板桩扭转，造成钢板桩前的锁口，或者在钢板桩与导梁之间的两边空隙内设一只定榫滑轮支架，阻止板桩下沉中的转动。围檩不能随钢板桩的打设而产生下沉和变形，且导梁位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。3、拉森钢板桩打设采用屏风式打入法施工，该方法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。拉森钢板桩打设采用PC450履带式挖机（带振动锤），该机稳定性好，行走方便，便于每根桩校正，桩锤采用45千瓦振动锤。用打桩机将钢板桩放至插桩位置，插桩时锁口对准。每一流水段落的第一块钢板作为定位桩，应先沿钢板桩的行进方向反向倾斜8度左右，再开动振动锤，利用振动力把桩沉至离地面1米左右停止。（防止施工打第二根桩时因磨擦过剧而把第一根桩带入土中）。然后吊第二根、第三根逐步插打。为防止打桩时把相邻的已打桩标高的桩因磨擦作用而带入土中，要求每打好一根桩就要在顶部用电焊与相邻的桩相固定，连接成一片，加大抗磨擦力。为保证桩的垂直度，钢板桩应测导向围檩施工打，用两台全站仪加以控制，为防止锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移，同时在围檩上预先标出每块钢板桩位置，以便随时检查纠正。打桩开始第一、二块钢板桩的打设位置和方向要精确，使起导向样板的作用，故每入土1米测量一次。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，出现倾斜和锁口结合部有空隙，可用轴线修正法修正，如发现过大倾斜时，要用钢丝绳拉住桩身，边拉边打逐步纠正。当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔出重打。4、围檩支撑安装钢板桩施打就为后，利用导梁复位至围檩位置（2×I45工字钢围檩），利用25吨汽车吊设置固定牛腿托住围檩。固定牛腿采用I25工字钢，间距为6米。围檩安装完成后，用25吨汽车吊配合架设钢支撑，支撑间距设置为3m，支撑采用φ609mm，壁厚为16mm的钢管支撑。5、拉森钢板桩拔除采用挖掘机振动锤进行振动拔桩。振动拔桩是利用振动锤对板桩施加振动力，扰动土体，破坏其与板桩间的摩阻力和吸附力并施加吊升力将桩拔出。这种方法效率高、操作简便,操作简便。拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减少土的阻力，然后边振边拔。对较难拔出的板桩可先用振动锤将桩振打下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。四、方案主要材料、机械表1、大型机械设备使用表方案实施所用大型机械设备使用情况如下表3-1《拉森钢板桩围护大型机械设备使用表》所示（不含材料进出场所需机械设备）：表3-1.拉森钢板桩围护大型机械设备使用表机械名称数量施工用途施工时间费用备注25吨汽车吊2台吊装拉森钢板桩配合围檩，钢支撑安装2个月计入拉森钢板桩租赁费两岸各一台引孔机2台引孔施工1个月两岸各1台PC450履带式挖机1台打设、拔除拉森钢板桩2个月计入拉森钢板桩租赁费45千瓦振动锤1台打设、拔除拉森钢板桩2个月计入拉森钢板桩租赁费3、主要材料使用表本工程拉森钢板桩围护所用主要材料使用情况如下表3-1《拉森钢板桩围护主要材料使用表》所示（不含小五金材料）：表3-2.拉森钢板桩围护主要材料使用表材料名称数量使用时间施工期内可否周转可否拆除回收备注引孔施工300根1个月拉森钢板桩SP-IV型（15米）300根2个月不周转回收率70%包括所有机械费用，和围檩支撑费用。45#工字钢2个月不周转回收率70%25#工字钢2吨2个月不周转回收率70%φ609mm钢管2个月不周转回收率70%人工配合总计万元（含人工机械）

第四章水上钢管桩支架方案一、方案功能概况1#、2#墩墩柱施工完成后，拆除围堰恢复河道原状，利用打桩船插打水中钢管桩，安装跨墩龙门吊，搭设上部钢箱梁型钢、贝雷梁（通航孔）支架。支架功能;承受上部钢箱梁、钢桁架梁安装时的自重荷载及施工人员及小型机具荷载。二、方案实施设想采用Φ426mm（壁厚10mm）、Φ630mm（壁厚10mm）钢管桩，桩间联系20#槽钢，支架横梁采用双拼32#工字钢和贝雷梁（通航孔段），钢管桩布置依据上部钢箱梁、钢桁架梁的分段位置而设定，布置在钢桁架下弦杆投影面以下。钢桁架下弦杆分段由于本工程所用钢结构组件均在工厂加工制作完成，考虑运输以及钢桁架受力要求，本桥钢桁架下弦杆分段如下图所示：上部钢箱梁、钢桁架梁安装流程支架上分段安装下支架上分段安装下弦杆现场拼装整体主横梁现场拼装整体主横梁安装主横梁道板安装主横梁道板焊接桥面道板焊接桥面道板安装上安装上弦杆水上钢管支架桩位平面布置图根据钢桁架下弦杆分段线、主横梁位置线以及通航孔要求，本工程上部钢箱梁、钢桁架梁钢管支架桩位平面布置图如下所示：水上钢管支架墩纵断面图水上钢管支架墩共有A、B、C、D四种形式，其中A型支架墩为四桩式，钢管桩为Φ426mm（壁厚10mm），钢管桩入土深度为15米。B型支架墩为六桩式，钢管桩为Φ426mm（壁厚10mm），钢管桩入土深度为20米。C型支架墩为六桩式，钢管桩为Φ630mm（壁厚10mm），钢管桩入土深度为25米。D型支架墩为12桩式，钢管桩为Φ630mm（壁厚10mm），钢管桩入土深度为25米。各支架墩在水面以上设置1.5米单元20#槽钢的水平撑和剪刀撑。通航孔跨贝雷梁间距0.45布置。各支架墩结构如下所示：5、陆上钢管立柱：陆上钢管立柱直径为Ф426mm（壁厚10mm），长度均按2.5m/根考虑，钢立柱数量约30.78吨。三、施工工艺1、打桩船插打钢管桩钢管桩插打采用配置一艘打桩工程船（500吨位），一台100T履带吊机和一台专用的美国高频200型液压振动锤，组成一个大型打桩机组。如右图。打桩前，配备1台200吨驳船作为运输船，管桩置于驳船上，然后，100T履带吊机吊起高频200型液压振动锤（配有两个液压钳），船上自带发电机提供振动锤动力，先用液压钳钳住钢管桩，吊机将钢管桩吊到指定位置，定位下放到位，在钢管桩不再往下沉时开动振动锤，利用振动锤强大的动力将钢管桩压入土中，直至钢管桩底部高程达到设计高程，此时关闭振动锤，松开液压钳，重新开始下一根钢管桩的插打工作。2、桩间联结和横梁待水中墩钢管桩插打完成后，即利用打桩船上的履带吊进行桩间联结系的安装。（1）对已插打的钢管桩进行桩位复核，并量取桩间的实际尺寸，根据尺寸数据下料。（2）联结系通过交通船运输至钢管桩位置后，按照设计的位置焊接联结系。3、纵向贝雷桁架及模板系统安装桩顶横梁安装完成后，利用打桩船上的履带吊安装纵向贝雷桁架。四、方案主要材料、机械表1、使用时间及周转回收情况所有桥梁支架拆除必须待上部钢箱梁、钢桁架梁安装完成后方可拆除。使用时间为10个月、其搭设、拆除工期为2个月。考虑由于桥梁净空仅为3～4.6米，无法进行钢管桩拔除作业。故水上支架钢管桩都以河床面以下1米为水下割除线，割除线以上钢管桩可采用水上施工200吨驳船配合100吨浮吊拆除回收，割除线以下钢管桩无法回收，作废弃处理。φ426mm钢管（壁厚10mm），水下切割可回收102.59吨，但水下切割费用较高，与回收费用相当。不可回收348.81吨，作废弃处理。φ630mm钢管（壁厚10mm），水下切割可回收68.81吨，但水下切割费用较高，与回收费用相当。不可回收330.27吨，作废弃处理。2、大型机械设备使用表方案实施所用大型机械设备使用情况如下表4-1《水上钢管桩支架大型机械设备使用表》所示（不含材料进出场所需机械设备）：表4-1.箱梁支架钢管桩（钢管立柱）大型机械设备使用表机械名称数量施工用途施工时间备注25吨汽车吊2台贝雷梁、工字钢等吊运8个月打桩船组（100吨履带吊+500吨工程船）1艘吊装高频200型液压振动锤（配有两个液压钳）、钢管桩及钢管桩定位。2个月高频200型液压振动锤1台插打和拔除水中钢管桩2个月200吨驳船1艘运输、存放水上钢管桩2个月50吨位交通船1艘运输水上施工人员及小型机械2个月3、主要材料使用表本工程水上钢管桩支架所用主要材料使用情况如下表4-2《水上钢管桩支架主要材料使用表》所示（不含小五金材料）：材料名称数量使用时间施工期内可否周转可否拆除回收备注Ф630mm钢管桩（壁厚10mm）10个月不周转部分拆除回收使用打桩船。Ф426mm钢管桩（壁厚10mm）10个月不周转部分拆除回收钢管立柱（壁厚10mm）10个月不周转回收率70%双拼32#工字钢10个月不周转回收率70%施作支架桩横梁10mm厚钢板5吨10个月不周转回收率70%施作桩顶封头板及连接铁板20#槽钢10个月不周转回收率70%施作支架排桩水平及剪刀撑联接10#槽钢10吨10个月不周转回收率70%施作贝雷梁水平及剪刀撑联接321型贝雷梁995片10个月不周转贝雷梁销子1600个10个月不周转回收率70%U型卡6吨10个月不周转回收率70%Φ48mm脚手架钢管（壁厚3mm）10000m10个月周转二次回收率70%钢桁架工人操作脚手架脚手架扣件3000只10个月周转二次回收率70%C20条基砼1120m³条基钢筋25吨人工、机械、材料费用总计万元。第五章水上跨墩龙门吊方案一、龙门吊方案介绍因桥梁宽度达41.5