涪陵乌江大桥施工组织设计

13.2涪陵乌江大桥施工组织设计

13.2.1工程概况

1)工程范围

涪陵乌江大桥起讫里程为DK137+200~DK137+604,全长404米。桥跨布置为(1

X24m+lX34.25m+2X35.8m)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0.6~4.0m,绝对标高

115.65-124.62m,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Hl/1()o=172.38m,V1/1(x)=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148t

C20水下封底碎m31875

基坑回填坊工m35700

基础碎m34000

①1.5m钻孔桩m671

墩台身坊工m39184

墩台帽、托盘、支承垫块、道喳槽写工m3412

梁部现浇预应力钢筋混凝土m33600

705高强钢绞线t189

中25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

环保工程弃硝/运距m3/km15000/5

7）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号墩为桩基础，双壁钢围堰施

工；4号墩为明挖扩大基础。

b.墩台

连续刚构主墩5号、6号墩均为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号墩为钢筋混凝土圆端形空心墩，双向收坡。2

号、3号墩为圆形空心墩。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4.4m~8.8m,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12-7e5钢绞线，横向预应力

筋采用4-785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3X500m高空索道，引入便道，3X34m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

料吊运。

本页插入图6.3-1-2/2施工平面布置图

(2)便桥

从3号墩至5号墩之间顺桥向在大桥旁建一座3X34m便桥，便桥墩身采用钢

筋碎，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

2座拌合楼及碎输送泵设在3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4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

2

及作业场共设2000mo

(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6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1500n?。怀化岸6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、大体积承台碎施工、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，分三层浇注基础研。

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，灌注封底碎；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

大体积碎施工工艺施工。

(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；

1~16#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，再浇注碎；

边跨18号梁段：4#墩处搭设墩上托架施工。

(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号墩施工时碎用搅拌运输车

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号墩为桩基础，4号墩为明挖扩大基础。

引桥：1号墩为桩基础，2、3号墩为明挖扩大基础。

(1)明挖基础

①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。

②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，汽车运碓；下部采用松动爆破，人工配合25t汽车吊出碓，汽车装运。每个

墩旁安装塔架扒杆吊一台，运输施工材料和安装混凝土输送管道。

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，搅拌楼拌和混凝土,

碎输送泵泵送入基坑，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1.0mo

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

图13.2.3-2-1基坑开挖程序

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，在基础浇筑坊工前，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。

③施工工艺流程图(图13.2.3-2-2)

图13.2.3-2-2明挖基础施工工艺流程图

④生产设备配备表

表13.2.3-2-1生产设备配备表

序设备名称规格型号单位数量备注

号

1空压机台1

2挖掘机台1

3凿岩机台2

4自卸汽车2台4

5碎拌合楼60m3/h座1备用

6碎简易搅拌站60m7h座2

7砂输送泵HBT60C台2

8碎输送管①150mmm350

9振捣器台6

10汽车吊25t台1

⑤、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.Onio

e.开挖基坑采用护壁支护时有详细施工措施和计算书。

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.基础培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，砂浆和碎拌和严格按配合比进行。基础用工施工要做到内实

外光，及时养护，专人养护，做到坛工养生期不少于14天，前期7天内坊工表面经

常湿润，冬季施工时按坊工冬季施工措施进行。

j.基础坊工未达到终凝前，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

①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。

②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磴，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坑。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。

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1：0.5o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）所小：

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，用挖掘机挖

±,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

吊把立爪装载机吊进基坑，用立爪

装载机装磴到吊斗内，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。图13.2.3-2-3围堰施工工艺流程图

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，在基础浇筑坊工前，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，用人力清理基底虚俺。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

振捣器振捣。层与层之间预埋连接钢筋。

图13.2.3-2-45#墩基础施工布置图

③基础施工生产设备表

表13.2.3-2-2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2

2龙门吊50t台1

3电动葫芦台20

4自卸汽乍台4

5碎拌合楼60m7h座1

6碎简易搅拌站60m3/h座2一座备用

7碎输送泵HBT60C台2

8碎输送管①150mmm350

9振捣器台8

10挖掘机台1

11抽水机台4

12立爪装载机台1

⑤技术质量措施

a.基础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

①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

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。

图13.2.3-2-56#墩桥墩布置及地形地质图

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0.6〜4.03m,

总体向N60°E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。

②施工工艺流程图（见图13.2.3-2-6）

③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、碎工、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，封底及承台砂需要劳力较多。

b.生产设备（见表13.2.3-2-3）

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。

表13.2.3-2-3生产设备配备表

序号机械设备规格型号单位数量

名称

台

1缆索吊机(150+30+200+30+150)1

KN

台

2工作船200t1

3龙门吊200KN台1

4汽车吊250KN台1

台

5立爪装载机1

台

6空压机VY12/72

7凿岩机7655台2

台

8抽水机①1505

台

9吸泥机①2502

10地质钻机台1

台

11电焊机交流电焊机10

12搅拌站60m7h座1

13砂搅拌运输辆2〜4

车

14钢筋碎配套套1

设备

台

15钻机BRM-4A3

台

16泥浆处理机BAUER-BE2501

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，封底砂的灌注，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

封底碎灌注2002年2月12日

钻孔桩碎灌注2002年4月23日

承台碎灌注2002年5月28日

④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，再用低标号佐回填至溶洞顶面。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，直接用钻孔桩灌注碎回

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。

e.排除围堰内水，如渗水较大采取抽水机强抽水。

f.立模浇筑套箱磅，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＜2.0m。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、喷磴等措施进行加固处理。坑内抽水机排水。

此处插入钻孔桩基础施工流程图13.2.3-2-6

本页插入围堰布置图

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,

要先碎块和钢板找平。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,

既防水，又固定钢围堰。

J.下部围堰夹壁内浇注混凝土。

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。

1.灌注封底碎。如坑内水不能排干，按水下混凝土浇注。碎在重庆端搅拌，搅

拌运输车装车，船运，泵送灌注。

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。

。.利用钢护筒作为泥浆池，泥浆经处理后流入钢护筒储存，沉磴流入排磴船运

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.孔桩碎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，承台碎按大体积碎施工。

t.封底砂顶面用砂浆找平，铺油毛毡两层，作为滑动层。对碎采用低水化热水

泥、骨料洒水降温、碎内部冷却循环水降温等。防止碎因内外温差大产生有害裂缝。

⑤技术标准

表13.2.3-2-4技术标准表

序号结构物项目质量标准

顶底面中心偏差（纵横向）

1/50围堰高度

倾斜度

±5mm

1双壁钢围堰壁厚

WIOmm

平面扭转角偏差

±20mm

平面曲线半径

W5cm

平面偏位

倾斜度

21.5m

孔径

2钻孔桩25m比设计深度超

孔深

深不小于5cm

W50mm同时不大于

沉硝厚度

设计

粘度17〜20s含砂

清孔后泥浆指标

度W4%

WIOmm

平面偏位

3承台

±20mm

平面尺寸

⑥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的岩石，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0.8〜1.5倍，排距为炮孔部距的0.8〜1倍，超钻深度炮孔爆破适当

增大。炮孔间距或排距•般为爆破深度的1〜1.5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；

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XYT00型钻机，钻孔直径为d>90mm,

炸药筒选用直径65mmpVC塑料导管，尺寸为100mmX50mmX25mm,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，机械清硝，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30m,

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。

内壁板

竖向角钢;二一水平桁架角钢外壁板

三/

隔舱

L-水平桁架斜撑之

隔成板加劲角钢

L_J

图13.2.3-2-8双壁钢围堰构造图

（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,

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）：

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)。

图13.2.3-2-10钢围堰制作流程

(d).钢围堰制作机械及设备表(见表13.2.3-2-5)

b)底节钢围堰拼装

底节钢围堰拼装是在基坑内进行，在坑底用碎块或钢板找平，表面精确找平,

确保钢围堰拼装精度。

表13.2.3-2-5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2

2

电焊机台10

3

龙门吊15t台1

4

倒链滑车5t台8

5

顶杆自制根4

6

型钢弯曲机台2

7

氧气瓶个20

8

乙快瓶个20

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，查明原因，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，再灌注小石子磅，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）为了保证封底性的可靠性，在围堰外灌注一圈碎。

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

由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43m7min的空气压缩机供风。

g）围堰水下混凝土封底

(a)水下封底碎施工概况

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

封底碎，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)钢围堰封底碎施工准备

(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①200cm。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30痛的中心储料盆，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)水下封底砂浇注方法

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10mm,

容许承压1.5Mpa。每根导管的顶端均设置一个容量为1.5m：'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20〜40cm,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，

导管的布置要参照钢围堰清基后的基岩面测点高程和潜水员堰底触摸情况，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13.2.3-2-1lo

此处插入13。2o3-2-11图封底碎浇注导管布置图

(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：(见表：13.2.3-2-6)

表13.2.3-2-6封底硅施工设备配置表

序号机械名称型号单位数量备注

1碎拌合楼60m3/h座1

2碎简易搅拌站60m7h座21座备用

3混凝土输送泵HBT60C台4另备用1台

4砂搅拌运输车60m3/h台4

5碎泵输送管①150mmm350

6龙门吊50t台1

7导管0273mmm720

8中心储料盆30m3个1

9料斗1.5m3个12

10料槽50X50cm个12

在封底混凝土灌注的前•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22〜23cm,2h后为

17〜18cm。

b)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=l/3nR2h=57（m：i）,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硝筒等泥浆循环

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①160cm钢护筒接高至围堰平台顶面(见附图

13.2.3-2-12)o

(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

处理器排硝。.T7,II।||\

*Tf力ku3\.TH，

(b).压风机

钻孔时，各配备

2台21.5m7min压风

机，三台43m7min

压风机。

(c).钻机平面

布置钻机平台用万图13.2.3-2-12钢围堰顶面平台布置图

能杆件拼装成30mX

30m,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5台压风机。3台43m)min,2台21.5m7mino

(f).50t双悬臂龙门吊机安装

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①200cm钢护筒至岩面，顶面高出封底混

凝土约1m；封底之后，并将6根钢护筒接长至钻机平台顶面。为了便于①200cm和

①160cm钢护筒对接，在中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6=10mm厚微孔橡胶垫，以防漏浆。①160cm钢护筒分节用法兰

盘牢固联结，用4mm厚橡皮垫夹垫防漏水，顶部在钻机平台下部固定。

(h).沉磴筒安装

沉移筒位于钻机平台四个角上，为消除楂水从钻杆喷出时的冲击能量，防止将

筒内的沉淀钻罐搅动，使水和钻硝分离，在每个沉硝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0160cm钢护筒把埋在封底混凝土中的电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

图13.2.3-2-13钻孔桩施工流程

安装钻机平台，组装50t龙门吊机，钻机走道，进行沉磴筒安装和钻机、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

经沉碓筒先流入相邻护筒，再流入钻孔护筒内。泥浆循环系统简图如图(图

13.2.3-2T4)所示:

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竣基纤维素或NaCQ；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，钻硝随泥

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1.2〜1.25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5〜20kpa水头所在的位置，并密切注意河水涨、退情况,

及时调整泥浆面位置。

(e).清孔

用中150cm滚刀钻头钻到设计高程后，采用抽浆换浆法清孔，钻头提离孔底

20cm,采用稍高的钻速转动钻头，一边继续气举反循环，把孔底泥浆、钻磴混合物

排出孔外，--边向孔内补充经泥浆罐净化后的泥浆，直到测出出浆口泥浆达到比重

为1.04〜1.10,粘度为16〜18sec,含砂量小于4%,胶体率小于98%为止。

(f).钢筋笼加工及下放

钢筋笼是在制作场内分节制作。采用加劲筋成型法，为不妨碍螺旋筋绑扎，把

加劲筋设在主筋内侧。制作时，按图纸设计尺寸作好加劲筋圈，标出主筋的位置。

焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并

校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊。当一根主筋焊好全部加劲筋后，在骨架两

端各设一人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后抬走骨架搁于支架上，套

入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声

测管。

由于钢筋骨架重量大，施工中采用分节制作、转运及安装。钢筋骨架在制作场

制作好后，用缆索吊吊上平台，最后用龙门吊安装钢筋笼。在整个过程中，为了保

证钢筋笼质量要求，必须注意在转运过程中钢筋笼不得变形。在安装钢筋笼时，采

用两点起吊，待钢筋笼竖直后，检查垂直度。骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下放,

严禁摆动碰撞孔壁，并且边下放，边拆除内撑，注意内斜撑严禁掉进孔内。

第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋支撑在孔口工字

钢上，再起吊第二节骨架，使它们在同一竖直轴线上对齐焊接，先焊接一个方向的

两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再焊接其它所有的

接头，接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架

下至设计标高，定位于孔中心上，完成钢筋笼的安装。

（g）.灌注水下混凝土

钻孔桩水下混凝土采用混凝土输送泵泵送及导管灌注完成。

i）、导管要求

采用①273mm刚性导管施工，导管使用前和使用一定时间后要进行水密性和承

压试验，并检查防水胶垫是否完好，有无老化现象，导管使用后应涂油、编号，以

保证灌注混凝土过程中不漏水、不破裂和使用有序。

ii）＞剪球

由于钢筋笼下放时间较长，因此在导管下放好后应进行二次清孔，使孔内沉淀

厚度控制在5cm以内。预制①20cm,长15cm的混凝土圆形柱，用胶垫使其与导管壁