一级建造师市政公用工程管理与实务考试必备讲义汇编 城市桥梁篇九九

长江大桥主桥围堰施工技术

汇报内容

第一章、工程概况第二章、主桥地形、地貌、地质、水文第三章、主墩基础概况第四章、主桥承台施工方案一、11#墩围堰二、12#墩围堰三、13#墩围堰第五章、施工控制要点一、11#墩围堰施工控制要点二、12#墩围堰施工控制要点三、13#墩围堰施工控制要点第六章、结束语

桥跨布置从北到南分别为：10×49.2m双线简支箱梁+（130m+2×275m+130m）双线连续刚构柔性拱+14×48.2m双线简支箱梁+（56+108+56）m双线连续梁+9×32m单线简支梁，桥总长2526.71m，主桥宽14.4m。全桥共41个墩台，其中主桥11#～13#墩为12×φ3.0m钻孔桩基础，余下分别为φ2.0m及φ1.5m钻孔桩基础。第一章工程概况第一章长江大桥主桥立面图：工程概况宜万线特大桥位于湖北省市区,桥址处北岸为湖北开关厂与市三峡瓷器厂,北岸引桥跨越市的两条主要干道，夷陵大道和东山大道;南岸为市点军区,南岸引桥跨越江中的胭脂坝沙洲；桥位在夷陵长江大桥下游4.8km处。大桥跨越北岸丘陵区、河流阶地区、河床漫滩区及南岸丘陵区等地貌单元,其中南岸丘陵区海拔高度56～120m,相对高差60～70m,自然坡度20～300,地势略起伏,地形多陡坎,多为荒山,局部辟为农田及居民区,间有小型丘间谷地,低洼狭长,冲沟发育,北岸河流阶地区地势平坦开阔,辟为市区,民房、厂房。主桥处于长江主河道，河床面标高为＋20.0m～＋31.0m。桥址处自上而下地层依次为地表人工填土层（0～5m，局部可达10m），粘土层，粉砂、细砂中砂层，卵石土圆砾土漂石土层，卵石含量高达50﹪以上，强风化泥岩（砂岩）层及弱～微风化泥（砂）岩层，微风化砂岩单轴抗压强度为26.89MPa。主河槽河床覆盖层较薄，11#墩处无覆盖层、12#墩处约5.m厚覆盖层、13#墩处约20.m厚覆盖层。气候温和、雨量充沛、日照充足，四季分明。年平均气温15.9～16.5OC，元月份平均气温4.1OC，7月份平均气温28.1OC。雨量多集中在6～8月，年平均降雨121天。主要风向东风、西风，年平均风速2.5m/s左右，历史最大风速34m/s，风向北偏西。长江每年5～10月为汛期，汛期水位变化较大，高达＋52.0m，枯水期水位相对稳定，一般为＋38.0m左右，施工水位按+42.0m考虑。第二章主桥地形、地貌、地质、水文

11#墩位于主河槽北岸水域，基础为Φ3m钻孔桩12根，桩长26m，承台尺寸17×23×5m；墩位处河床面标高约＋28.9m～＋31.2m，河床从至万州方向倾斜高差2m多，基岩裸露，无覆盖层,且岩面局部标高高于承台底面标高＋31.06m，承台底基岩为白垩系砂岩,且该墩位处水域为中华鲟产卵保护区。12#墩位于主河道的中间，基础为Φ3m钻孔桩12根，桩长45m，承台尺寸17×23×5m河床面标高为＋20.0m左右，覆盖层厚度为4.0m～5.0m，此处长年水深为8.0m～10.0m左右，汛期水深可达30.0m左右，水流流速较大，承台底标高为＋31.06m，承台底面高出河床面10.0m，施工承台时承台底以上水深10.0m。13#墩靠近胭脂坝江心洲,地势平缓,墩中心里程为DK4+930,原地面高程为+37.2m左右。13#墩基础由12根φ3.0m钻孔桩组成，桩长40m，桩顶高程为+31.06m，桩底高程为-8.94m。地质情况，高程在+37.2m～+20.2m范围为卵石层，+20.2m～-1.9m范围为强风化岩，-1.9m以下为微风化岩。桥墩处下伏基岩面平缓，产状稳定，弱风化层标高略有起伏，微风化层标高稳定，基岩单轴饱和抗压强度10.8～37.8Mpa。第三章主桥基础概况

1、方案选择：11#墩位于主河道北侧，桥墩处无覆盖层，岩面倾斜，河床面标高为＋29.0m～＋31.0m左右，承台底标高为＋31.06m，此墩承台若采用常规的围堰内封底混凝土方法止水来施工，没有封底混凝土厚度的空间，而该水域为中华鲟保护区，又不允许进行水下爆破作业来开拓空间，因此只能采取非常规的外止水方法来进行承台施工。经过地下连续槽结合双壁围堰、钢板桩结合双壁围堰、开口高低刃脚双壁钢围堰等多种方案的详细比较，根据桥墩处水位、地形、地质及水保环保要求等情况，利用地下连续墙原理，采用开口高低刃脚双壁钢围堰方案，在围堰双壁内水封混凝土，并设置抗剪桩，使围堰能止水、承受外侧水压力、水流冲击力，围堰内能够抽水可以顺利进行承台施工。第四章主桥承台施工方案一、11#墩围堰第四章图111#墩双壁钢套箱围堰施工总图主桥承台施工方案2、围堰结构：围堰平面尺寸为内圈17.0m×25.0m、外圈21.0m×29.0m，围堰高度为9.5m～11.7m，设计施工水位为＋40.0m，顶口高出施工水位1.0m。围堰壁采用δ＝5mm厚的钢板、加横竖向角钢加强肋，双壁间距离为2m、内设角钢支撑。围堰具体尺寸见平面布置图。围堰高度分2节，顶节5m高，底节依据河床面地形分成4.5m～6.7m不等高度，并根据实测河床断面具体修整；围堰平面上根据起吊、运输能力分为24块在车间内制造，块与块之间在拼装船上焊接成整体，为保证水封混凝土灌注质量将围堰底节用隔舱板分为8个舱。为抵抗水流冲击力和外侧不均匀水压力，沿围堰四周双壁内布置10根φ1.0m的抗剪桩，抗剪桩嵌入基岩3.0m，桩内布置钢筋笼。围堰双壁间内水封C30混凝土，其顶面标高控制在＋35.0m以下。

第四章主桥承台施工方案一、11#墩围堰第四章主桥承台施工方案图211#墩围堰拼装1、方案选择：12#墩位于主河道的中间，河床面标高为＋20.0m左右，覆盖层厚度为4.0m～5.0m，此处长年水深为8.0m～10.0m左右，汛期水深可达30.0m左右，水流流速较大，承台底标高为＋31.06m，承台底面高出河床面10.0m，施工承台时承台底以上水深10.0m，根据以上情况，采用单壁钢吊箱围堰方案施工承台。第四章主桥承台施工方案二、12#围堰图312#墩单壁吊箱围堰总图2、围堰结构：单壁钢吊箱围堰主要由底板、侧板、内支撑及圈梁、吊挂系统、导向结构和封底混凝土组成，平面尺寸为17.65m×23.65m，高度11.0m，分为4m＋4m＋3m。导向结构及兜缆主要是控制吊箱围堰的平面位置，在围堰侧板内壁与钻孔钢护筒之间设置两层导向结构，第一层设在距围堰底板2m处，第二层设在距围堰底板4.5m处，每层8个导向支腿焊于围堰侧板上，靠近钢护筒端设有滚轮。为使吊箱围堰准确顺利下放到位，在围堰下游设上、下两道（第一道离围堰底端1m，第二道离围堰底端3m处）兜缆。第四章主桥承台施工方案二、12#墩围堰第四章主桥承台施工方案图412#墩整体起吊浮运到位

1、方案选择：13#墩位于主河道南侧，枯水期在岸滩，汛期在水中，是一个“两栖”墩，水位的变化对基础施工影响很大。此处地面标高为＋39.0m左右，覆盖层为卵石土，层厚17.12～17.5m，卵石含量50﹪左右，粒径大者可达60cm，层底部有胶结性，透水性强。承台底面标高为＋31.06m，进入覆盖层8.0m，考虑2.0m封底混凝土厚度，围堰必须在覆盖层内下沉10.0m，结合13#墩工期因素，采用双壁钢沉井方案施工承台。第四章主桥承台施工方案三、13#墩围堰图513#墩双壁钢沉井施工总图2、围堰结构：13#墩双壁钢沉井外圈平面尺寸为28.0m×22.0m，双壁厚度1.5m，围堰高度为12m，直段部分分上、下两个6m节,四角分4个3m节进行组拼，设计双壁顶口标高＋40.5m，考虑到长江水位可能提前上涨，在双壁顶面再加一节3.0m高度单壁围堰，顶口标高＋43.5m，保证13#墩能够在长江汛期连续施工。围堰包括围堰侧板、内支撑、及围堰下放导向装置及双壁内填充混凝土等部分。围堰内取土方法是决定围堰下沉速度的主要因素之一，根据13#墩的地质、水位等情况，通过对挖掘机、抓泥斗、冲抓锥、吸泥机及人工开挖等多种方法比较，最后选择臂长18.0m长臂挖掘机取土方法。第四章主桥承台施工方案第四章主桥承台施工方案图613#墩双壁钢沉井使用长臂挖掘机取土下沉11#墩围堰不是采用常规的灌注封底混凝土方法止水，而是采用在围堰双壁内灌注混凝土方法止水，因此在施工中应注意以下几点：1、围堰下的河床面高程测量要准确，保证围堰底口与河床面密贴较好，保证围堰底口受力均匀；2、围堰与河床面之间空隙的堵塞质量好坏，直接影响止水效果，双壁外侧均由潜水工用水泥砂袋进行堵塞，并要求潜水工逐点检查、签证确认；3、双壁内清基干净程度，保证水封混凝土与基岩粘结好，否则影响止水效果；4、双壁内的抗剪桩是承受围堰的水流冲击力和侧压力的不平衡力，桩内布置钢筋笼，保证水封混凝土灌注质量，确保围堰结构安全；5、壁内混凝土水封的质量，直接影响围堰止水质量，采用分仓逐个灌注混凝土，确保每一个仓混凝土灌注质量。第五章施工控制要点一、11#墩围堰施工控制要点

为保证围堰刃脚能和河床密贴吻合，必须精确测出河床高程，由于在墩位施工平台形成后，墩位处水流增大且形成紊流，其河床高程经各种方法均难准确测量，故采取在围堰第一次初下放到河床面后，先将围堰调平,然后在围堰双壁内用测杆对其内外壁每隔半米测量一次，同时派潜水员从围堰双壁内下水对围堰着床情况及河床面进行精确测量。将围堰重新提出水面，结合测杆测量数据和潜水员测量数据对围堰刃脚进行二次修整，使围堰达到与河床准确的密贴吻合。第五章施工控制要点要点一：保证围堰刃脚与河床基岩面密贴图7围堰刃脚j精确修整为克服墩位围堰外侧的水流冲击力，堵漏采用的是“大堵”、“小堵”相结合的办法，即先在围堰外侧面抛堆大沙袋，再由潜水工局部塞填小沙袋堵塞。围堰内侧和隔舱板堵漏，由潜水工下水用装满水泥和沙的小沙袋堆码。第五章施工控制要点要点二：围堰的堵漏图8围堰隔仓板堵漏

抗剪桩采用3台冲击钻施工，钻机顺围堰边长方向布置，下垫分配梁。抗剪桩施工时嵌岩深度不得小于3m，桩径不得小于Φ1m，在灌注水下混凝土之前安装钢筋笼，桩内混凝土与围堰内混凝土同时一次性灌注。第五章施工控制要点要点三：围堰内抗剪桩施工图911#墩围堰双壁内抗剪桩施工

围堰三底节三共划三分为三8个三舱，三每个三舱水三封时三均布三置3三φ三32三5三mm三根导三管，三抗剪三桩内三必须三布置三一根三，每三根导三管长三度根三据其三河床三标高三和抗三剪桩三孔底三标高三而定三，导三管底三口悬三空3三0c三m，三在每三个平三面支三撑菱三形空三挡内三布置三一个三测点三。为了三保证三混凝三土与三岩面三的有三效结三合，三在进三行水三封混三凝土三前，三必须三对围三堰内三岩面三进行三清理三，用三高压三射水三冲洗三，清三除岩三面的三浮泥三、钻三渣等三杂物三。第五三章施工三控制三要点要点三四：三围堰三壁内三水封三混凝三土质三量保三证措三施图1三0三围三堰壁三内水三封混三凝土三施工12三#墩三吊箱三围堰三虽然三是常三规的三施工三方法三，但三该围三堰平三面尺三寸较三大，三因此三在施三工中三应注三意以三下几三点：1、三围堰三底板三上预三留钻三孔桩三钢护三筒的三位置三及尺三寸要三根据三实际三桩位三预留三，并三且要三考虑三钢护三筒倾三斜度三的影三响，三便于三围堰三能准三确、三顺利三下放三到位三。第五三章施工三控制三要点二、三12三#墩三围堰三施工三控制三要点2、三钢护三筒的三外壁三在封三底混三凝土三范围三内必三须清三理干三净，三在封三底混三凝土三厚度三范围三内护三筒周三围水三下焊三接短三钢筋三，保三证封三底混三凝土三与护三筒之三间粘三结力三满足三设计三要求三；3、三围堰三底板三预留三孔洞三与护三筒之三间采三用水三泥沙三袋进三行堵三漏，三应经三潜水三工逐三一检三查；4、三吊杆三要按三照计三算的三长度三进行三安装三控制三，保三证多三根吊三杆受三力均三匀；5、三根据三混凝三土生三产能三力和三水封三导管三数量三将封三底混三凝土三用隔三仓板三将封三底混三凝土三分两三次灌三注，三确保三封底三混凝三土灌三注质三量。第五三章施工三控制三要点13三#墩三沉井三要在三大粒三径卵三石土三层中三下沉三10三.0三m，三其难三度是三很大三的，三有效三的取三土方三法和三克服三沉井三外侧三土的三摩阻三力，三将直三接影三响沉三井下三沉的三速度三和沉三井位三置的三控制三，施三工中三应注三意以三下几三点：1、三沉井三双壁三内填三充混三凝土三，一三是加三强沉三井壁三的刚三度，三二是三加大三沉井三重量三，保三证沉三井下三沉系三数满三足1三.1三的要三求，三填充三时应三对称三进行三；2、三长臂三挖掘三机必三须对三称均三匀取三土，三防止三沉井三倾斜三移位三，所三取土三运倒三在远三离围三堰施三工场三地的三地方三，避三免对三围堰三引起三不对三称的三侧压三力。3、三钢护三筒的三外壁三在封三底混三凝土三范围三内必三须清三理干三净，三防止三在封三底混三凝土三和桩三身之三间产三生夹三泥层三，抽三水后三压力三增大三而在三此处三漏水三导致三封底三失败三。4、三沉井三基坑三底部三淤泥三要清三理干三净，三最后三结果三必须三经过三潜水三工全三面检三查并三签字三确认三。第五三章施工三控制三要点三、三13三#墩三