广西某铁路双线特大桥工程桥墩钢板桩围堰及承台施工方案(附计算书).doc

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1、平果右江双线特大桥19#墩钢板桩围堰、承台专项施工方案1编制依据1.1中华人民共和国安全法1.2中华人民共和国治安管理条例1.3铁道部现行桥涵施工技术指南及验收标准1.4本项目工程设计文件资料及现场勘察情况1.5我单位现有机械设备状况及总体施工能力2概况2.1工程概况某某铁路平果右江双线特大桥全长1495.616m，桥梁设计范围：DK105+245.675DK106+741.291，中心里程DK105+961，桥址于DK105+889.000DK106+054处跨越平果右江，该桥共有墩台39个，19#墩下部结构为2.0m钻孔桩设计，墩身为圆端实心墩身设计。19#墩位于水中，跨河部分为悬臂灌注连

2、续梁，跨度为80+144+80米，施工采用挂篮悬臂浇筑，是本标段的控制和重点、难点工程。2.2工程地质条件桥墩中心处自表层依次为淤泥质黏土、红粘土、白云质灰岩夹页岩。A、淤泥质黏土(Q4al+pl)：0=0.04Mpa。B、红粘土(Q4al+pl)：0=0.15Mpa。C、白云质灰岩夹页岩(T4b):弱风化，强度为0=0.8MPa 2.3水文地质特征及评价平果右江现为内河级通航河道，水流流向由左向右，河流与线路大里程夹角为88，设计流量Q1%=10149m3/s，设计水位H1%=98.25m，设计流速V1%=2.96m/s。最高通航水位H93.40m,最低通航水位H85.94m。局部地表水和地

3、下水对砼无侵蚀性，环境作用等级T1。平果右江属右江水系，右江水面开阔，水流缓慢，河面宽度160米左右。年平均气温21.722。最高温度40.9，最低温度-1.3，年平均降雨量1364.6mm，相对湿度84%。属于多雷区。一般每年34月进入雨季，10月至翌年3月为少雨季节。根据化验结果，河水无侵蚀性。2.4地震效应根据GBL8306-2001中国地震动参数区划图，测区地震动峰值加速度0.15g。地震动反应谱特征周期为0.35S。3钢板桩施工技术方案3.1钢板桩围堰的设计钢板桩围堰适用于深水或深基坑，水流速度较大的粘质土、砂类土、碎石土等坚硬的河床。防水性能好，整体刚度较强，钢板桩围堰是承台和墩身

4、部分施工时的防水围堰，其主要是由钢板桩和封底砼共同形成围堰起防水作用，因此，要求钢板桩围堰结构密实，不漏水或漏水很少。根据平果右江大桥19#墩的地质情况下，钢板桩采用拉森SP-型进行钢板桩围堰施工方案的结构设计，其要点如下：3.1.1钢板桩围堰的尺寸钢板桩围堰长、宽尺寸受承台直径和安装、拆卸承台模板时的作业面控制，由于承台埋置在河床以下，且施工水位深5米左右，所以19#承台（承台尺寸为15.8m11.6m4.0m） 开挖拟设计钢板桩围堰尺寸为：19#墩钢板桩围堰尺寸为20.4m16.2m11m。单根钢板桩长度H确定：H =施工水位+预留高度-承台底高程+2米（承台下）+局部冲刷深度1米，此桥上

5、游有电站，桥址处水流平稳，计划在枯水期完成围堰施工，电站泄洪期间，暂考虑预留高度1米，承台下长度考虑封底厚度及钢板桩深入封底层的深度（承台四周河床最低处），暂定2米。故单根钢板桩长度H=88.6+1-78.733+2+1=13.867m；取钢板桩长度 H为15m；则钢板桩堰顶高程为88.6+1+1=90.6m(便桥设计高程91米)（高出施工水位2米），钢板桩堰底高程为75.6m。3.1.2钢板桩围堰的内撑设计钢板桩内支撑（钢围囹）、定位支撑钢板桩围堰的垂直插打及整体稳定起重要作用，必须稳固。钢板桩围堰采用三层布置，标高分别为0.0m、-3、-5.5m。围檩采用两根40工字钢，内撑采用529mm

6、 x8mm钢管，围檩固定于钢板桩内壁，钢管桩八字撑两端均用三角加劲板加固。具体尺寸见附图3.2钢板桩施工方案3.2.1工艺流程 施工准备测量定位导向桩制作打钢板桩第一道钢板桩内支撑排水堵漏第二道钢板桩内支撑排水堵漏清淤封底砼垫层钢筋绑扎模板安装混凝土浇筑钢板桩围堰拆除。3.2.2钢板桩围堰的插打1）施工准备确定钢板桩规格并运到工地后均进行详细检查、丈量、分类、编号及登记存放，锁口内不得有积水。用一块长1.5m2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩做锁口检查。检查是用卷扬机拉动标准钢板桩，从桩头至桩尾进行。对于锁口不合格的、弯曲的均应整修，修好以后两侧锁口均在插打前涂抹防水混

7、合料，以减少摩阻力和增加防渗能力。打桩前要提前制造好桩帽。2）导框制作及安装：钢板桩围堰需用型钢作为内导梁、导框制成围笼。内外导梁间距比钢板桩有效厚度大8cm10cm，以利钢板桩的插打。矩形围笼导梁按设计尺寸直接下料，导梁接头均安排在横撑支点处，接头用夹板螺栓连接。采用打入河床的钢护筒做为定位导向，在其合适位置处用20槽钢对扣在钢护筒外侧焊成闭合矩形，焊制内支撑，使其成为框架式导向框。钢板桩打桩见图3。安装导框前，先进行测量定位。导框安装时先打定位桩或作临时施工平台。导框在现场分段制作，在平台上组装，固定在定位桩上。插打与合拢：在钢板桩施工中，可台钻孔平台简单处理即可直接用浮吊配合60型振动锤

8、打桩。3）在施打钢板桩围堰前，在围堰上下游一定距离及两岸陆地设置经纬仪观测点，用以控制围堰长、短边（每边比承台大1.5m）方向的钢板桩的施打定位。在插打过程中按交会法定位钢管桩，并在插打过程中随时检查钢板桩的位置及方向，且应随时纠偏。4）打桩时自上游一端打入第一根桩，然后逐个插打至下游合拢。插打的第一根钢板桩力求垂直度良好，并与钢管桩固定牢固。钢板桩采用全围堰先插合拢后，再逐块(组)打入，矩形围堰先插上游边，在下游合拢。在矩形转角处需拼制角桩，方法为将一块钢板桩纵向割开后，中间用角钢焊接。5）插打钢板桩时从第一块(组)就要保持平整，几块插好打稳后即与导框固定，然后继续插打，为了使打桩正常进行，

9、设一台吊机来担负吊桩工作。钢板桩起吊后须以人力扶持插入前一块的锁口内，动作要缓慢，防止损坏锁口，插入以后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入，或用锤重下压，比较困难时，也可以用滑车组强迫插桩，待插入一定深度并站立稳定后，方可加以锤击。6）钢板桩打桩前进方向的锁口下端用木栓塞住，防止泥砂进入锁口内，影响以后插打。凡带有接头的钢板桩应与无接头的桩错开使用，不得已时其接头水平位置至少应上下错开2m以上。7）钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，必要时配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。8）钢板桩组桩插打时，组桩的嵌缝用油灰及旧棉絮以钝凿

10、嵌塞。组桩的外侧锁口均应在插打前涂以黄油或混合油膏(黄油：沥青：干锯末：干粘土=2：2：2：1)，以减少插打时的摩阻力，并加强防渗能力。3.2.3围檩及内撑的安装在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内泥面的下降按“先支撑后挖泥，分层支撑分层挖泥”的原则进行。具体支撑顺序如下：抽水至第一层支撑处加第一层围檩及内撑挖泥或抽水至第二层支撑处加第二层围檩及内撑挖泥至第三层支撑处加第三层围檩及内撑。钢板桩内撑安装。按照设计图纸安装内撑，对围檩型钢和内撑接头位置用三角加劲板焊接，同时加强焊缝质量检查。3.2.4封底钢板桩插打完毕后，采用抓泥斗将围堰内砂卵石及淤泥清除干净，再下放封底砼钢模板。模板位置安

11、稳后，其与岩层的间缝隙用麻袋装水泥堵塞，以免封底砼外流。如封底砼与岩层之间的砂卵石覆盖层过厚，无法清除干净，可在封底前插入侧壁焊有5注浆孔的导管，伸出水面，以便封底砼后注浆堵漏。浇筑封底砼，密切观察封底砼看是否有外流。封底砼达到强度要求后，边抽水边加固钢围囹与钢板桩之间的连接，并用150150320mm的方木将钢板桩与内围囹顶紧。3.2.5承台施工围堰内水及淤泥清理干净后，放出承台尺寸，进行承台开挖。如围堰内仍有少量水渗入，则在围堰内设置引水槽，将水引至一处，用水泵抽到围堰外。承台开挖至设计标高后，绑扎承台钢筋，立承台模板，浇筑承台砼。3.2.5.1 施工工艺流程3.2.5.2 承台模板模板采

12、用定型的栓接组合钢模板拼装，选用的模板长度应以拼装后的模板顶部高出承台顶部砼高度不少于10cm。采用大块组合钢模，钢模每平方重116、模板面板采用厚6mm的板(Q235-A),横筋为厚6mm80的板,竖肋采用10的槽钢,四周法兰为L10010的角钢。模板刚强度校核(1)强度校核： ，故满足要求。q均布载荷，q=0.075 *1000=75N/mm（侧压力75KN/m2）Mmax最大弯矩，0.01875X108N*mmW围檩截面模数，mm3许用应力， 180N/mm2(2)刚度校核：，故满足要求。 L拉杆间距为1000mm。E弹性模量， 2.1*105N/mm2J桁架惯性矩， 692.6*104

13、mm4(3) 连接螺栓计算： 【】 【】17N/mm2，故满足要求。【】剪切应力，取100N/mm2F螺栓截面积，选用M20的螺栓 n螺栓连接数量，14个K螺栓受力系数，取0.7(4)拉杆直径计算：选用M20对拉螺栓：最大许用应力为38200N，满足要求。a模板支撑模板固定顶部采用一道对拉螺杆、底部采用原木直撑进行定位加固，对拉螺杆固定在模板外的纵横槽钢上，螺杆横向间距为100cm。槽钢采用10。原木采用8沿承台周围布置、间隔100打入承台垫层外,长100,外露基坑底面20。内侧垫12槽钢,槽钢与承台用木楔支垫。b模板安装及拆除堆放模板安装时应轻吊轻放，接缝螺栓应满上，板面应对接平整。钢模使用

14、前，要用磨光机仔细除锈，模板面应涂刷符合要求的脱模剂,接缝处，涂硅胶补平。模板连接处，塞海绵条填塞密实，以免漏浆。安装时在内侧用铅锤检查垂直度，控制定位，组装完毕后再用经纬仪校核轴线位置，最后用钢尺测量外形尺寸，校核相邻墩位间距。模板拆除时，应尽可能轻敲轻撬。模板拆除后应及时用磨光机清除其表面污物并涂刷脱模剂后存放于适当位置待用。承台各部位允许偏差序号项 目允许偏差1尺 寸+30mm2顶面高程+20mm3轴线偏位15mm4前、后、左、右边缘距设计中心线尺寸+50mm3.2.5.3 钢筋制作、安装1）钢筋的加工制作采用机械配合人工的方法在钢筋加工棚集中制作，然后用机动车运输到指定现场，在预先浇筑

15、的承台基坑C15砼垫层上，钢筋采用现场一次绑扎成型，为保证纵横向钢筋按设计间距要求布置准确，可以用墨线弹出钢筋的平面分布间距。在钢筋的纵横交叉点处，用22#镀锌铁丝按逐点改变绕丝方向交错扎结，主筋的联接采用闪光对焊，钢筋焊接应满足设计和施工规范要求，钢筋接头按铁路施工规范要求（同截面接头数不超过50%）进行错开布置，错位距离不小于35d。砼钢筋保护层垫块采用专业生产厂家生产的符合要求的高性能砼垫块。2）综合接地钢筋布置及要求（1）在每根桩中应有一根通长接地钢筋与承台中的接地钢筋应环接。接地钢筋均应优先利用结构物中非预应力结构钢筋，原则上不再增加专用的接地钢筋。兼有接地功能（含连接）的结构钢筋和专用接地钢筋应满足接地网最大短路电流要求。施工时应对接地钢筋做出标识，便于检查。（2）桥台在上表面（或保护层）设纵向接地钢筋，纵向接地钢筋设于防护墙下部及上、下行无咋轨道板间的1/3和2/3处，并纵向贯通整个桥台。（3）所有接地钢筋间的联接均应保证焊接质量。3.2.5.4 混凝土的浇筑与养护