1、新建铁路向莆线三江镇至福州段站前工程JX-3标抚州特大桥1#13#墩水中墩实施性施工方案 编 制： 复 核： 审 核： 中铁五局向莆铁路JX-3标指挥部2008年12月 江西.抚州抚州特大桥1#13#墩水中墩实施性施工方案一、工程概况本桥桥址位于抚州市临川区。本桥主要为了跨越临水而设。桥全长：2368.560m。本桥于DK88+560DK 88+980处(1#13#墩)里程范围跨越临水河,临水航道属VIII-(1)级航道,通航净宽18m,通航净高4m,最高通航水位H通航=38.17m。由于临水常年有水，河床表层覆盖透水性极强的砂夹卵石层，加之本桥工期极为紧张，特针对水中墩（113）制定本施工方2、案。二、总体施工方案为确保水中墩1#3#墩能在规定时间内完成施工，并兼顾临水河流通航的需要，采用在桩位下游左侧搭设钢栈桥（详见抚州特大桥钢栈桥施工方案），2#、3#墩采用桩基平台结合钢板桩围堰方案进行基础工程施工，1#、4#13#采用筑岛平台结合钢板桩围堰方案进行基础工程施工。三、2#、3#墩水中墩桩基平台及孔桩施工（一）、桩基平台概述根据设计的承台平面尺寸，桩基布置并结合墩位处水文地质情况，采用630*12mm钢管桩作为整个作业平台的支撑体系，钢管桩平面布置在顺线路方向呈4列3排共计12根钢管桩，钢管桩之间均在纵横两个方向以20a槽钢焊接，构成联结系，以加强整个桩基作业平台的整体稳定性。桩位3、在顺线路方向以三拼36a工字钢作为纵梁，共3列纵梁，纵梁顶上架设贝雷梁，共4条，每条贝雷梁均以双排贝雷梁构成单层双排形式。梁顶铺设20a工字钢构成的网格状骨架，上铺钢板及其他零小挡块，四周以50钢管焊接成围栏，构成一个完整的桩基作业平台体系。另外为确保在洪水突张的情况下作业平台的安全，在平台的右侧靠近水流上游方向施打三根100cm的锚固桩，锚固桩与作业平台钢管桩之间以25a槽钢进行纵横连接，同时在河道上游设置远方锚固桩4根，以28mm钢丝绳与平台锚固桩相连（详见安全渡洪措施附图），构成一个完整的整体结构，共同抵御洪水的袭击。（二）、施工流程1、前期准备：1、预制定位导向框架：根据管桩分布尺寸和4、桥址处水深，事先加工一个在钢管桩施打时定位用框架。综合考虑到施工中的实际情况，该框架需同时满足桩顶切割和间隔撑焊接的作业要求。框架材料选用28号工字钢。2、现场人员组织：现场施工人员划分为两班，分别为前场班组和后场班组。后场班组负责材料的卸车、倒运、拼组、加工、运输；前场班组负责钢管桩的打设，间隔撑、工字钢的安装焊接，贝雷梁的摆放以及铺设平台面板等具体部位施工。2、施工具体步骤（1）、首先在测量人员指挥下，用吊机将定位框架准确就位。定位框架就位后即可以开始插打钢管桩。（2）、完成管桩施打后，测量桩顶高程，按照设计要求将管桩多余部分割除。同时在定位框架上铺设木板，便于施工人员进行管桩间隔撑的安装5、焊接。最后完成三拼36a纵梁摆放工字钢的安装。（3）、将定位框架移出平台范围后，开始摆放贝雷梁及贝雷梁上20a槽钢骨架，并分别用限位器和U形螺栓加以固定，最后铺设平台面钢板。3、施工注意事项：（1）、钢管桩间隔撑焊接必须牢靠，焊缝长度足够并且饱满，间隔撑与管桩联结用连接板在管桩上焊接位置要居中。（2）、桩顶工字钢垫梁与管桩之间焊接必须牢靠，采用在管桩上焊接12mm钢板的方式，将工字钢与管桩联结为一体。（3）、贝雷梁的摆放位置要先经测量定位，保证其顺直。贝雷梁间通过平纵联系统联结为一体。（4）、平台面I20工字钢和贝雷梁采用U形螺栓联结，I20工字钢满铺，间距为0.30.4米为宜。（三）、钢护筒6、埋设：在整个作业平台安装完成后即可进行钢护筒的安装和埋设，具体工艺流程如下：1、首先在平台上对钻孔桩桩位进行测量放样，焊接固定导向定位装置。2、在吊机配合下，将钢护筒在导向定位装置内徐徐下放到河床面，靠钢护筒自重下沉到一定深度。3、起吊振动锤将钢护筒打设到基岩面标高。在下沉时专人控制钢护筒的垂直度。4、钢护筒施工注意事项：在该过程中，要用测量仪器进行全程监控，以防钢护筒偏位、倾斜等，误差值要符合规范要求。在埋设前制作护筒定位框架,材料利用I20工字钢拼接,钢护筒埋设完成后，用钢构件将钢护筒固定。整个桩基平台的钢护筒安装完毕并经检查合格后即可进行钻孔桩施工，钻孔施工由于处于桩基平台上，可按照一般7、常规的工艺流程即可。为减少环境污染及便于泥浆循环，采用反循环钻机进行孔桩施工，由于为一般性的工艺流程，此处不在赘述。四、2#、3#墩水中墩钢板桩围堰施工（一）总体安排2、3墩水中承台施工基于向莆铁路十分紧张的工期要求，必须整个基础工程在汛期来临之前完成，经过多次方案比较优化后采用钢板桩围堰方案。钢板桩插打在基岩面，导向装置利用桩基平台的竖向支撑钢管桩焊接导向装置即可，具体插打工艺流程可比照413墩钢板桩插打工艺，此处不在赘述。由于2、3墩钢板桩插打在流水中，为确保插打的垂直度及减小水流对作业的冲击，在墩位上游（右侧）设置石笼丁坝。具体如下。（二）2#、3#墩水中墩石笼围堰施工1、施工准备在枯水8、期，从1#墩右侧上游修一条临时便道到达1墩右侧位置，抛填石笼筑岛便道到2#墩、3#墩右侧，开始在右侧的水流上游抛填石笼。2、 现场人员组织：现场施工人员划分为两班组。一个班组主要焊制石笼；另一个班组负责配合挖土机装运片石进钢筋笼，并将其堆码在2、3墩上游位置，要求丁坝顶高程为H=33.5m。现场人员必需穿戴安全帽、着黄色救生衣，注意挖机的回旋半径内的安全防护。 （三）钢板桩围堰施工所有墩柱承台基础开挖钢板桩围堰均在基础孔桩完成后进行，钢板桩采用拉森型，钢板桩平面尺寸较承台每侧多出1.0米，要求钢板桩嵌入承台底不少于2.5米，施工时要求随挖随撑，严格控制施工次序。在开挖至预定标高以后对开挖面进行9、砼封底，以确保承台施工在无水状态下进行有关施工步骤如下：1、施工准备钢板桩运至承台位，主要施工机具：90KW震动锤、2台25t汽车吊、1215m长臂挖掘机1台、抽水机68台准备就绪。钢板桩施工的作业班组为4人体制，分别是班长兼信号员、吊车司机、振动锤控制箱操作员兼记录员，看线工兼导向扶正工就位。钢板桩围堰位置线放样完毕。振动锤是打拔钢板桩的关键设备,在打拔前一定要进行专门检查,确保线路畅通,功能正常，夹板牙齿不能有太多磨损。2、施工流程（如下图所示）钢板桩围堰施工工艺流程图定位桩、导框、钢板桩等制备施 工 准 备测 量 定 位打 入 定 位 桩安 装 导 框打 入 钢 板 桩抽 水 堵 漏水下10、砼封底承台施工及时纠偏3、钢板桩插打有关注意事项（1）、导梁安装：施打前必须先制作和安装导梁，可用若干钢板桩或型钢打入筑岛岛体及河床内，将内导梁焊挂在板桩上面，形成导向框，用以导向。导向框应用较大规格的槽钢或其它型钢制作，必须具有一定竖向和侧向刚度，保证打桩时不变形，正确导向。（2）、钢板桩插打：先插打定位钢板桩或型钢定位桩，利用定位桩作内导向，布置上下两层导向，保证钢板桩插打的垂直度，插打的吊装作业由吊车配合振动锤完成，采用25t汽车吊悬挂60KW振动锤插打钢板桩。板桩采用单根插打，用液压夹板夹紧从外侧开始紧贴导梁插打。每根桩尤其是最开始桩打入时加强定位和双向垂直度检查控制，必须保证位置准确11、，垂直下沉，插打顺序由上游分两头向下游合拢，分两次打到设计标高；第一次将钢板桩逐组施打到稳定深度，待合拢后再依次插打至设计深度；随时检查桩身是否垂直，不符合要求时立即纠正或拔起重新施打。需要特别引起注意的是钢板桩的最后合拢口位置一定要在直线边位置，以便于妥善处理钢板桩合拢接口，防止渗漏水。（3）安装围囹及支撑钢板桩围堰插打完成后，使用长臂挖机开挖基坑，必要时配置大功率吸泥机抽取坑内砂卵石，并及时加设内支撑，防止钢板桩倾覆。开挖取土时由中心向四周开挖、清基开挖出来的土方必须及时运送出去，严禁堆放在四周，当开挖到预定标高后立即进行水下封底砼施工。封底混凝土达到70%设计强度后即可抽水，做到随挖随撑12、，内支撑采用530mm壁厚12mm钢管，四角采用50a工字钢作为角支撑，水平支撑层数根据不同情况采用12层，其中2、3墩采用2层水平内支撑，其余各墩采用一层内支撑即可。施工采取先支撑后开挖原则。抽水时检查各点是否顶紧，抽水速度不宜过快，要随时观察围堰的变化情况并做出相应处理。当发生锁口渗漏时，用棉絮在内侧嵌塞，桩脚渗漏时采用在桩脚处填筑粘土和土袋的止水方法。钢板桩围囹及支撑见附图：“钢板桩围堰施工图”，钢围囹采用I50工字钢，钢围囹安装在同一水平线上，围囹与钢板桩之间采用木楔楔紧，确保整个支撑体系均匀受力。（4)承台及墩身施工钢板桩加固完成后，即可进入承台及墩身施工程序，具体可参照一般常规的陆13、上施工工艺即可。承台及墩身地面以下部分施工完毕后，回填土石至承台顶面并夯紧，拆除底层支撑后继续回填土石至顶层水平支撑位置后即可拆除顶层支撑，并且按照与插打次序相反的路线逐根拆除钢板桩，进入下一个基础围堰施工。（5）钢板桩的拔除及整理拔桩设备使用25t汽车吊以及自带夹具的振动锤进行，如遇或预计阻力较大，可采取减少拔桩阻力措施：a在打入钢板桩前，将钢板桩与水下砼的接触范围内涂以隔离层；b在灌注较厚水下砼的第一层完毕时，将钢板桩拔起少许以减少粘结力；c略加锤击使钢板桩与水下砼脱离粘结；d先拆除外导框，向围堰内注水，使堰内水位高出堰外11.5m，利用堰内水压力抵消堰外挤压力使桩壁与水下砼脱离。拔出的钢14、板桩应清刷干净、修补整理、涂刷防锈油。在运输堆放时，不使碰撞，防止弯曲变形，堆放场地应坚实平整，堆放时应按板桩类型、长度分别编号、登记、分层插板整齐堆放。（6）、 技术控制钢板桩施工技术关键是要从以下几方面加以控制：、钢板桩的倾斜度控制：钢板桩插打是单根法打入，上部处于自由状态，下端靠锁口连接，由于受力状态不同，下部阻力大于上部，钢板桩施工中上部有向前进方向倾斜的趋势，当倾斜度超过2%时，钢板桩则难以继续施工，施工中要控制倾斜度在1%以内，超过1%要下入异形钢板桩进行纠偏，施工中控制方法有上下振动纠偏法、反向预留倾斜度法、上部反向作用力法、下端开斜面反力法顶端斜夹振动法等，根据施工情况各种控制15、工法可单独使用或综合使用。、钢板桩的合拢控制：合拢口控制不好易形成渗漏缺口，要控制合拢口附近钢板桩的垂直度，准确测量合拢口宽度，合拢口特形钢板桩加工前要作试焊试插，保证试插特形钢板桩上下滑动自余，然后根据试插情况正式焊接合拢特形钢板桩。、钢板桩振动频率控制：对不同岩性砂性土或粘性土，其阻力是不一样的，粘性土阻力较大，砂性土阻力较小，若钢板桩进入粘性土深度较大，要保证钢板桩顺利插入，须使用高频冲击，要增大振动频率，在砂性土中插打阻力较小，为提高插入速度，须增大振幅。、凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整修，按具体情况分别用冷弯、热敲、焊补、铆补、割除或接长，整修必须符合相关技术标准。五、水上作16、业安全保障措施1、作业人员安全保障措施：、对所有作业人员进行体验，不安排有职业禁忌病者从事水上作业。、作业人员要熟悉掌握水上作业规律，熟悉掌握本工程施工内容，遵守安全规则和操作规程。禁止酒后上岗。、进入现场必须穿好工作服、救生衣、防滑鞋，戴好安全帽和防护手套，特殊作业应按要求佩戴、使用防护用品。高空作业必须系好安全带。、电工、电焊工、吊机司机、起重工等各工种要熟练掌握本专业技能，密切合作。、作业过程中实行安全联警联控，杜绝违章作业。、现场指派专人作为安全员，负责对施工中出现的安全隐患进行查处和纠正，并做好记录。2、设备安全保障措施：、实行设备维修专人负责制度，每周定期对设备进行全面检修。、设置17、责任牌，指定专人操作。非专业人员禁止操作。、做好设备的防雨防潮绝缘保护。3、消防安全保障措施：、施工现场危险源处（配电箱、电焊机及其它电气设备等）配备充足有效的灭火器。、悬挂“消防器材”标志。指定责任人对灭火器进行定期检查、保养。、各类电气设备的线缆、照明线络完好，布设规范美观。、电焊、气割等作业人员要严守操作规程，禁止在挥发性油脂的容器上焊接作业。气瓶符合存放、使用的安全要求。六、安全渡洪措施为确保在洪水暴涨的情况下作业平台及栈桥安然无恙，特制订以下措施：1，与上游娄家村水文站及抚州市气象局签署有偿服务协议，及时提供临水河水位及天气情况，预知可能发生的暴雨及洪水涨落情况；2、加快现有4、5墩18、基础及墩身施工，将河流水流适当改道至45墩位置，同时在2、3墩位置上游修筑石笼丁坝，减少水流对桩基平台及栈桥的冲击。石笼采用8mm钢筋焊接而成，纵横向间距0.25米，石笼长1.5m、宽1.0m、高1.0m，四角焊制4个吊环（总重2.5t左右）施工步骤： 从1#墩右侧顺山坡修一条临时便道下河，利用河卵石筑岛出水面成临时便道到2#墩（见后附图示意）； 吊装石笼到2#墩钻孔平台范围开始堆码石笼，根据河床标高情况确定底层石笼排数，石笼层层堆码露出水面； 2#墩钻孔平台范围石笼围堰出水面后，继续利用石笼堆推进到3#墩（钻孔平台范围），根据河床标高情况确定底层石笼排数，石笼层层堆码露出水面； 3#墩钻孔平19、台范围石笼围堰出水面后，继续堆码钻孔平台范围的石笼围堰至洪水标高（34.0m）。 施工完成后拆除石笼恢复河道。3、 在0台右侧河岸及4墩右侧河滩（河流上游）上各设置2根直径1.0米砼桩为锚固桩。桩身深入基岩5.0米以上，桩顶标高H=33.0米，钢筋笼的配筋砼抚州特大桥的钢筋笼配筋。洪水来临前，在锚固桩上牵拉钢缆，钢缆直径选用28mm直径的钢索。2、3墩的6根锚固桩每根拉2根，共计12根。钢缆牵拉方向尽量与线路方向成60度。每根钢缆采用专用卡环配合吊环与锚固桩连接，在砼锚固桩一侧钢缆要将2根锚固桩并联，在桩基平台一侧的钢缆要尽量固结在锚固桩下部。该项任务要求在洪水来临前一个星期完成。 施工完成后及时与航务局联系，在河道设置明显钢缆位置，提醒过往船只，防止行船安全事故发生。附图： 1、抚州特大桥2#、3#墩桩基平台布置平面图 2、抚州特大桥2#、3#墩桩基平台布置剖面图 3、抚州特大桥钢板桩围堰施工图4、抚州特大桥2#墩、3#墩桩基平台加固及钢索牵拉平面示意图 5、 抚州特大桥2#墩、3#墩石笼丁坝加固平面示意图 6、抚州特大桥2#、3#墩石笼丁坝加固剖面图 中铁五局向莆铁路JX-3标指挥部 2008年12月21日