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  可爱的橙子 2015-12-02 14:01

  一、设计概述桥址处水文资料
  　　Q1%=4659m /s，H1%=5.004m，V1%=2.20m/s.该河道为Ⅲ级通航河道，线路法线与水流夹角为9.8°。通航净高为12m，净宽为120m，桥址处最高通航水位4.744m.该桥墩位于河道之中，墩位处水深9m多，桩径为2.3m，每个墩12根桩，桩间距4.6m，桩长65.5m.承台尺寸12.90m×17.5m×（5m 3m加台）。
  　　地质资料：由上至下依次为淤泥质粉砂（9.553m）、淤泥质黏土（7.7m）、粗砂（6.2m）、全风化岩带（32.7m）、强风化岩带（6.0m）、弱分化岩带（10.3m）。
  　　二、施工方案
  　　1、方案比选备选方案主要有两种：钢套箱方案；钢板桩围堰方案。经比较，钢套箱方案钢材投入多、回收率低，下沉时设备及人员投入多，工序复杂；钢板桩围堰方案能够迅速展开施工，速度快，周期短，且支护材料可回收利用，经济性较钢套箱方案好，只是必须加强止水措施，所以选用钢板桩围堰方案。
  　　2、总体方案大桥主墩深水基础采用钢板桩围堰进行支护施工，钢板桩采用拉森IV型钢板桩，长18m，钢板桩围堰范围15.9m×20.5m，比承台周边尺寸大1.5m.钢板桩周圈咬合紧密，有止水措施。围堰内侧四周圈采用双层工钢分上、中、下三层以围檩形式支护，顶层采用2I40工字钢，底下两层采用2I50工字钢，中间纵向支承采用外径300mm壁厚10mm圆钢管，按一定间距布置，四角采用工字钢2I30斜撑。为增强工钢围檩抗弯强度，在每根钢管两端用2I30型工钢作为斜撑加强。承台底面位于河床以上，围堰基底先用片石回填50cm，然后回填砂找平，基底采用C30混凝土封底，封底厚度50cm.抽水采用4台大功率抽水机，分层抽水，分层支护，周圈50cm以内设汇水渠、积水坑。承台施工分三次浇筑，按大体积砼考虑，钢板桩围堰内支撑同样分三次拆除。钢板桩施工采用一艘25t浮吊实施插打及拔除。
  　　三、设计计算土的物理参数
  　　1、根据钢板桩允许抵抗弯矩，计算板桩悬臂部分的最大允许跨度。
  　　2、计算板桩墙上水土压力强度等于零的点离挖土面距离y，在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的主动土压力与水压力之和。即：
  　　钢板桩围堰施工方法
  　　1、施工准备将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩作通过试验，以2～3人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，再焊接加固板，对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。
  　　插打钢板桩之前须检查振动锤。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的检查，确保线路畅通，功能正常。且功率达到40KW以上，而夹板牙齿磨损不宜太多。
  　　2、第一层支承设置在插打钢板桩前需设定位桩及定位横梁。定位桩采用钢管桩，定位桩可利用水上施工平台四周的钢管。定位横梁延承台外侧四周，距承台边沿1.5处布置，也是钢板桩围堰的第一层围菱支护，采用2I40工字钢。定位横梁的位置须严格遵照设定的标高布置。定位横梁安放在定位钢管四周侧，与钢管相连接，四角设两道2I30斜撑，斜撑与横梁呈45度夹角，采用焊接固结连接，然后安装纵向φ300内支承钢管，钢管支承两端头处加焊钢板作为支承面，直接支撑在定位横梁上，钢管与横梁连接设一定的加劲块。
  　　3、插打钢板桩在第一层定位支承安装完成后即可进行插打钢板桩施工。
  　　在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后一部分时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉，使之合拢。合拢后，再逐根打到设计深度，在用倒链或滑车组对拉时不要过猛，以防止合拢段缝隙过大。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。
  　　在施工过程中，钢板桩如需拼接时，两端钢板桩要对正，可先在一端上面焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊，再焊接加强板。焊接时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度。
  　　插打钢板桩要充分采取止水措施，以防钢板桩围堰大量漏水。
  　　4、钢板桩围堰抽水及安装内支承安装内撑与抽水交替进行。
  　　第一次抽水后水面达到第一层支承底4m以下即可安装第二层内支承。安装第二层内支承前先按确定的标高位置在钢板桩内壁焊上三角托架，托架采用槽钢，安装托架一定要采取措施保证顶面位于同一水平面上。然后安装2I50工字钢内支承横梁及斜撑，最后安装纵向钢管支撑，安装方式同第一层内支承。
  　　第二层内支承安装完成后，然后进行第二次抽水，接着进行第三层支护，最后进行第三次抽水，第三次抽水要全部将钢板桩围堰内的水抽干。
  　　钢板桩围堰内抽水完成后，将露出承台底面部分的钢护筒全部切割拆除。
  　　钢板桩围堰抽水过程中要加强钢板桩的止水堵漏措施。
  　　5、钢板桩围堰封底将围堰内水抽完后，将定位钢管拔出，然后进行基底处理。
  　　首先，由于承台底面悬空，先在围堰内基底抛填约30～50cm厚片石，然后回填一定量河砂找平基底面至承台底面下50cm，然后基底干封50cm厚C30砼。封底前在底部钢板桩四周用编织袋或土工布将钢板桩与封砼隔离，以便将来钢板桩顺利拔除。
  　　封底后标高不能高于承台底设计标高，封底砼顶面保证基本平整。
  　　封底砼采用泵送，按一般砼施工进行。封底时由一边向另一边推进，但保证连续、不间断、不留接缝、一次性完成。
  　　6、内支承拆除与拔桩水中大体积混凝土承台根据实际情况计划分三次浇筑，最底下5m分两次浇筑，顶上加台部分另再进行性一次浇筑。内支承依次分三次拆除。第一层承台浇筑完成后，在承台与钢板桩间回填沙，然后拆除底层内支承；第二层承台浇筑完成后，在承台与钢板桩间回填沙，然后拆除第二层内支承；最后一层承台施工全部完成后，拆除底层内支承，最后拔除钢板桩。
  　　拔桩时，尽量使板桩下部与混凝土脱离，然后再进行拔桩。先略锤击振动各拔高1～2m，然后挨次将所有钢板桩均拔高1～2m，使其松动后，再挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。
  　　质量控制及注意事项
  　　1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。
  　　2、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。
  　　3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。
  　　4、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。
  　　5、在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。
  　　6、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。
  　　7、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用；
  　　8、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；
  　　9、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；
  　　10、在接长焊接时，相邻焊缝高度差不得小于1m.
  　　安全措施为确保施工中的安全，在进行钢板桩围堰施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主
  　　1、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。
  　　2、设专人负责日常检查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现安全事故。
  　　3、拔桩时要先震动1~2分钟，再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔，防止蛮干。
  　　4、对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换。
  　　5、水上作业操作人员必须穿救生衣，以防人员落水。
  　　6、在钢板桩围堰外围靠主航道侧一定位置需设置防撞装置，以保证船舶撞击围堰，造成安全事故。

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  梦见了什么 2015-12-02 13:51

  后拔出钻杆时，通过套管往孔内插入一根塑料管，然后拔出套管，塑料管将炮孔连接到水面上，在适当的时候通过套管进行装药。
  ④起爆：每个炮孔装入至少两发雷管，根据起爆顺序和分段起爆方式连接起爆网路。
  B、钻孔设计
  ①最小抵抗线：根据实际情况，最小抵抗线的选取应比在陆地上钻孔浅眼爆破要减少15%左右，w=1.2m。
  ②孔间距：a=1.2w=1.5m
  ③钻孔深度和超钻深度：根据爆破岩石的性质和爆破的深度而言，钻孔深度为H=2~4m，超钻深度为Δh=0.3H=0.6~1.2m。
  ④单孔装药量：考虑水深的影响，单孔装药量可按下式计算：
  Q=KwaH（1.45 0.45e-0.33（H0/w））
  其中w为最小抵抗线（m），a为孔间距（m），H为孔深（m），
  H0为水深（m），K为岩石单位耗药量（kg/m3），取0.72 kg/m3。
  ⑤堵塞长度：L1=(0.3~0.4)w，这里取0.5m。
  ⑥起爆网路：根据水下爆破的情况，水深较浅，采用非电导爆管双向起爆网路。
  ⑦根据施工的需要，爆破时只爆破下沉钢围堰的范围，采用中心掏槽，外围光爆的水下钻孔爆破方式。掏槽孔采用菱形掏槽方式。（具体见炮孔布置附图）
  C、 爆破参数：
  爆破参数一览表
  2）、下沉 钻爆完成后，撤走钻机平台，进行龙门吊就位，然后将拼装好的钢围堰就位于墩位处，用龙门吊将围堰吊起，然后往浮平台驳船里注水，使浮平台驳船下沉一定高度，撤走浮平台驳船。同时下放卷扬机钢丝绳，使围堰下沉，下沉时确保围堰中心线基本靠近墩的中心线。当围堰下沉过程中，浮力大于围堰本身自重，但尚未进入河床时，向围堰内注水使围堰下沉。
  当围堰进入河床后，先利用6寸口径的真空吸泥泵进行水下吸泥，当围堰下沉至基岩后，利用50T驳船作为清碴平台，平台上停泊25T履带吊（配抓斗）或长臂挖掘机进行抓碴清基，必要时可以由潜水员进行人工配合，对于尚未完全爆破到位的余留部分，采取放小炮方法进行二次爆破清除。清碴的同时，继续向围堰内加水，必要时加砂或砼来增加重量下沉，围堰钢壳内所加物质（水、砼、砂）重量应使吊架放松时围堰进入河床，同时吊点施力后又可将围堰吊离河床。在这种情况下，使用锚绳、拉缆以及围堰下节的前后兜缆对围堰位置进行调整，使围堰精确定位和刃脚底口对中。落底稳定后兜缆即抽出，回收。
  （2）、非嵌岩钢围堰（28#墩）下沉
  由于28#墩钢围堰位于砂层中，考虑冲刷和下沉的影响，围堰底刃脚下沉至基岩顶面，其施工方法与嵌岩围堰基本相同，但不需要进行抓碴作业，直接采用6寸口径的真空吸泥泵，由吊车配合潜水员水下吸泥作业。吸泥过程中应进行测量，防止超欠挖。
  （3）、围堰下沉到位后，在封底前，为防止围堰迎水面因冲刷而掏空，在围堰前端迎水面抛填草袋进行防护，必要时采用片石围笼防护。
  （4）、钢围堰下沉施工的技术标准
  桥涵施工规范规定，定位落底的最后容许误差为：
  a、倾斜度不大于围堰高度的1/50；
  b、中心位移不得大于高度的1/50 25cm；
  c、平面扭角不得大于2o。
  8、钢围堰的定位和锚固
  围堰在墩位的锚碇系统主要靠锚定于墩位处的龙门吊来控制，以保证钢围堰
  下沉时能准确到达设计位置。锚碇块初步考虑采用混凝土锚，设计锚重采用W=2.5R（W为锚重，R为锚碇力）配置，每个混凝土锚的重量为7T左右。
  根据水流速度及围堰的入岩深度情况，选择合适吨位的多个锚对围堰进行锚碇。初步考虑从上游分三个方向，两两成45o角，下游分两个方向，成90o角进行锚碇；同时可以通过调整锚绳的松紧程度，调整钢围堰的偏位情况。锚绳利用3T的卷扬机拉紧，钢丝绳的规格为Φ19.5mm，每根锚绳的长度初步考虑为40m左右。
  9、钢围堰的封底
  （1）、钻孔钢护筒的安装
  钢护筒的安装是在围堰清碴完成后进行。护筒采用8mm钢板加工而成的整体式全钢筒，内径170cm，高度按底口接触封底砼底面，上口高于围堰顶面100cm左右。安装前先将围堰顶找平，然后在围堰上拼装钻孔平台。平台主梁采用贝雷片，在贝雷片上用型钢焊接井字架，进行护筒的定位，围堰面与贝雷梁的接触点要用10mm厚的钢板进行补强，并且内外壁之间要适当增加角钢斜撑，以增加围堰的承载能力。护筒通过井字架下放，着床后为防止封底时下部移位，在护筒内抛填砂袋进行固定。所有护筒就位后，用型钢连接使其形成一个整体，增加稳定性。
  （2）、围堰封底
  在基底清理和护筒安装完成后，即可用4~6根Φ30cm的导管进行围堰内水下混凝土封底。封底前根据河床的冲刷程度，必要时在围堰的迎水面抛填砂袋，防止严重冲刷，确保围堰内保持为静水。每根混凝土导管长10m，每根导管的顶端均设一个1m3的漏斗，每个漏斗下端设有闸门阀。
  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至距岩面20~40cm，然后用倒链固定在工作平台上。封底导管的布置要特别注意使混凝土在钢护筒周围和围堰内的流动顺畅。封底前后设置测点进行测点标高的测定，确保封底厚度基本一致。
  封底采用20号水下不分散混凝土，所配制的混凝土缓凝时间为48h，坍落度为18~22cm。为保证封底混凝土的质量，必须连续供应并在尽可能短的时间内完成灌注。
  （3）、平台的安装
  钻孔固定平台尺寸为12×12m。平台底面标高和围堰顶面标高相同。封底完毕后，在贝雷梁上横桥向均布I22a工字钢，间距a=1.5m（具体见附图）；工字钢
  顶上满铺20×20cm方木，作为平台面层。为了保证平台的承载能力，必要时在护筒上焊接牛腿，增加贝雷量梁的支撑点。在布设面层方木时预留出钻孔桩位置（2×2m空档）并在已成桩或暂不钻孔的空档上铺放钢制井盖，以免出现危险。平台施工用运输船将型钢、方木等材料分别运到墩位，由浮吊配合吊装就位。
  （4）、围堰的割除
  承台、墩身施工完毕后，在低水位时进行围堰的割除。因为此时围堰内外的水头差较小，仅靠外壁即可承受水压，切割内壁的工作可在围堰抽水情况下进行。然后，围堰内灌水，由潜水员在围堰内切割围堰外壁，施工操作比较容易安全。
  切割线设于离围堰壁内混凝土面0.5~1.0m。在切割之前，先沿围堰内壁切割线设4对支座，支座位置的内壁先作好处理，以便在切割后能保证上下部钢壳的连接。另外，在已筑的墩身和围堰之间设两层木撑，以承受切割时或切割后围堰受到的水压力。
  内壁切口选择在钢壳两层水平桁架之间，为便于以后潜水员工作，切口宽度应大于70cm。内壁切割完后，用木条镶固在外壁板内侧，形成周圈切割线，以便潜水员沿此线进行水下切割。 完毕后，分块用浮吊吊出。
  10、水上施工安全保证措施
  （1）、为了确保水下作业人员的安全，必须配备氧气仓和潜水服。下水前要对潜水服和氧气仓的供氧管路仔细进行检查，对各接头的破损的橡胶垫片及时更换，同时要将螺栓拧紧。
  （2）、水上作业人员必须配备救生衣、安全帽，水上作业平台周围必须设置防护栏杆。
  （3）、保证水下和水上的通讯设备完好，出现问题及时沟通。
  （4）、潜水前，潜水员要熟悉围堰的结构，防止水下作业时潜水服被围堰割破，必须支撑牢固后在进行切割作业。
  （5）、潜水员水下连续作业最好不超过2小时。
  （6）、要经常对水上作业设备进行检查，发现漏水或出现故障及时进行修补。

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  abbe96 2015-12-02 10:58

  1、草袋围堰：
  （1）测量放样，用全站仪利用河岸上的控制点，采用坐标法按桥位控制桩测设出桥梁各墩台的横纵中心线；按承台尺寸加工作面测放出各墩台的筑岛地面边线，不考虑挖基放坡的尺寸。
  （2）围堰采用场外推土机集土、人工装草袋的方法施工。

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