港口连接线工程钢板桩围堰施工组织设计.doc

如皋港港口连接线(G204南延)二期工程钢板桩围堰施工组织设计编 制： 复 核： 总工程师： 中铁大桥局集团第六工程有限公司如皋港港口连接线(G204南延)二期工程项目部二O一一年八月目 录1 工程概况31.1工程简介31.2工程地质31.3 水文42 编制范围及依据43 钢板桩围堰施工设计53.1 钢板桩选型53.2 钢板桩围堰设计54 资源配置94.1机械设备配置94.2 施工人员配置105 施工进度计划116 钢板桩围堰施工方案136.1钢板桩围堰施工准备136.2 钢板桩的插打146.3 内支撑安装176.4 水下吸泥施工176.5 封底混凝土施工186.6 围堰拆除227 钢板桩围堰施工可能遇到的问题及处理措施237.1钢板桩插打时可能遇到的问题及处理措施237.2 围堰渗漏处理措施237.3 河床冲刷对围堰的影响及处理措施248 安全管理保证措施258.1 施工安全管理措施258.2水上安全防护措施268.3临时用电安全措施268.4机械设备安全措施279 文明施工措施27附件：附件1 8#、9#墩钢板桩围堰设计计算附件2 7#、10#墩钢板桩围堰设计计算附件3 1120#墩钢板桩围堰设计计算附件4 8#、9#墩钢板桩围堰施工设计图附件5 7#、10#墩钢板桩围堰施工设计图附件6 1120#墩钢板桩围堰施工设计图附件7 8#、9#墩钢板桩围堰施工步骤图附件8 7#、10#墩钢板桩围堰施工步骤图1 工程概况1.1工程简介 如皋港港口连接线（G204南延）二期工程长青沙二桥全长1046m，跨径布置为(4×35)m+(3×35)m+(95+218+95)m+(3×35)m+(4×35)m+(4×35)m，桥梁总宽度为26.5m。主桥采用（9521895）m仙鹤型双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，引桥采用标准跨径为35m装配式部分预应力混凝土连续箱梁。主桥结构体系为半漂浮体系，在主塔处梁下设纵向活动支座，横桥向设有横向抗风支座；在主引桥过渡墩墩顶处设纵向活动支座，单侧横向约束。引桥为先简支后连续的结构体系。长青沙二桥6#21#墩处于河道中，为水中墩，桥跨示意如图1-1所示。 图1-1 长青沙二桥水中墩布置示意图 1.2工程地质根据土体成因、时代、埋藏分布特征及其物理力学性质的差异，将勘察深度范围内以浅的土体划分为9个工程地质(亚)层，土体为第四系松散层，多为新近期的河相漫滩冲积物为主。基础施工涉及地质描述如下： （1-1）层素填土：灰黄色，松散，软塑，含植物根系，主要成份为粉质粘土。分布于夹江两岸，层底深度0.61.8米，层厚0.61.8米。（1-2）层淤泥质粉质粘土：灰色，流塑, 无摇震反应，干强度和韧性中等。全区分布，层底深度1.711.5米，层厚0.911.5米。（1-3）层粉质粘土夹粉土：灰色，流软塑，夹稍密状粉土。无摇震反应，稍有光泽，干强度和韧性中等。部分地段缺失，层底深度3.022.5米，层厚0.811.9米。（2）层粉土夹粉砂：灰色，湿，稍中密，夹稍密状粉砂。摇震反应迅速，无光泽，干强度和韧性低。局部缺失，层底埋深19.023.5米，层厚8.017.9米。1.3 水文拟建长青沙二桥位于长江下游澄通河段天生港水道上段，天生港水道是如皋沙群中汊水道的一条支汊，西起长青沙，东至通吕河口，全长约26.2Km，河道形态上段弯曲，中下段顺直单一河型，天生港水道上接如皋中汊，进口分流比占长江径流1%左右，天生港水道上段自长青沙洲头至小李港河口，长约12.2Km，河道较浅，河床变迁较大。1.3.1 潮汐桥址河段处在长江感潮河段、河段既受上游径流的影响，又受到潮汐的影响。工程河段潮汐为非正规半日浅海潮，每日两涨两落，潮汐的日不等现象明显，一天中两次高潮位相差较大，两次低潮位比较接近；潮波受河槽阻力和径流的影响变形强烈，涨落潮历时不对称，涨潮历时短，落潮历时长，潮波变形程度大潮比小潮强烈。1.3.2 潮流长江口潮流界随径流强弱和潮汐大小等因素变化而变动。小径流遇大潮汛，潮流界上提；大径流遇小潮汛，潮流界就下移。据实测资料分析，当大通流量在10000m3/s左右时，潮流界在江阴以上；大通流量在60000m3/s左右时，潮流界在本工程区附近。 一般情况下，本河段主航道主槽落潮流速大于涨潮流速，滩面和支汊是涨潮流速大于落潮流速。由于主槽落潮流速大、历时长，因此，落潮流是塑造河床的主要动力。天生港水道为涨潮流水道，其涨潮动力远较落潮动力为强。由于涨潮流速大于落潮流速，天生港水道泥沙以向上输移为主。涨潮流挟带的泥沙一部分落淤在上段汇潮点附近，一部分汇入如皋中汊，在上段落淤的泥沙，由于落潮流速相对较小，不能完全随落潮流向下输移，从而造成上段河床淤积。2 编制范围及依据（1）如皋港港口连接线（G204南延）二期工程施工图设计（2）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）（3）公路工程质量检验评定标准（土建工程）（JTG F80/1-2004）（4） 其它有关国家规范及参考书籍。3 钢板桩围堰施工设计水中6#墩、21#台处于江堤坡面上且承台埋置较浅，施工时插打钢板桩围堰主要是防止涨潮时潮水及边坡土体的掩埋，钢板桩结构简单、受力甚小，本文不作详细描述，主要介绍8#、9#主墩、7#、10#过渡墩及引桥1120#墩钢板桩围堰的设计、施工。3.1 钢板桩选型目前国内常见的钢板桩主要有拉森型和拉森型两种。拉森型钢板桩单根长度为12m，宽度为400mm，高度为170mm，板厚为15.5mm（如图3-1），拉森型钢板桩单根长度为18m，宽度为600mm，高度为210mm，板厚为18mm（如图3-2），拉森型每米惯性矩只有拉森型的68%，每米截面模量只有拉森型的84%。拉森型、型钢板桩截面特性如表3-1。 图3-1拉森型钢板桩截面示意图 图3-2拉森型钢板桩截面示意图拉森型、型钢板桩截面特性表 表3-1型号宽度（mm）高度 (mm)板厚mm每米板面截面特性截面面积(cm2)理论重量(kg/m2)惯性距(cm4)截面模量(cm3)拉森型40017015.5242.5190386002270拉森型60021018225.5177567002700根据本工程基坑较深、潮汐期水流较急等特点，拟选用拉森型钢板桩。3.2 钢板桩围堰设计3.2.1 8#、9#主墩钢板桩围堰设计8#、9#墩承台尺寸为26.9×23.2×4.8m，承台底标高均为-7.0m。围堰平面尺寸为30×25.2m，共设置两道内支撑。围堰顶高程为+5.0m，围堰底高程为-19.0m，封底混凝土厚2.8m。8#、9#主墩钢板桩围堰立面布置如图3-3。图3-3 8#、9#主墩钢板桩围堰立面布置图围堰施工工序： （1）钻孔桩施工结束后拆除钻孔平台上部结构，利用定位桩焊接牛腿，安装钢板桩插打导向； （2）依次插打钢板桩至合拢； （3）利用吊挂系统分别水下吊放、安装预制的第二、一道内支撑；（4）两道内支撑均安装到位后，水下吸泥、清淤至-9.8m；（5）搭设封底平台、布置封底砼导管,水下浇筑封底砼； （6）待封底砼达到设计强度后抽光围堰内水进行承台、墩身施工； （7）承台模板拆除后向钢板桩与承台间回填细砂并在顶部浇注50cm厚C25砼冠梁；（8）待冠梁砼达到强度后，拆除第二道内支撑；（9）向围堰内注水至+2.3m，拆除第一道内支撑； （10）依次拔出钢板桩。3.2.2 7#、10#主墩钢板桩围堰设计7#、10#墩采用两个分离式的八边形独柱墩，承台平面尺寸为6.25m×6.25m，承台厚度为2.5m，两个承台间设宽度为2.5m的系梁。围堰平面尺寸为24×8.4m，共设置两道内支撑。围堰顶高程为+5.0m，围堰底高程为-15.0m，封底混凝土厚2.5m。7#、10#主墩钢板桩围堰立面布置如图3-4。图3-4 7#、10#主墩钢板桩围堰立面布置图围堰施工工序：（1）钻孔桩施工结束后拆除钻孔平台上部结构，利用定位桩焊接牛腿，安装钢板桩插打导向； （2）依次插打钢板桩至合拢； （3）围堰内抽水至+2.5m，在+3.0m处安装第一道内支撑；（4）继续抽水至-2.096m，在-1.596m处安装第二道内支撑；（5）第二道内支撑安装后围堰内注水至围堰外水位，水下吸泥、清淤至-8.096m；（6）搭设封底平台、布置封底砼导管,水下浇筑封底砼； （7）待封底砼达到设计强度后抽光围堰内水进行承台、墩身施工； （8）承台模板拆除后，向钢板桩与承台间回填细砂并在顶部浇注40cm厚C25砼冠梁；（9）待冠梁砼达到强度后，拆除第二道内支撑；（10）向围堰内注水至+2.0m，拆除第一道内支撑； （11）继续向围堰内注水至围堰外水位； （12）依次拔出钢板桩。3.2.3 引桥1120#墩钢板桩围堰设计引桥1120#墩左右幅单个承台尺寸为5.4×5.4×2.0m，围堰平面尺寸为7.2×7.2m，共设置两道内支撑。围堰顶高程为+5.0m，围堰底高程为-13.0m，封底混凝土厚1.5m。引桥1120#墩钢板桩围堰立面布置如图3-5。图3-5 引桥1120#墩钢板桩围堰立面布置图围堰施工工序：（1）钻孔桩施工结束后拆除钻孔平台上部结构，利用定位桩焊接牛腿，安装钢板桩插打导向； （2）依次插打钢板桩至合拢； （3）围堰内抽水至+3.0m，在+3.5m处安装第一道内支撑；（4）继续抽水至承台顶面标高，在距离承台顶面标高50cm处安装第二道内支撑；（5）第二道内支撑安装后围堰内注水至围堰外水位，水下吸泥、清淤；（6）搭设封底平台、布置封底砼导管,水下浇筑封底砼； （7）待封底砼达到设计强度后抽光围堰内水进行承台、墩身施工； （8）承台模板拆除后，向钢板桩与承台间回填细砂并在顶部浇注40cm厚C25砼冠梁；（9）待冠梁砼达到强度后，拆除第二道内支撑；（10）向围堰内注水至+3.0m，拆除第一道内支撑； （11）继续向围堰内注水至围堰外水位； （12）依次拔出钢板桩。4 资源配置4.1机械设备配置钢板桩主要插打设备为美国ICE公司的28C-350E液压振动锤，同时配备两台DZ90型振动锤备用。28C-350E液压振动锤宽30cm，设备自带动力，由振动锤和动力站两大部分组成（如图4-1、4-2），最大可提供116t的激振力和71t的拔桩拉力。28C-350E液压振动锤宽度仅为30cm，在施工时无须送桩设备就可以插打任何一根钢板桩。这就为钢板桩的插打工作提供了极大的效率。 图4-1 28C振动锤 图4-2 28C动力站根据施工现场情况，为保证钢板桩围堰顺利施工，需配备的主要作业机械、设备如表4-1： 主要机械设备一览表 表4-1序号名称规格、功率单位数量备 注1发电机250kw台1备用2变压器630KVA台23全站仪台14水准仪台15振动锤DZ90台2备用6液压振动锤28C-350E台17吊车25T台18履带吊80T台19龙门吊60T台29混凝土输送地泵台110混凝土灌注设备套1浇筑封底砼11拌和站90m³/h座2一座备用12混凝土罐车10³台8混凝土运输13电焊机BX1-315/400台154.2 施工人员配置 为保证顺利完成水中围堰的施工，我项目部将组织具有类似围堰丰富施工和管理经验的管理人员，现场技术人员和操作人员进场，其主要组织安排及具体分工如表4-2。 施工人员分工及数量表 表4-2序号岗位姓 名职 责1现场总负责王建华负责现场施工生产组织和施工安全2技术负责人刘亮亮全面负责施工技术和质量3现场调度寇丙来负责现场生产调度4技术员郭志林负责现场施工技术和质量张 勇5专职安全员李富成负责现场施工安全陶 禹6测量工程师王中华负责现场施工测量工作7试验室主任曹建立负责现场施工材料和成品质量检测8质检工程师周鼎能负责现场施工质量检测9电工王勇青负责现场用电设施维修保养10吊装工12人11电焊工25人12混凝土工20人负责围堰封底施工13普工15人5 施工进度计划本工程水中钢板桩围堰共14个墩，7#10#墩4个围堰材料一次性投入，同时施工。11#20#墩10个墩围堰拟考虑投入5个墩围堰材料，施工时倒用一次。8#、9#墩单个围堰施工进度如图5-1。图5-1 8#、9#墩单个围堰施工进度图7#、10#墩单个围堰施工进度如图5-2。图5-2 7#、10#墩单个围堰施工进度图11#20#墩单个围堰施工进度如图5-3。图5-3 11#20#墩单个围堰施工进度图7#20#墩钢板桩围堰总体施工进度如图5-4。 注：图中施工时间指桩基施工结束至围堰内具备凿除桩头的时间。图5-4 7#20#墩钢板桩围堰总体施工进度图6 钢板桩围堰施工方案6.1钢板桩围堰施工准备6.1.1围堰材料准备（1）钢板桩准备钢板桩整理拉森钢板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。 锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的拉森钢板桩作标准，将所有同型号的拉森钢板桩作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准拉森钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。宽度检查的方法是：对于每片拉森钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每根桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的拉森钢板桩应尽量不用。拉森钢板桩的其它检查对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。锁口润滑及防渗措施对于检查合格的拉森钢板桩，为保证拉森钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加拉森钢板桩在使用时防渗性能。每根板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油:干锯沫5:3。钢板桩接长8#、9#墩所需钢板桩长度为24m、7#、10#墩钢板桩长度为20m，而钢板桩单根长度为18m，所以施工插打前需将钢板桩接长，接长的钢板桩要保证每根只有一道接缝。钢板桩在接长前先进行变形检查。对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查，对于检查通过的投入使用，不合格的再进行校正或淘汰不用。钢板桩的其它检查包括剔除钢板桩前期使用后表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤等。保证焊接质量措施如下：a、焊前将焊缝用氧乙炔焰烘烤，目的是除油去污且起焊前预热的作用，以降低淬硬倾向，防止产生冷裂纹。b、将焊条在烤箱中烘烤23h，温度控制在200。使用时放入焊条保温筒中，随用随取，以确保焊接材料干燥，防止产生氢脆裂纹和气孔等缺陷。c、施焊过程中采用多层交替焊接。采用多层焊，由于焊缝短，前道焊缝未冷到较低温度，就开始下一层焊缝，上层对下层有预热作用，下层对上层有缓冷作用，因此对焊缝有改善作用；采用双面交替焊，可防止两面受热不均造成焊接变形过大。d 、焊接时为防止残余应力过大，导致延迟裂纹的产生，在施焊过程中用锤击焊缝法（即边焊边用小锤敲击近缝区），使焊缝在振动中结晶,使晶粒有序化，可起到松弛焊缝残余应力的作用。（2）其他材料准备围堰所需的支撑、临时吊挂、牛腿等材料进场均要经过检验，必须具有有效地合格证明。在加工区根据需要对原材料进行现场加工的，如工字钢拼接、角撑制作等，操作工艺及质量必须满足设计及规范要求。6.1.2 机械设备准备振动锤检查：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。DZ90振动锤的端电压要达到380-420V，而夹板牙齿不能有太多磨损。6.1.3 现场准备桩基施工结束后撤走钻机并拆除钻孔平台，同时清理待施工墩位处栈桥以便钢板桩运输及临时堆放。6.2 钢板桩的插打 7#9#墩利用60t龙门吊配合振动锤进行钢板桩插打，10#20#墩利用履带吊配合振动锤进行钢板桩插打。（1）钢板桩插打施工钢板桩插打选择从围堰横桥向中心处开始，然后依次向两边进行，最后在任一角桩附近进行合拢。钢板桩插打前利用钻孔平台，在定位桩上焊接双拼45C工字钢作为钢板桩导向架。在插打前几根钢板桩前，先按钢板桩宽度在导向架上画出每根钢板桩的边线，然后再焊接长约4m的导向桁架，在导向架上、下边上设置限位装制，大小比钢板桩每边放大1cm。 钢板桩插打导向架示意如图6-1。图6-1 钢板桩插打导向架示意图为了确保每片钢板桩插打后的平面位置，第一片钢板桩是插打的关键，插打前在导向架上设置限位装制，大小比钢板桩每边放大1cm。插打时，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用锤球进行观测，以确保钢板桩插正、插直；通过检测，确定首根钢板桩插打合格后，以此桩为基准，再向两侧插打每一根钢板桩到设计位置。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整；每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压；钢板桩插打至设计标高后，立即与导向架进行焊接，以抵抗水流冲击；插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。（2）钢板桩围堰合拢钢板桩合拢技术是钢板桩围堰施工过程中的关键，合拢成功与否决定了围堰的施工质量及进度。合拢点选择钢板桩最后的合拢点选择在任一角桩附近45根钢板桩处。合拢准备为控制合拢口处钢板桩垂直度，在距合拢口两侧还剩10余根钢板桩时便严格控制钢板桩的倾斜度。每插打一根钢板桩就测量其轴向及法向倾斜度,并根据其倾斜度的累积增加规律及已有的施工经验预计其后几根桩的倾斜度，再后续桩插打时予以逐渐纠正，保证插打至合拢处，其轴向及法向倾斜度均控制在0.2%以内。插打合拢钢板桩为了使合拢钢板桩能顺利与相邻桩的锁口相互咬合，插打前应使合拢钢板桩两侧桩高度不同，高差控制在100200 mm，这样合拢钢板桩的锁口可较方便地先与高桩套好，再套低桩的锁口。插打合拢桩时，使与相邻桩套好锁口的合拢桩自由落入，并将振动锤垂直降落，使其重量全部压在合拢桩上，开启振动锤，随着桩进入土体的深度增加，阻力逐渐增大，此时控制器电流表的电流值亦增大，当电流值升至400 A时，将桩上提2 m左右，待电流值降至100 A时，再向下施打。如此反复几次，将桩打至预定高程。合拢施工质量评价合拢质量评价的标准如下：合拢钢板桩施打时间与一般钢板桩插打时间基本一致；在打桩过程中，合拢钢板桩的锁口与相邻桩的锁口连结完好，未发现锁口破坏现象；合拢钢板桩打入后，其相邻两根桩的倾斜度仍保持在0.2%以内，与合拢前倾斜度一致。（3）钢板桩插打质量控制钢板桩的运输控制对于处理好的钢板桩，在堆放和运输中，要避免碰撞，防止弯曲变形。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。钢板桩的起吊控制a、将接长后的钢板桩整齐排列在易于起吊的位置；b、利用起吊孔起吊钢板桩时，使用气割等在钢板桩轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔，再使用钩环结结实实的联结；c、在下端部系好适当的绳索以防止左右摆动）。钢板桩起吊示意见图6-2。图6-2 钢板桩起吊示意图钢板桩施工顺序控制考虑到起吊设备和振动设备以及围堰合拢的精确度等因素，围堰采用前一部分逐根直接插打至设计标高，后一部分（约合拢点附近15根左右）先插合拢再插打至设计标高的方法。首先施打的钢板桩，插打时钢板桩桩背紧靠导向架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用锤球进行观测，以确保钢板桩插正、插直。施打完成后测量检测平面位置和垂直度，满足要求后利用锁口导向和定位导向依次施打其余钢板桩。钢板桩插打控制通过检测确定第一片钢板桩插打合格后，以其为基准，再向两边对称插打钢板桩。整个施工过程中，要用锤球控制每片桩的垂直度，并及时调整；在钢板桩的插打时注意钢板桩的拼接缝不能在围堰的同一断面上，应上下交替错开。每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压；钢板桩插打至设计标高后，立即与导向架进行焊接，以抵抗水流冲击。钢板桩的起插控制第一根钢板桩以导梁为定位、垂直插（此项工作应反复仔细校正拉森钢板桩位，确保垂直）至设计标高。其余钢板桩则以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一根拉森钢板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。插入桩位的钢板桩需紧靠导梁。插打一根或几根后，将已插好的钢板桩点焊固定于导梁上。整个施工过程中，要用锤球始终控制每根桩的垂直度，及时调整，调整工具有千斤顶、木楔、导链等。6.3 内支撑安装钢板桩插打施工完后即进行内支撑的安装施工。本工程8#、9#主墩内支撑在钢结构加工厂按设计下料、预制后在墩位处拼装、焊接，待检验合格后，利用设置在钢护筒上的吊挂系统整体下放至设计标高，然后潜水员下水摸清下放到位的内支撑与钢板桩间是否存在间隙，对存在间隙的进行抄垫。其余墩内支撑均在抽水后进行吊装、焊接。围檩在吊装前首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时短型钢牛腿，然后吊围檩型钢就位。由于部分钢板桩内侧与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的钢板桩用短型钢支撑在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意围堰四角与围檩型钢的固定。并按照设计要求安装钢管桩支撑，对围檩型钢和支撑接头位置用三角加劲板焊接，同时加强焊缝质量检查，形成稳定的内支撑结构。6.4 水下吸泥施工本工程封底砼面以上土层为淤泥粉质粘土、粉土夹粉砂，围堰内吸泥采用水下吸泥法施工。根据围堰设计要求，在内支撑安装到位后并保持围堰内外水位一致的情况下进行水下吸泥施工。为保证围堰内水位能始终与围堰外水位保持一致，在钢板桩插打前，每个围堰选择6根钢板桩根据设计桩顶标高至低水位时的高度在钢板桩上开孔设置开关阀，在围堰内水下吸泥过程中打开开关阀使围堰内水位随涨落潮变化，在封底砼达到强度准备抽水前，在低水位时关闭开关阀。吸泥施工采用高压气泵吸泥机，清理围堰内基底至封底砼地面，清理完后检查基底平整度并作好记录。高压气泵吸泥机工作原理：机具由一节直径273mm的钢管组成，钢管上附着有3cm的送气管，使其组成一个整体循环系统。工作时整个机具伸入水中，用高压气泵向送气管管内充入气体， 钢管下部进入坑底不断搅动，随着气体的不断进入，水分不断排出，同时连同土体一起形成泥浆排出，以此往复循环直至设计吸泥标高。 水下吸泥施工示意如图6-3。图6-3 水下吸泥施工示意图吸泥至设计标高后，潜水员下水利用高压水枪将封底砼高度范围内钢板桩及钢护筒冲洗干净以保证封底砼与钢板桩、钢护筒的粘结力。6.5 封底混凝土施工围堰封底混凝土采用C25标号。一方面通过封底混凝土与桩基钢护筒、钢板桩形成一个整体，依靠其自重、封底砼与钢护筒、钢板桩的粘结力抵抗水浮力；另一方面在封底砼达到强度围堰内抽水后，封底砼对钢板桩下部形成有效支撑。封底砼采用导管法水下浇筑。施工前先利用钢护筒或钻孔平台定位桩放置型钢分配梁，其上铺设脚手板作为封底施工平台。然后根据围堰尺寸及桩基位置布置封底导管。封底平台布置示意如图6-4。图6-4 封底平台布置示意图封底导管采用300mm钢管，导管顶部装有一设法兰盘的管节与储料斗相接，储料斗采用桩基施工时首盘冲灌的储料斗，其容积不得少于10方。导管在使用前须进行水密试验，导管安装时，每个接头须预紧检查，下放固定时，导管下口悬空1520cm。导管布置按每根导管的作业半径4m考虑，导管固定在平台分配梁上。8#、9#墩围堰共布置18根导管；7#、10#墩围堰共布置5根导管；11#20#墩围堰共布置2根导管。8#、9#墩围堰封底导管布置如图6-5；7#、10#墩围堰封底导管布置如图6-6； 11#20#墩围堰封底导管布置如图6-7。图6-5 8#、9#墩围堰封底导管布置图（单位：mm）图6-6 7#、10#墩围堰封底导管布置图（单位：mm）图6-7 11#20#墩围堰封底导管布置图（单位：mm）灌注前，把储料斗装满混凝土。一切准备工作就绪后，利用吊机“拔球”使混凝土瞬间通过导管压向基底，在导管周围堆成一平坦的混凝土圆锥体，然后利用龙门吊吊运混凝土漏斗通过导管源源不断地灌入锥体内，混凝土在水下摊开和升高，直至达到承台底设计标高。（1）封底混凝土浇筑要求封底混凝土应自流平，混凝土拌合物应和易性好、不泌水、不离析，流动性好、扩展性好。在浇筑过程中时刻关注围堰外侧水位，确保内外水位一致。（2）封底混凝土浇筑准备工作测量放线：技术人员给出围堰十字线及边线，精确探明基底各部位的标高；基坑清底：钢板桩围堰形成后，对基坑要进行清底。潜水员下水采用高压水泵和水力吸泥机，清理围堰基底至设计标高，清理完后检查基底平整度并作好记录，同时潜水员对封底范围内的钢护筒及钢板桩进行冲洗，以保证封底砼与钢护筒、钢板桩的粘结力。施工布置a、封底平台的布置，利用钢护筒、钻孔平台定位桩搭设封底砼平台作为封底砼施工过程中人员操作、小型机具的堆放平台；b、导管内径为300mm的钢管，具有足够的抗拉强度和密水性，能安全地承受自重力和装满混凝土的重力。导管的内径要一致，误差不大于±2mm，内壁要光滑无阻，管体要不漏、不裂。导管组拼后要做水密试验，试验压力不小于入水深度水压的1.5倍。导管与顶节用带止口橡胶垫的法兰盘螺栓连接。法兰盘必须与导管轴线垂直，且应焊有加强肋块。导管组拼后用钢尺丈量出准确的长度并在顶部根据封底厚度标识尺寸刻度；c、在基坑顶搭设灌注支架，以悬挂缓降器漏斗及导管，导管的提升利用悬挂在支架上的倒链协助施工；d、由于本工程位于长江潮汐段，水位变化较为明显，并且封底施工时间较长，施工中必须保持围堰内、外水位平衡。（3）水下封底混凝土灌注注意事项由于水下混凝土面积大，不可能一次同时“冲灌”灌注。水下混凝土封底采用导管分项逐根灌注，其灌注顺序应从低至高、从周边至中间逐个进行。从低至高灌注是为了避免因高处导管内混凝土往低处流淌造成导管底口脱空或埋入的厚度过薄，致使导管底口进水，发生质量事故；从周边至中间灌注是为避免基底浮泥及封底顶面的浮浆集中在基础边缘。水下混凝土灌注前要精确探明基底各部位的标高，首先用尖锤测量导管底处基底标高，待首批混凝土灌入后再用平底锤测量埋管深度，待确认导管埋深满足要求后再移动储料斗至下一根导管。封底混凝土配合比的选用：选用配合比的强度要提高10-20%，充分考虑水下混凝土的特性。拌合混凝土要求有足够的流动性，以顺利通过导管，并能在水下自动摊开。混凝土的坍落度控制为18-22cm，开始灌注阶段，采用增加适量水泥或粉煤灰来增加混凝土的流动性和黏度，使其具有良好的和易性，避免在灌注过程中产生离析。混凝土应掺入适量缓凝剂，初凝时间不小于12小时。每根导管的首批混凝土坍落度不要太大，以避免因落下的混凝土不能形成一定坡率而埋不住导管底口。首批混凝土的数量：v=R2h/3=5m3,R为扩散半径，最大为4m,h为导管底口处混凝土埋高，h=0.3m。备用一台插入式振动器，在漏斗颈混凝土卡住时，用来疏通混凝土。混凝土搅拌时间较普通情况稍加长，一般不小于2min。施工中安排专人精确探明基坑底标高、砼表面标高，应该控制导管埋深。混凝土浇筑前应对所有机具设备进行检修，确保能正常工作运行后才能开盘，同时应备好易损件。6.6 围堰拆除（1）支撑拆除待承台、墩身施工结束即可进行围堰拆除工作。承台顶面支撑拆除前应先在钢板桩与承台间回填细砂并在顶部浇筑40cm厚砼冠梁作为临时支撑，其余支撑拆除前直接向围堰内注水至待拆除支撑下50cm即可进行。（2）拉森钢板桩拔除围堰支撑拔除后即可进行钢板桩的拔除。拔除工作先由下游方向开始，对称施工至上游方向，拔桩起点应离开角桩5根以上，可根据沉桩时的情况确定拔桩起点。对于本工程，钢板桩采用履带吊或龙门吊配合振动锤进行拔除。钢板桩拔除时先用打拔桩机夹住拉森钢板桩头部振动1min2min，使拉森钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。7 钢板桩围堰施工可能遇到的问题及处理措施7.1钢板桩插打时可能遇到的问题及处理措施（1）根据目前钻孔情况，北岸18#20#墩可能存在江堤防护时的抛石。打桩过程中若遇到抛石或栈桥、平台施工时落入水中的型钢等导致拉森钢板桩无法打入或打入深度不够时，现派潜水员下水进行处理，若处理存在困难，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物；（2）钢板桩在淤泥质地段挤进过程中，受到淤泥中石块或不明障碍物等的不均匀侧向挤压作用力，容易发生偏斜。应采用以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将拉森钢板桩往上拔1.02.0m，然后再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的石块等不明障碍物被振碎或使其发生位移，让拉森钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度；（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄，及宽度大于或小于标准宽度的板桩。异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工，倾斜度较小时也可用卷扬机或手拉葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击；（4）由于淤泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的多根桩焊接在一起，并且在施打的拉森钢板桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂来减少阻力。7.2 围堰渗漏处理措施钢板桩主要依靠锁口自身密实性进行防漏，但是如果锁口不密、外侧水压力过大，钢板桩围堰会出现渗漏，主要在接缝处和转角处，有的地方还会出现“涌砂”现象，对于这些问题采取如下措施进行预防和处理：（1）施工时的预防渗漏措施。钢板桩渗漏一般出现在锁口位置，因此施工过程中重点加强对锁口的检查。施工前用同型号的短拉森钢板桩做锁口渗漏试验，检查钢板桩锁口松紧程度，过松或过紧都可能导致拉森钢板桩施工后渗漏；施打前在拉森钢板桩锁口内抹黄油；施打时控制好垂直度，不得强行施打，损坏锁口；（2）施工后的小渗漏处理。抽水后发现钢板桩锁口漏水，但不太严重时，抽水时观察是哪条缝出现漏水，利用漏水处水压差降产生吸力的原理，在漏水处钢板桩上迅速溜下一袋干细砂或锯木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物会被吸入接缝的漏水处，将漏水通道堵塞，有效的减少漏水量；（3）施工后的大渗漏处理。抽水后发现钢板桩锁口漏水较为严重时，在拉森钢板桩围堰渗漏外侧堵砂袋或内侧用板条、棉絮、麻绒等在板内侧嵌塞。在桩脚漏水处，采用局部混凝土封底等措施。若漏水严重堵漏困难时，在钢板桩外侧铺设彩条布，彩条布上端固定在钢板桩顶面，下端铺设至河床面，然后派潜水员下水利用型钢、石块铺压稳定后再抛填部分砂袋。 7.3 河床冲刷对围堰的影响及处理措施本工程桥址处河道每日两次涨落潮，水流流速较快，根据目前监测：涨潮时水流流速约为:3.3m3.5m/s；落潮时水流流速约为:3.1m3.3m/s，同时河道表面覆盖层为流塑状淤泥质粉质粘土，且土层较厚，该土层在水流的作用下极易启动形成冲刷，再由于围堰形成后导致过水面减小，水流在结构物处冲击形成较大漩涡，增加对河床土层的冲刷，因此防止冲刷对围堰结构的影响是施工中必须考虑的重要因素。9#墩钢板桩于6月8日插打合拢作为桩基施工中防止对钢护筒冲刷及保持护筒内泥浆面水头的临时防护结构，在钢板桩插打合拢后，我部就安排专人对围堰外河床面进行监测，通过监测发现钢板桩下游、南北侧在钢板桩合拢后河床面标高变化急剧，特别是下游侧位置河床冲刷加深现象明显，为此我部在8月5日对钢板桩外侧进行了抛填砂袋处理以减缓河床冲刷。9#墩下游钢板桩外侧河床面变化如图7-1。图7-1 9#墩下游钢板桩外侧河床面变化图由上图可知在钢板桩合拢后至抛填砂袋处理的两个月内河床最大冲刷达到8.8m，在抛填砂袋处理后，河床变化趋于平缓。较大的河床冲刷对围堰整体稳定性存在较大的安全隐患，根据观测钢板桩合拢后涨潮时对下游围堰的冲刷较上游明显，冲刷不仅导致钢板桩入土锚固深度变小同时也使整个围堰四周存在较大不均匀荷载，对围堰整体稳定性不利。为此，我部拟在钢板桩围堰形成后，对围堰四周进行抛填砂袋防止冲刷。砂袋袋体尺寸为1.6×1.6×0.6m的编织袋，砂采用钻孔桩施工钻出的钻渣。抛填范围为围堰四周12m范围，砂袋坡面按1:3控制。8 安全管理保证措施为确保水中墩围堰施工中的安全，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，项目部建立安全管理责任制度，并与施工班组负责人签订安全管理责任书，明确安全管理职责划分，确保安全管理严密无漏洞、无死角。定期组织施工安全检查，并及时召开安全生产情况反馈会，确保安全管理日常化、规范化、具体化。配备足够的安全设施，围堰外人员走行通道必须满铺脚手板并挂设安全网，在护栏上设置警示标识标牌及夜晚警示灯光。 8.1 施工安全管理措施（1）对操作人员进行安全思想教育，提高操作人员安全意识，实行培训持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作；（2）对所