埋置式承台施工工艺措施及建议.doc

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1、埋置式承台施工工艺措施及建议一、概况：拟建的港珠澳大桥主体工程施工图设计范围为从主线K13+413K35+597.00及珠海澳门口岸人工岛立交工程。涉及到埋置式承台施工的有深水区非通航孔桥K13+413.000K17+633.000长4220m，K18+563.000K27+363.000长8800m，K28+137.000K29+237.000长1100m，共14120米；水深510m，基岩埋置深度6089m,该处位于潮流主通道；浅水区非通航孔桥K29+237.000K33+487.000长4250m，K34+180.000K35+370.000长1190m，共5540m；水深34m，基岩埋

2、深2455m。珠海澳门口岸人工岛连接桥K35+370.000K35+597.000共227m；东、西人工岛岛桥结合部非通航孔桥。二、承台结构设计特点1、深水区110m整墩整幅钢箱连续梁方案：承台及墩身均采用预制安装方案，为减少墩身重量，预制墩身采用空心墩，为保证结构耐久性，承台与首节墩身一体预制及安装，并将墩身接缝设于浪溅区以上。基础采用钢管复合桩，钢管壁厚25mm，钢管全长范围内浇筑填芯混凝土。低墩区采用6根基桩，有钢管直径200cm，无钢管的直径180cm，承台尺寸为9.914.44.85m，预制承台及其上连带墩身重量为2300t；高墩区采用6根基桩，有钢管直径220cm，无钢管的直径20

3、0cm，承台尺寸为10.615.65.0m，预制承台及其上连带墩身重量为2600t。2、深水区150m整墩整幅钢箱连续梁方案：承台及墩身均采用预制安装方案，为减少墩身重量，预制墩身采用空心墩，为保证结构耐久性，承台与首节墩身一体预制及安装，并将墩身接缝设于浪溅区以上。基础采用钢管复合桩，钢管壁厚25mm，钢管全长范围内浇筑填芯混凝土。低墩区采用6根基桩，有钢管直径220cm，无钢管的直径200cm，承台尺寸为11.115.65.0m，预制承台及其上连带墩身重量为2800t。3、浅水区85m整墩分幅组合连续梁方案：下部桥墩采用整幅墩方案。墩高小于等于26米的为低墩区，大于26米的为高墩区。基础采

4、用钢管复合桩，钢管壁厚25mm，钢管全长范围内浇筑填芯混凝土。低墩区采用6根基桩，有钢管直径220cm，无钢管的直径200cm，承台尺寸为11.117.84.85m，预制承台及其上连带墩身重量为2800t；高墩区采用6根基桩，有钢管直径250cm，无钢管的直径230cm，承台尺寸为11.918.95.0m，预制承台及其上连带墩身重量为3200t。4、珠澳口岸人工岛连接桥方案：设计采用分墩分幅预应力混凝土钢桥方案，主线连接段桥梁连续截面渐变，桥面宽度其中等宽段16.30m，变宽段最宽处为36.71m。 承台为现浇钢筋混凝土承台。三、埋置式承台基本施工工艺措施及项目重点工序1、基本施工工艺11预制

5、安装承台施工工艺：采用高位预制，预制场内不设大型龙门，预制完成后，由台车经滑道从预制台座用千斤顶顶推的方式滑移至存放台座；承台从存放台座通过滑移轨道直至出运码头前端。采用3000t-4000t浮吊吊装至运输驳船，沿疏浚航道运输至相应墩位处，浮吊起吊安装。1.2现浇承台施工工艺：采用栈桥配合平台方法施工钻孔灌注桩，钻孔灌注桩施工完成以后，搭设围堰拼装平台，散拼围堰，利用钢护筒下沉围堰，围堰吸泥下沉到位后浇筑封底混凝土，利用围堰内壁作为模板施工承台；承台施工完成后，翻模施工墩身，履带吊配合。1.3预制安装承台围堰工艺：采用单壁钢围堰、双臂钢围堰或组合围堰及钢板桩围堰为其创造无水的工作环境。1.4现

6、浇承台围堰工艺：采用单壁钢围堰为其创造无水的工作环境。1.5承台基坑开挖工艺：采用专业的船舶设备开挖。1.6环境保护：采用低污染或无污染的施工工艺及设备。尽可能降低施工对海洋水生生物造成的不利影响，特别是白海豚的保护。2、重点工序2.1预制场地的选择:有足够的可用场地面积满足需要；有足够的海岸线满足配套码头建设的需要，前沿水深尽量满足施工要求，减少疏浚工程量；距离施工现场路程尽量短，减少软基处理工程量。2.2承台(含底节墩身)的预制质量的控制：构件体积庞大，重量大，且承台、墩身预制时为空心，预制质量标准要求高，特别是吊点的设计与施工，尤其重要。2.3预制承台的存放：要有合理的方案。存放台座要有

7、专项设计，对基础沉降特别是不均匀沉降的要求很高，要有专项监控方案；台座的数量满足工期的需要即可，设计时要考虑尽可能减少二次移动及装船时的额外投入。2.4承台施工营造无水的状态：预制安装承台的单壁钢围堰、双壁钢围堰或钢板桩围堰的内围囹与支撑体系要牢固易拆卸且不能影线预制承台的安装；围堰设计要考虑下沉、抽水及回收等几种工况的影响；同时要考虑潮汐的影响及海水流动局部冲刷对围堰结构的影响；现浇承台采用的单壁钢围堰要考虑回收方便并减少可能对承台成品的损害。2.5施工航道的疏浚：要保证浮吊及运输驳船的通行并尽可能减少疏浚数量。四、施工工艺措施1、无底钢围堰拼装施工（适合现浇承台或预制安装承台）1.1方案设

8、计现浇承台的围堰采用单壁无底钢套箱施工。钢围堰是为承台施工而设计的临时围堰阻水结构，其作用是通过侧板和底板上砼围水为承台施工提供无水的施工环境。1.2施工顺序钢围堰制作、预拼、检查-河床清理-钢套箱浮运、就位、下沉及调平加固-开挖、清理套箱内泥土-安装脚手架平台-水下混凝土封底-套箱内抽水、安装内支撑-钢套箱及封底混凝土堵漏-切割钢护筒及凿除桩头及多余封底混凝土表层-安装承台钢筋（冷却降温通水管）、浇筑混凝土-接高墩身施工-拆除钢套箱用于下一个循环。1.3围堰结构、施工方法及工艺措施简要1.3.1钢吊箱围堰结构由钢吊箱使用功能，将其分为底板（封底混凝土）、内支撑、起吊及导向定位系统五大部分，其

9、中侧板、底板（封底混凝土）是吊箱围堰的主要围水结构。本桥承台平面尺寸不大，吊箱吨位较小，吊箱侧壁采用单壁结构，节省材料，加工方便，亦可保证施工安全。1.3.1.1钢吊箱底板根据涌水状态确定封底混凝土厚度。1.3.1.2吊箱侧板吊箱侧板竖楞采用16槽钢，间距50cm；其它墩吊箱因吊箱不高，面积不大，侧板竖肋采用14槽钢，间距50cm；吊箱横肋均采用14槽钢，沿侧壁周长方向等间距0.5m布置一道，以分别形成50cm50cm的网格结构，钢吊箱外围设计为型钢圈梁，增加侧壁刚度和抗变形能力，以提高侧板承受竖向、水平方向荷载能力。1.3.1.3内支撑为了保证吊箱箱体具有足够的刚度，在完成封底砼后，抽干吊箱

10、水时侧壁不致产生较大变形，内支撑由内圈梁、水平支撑柱组成。1.3.1.4上承系统上承系统是由承重梁、导链滑车、精轧螺纹钢筋、连接器、吊点、吊杆、托梁等组成。吊箱顶面上设观测点，控制吊箱平衡下沉。上承系统是以群体复合桩钢护筒为依托，将钢吊箱挂其上进行钢吊箱的下沉、定位、浇筑封底砼等工作。承重梁是由大型钢组成，主要承受吊箱的重量。起吊系统的下沉过程是通过链滑车，吊杆用精轧螺纹钢筋，下端套上螺纹，由螺纹连接器加垫片固定，当吊箱下沉到位，浇注水下封底砼之前，将吊杆另一端通过螺纹连接器和垫片固定在承重梁上。1.3.1.5吊箱定位系统钢吊箱下沉入水后受流水压力的作用，吊箱围堰会漂移。吊箱下放到位后，为防止

11、水流压力、波浪力及靠船等动荷载对自由悬挂的钢吊箱发生扰动，在钢吊箱、钢护筒上设置导向定位系统，导向定位系统由导向钢板、定位孔、定位器(短型钢)及调位千斤顶组成。定位主要利用钢护筒的稳定性，将下沉到位的钢吊箱通过定位器与4个角的钢护筒连成整体，达到钢吊箱的定位。1.3.2施工方法:1.3.2无底钢套箱施工方法1.3.2.1钢吊箱拼装钢吊箱的拼装平台焊制，利用钢护筒焊制牛腿，加固钢护筒，铺装拼装平台。吊箱侧板用浮吊吊装，逐块拼成时，螺栓连接成整体，下沉利用导链进行。并根据测孔资料反映的钢护筒倾斜情况，安装I36a导向架。吊箱利用钢护筒为依托组装、下沉吊箱。1.3.2.2下沉到位的调整和固定吊箱用8

12、台10T导链下沉，吊箱下沉到位后，8个吊点索受力应均匀，使箱顶保持水平。下沉到位后进行调整和固定。对于可能存在的海床坡度，吊箱底以边首先下沉着海床，其它边悬于海水中。潜水工下潜水作业，摸清河床情况，抽泥机对吊箱底进行抽泥作业，使套箱底海床平整。当底面至设计标高时，吊箱下沉就位。测量班进行吊箱就位复测。吊箱内反抽泥土至封底砼标高，进行封底砼施工。吊箱定位后，每天两次对吊箱的平面位置和高程进行观测，当平面位置偏差超过5cm，高程偏差超过3cm时，用导链进行调整。1.3.2.3吊箱封底对吊箱内进行清理，用大型圆筒形钢丝刷清除封底混凝土高度范围内护筒表面氧化层及附着物，确保封底混凝土与钢护筒之间的粘结

13、。清理合格后即可进行封底砼的灌注，封底砼标号为C20，坍落度控制在1822cm；为提高混凝土的流动性和延长混凝土的初凝时间，在砼拌制中可掺加粉煤灰和高效缓凝型减水剂。 封底混凝土厚度由试验确定。 为回收方便，封底时要有混凝土与套箱周边的隔离措施。2、无底钢围堰整体吊装施工（适合预制安装承台） 桩基施工完毕后，先行由专业开挖船舶挖至混凝土封底标高（要通过试验预留回淤量），由浮吊整体吊钢围堰入水。2.1根据水深情况及抽水后具备安装承台的条件确定采用单壁、双臂钢围堰或组合式围堰，设计合理的不影响安装承台的内支撑。2.2吊箱可在加工场地拼装完成后装在驳船上，用浮吊船吊装下沉到位。下沉过程无箱壁浮力，完

14、全靠吊点悬吊。2.3在海况恶劣的情况下，采取整体吊装套箱可减少海上作业时间，有效降低安全风险，是一种较为科学的方案。2.4套箱下放工作在落潮水流相对平稳后开始，争取半小时完成。2.5首先在套箱顶部观察对位情况，待套箱下降到一定高度后，进入箱内，一人一桩观察对位情况，并将观察结果报指挥员。2.6指挥员根据仪器观测与肉眼观察情况指挥浮吊正确对位后缓慢放入导向架，进而进入护筒顶部，然后停止下放，观察对位情况和整体套箱偏移情况。2.7分析观察情况，如有异常，及时采取相应措施，如无异常情况，以每50cm为一级逐级下放套箱，直到距设计标高10cm停止。2.8再次校核套箱位置，无误后下沉套箱到设计位置。2.

15、9经检查套箱就位达到设计要求后，松钩50%。2.10快速安装水平限位装置，待限位装置安装到位后，完全松钩。2.11安装水平限位装置的同时，安装竖向反压装置。2.12清理内套箱内淤泥，水下封底混凝土浇筑。2.13抽水、堵漏，为承台施工创造无水的工作环境。2.14为回收方便，封底时要有混凝土与套箱周边的隔离措施。3、打入钢板桩施工3.1方案设计根据不同的条件，现浇承台与预制安装承台均可采用。3.2总体施工流程现浇承台:施工准备-测量定位-导向桩制作-打钢板桩-钢板桩内支撑1-排水-堵漏-（循环）-钢板桩内支撑n-排水-堵漏-清淤-封底-截除桩头-垫层-绑扎钢筋-模板安装-混凝土浇筑-拆除钢板桩预制

16、安装承台：施工准备-测量定位-导向桩制作-打钢板桩-钢板桩内支撑1-排水-堵漏-（循环）-钢板桩内支撑n-排水-堵漏-清淤-封底-截除桩头-垫层-安装承台3.3施工方案33.1钢板桩的选用选用止水能力强、宽度大、易于施打的优质钢板桩，钢板桩长度根据水深及入土深度确定。首先在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同型号的钢板桩进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出需要的型号的钢板桩。钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输与堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将锁口碰坏。桩打入前将桩尖处得凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口要涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板

17、桩，整形矫正。转角处采用90度的转角桩。3.3.2打入钢板桩3.3.2.1施工放样与定位将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以保护。利用现有钢管桩进行定位，在钢管桩上焊接工字钢，用工字钢来保证打出的钢板桩在一条直线上。3.3.2.2钢板桩打入工艺流程沿围堰中心打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，继而合拢。最初的一、二片钢板桩打设位置与方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3m校正一次，确保在同一直线上。每根钢板桩施打完毕后，即与槽钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，待全部插打完毕后，再依次打到设计标高。钢板桩合拢通过精确计算，确定龙口位置，配置相应规格的异型钢板桩，现场实测

18、异型钢板桩的角度与尺寸，根据实际切割焊接异型钢板桩，确保整个围堰的密封性。3.3.2.3钢板桩打入施工工艺（1）浮吊（履带吊）侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。（2）锤下降，开液压口，拉一根桩到打桩锤下，锁口摸上润滑油，起锤。（3）待钢板桩尖离开水面30cm时停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。（4）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩的自重，压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。（5）试开打桩锤30秒左右，停止振动。利用锤惯性打桩至坚实土层，开动打桩锤打桩下降，控制打桩锤下降速度，尽可能使桩保持垂直，以便锁口顺利咬合，提高止

19、水能力。（6）板桩至设计标高40cm时，停止振动，振动锤以惯性打桩至设计标高。（7）松开液压夹口，锤上升，打下一根钢板桩，以此类推打完所有桩。打桩前应在锁口内涂以黄油、锯沫等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。3.3.3围堰抽水与支撑钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度，并在围堰顶端设置一道安全支撑。当抽水达到预定深度后，应及时加支撑防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。3.3.4清淤在抽水及进行内部支撑过程中，用泥浆泵配合高压水枪，将围堰内的淤泥清除，清除过程中保证内外水头查不要过大，以保证围堰安全。3.3.5封底混凝土由于采用水下混凝土封底可

20、能造成钢板桩无法拔出，采用先抽水、支撑，后封底。封底时围堰内侧立模，封底混凝土采用C20。3.3.6防渗与堵漏打桩前在锁口内涂以黄油、锯沫等混合物，当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧塞紧，外侧包裹防水布，抽水时在外侧水中漏处撒大量木沫或谷糠等混合物，使其由水带入漏点自动堵漏。4、预制安装承台运输及吊装4.1驳船的选定:根据承台的重量及海况选定合适的驳船并需考虑码头及疏浚通道的通行方便。4.2浮吊的选定: 根据承台的重量及海况选定合适的浮吊并需考虑码头及疏浚通道的通行方便。4.3装船:承台从存放台座通过滑移轨道直至出运码头前端，浮吊抛锚于码头起吊位于码头前端的承台，装入运输驳船。起吊应在落潮水流

21、相对平稳时进行。4.4运输：运输驳船起航前应探明航道，避免意外事情的发生，确保运输安全。4.5吊装就位:吊装前要准确放样定位，过程中严格监控，确保安装安全并符合规程要求的精度。吊装工作全部由由专业人员实施，按相关规程操作。4.6与桩连接的钢筋混凝土施工：就位后的承台，经检查验收合格后，进入下道工序。施工前要检查围堰的状态，处理异常问题，确保无水的工作环境。钢筋混凝土施工方法常规。5、承台预制: 5.1总体规划：采用高位预制，预制场内不设大型龙门，预制完成后，由台车经滑道从预制台座用千斤顶顶推的方式滑移至存放台座；承台从存放台座通过滑移轨道直至出运码头前端。5.2工厂化施工：预制场地按功能划分主要划分为：生产区、钢筋加工车间、钢结构加工车间、混凝土生产、构件加工及养护车间、办公区、生活区等，保证作业工厂化。5.3质量控制5.3.1建设钢筋堆放车间、加工车间等，避免阳光、盐雾和大气暴露的影响。每台机械由专人负责同一种（或几种）型号钢筋的制作，形成加工流水线，提高专业程度及工作效率。加工成型的钢筋统一堆码，插牌存放。成型钢筋用龙门吊成批运送至钢筋绑扎台座。5.3.2作业人员根据分工培训上岗，提高专业技术能力，减少错误率，构件质量得以最大限度的保证。5.3.3承台及下节墩身钢筋绑扎成型后，在环氧池中浸泡，减少环氧钢筋因碰撞、绑扎等原因造成环氧涂层的损坏，提高环氧涂层钢筋的抗腐蚀能力。