最新高速公路跨河大桥主墩承台施工方案Word文档格式.docx
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图2.1-1右幅承台布置图
图2.1-2左幅承台布置图
2.1大魁河大桥主墩简介
主墩采用矩形承台，左幅承台平面尺寸为16.4m×
7.6m（横桥向×
顺桥向），右幅承台平面尺寸为11.9m×
顺桥向），承台高3.5m。
详见图2.1-2右幅承台布置图和图2.1-2左幅承台布置图。
主墩采用钢筋混凝土圆柱墩，左幅墩径3.2m，右幅墩径2.9m，墩顶分别设2m和1.5m的拱形系梁。
为加强墩底截面防撞能力，在墩上设置了防撞护舷。
2.2地形地貌
大魁河桥位于中山市黄圃镇境内，桥区位于三角洲冲积平原地貌，地形平缓。
桥区穿越大魁河，通过桥址区水系发达。
2.3地质条件
根据桥址区钻探揭露和现场工程地质调查，桥址区第四系覆盖层主要为沉积成因（Q4me）淤泥、淤泥质土、粉质粘土,自上而下分别为：
淤泥：
深灰色、流塑，饱和，含粉砂，具腐臭味，层厚6.0m～30.5m。
淤泥质土：
灰褐色、灰黄色，流塑状，饱和，含有机质及贝壳碎片，具腥臭味，局部含少量粉砂，层厚4m。
粉质黏性土：
灰绿色、可塑，稍湿，含约10%的石英颗粒，层厚25.1m～29.8m。
表2.3.1大魁河大桥地质勘探柱状图
里程
孔口标高
层底标高（m）
层底深度（m）
层厚（m）
岩土层
承载力基本容许值（kPa）
摩阻力标准值（kPa）
K45+408.2左8.5m
-6.00
-12.70
6.70
淤泥
60
20
-22.30
16.30
9.60
粉质黏土
150
40
-31.10
25.10
8.80
100
30
-32.50
26.50
1.40
强-中风化泥质粉砂岩
450
-44.00
38.00
11.50
中风化泥质粉砂岩
1000
K45+429.5右10.7m
-5.92
-20.72
14.80
-25.42
19.50
4.70
-29.42
23.50
4.00
淤泥质黏土
65
-35.72
29.80
6.30
-48.42
42.50
12.70
中风化粉砂质泥岩
800
120
K45+476.0右5.1
-4.850
-35.35
30.50
-37.65
32.80
2.30
强风化粉砂质泥岩
400
80
-44.05
39.20
6.40
2.4水文地质
根据广东正方圆工程咨询有限公司实测资料，涨潮最大流速为0.45m/s，最大横向流速为0.07m/s；
退潮最大流速为1.03m/s，最大横向流速为0.16m/s。
2.5地震参数
根据国家质量技术监督局《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001）桥址区地震动峰值加速度小于0.1g。
三、管理目标
3.1质量目标
⑴原材料合格率100%；
⑵分项工程一次检查合格率100%，优良率100%；
⑶质量承诺：
竣工验收工程质量达到优质目标。
3.2工期目标
主墩桩基预计完成时间为2015年7月30日，桩基完成后拆除钻孔平台，插打钢板桩围堰施工承台。
承台施工预计2016年1月31日完成承台混凝土浇筑。
3.3安全管理目标
本项目职工生产安全责任事故死亡率：
0案次；
安全责任事故重伤率：
杜绝较大及以上生产安全责任事故；
无重大火灾责任事故；
无重大交通责任事故；
无重大环境责任事故。
四、施工准备
4.1施工进度计划
根据总体施工计划，承台施工关键节点工期如下所示：
⑴2#墩承台施工关键节点工期安排
钢板桩插打：
2015年12月10日～2015年12月20日；
基底处理：
2015年12月21日～2015年12月25日；
封底、破桩头：
2015年12月26日～2015年12月30日；
承台施工：
2016年1月1日～2016年1月20日。
⑵3#墩承台施工关键节点工期安排
2015年12月25日～2016年1月15日；
2016年1月16日～2016年1月20日；
2016年1月21日～2016年1月25日；
2016年1月26日～2016年2月6日。
4.2施工人员组织
在施工过程中，加强现场管理与协调指挥将是施工顺利完成的关键，为了保证优质的施工质量，针对本工程特点将组织所有施工人员学习质量保障措施，定期进行规定的技能考核认定，操作人员持证上岗，加强施工人员技术技能培训，并在工程施工的每个环节严格按照规范操作。
表4.2-1劳动力计划配置表
序号
分项工程名称
劳动力人数
备注
1
钢板桩围堰施工
22
2
基底处理作业
3
钢筋制安
4
混凝土拌合
15
包括混凝土输送
5
混凝土浇筑
注：
本表不包括工程管理人员及技术人员，劳动力可根据施工实际情况进行调整。
表4.2-2主要管理人员配置表
岗位
姓名
项目经理
王继刚
技术负责人
李玉国
现场负责人（二工区长）
周文利
安全负责人
肖耀盛
物质设备负责人
姜明虎
6
测量负责人
荆长发
7
质检负责人
汪卫平
8
试验负责人
石小升
4.3施工测量
承台施工测量主要作业内容包括基桩施工测量复核及承台模板安装、钢筋安装、承台、墩柱结构尺寸以及各种预埋件的施工放样。
⑴桩基位置复测：
在承台施工前，首先对上道已完成工序进行复测。
采用轴线坐标法分别检测各基桩的设计纵、横轴线，复核地面高程，确保高程准确。
⑵承台施工测量：
承台施工前，按照设计图纸中所给位置及范围，测定轴线及边线，对平面位置和标高进行量测放样，并确定模板安装位置。
4.4施工机具
主要施工机械设备表见下表：
表4.4-1承台施工主要机具设备表
设备名称
设备型号/功率
单位
数量
履带吊
50t
台
钢板桩围堰施工及封底混凝土施工
振动沉桩机
DZJ-45
抓斗
1m3
承台基坑回填
自卸车
5t
混凝土泵车
HB41K
承台混凝土施工
混凝土罐车
10m3
10
混凝土运输施工
风镐
破桩头
空压机
2.5m³
/min
9
振动棒
Φ50mm
承台施工
挖掘机
YW60
开挖河床
12
水准仪
DNA03
测量
13
全站仪
莱卡2003
4.5材料进场方法
在进行施工前，根据施工进度、相关规范标注及设计规范要求及时组织三大材料进场，做到计划进料、精心管料、合理用料。
五、钢板桩围堰施工
5.1施工概述
D2、D3#承台施工采用钢板桩围堰，左幅围堰的平面尺寸（钢板桩外边缘距）为20.34m（横桥向）×
11.54m（顺桥向），右幅围堰的平面尺寸（钢板桩外边缘距）为15.84m（横桥向）×
11.54m（顺桥向），采用KSP-Ⅳ型钢板桩，2#墩钢板桩长18m，3#墩钢板桩长18m，围堰顶面标高+3.574m。
根据测量放样拆除桩基施工，按顺序搭设钢板桩，围堰钢板桩利用50t履带吊配合DZJ-45振动锤插打，逐层抽水同时施工钢板桩支护围檩，采用长臂挖掘机挖至封底混凝土底标高处，封底混凝土采用厚1.5m的C20水下混凝土。
待封底混凝土达到强度要求后，抽水，凿毛封底混凝土顶面，割除临时钢护筒，破桩然后焊接伸入承台的钢筋，开始承台施工。
图5.1.1钢板桩围堰承台施工工艺流程框图
测放承台平面位置
钢板桩围堰准备
起吊设备准备
插打钢板桩
围堰顶口安装内支撑
围堰内开挖，逐级安装内支撑
围堰封底
测量放线、桩头处理
原材料检验
绑扎钢筋、安装冷却管、立模
成品加工
配合比审查
检查签证
混凝土拌制、输送
制作试件
灌注承台混凝土
强度评定
混凝土养护（温度监测）
墩身出水
拆模
竣工检测、缺陷修复
交工验收
5.2钢板桩围堰设计
钢板桩采用SKSP-Ⅳ钢板桩型钢板桩，2#墩长度为18m，3#墩长度为18m。
钢板桩围堰的平面尺寸为20.34m×
11.54m（左幅）和15.84m×
11.54m（右幅）两种，2#墩布设二层内支撑，内支撑标高分别为＋1.574m、-2.426m；
3#墩布设两层内支撑，内支撑标高分别为＋1.574m、-0.426m；
围檩采用2H-400b工字钢，水平支撑采用Φ630×
8mm钢管支撑，角撑采用Φ630×
8mm钢管斜撑。
钢板桩顶标高为＋3.574m，底标高-14.426m。
钢板桩围堰构造见图5.2.1-5.2.2。
图5.2-1左幅承台钢板桩围堰结构示意图
图5.2-2右幅承台钢板桩围堰结构示意图
5.3钢板桩插打及平台拆除
5.3.1钢板桩插打流程
根据现有条件和现场环境，采用50t履带吊配合DZJ-45振动锤插打钢板桩。
插打前，在外围钢护筒上焊接工36b型钢牛腿，并在其端部焊接2HN450x200围檩，作为钢板桩插打导向结构，钢板桩插打过程中及时将围檩焊接于已插打完毕的钢板桩上，待封底完成后，拆除牛腿。
牛腿大样图详见下图。
图5.3-1牛腿大样图
综合考虑平台拆除方便及便于钢板桩施工，钢板桩采用1台50t履带吊配备一台DZJ45振桩锤从外侧钢板桩位置开始施工，施工顺序按照“先上游后下游”“由远及近”的原则进行顺时针施工，最终合龙于水流下游侧位置。
图5.3-2钢板桩施打示意图
钢板桩插打前，由测量组对钢管桩位置精确放样，利用导向架进行导向。
钢板桩打设时，使用导向架控制钢板桩的垂直度；
在整个插打过程中，测量员利用水准尺对钢板桩的垂直度进行控制，出现偏差时，及时调整。
5.3.2平台拆除
钻孔平台拆除综合考虑钢板桩施工、混凝土封底、承台混凝土施工方便等因素。
平台拆除按照以下流程施工（从图中拆除一至拆除四）。
图5.3-3D2#墩钻孔平台拆除顺序图
图5.3-4D3#墩钻孔平台拆除顺序图
拆除大魁河下游侧最后一片贝雷梁及其上部的面板结构，拔除下部钢管桩，下游侧钢板桩施工完毕后，拆除钻孔平台（辅助平台不拆）贝雷梁及其上部结构。
拆除过程中需保留钢护筒之间的承重梁，封底时，在其上搭板作为人员临时操作平台。
平台拆除后，再沿着最外围每根钢护筒焊接牛腿，并在其端部焊接围檩，按照下游侧钢板桩施工方法插打剩余钢板桩。
图5.3-5安装导向架和围檩
图5.3-6钢板桩施打示意图
5.4围堰内支撑施工
5.4.1第一道内支撑施工
第一层内支撑标高为+1.574m，钢板桩顶标高为+3.574m，高于最高通航水位。
0.5m。
四周内支撑采用2H-400工字钢，工字钢采用I16工字钢牛腿支撑于钢板桩上，中心设置一道630×
8mm钢管横撑，横撑垂直长边居中设置，四角设置1m×
1m×
10mm三角钢板固定连接，并设置一道630×
8mm钢管支撑，内支撑钢接焊缝要求hf>
8mm。
图5.4-1左幅第一道内支撑平面布置示意图
图5.4-1右幅第一道内支撑平面布置示意图
5.4.2围堰内抽水至第二层围檩
第二层内支撑位于标高-2.5m处，低于施工常水位，需抽水后方能施工。
抽水过程中，随时观察钢管桩围堰的结构变形情况，同时围堰内水面每降低1.0m时，停止30分钟，通过观察水面和监控钢板桩围堰位置变化来判断基底情况，若水面不上涨和钢板桩围堰位置无变化，证明基地情况较好，可以继续抽水，否则要分析原因，经处理后方可继续抽水。
第二层围檩及内支撑施工：
水位抽至-2.5m时，清除钢板桩锈迹及泥土，在其上沿四周焊接I16工字钢牛腿，使其顶标高控制在-2.9m处，采用50t履带吊吊装2H-400双拼工字钢围檩放置在焊接好的牛腿上，并将围檩和钢板桩焊接牢固。
采取和第一层内支撑相同的办法安装内支撑，围檩设置与第一道围檩结构相同。
六、封底混凝土施工
施工完第二道支撑，抽水至河床标高，采用履带吊配备抓斗或WY60型（0.6方）小型挖掘机对河床进行开挖，当河床开挖至封底混凝土标高（2#墩-7.734m，3#墩-5.824m）时，进行封底混凝土浇筑施工。
6.1封底砼厚度计算
左2#墩设防水位+3.074m，常水位+1.25m。
承台底-6.234，开挖至-7.734m，封底厚度1.5m。
围堰平面布置为19.7m×
10.9m。
8根Φ1.8m钻孔桩，采用Φ2.2m钢护筒。
砼的粘结力计算
围堰封底混凝土受到的浮力：
P—封底砼底水压力
A—封底砼面积
围堰封底自重：
封底混凝土与钢护筒的剪力：
水下封底混凝土与桩之间的容许粘聚力一般为10～20t/m2，这里取为15t/m2：
（砼的有效厚度取1.2m）
则抗浮安全系数为
>
[K]=1.05,故封底厚度满足要求。
6.2封底施工概述
封底之前，先对河床底进行整平到设计标高，整平采用履带吊配备抓斗施工。
基底处理完毕，经检查满足要求后可进行封底砼的浇筑。
围堰封底分2次完成，第一次封底1.2m，剩余0.3m作为找平层进行施工。
左幅单个围堰封底有效面积232.56㎡，单个封底用混凝土348.84m³
；
右幅单个围堰封底有效面积181.56㎡，单个封底用混凝土271.89m³
封底共用混凝土1241.46m³
封底混凝土采用混凝土拌和站集中拌合生产，混凝土输送车运输，4台混凝土运输车输送浇筑。
混凝土浇筑能力按75m3/h计算，考虑一定的偶然因素，在12小时内可完成封底混凝土的浇筑。
封底混凝土施工采用吊车吊装料斗，布料杆泵送混凝土入料斗，由下游侧向上游侧封底的施工流程，封底采取先横向后纵向的工艺流程。
封底顺序详见下图。
图6.1-1左幅封底顺序图
图6.1-2右幅封底顺序图
封底共设置2个料斗浇注施工，左幅从下游往上游进行封底，纵向每个断面布设3个点，单个承台共布设5排15个点。
右幅从下游往上游进行封底，纵向每个断面布设3个点，单个承台共布设4排12个点。
6.3封底施工
6.3.1封底混凝土配合比设计
封底砼厚度大，面积广，且有护筒阻隔，砼性能是封底质量的关键因素。
结合以往施工经验，采用不离析、自流平的高性能水下砼。
采用双掺技术，适当增大砂率，增加胶结材料用量，使配置的砼具有很好的和易性和流动性，具有自流平、自密实的特点。
在封底混凝土浇筑过程中，可根据具体情况，对混凝土配合比进行微调，使得混凝土的各项指标均满足封底混凝土的质量要求：
①设计强度为C20；
②初始流动度不小于500mm，3时后，混凝土流动度不小于450mm；
③混凝土初凝时间大于30小时；
④混凝土七天强度到设计强度的90%以上。
根据以上条件，我部进行了混凝土配合比试验，每方混凝土的材料用量，如表所示。
表6.2-1封底混凝土每方材料用量表
材料名称
水泥
粉煤灰
砂
碎石
水
外加剂
合计
材料用量（kg）
245
105
847
1035
168
3.5
2403.5
相对用量（%）
10.19
4.37
35.24
43.06
6.99
0.15
100.00
6.3.2封底混凝土浇筑
结合以往施工经验，导管作用半径按3m考虑。
导管周转使用，导管外径279mm、壁厚10mm。
⑴基底找平
基坑开挖或回填到位后，及时整平基底。
在开挖过程中，钢板桩围堰内壁及钢护筒外侧会存有杂物，为了保证混凝土的质量及混凝土与钢护筒、混凝土与钢管桩围堰之间的握裹力，在封底混凝土浇筑之前，对钢板桩围堰内侧和钢护筒外侧用高压水枪进行清理，必要时由潜水员下水清理。
混凝土料斗吊装
料斗由履带吊吊装固定，为防止料斗在施工过程中左右摆动，在料斗两侧采取人工用缆绳拉住，待一个布料点完成后，移动至下一个布料点。
首方混凝土灌注前，用吊车将导管底口下放至泥面，然后向上提10～20cm拔塞下放混凝土。
封底前，从导管内测出导管下口与围堰内地面的距离，调整至10～20cm，并对封底厚度范围内的钢护筒表面清理干净。
在各项准备工作就绪，并进行试运转后才能灌注混凝土。
混凝土的灌注应遵守以下原则：
一次到位，由边到中，储料足够，保证埋深。
⑷混凝土施工注意事项
①保证混凝土的浇筑能力，确保拌和、输送设备的完好，保证混凝土的连续性；
②混凝土浇筑前按照1.5倍封底混凝土体积备齐水泥、砂石料、外加剂等混凝土原材料。
为确保封底混凝土浇筑过程连续顺利，配备发电机组作为意外断电时的备用电源，同时混凝土搅拌站、混凝土输送泵均需配备备用设施。
为保证混凝土的浇筑能力，提前与其它项目部签订供应协议。
在封底混凝土浇筑过程中，我部混凝土拌和站出现故障供应能力无法满足浇筑能力时，由项目部及时供应符合我部封底混凝土配合比的混凝土，确保混凝土浇筑的连续性。
七、封底混凝土找平及破除桩头
7.1封底混凝土找平层施工
抽水接近封底混凝土顶面时，由于围堰内有泥沙淤积，清除时，先用高压水枪冲洗，然后用泥浆泵和吸砂泵将泥水抽出。
由于承台施工过程中，为便于下雨及时汇集排出，施工封底找平层时，采取沿着承台边缘线堆砌40cm宽，30cm高的砂袋，然后在砂袋所围区域内采用混凝土泵车浇筑找平层混凝土。
砂袋与钢板桩围堰之间就形成了一道排水通道，根据雨水量大小选取合适排量的清水泵放置在图示集水井处及时将围堰内集水排出。
图7.1-1左幅砂袋布置图图7.1-2右幅砂袋布置图
图7.1-3砂袋布置大样图
7.2桩头破除
为了保证施工质量，本工程采用风镐对桩头进行破除，施工顺序为：
设置桩顶标高→破碎桩头→剥离钢筋→清除桩头→人工修整→调直钢筋→浇筑混凝土垫层。
⑴设置桩顶标高
测量人员根据设计图纸桩顶嵌入承台高度20cm，对桩头破除深度进行确定，测量完后用红漆划线标识。
⑵桩头的破碎及清理
用风镐对红线标记以上的部分进行破碎，每个桩头由两个人配合破除，用风镐从桩的四周开始破除，剥离桩身主筋，直至划线标记处。
为保证凿除过程中不伤到围护桩钢筋，凿除主筋保护层后，先将桩四周混凝土凿除露出主筋然后将主筋向外侧拉出，拉动范围以凿开部分的钢筋与混凝土分开为宜，切忌拉出角度过大而将设计桩标高以下钢筋保护层剥落。
主筋包围的桩头部位，在钢筋与混凝土分离的位置，四周用风镐向桩内水平凿进，将主筋包围的桩头完全截断，然后用沟机配合人工将桩头吊出移至固定的地方，在破除过程中桩头破除的碎屑随破除随清理，尽量使破除面平整，保证标线下部的钢筋保护层不被破坏。
在破碎桩头过程中尽量避免碰撞桩头锚固钢筋，保持钢筋垂直度。
⑶调直钢筋
对于碰弯的钢筋，由两人配合用钢筋扳手对钢筋进行调直，调直过程中用钢筋刷去除钢筋上剩余的混凝土渣，保证钢筋焊接的质量。
按设计要求绑扎承台范围内基桩5#、5#环向钢筋，测量放样准备绑扎承台钢筋。
凿桩注意要点为：
①不水平用力凿桩，避免振动造成桩下部产生断桩。
②凿桩时防止对钢筋造成损伤。
③控制好标高，过高造成基础钢筋保护层过多，过少需要接桩处理。
④凿桩时先环切，再人工凿出钢筋，或用机械切割的方式，避免切到钢筋。
八、承台施工
8.1钢筋钢筋加工及安装
承台钢筋绑扎前，清理封底混凝土表面，对局部高点进行凿除，对低处用砂浆进行找平，使钢筋绑扎顶面平整；
用全站仪极坐标法放样出承台边线、纵、横轴线，并将点位标示在
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