国外某两跨T型刚构桥土石围堰施工方案围堰填筑附图.docx
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国外某两跨T型刚构桥土石围堰施工方案围堰填筑附图
新考德威尔大桥土石围堰施工方案
1前言
考德威尔大桥位于利比里亚首都Monrovia市市郊，距离市中心约20km，全桥长118.0m,桥梁一联T型钢构，呈东西向横跨斯托克顿河中部。
是布什罗德岛通往市政饮用水库和咖啡山水电站的重要通道。
该道路车流量大，单向日过大小车流量12000多次。
由利比里亚政府从世行贷款修建。
该桥为两跨刚构桥，中敦及桥台处于水中作业，填筑围堰是桥梁施工的必要条件。
项目部根据对跨斯托克顿河的水文、地质及周围环境考察情况。
结合施工合同文件、施工设计图纸和相关文件的要求，编制了《考德威尔桥大桥土石围堰的施工方案》。
2、概述
2.1编制依据
1、考德威尔大桥工程项目招标文件、补遗书、施工合同承包书等相关文件。
2、相关设计规范、施工规范及技术规程、质量检验评定标准及验收办法。
3、本合同段初设图等文件。
4、踏勘工地现场，调查工地周边环境和交通条件的信息。
5、当地法律、法规及施工安全、工地保安、人员健康、劳动保护、土地使用与管理、环境保护与文明施工等方面的具体规定和技术标准。
2.2地质构造
新桥东岸桥台处地质较为复杂。
地表以下0—2.7m范围内以回填土，砂石黄土为主，2.7—8.7m以淤泥，沉积杂物，沉积为主；8.7—15.2m沙砾，中粗砂为主，没有粘结性；15.2—24.4m粘土、石英、沙砾、风化岩；24.4—24.9m岩石片麻岩，主要是石英，岩芯柱状结构，偶见红色石英；24.9—26.5m岩石片麻岩，主要是石英，岩芯柱状结构；26.5—28.1m岩芯柱状完整，石英含量多，少量云母；28.1—31.1m岩芯柱状完整，辉长岩；31.1—33.8m岩芯柱状完整，辉长岩。
中桥墩：
地表以下0—8m以杂填土、淤泥质粉土为主;8-19m细砂;19m以下为中风化-微风化辉长岩。
2.3水文、气象
该地区属热带季风气候，年平均气温为25℃，分旱季和雨季两个季节，雨季为5-11月，年均降水量逾5000毫米，为西非海岸乃至全球降雨最多的地区之一，素有“非洲雨都”之称。
跨斯托克顿河在北面连接大西洋，因此受海水的影响，在海水涨潮时，水流由北向南流，退涨潮时，水流由南向北流。
水面海拔为1.8m左右，旱季一般水深在2.3～2.7m，雨季一般水深在3.62～3.99m，最大水深约3.99m左右，河水位受季节海洋潮汐影响较大。
3围堰设计
3.1围堰选型
3.1.1根据施工要求
（1）满足桩基施工机械设备的交通负荷及冲击钻等设备布置；
（2）满足桥梁施工的脚手架承载能力；
（3）满足一个旱季干地施工要求。
3.1.2选型
根据施工要求及经济比较，围堰基本堰型选择土石围堰，其它堰型不作考虑。
土石围堰堰型优点：
（1）体型结构简单，后期易于拆除；
（2）对围堰基础要求不高，不用开挖河床覆盖层；（3）施工时可使用大型机械设备，便于快速施工。
该堰型的缺点为：
围堰堰体断面尺寸大，抗冲能力较差。
3.2围堰结构设计
3.2.1材料性能参数
经过对该地区土石料场踏勘了解，在距桥址区约13km的江淮砂场，其填筑料为砂土，中心沙岛填筑时，沙岛南侧为了减小坡度拟定采用沙袋和块石填筑，避免填筑料挤压老桥钢管桩破坏老桥，其余采用砂土自然堆坡填筑。
中心沙岛南侧土石混合料块状体（沙袋和块石）含量大约为40%。
3.2.2河水流速计算
现场采用铁路桥至老桥作为测定该河流段的流速计算的距离，L=211.28m,所经过的时间取平均值282.4s,则该段的流速计算如下：
河水表面流速为：
L/s=211.28m/282.4s=0.75m/s
根据新桥实测地形图，该河道可近似模拟为梯形河道，
3.2.3围堰高度确定
（1）水文资料
考得威尔大桥桥址区域内的水文资料由当地政府提供。
当地政府分别在旱季和雨季对桥址区域内的水文情况进行观测。
观测记录情况如下表所示：
观察时间
2012年2月
2011年6月
8日
10
12
14
16
18
6
8
10
14
16
18
最深水位
2.51
2.71
2.34
2.51
2.4
2.34
3.79
3.99
3.62
3.79
3.68
3.62
（2）水位雍高计算
由于该河道两端都与大西洋联通，水位只与海平面水位有关，水位雍高忽略不计。
（3）堰顶高确定
根据政府提供考德威尔大桥水文资料，在桥址区域内旱季最大水深2.71m，平均水深为2.47m;雨季最大水深3.99m，平均水深为3.75m;根据上述统计资料，结合桩基施工的时段处于旱季的实际情况，因此以旱季时水深资料作为围堰设计的主要参考，以旱季最大水深2.71m进行设计；流速为1.125m/s,水流速度较为平缓，海水涨、落潮对围堰冲刷能力弱。
为了安全起见，考虑海水涨、落潮时，过流断面减小，海水雍高。
堰顶高度超高0.4m；根据地形图实测即最大水深处实际海拔高程为-1.48m，即旱季2.71m水深实际水面海拔高程为（2.71-1.48）1.23m；堰顶设计实际海拔高程（1.23+0.5）1.73m。
3.2.4围堰布置
围堰设置在新桥东北侧面，起点为新桥东岸桥台，终点位于新桥中部桥墩附近，堰顶轴线长约44.0m；中心沙岛顶部要求布置2台冲击打桩机，及挖掘机辅助移动打桩机及25T汽车吊进行钢筋笼吊装。
故顶面长×宽为17.0×20.0m，堰底边界距旧桥水平距离0.3m；东桥台施工平台顶面担负着施工机械的调头和1台打桩机及25T汽车吊吊装钢筋笼等任务，故顶面长×宽为18.0×20.0m；西桥台施工平台顶面只需要布置打桩机1台，25T汽车吊吊装钢筋笼等任务，故顶面长×宽为18.0×15.0m；除中心沙岛南侧坡比为1：
1，其余坡比为1：
1.2。
该河道水流流速为0.75m/s，水流速度较为平缓，海水涨、落潮对围堰冲刷能力弱。
除龙口过水面抛填沙袋外，其余围堰堰体不采用防冲刷措施。
围堰具体见平面布置图所示（附件1）
3.2.5堰体稳定性验算
1、围堰稳定性
由于该河面水位上升缓慢，其流水上、下游水面高差甚小，围堰受力弯矩很小；根据设计规范要求，土石围堰高度15m以下不作堰体抗滑稳定计算。
该围堰堰高3.1m,故不作堰体抗滑稳定计算。
附件1：
围堰布置图
4围堰施工
4.1施工准备
4.1.1三通一平
1、交通运输条件：
本项目大区域交通条件较为便利，桥址附近有海运港口和与外界联通公路。
2、水：
施工用水采用附件营地内原有井水；生活用水拟定采用市政用水。
3、施工用电：
当地电力供应较缺乏拟定采用自备发电机供电。
4、通讯：
该工程通讯全部拟定采用手机直接联系。
5、材料供应：
填筑的料源到距桥址区13公里外的江淮砂石厂购买。
4.1.2主要设备和人员
主要设备计划表
设备名称
型号规格
数量
工作性能
备注
挖掘机
/
1台
1方岩石斗
装载机
ZL50
1台
斗容量 3.0m3
压路机
XS202JE
1台
自卸汽车
20t
3台
全站仪
莱佧（2"）
1台
水准仪
索佳
1台
投入人员
序号
人员配置
数量（人）
备注
1
挖机工
1
2
压路机工
1
3
装载机工
1
4
自卸汽车司机
6
5
技术员
2
6
质检员
1
7
安全员
1
8
辅助工
20
4.2施工方法
4.2.1施工工艺
4.2.2施工测量
围堰施工前，先对东西两岸桥台进行测量放样，找出桥梁轴线。
施工测量利用布设于跨斯托克顿河东、西侧的控制点CH1、CH3、CH4、CH5等建立控制网。
施工前先根据设计图纸，用徕卡全站仪先将东西两岸桥台的平面位置用木桩将边界特征用醒目的标志显示出来。
4.2.3地表清理
测量完成后，先对施工位置进行地表清理。
清理时，主要清除桥台区域内影响工程施工的建筑物，地表生长的灌木、杂草以及其它植物。
因东桥台处于沼泽，地基承载力较差，为减少围堰的沉降，确保施工安全，在清理地表时，用挖掘机将地表腐殖土、淤泥清除。
下挖深度根据实际情况现场确定，换填时采用从江淮砂场购买的土、石料。
4.2.4围堰填筑
（1）东岸桥台施工平台
清表完成，基面经过检查合格后，可进行东岸施工平台的填筑。
填筑时，自卸汽车从东到西直接将土、石料卸放于填筑区域内，进占河道，当填筑料高于水面时，拟采用ZL50装载机将土石料分层摊铺，用压路机碾压，分层碾压至设计高度。
（2）便道围堰、中桥墩砂岛
东岸桥台施工平台填筑面超过水面后，可进行便道围堰填筑。
便道围堰填筑时，自卸汽车不能直接将土、石料向水中倾倒，应将填筑料堆放于临近于河流方向一侧，用装载机将高出于平台的土料向河中心方向逐渐推进进占时河道，从而形成一道从东向西的围堰，直到中心沙岛；在由中心沙岛由北向南推进，当接近中心沙袋南部3.8m范围开始抛填块石，并改用土石混凝土料向南推进，每推进1.5m后再次抛填块石，直到填筑到设计宽度。
水面以上部分均采用分层填筑碾压，直到设计高程。
（3）西岸桥台施工平台
施工方法与东桥台施工平台施工方法一样。
（4）围堰保护措施
根据施工布置，由于围堰进占束窄河道，使得河流流速发生变化，使得砂岛顺水流方向的部位受到水流冲刷。
为减小河水对合拢口围堰岸坡的冲刷，防止堰体失稳坍塌，拟定将对位于过水龙口处的岸坡采用人工沙袋护坡。
（5）堰顶维护
由于重型机械设备于堰顶通行，应及时采用砂砾石和粘土回填碾压修复。
4.2.5施工过程控制
（1）填筑材料
由于受结构尺寸以及施工条件的影响，施工平台、便道（转载）砂岛处于动水之中，因此围堰的安全与否与填筑材料的性能（土、石料的比例、土料中粗颗粒含量，土料中有机质含量）等有较大的关系。
为确保围堰的安全运行。
在围堰填筑土料中，不能将腐殖土、以及含有杂草，树根的土料作为围堰的结构用料。
（2）碾压要求
围堰水面部分分层厚度不得大于0.5m，采取进退错距碾压方式碾压，碾压速度控制在2~4km/h，碾压行距重合1/4~1/3，碾压接头重合不小于1m，碾压次数不得小于6次，其中静载1次，动载5次。
4.3主要工程量
4.4施工进度计划
4.4.1进度关键线路
清除杂物→施工平台（东岸）围堰填筑→施工平台围堰防护→便道填筑→筑岛填筑→防护。
4.4.2进度计划
围堰施工计划工期：
预计38天内完成施工任务。
计划于2013年10月1日开始施工，2013年11月7日完成，完成土石方填筑8411.4m3。
该段工期内，预计于2013年10月28日完成中心沙岛填筑节点，根据招投标文件要求，该节点业主支付金额8%。
详细计划见进度计划图附件2。
附件2：
进度计划图
4.4.3工期保证措施
１、填筑料源
填筑所需沙土，块石均从距离施工工地东岸13.5km沙场进行购买，该沙场料源充足，满足施工条件要求。
对此已经进行沟通达成共识，将进一步签订合同确定。
2、施工人员
施工驾驶员拟定采用聘用当地工人，必要时由管理人员顶替。
人员分工已安排完成。
3、施工机械
2013年9月中旬，施工机械到港进场，全新设备，减少机械故障耽误施工工期。
4、施工资金
预付款已到账，围堰先行，资金有保障。
5、施工期间属旱季，雨水影响较小。
6、运料道路平整，过往人员和车辆相对较少，交通通畅，基本无堵车现象。
4.5质量保证措施
1、项目组织机构已建立，并建立建全质量管理体系。
2、按施工组织设计进行施工，并做好现场工程技术交底和质量交底。
3、已完成质量管理计划编写和报批。
按质量计划控制施工质量。
4.6安全注意事项
1、施工前，对现场管理人员和技术员，机械操作手进行安全技术交底。
2、施工机械在使用前，应注意先检查后使用。
3、现场施工人员不得穿拖鞋和硬底鞋、短裤。
4、未戴安全帽不准进入施工现场。
5、自卸汽车在进行填筑时，安排专人负责指挥倒土，以防汽车倾倒或坠河的危险。
6、围堰填筑区域设置安全警戒，非施工人员禁止入内。
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