大桥水中墩围堰施工方案.docx

水中墩围堰施工方案一、概述武汉至荆门高速公路是国家规划重点干线公路的重要组成部分，是沟通甘 肃、四川、重庆等西部省市与我国中东部地区的东西向公路交通运输的大动脉， 也是湖北省规划的“六纵五横一环”公路主骨架的重要组成部分武汉至荆门高 速公路起于武汉市外环高速公路与京珠高速公路交叉的东西湖互通，沿途经过汉 川市、应城市、天门市、京山县、钟祥市，止于荆宜高速公路与襄荆高速公路交 叉的荆门互通路线全长 183.209km二、大桥概况1、大桥简介：主桥：全长210m，中心桩号K14+221上部结构为（55m+100m+55m）预应力 砼变截面连续箱梁，主墩均为空心薄壁墩，基础为承台、群桩基础引桥：上部结构为 30 米、40 米预应力混凝土 T 梁，下部结构为盖梁、双柱 式桥墩设系梁，基础为钻孔灌注桩2、气象气候本合同所在地属亚热带湿热季风气候，春、夏、秋、冬四季冷暖分明，十二 月至次年二月为冬季，月平均气温在19°C-6.5 °C,冬季历年最低温度为零下 19.6°C,无霜期233-262天，五月至十月为雨季，年平均降雨量900T200mm,七至 八月为炎热夏季,极端气温可达40C3、水文概况流域面积6299m2，干流全长242km。

系人工河道，堤距宽500~750m沿河两 岸均为平原湖区，左侧为老观湖、龙赛湖、东西汊湖，右侧为汊湖，区域地势低 洼，（最低高程22.40m）均为外洪内涝严重地区设计防洪标准为20年一遇， 泄洪流量为2000m3/s，东山头闸泄洪能力800m3/s根据《湖北省交通厅港航局 关于杭兰线武汉至荆门高速公路跨诸河流通航标准的复函》 （鄂交港航函 [2003]19号）的意见，本项目跨越的河段的通航等级为IVC3）级设计最咼通 航水位27.15m，要求通航净宽45m，净高8m为汉江水系之主要支流，发源于 京山县管桥铺王家岭，流向自西向东，流经京山县、天门市、应城市至武汉市新 沟镇汇入汉江该河为季节性河流，冬春雨少，河水落槽，河床出露，夏秋雨季， 暴涨一时，水位及流量变幅很大目前，河水面河宽约180米，水深约5 米河床主要为粘土，局部分布有厚 约 0.3m 的淤泥三、主桥水中施工方案设计通过与当地水力部门商恰，湖北省水力厅同意在不影响通航条件下主桥水中 施工可以采用土围堰和钢板桩围堰，待主桥下部构造施工完毕后须恢复河道原 样当地每年 5 月 1 日至 10 月15 日为汛期，此阶段河床内水流较大河水常年 为流动状态。

综上，对 1 号特大桥主桥的水下施工拟定三种施工方案：方案一：U形土围堰（一）已知相关数据：承台尺寸：10.5m （横桥向）* 10.5m （纵桥向）*4.5m （承台高度）， 河底顶面与河床相平，河床淤泥约为30cm正常水位5.0米，最高水位5 .5 米，堰顶高度按最高水位考虑水流速度为 1.5m/s， 河床土质良好，多为粘土，亚粘土，承载力较高二）方案描述：1、 围堰方式：从河岸上游做起点对水中桥位承台用红粘土以 U 字形填成临时施工围堰， 堰体围好后，将堰内围起部分水抽干,清除里面淤泥, 设置防渗层，回填红粘土, 并压碾密实,移入钻机进行桩基施工,桩基施工完,在堰内直接进行承台开挖，进 行承台施工2、 围堰尺寸设计：水中土围堰，拟定围堰填土高度为 5.5 米，高出水面 0.5 米，上口填土宽度为 4.5米，内侧（承台部分）坡度为1： 1（5.5米），外侧度为1： 1.5（8.5米） 一个u形坝基占地面积3272平方，占同一汇水截面积20%（压缩河道面积），围 堰总长147.5米，需填土方量约为9634立方围堰存留期为3个月3、围堰平面布置如图1：图 1 U 形土围堰平面布置图4、轴线及高程控制：对围堰各控制点进行坐标计算，在现场对填土围堰轴线及高程控制采用设置方向标，临时拟定点等，保证轴线及高程正确。

5、堰体稳定性验算：因河道水为流动水，静水压计算P=p *h*g*L=1*5.0*10*1.2*147・5=60kNm动水压力： pj=k*h*u"2*b*s/(2*g)d堰体重: G=(4. 5+18. 25) /2*5. 5*p 2=109P—水压力、p 1—水密度、p 2—红土容重、h—河水高度、g--取10 L--水中堰体长度、 4 .5-堰体上内宽、 18.25-堰体下口设计宽、 5 .5-堰体填土高 度1.2-为安全系数6、堰体的抗渗性计算：Q=1・ 366*k(H"2—h"2)/(log(2D)—logr)三、施工准备：1、测量放样：通过放样确定围堰范围，占地面积2、清除岸边杂物，整平现场3、 绘出平面图，计算出围堰控制点坐标报监理工程师核准4、 修筑便道：便道设在桥梁桩位中间，宽 5m5、 选定围堰取填料土场，结合当地材料情况，选择当地施工大都采用的红粘 土做施工坝基围堰，红粘土有一定的粘度，渗水量小，碾压密实有具有一 定的抗冲刷性，饱水效果好，是土石围堰填料的良好材料，避免了坝好和 坝基二次重做渗水处理和工作四、施工方法：1、 围堰填筑不要直接向水中倾倒土，应出水面和土倒在已堰头，用机械顺坡 送入水中，以免直接倒入水中土体发生离析或被水冲走，造成堰体填好渗水或当 浪费，水面以上土分层填筑，每层厚度不超过30cm，并采用压路碾压密实，达到 堰体整体稳固，承受一定的抗冲刷，合拢后不下沉，不塌陷满足施工要求。

2、 清除围堰内淤泥，先采用抽水机将被围起部分水抽干，然后组织挖机及运 输车将水中淤泥运离现场3、 对清好的围内设积水坑，定时将积水抽出，然后再对堰内填入防渗好的土， 填土厚度视堰内渗水大小及满足要求来定4、因筑引起河水流速增大使堰外坡面有受冲刷的危险时，可在外坡面用草皮、 柴排、片石、草袋或土工织物等加以防护5、清除堰底河床上杂物、树根、石块等，减少渗漏发生，填筑应从上游开始 至下游合拢6、施工中严格设计要求放出坐标控制点，保证施工过程没有多于设计的土落 入河道挤压河道造成汇水面积减少，水流量增大给堰体造成压力五、施工进度及措施1 . 计划于 11 月中旬开始， 20 天完成填土， 12 月中旬钻机就位，以 5 天完成 一根桩计算，4 0 天完成主墩桩基的施工；一个承台考虑用10~15天施工工期 为 90 天，即围堰存留期为 3 个月2 . 详细的实施性工程进度计划，采用流水作业与平行交叉作业施工，使总体 计划得到实现总体计划的控制由项目经理负责监督实施，并检查落实，同时与 工资挂钩，促使各项工序紧密连接，统筹兼顾3、调动全体员工的工作积极性，因事定岗，因岗定人，做到事事有人管，人 人有任务。

具体事宜由分部制定落实4、合理调配材料、施工机具的使用，协调好各部门、各施工队及外部设备关 系创造一个良好的施工环境5、保证全体职工的日常生产、生活需要，由物资供应部门与行政管理部负责 实施六、施工主要机械设备：序号机械名称台数备注1挖机1台2推土机1台3压路机1台4运土车10台5抽水机2台七、成本预算：围堰土方量 V1=(a+a+a*1.5+a*1.0)/2*h*L=9634 方围堰内土方量 V2=s*h0=1933*0.5=967 方围堰填土总方量：v= V1+ V2=10601方土方单价（运到现场）50元/m3机械租用费按一个月完成计算：推土机月租 15000 元、压路机月租 15000 元、挖机月租 28000 元 故围堰直接费用合计约588050元方案二：土围堰与钢板桩围堰接合一、 方案描述：1、围堰方式：用粘土对两承台连线中点为半径进行圓形填土围堰,在以填好和围堰上进行 桩基施工,桩基施工结束,移出钻机,对围堰承台部分进行二次开挖,并打入钢板桩 采用土围堰与距形钢板桩接合的方式土围堰部分与施工方案一，与方案一相 同）二、 围堰尺寸拟定：土围堰部分以两承台中点连线为中心， 22.2米为堰顶半径，30.5堰底半径， 对承台进行圓形围堰，围堰尺寸满足施工要求，堰顶距岸边为 9米，堰顶距河道 中心为20 .9 米，两侧不能采取同一种围堰方案进行，河道不能满足通航要求。

钢板桩部分围堰为正方形，边长为 14.5 米，以每个承台为中心三、 绘制平面布置图图 2 圆形筑岛围堰平面布置图II四、钢板桩围堰计算1．钢板桩打入深度计算：坑深 10米，按中间设支撑形式，按钢板桩第 3种情况计算，坑沿活载为34kn/mA2 0 =25固定荷载：h=a*h=O・34*10=3・4mm=p *h"3=0.17*1000=170knr=2・7*hA2=270kn活动荷载：△h=m=0・09m△m=B *h"2=1 ・95*100=195kn△r=p *h=15.1*10=151kn入土深度： H=h+^h=3.49mM= m+Am=365knR=r+^r=421kn2．支撑间距： s1=0・475*h+0・16*H=5・31ms2=10-5・31=4・69m板桩断面 w=M/[a ]/1.5=1352cm"3导梁计算 M =M+Rydy=y0/(1-n/p)y=5qb"4/(384*EI)0五、 钢板桩围堰施工准备(土堰部分施工同方案一)1、 场土平整，移出钻机，清除场内杂物，将存留在桩基内的泥浆抽走2、 测量放样，放出钢板桩打入控制点位，绘出新的平面图3、 检查机械设备，钢板桩，打桩机、吊装设备进入现场。

六、 施工方案：1、施工工艺框图场地平整 --- 测量放样 承台开挖---打入钢板桩 二次放样--基坑平整 渗水处理2、施工方案（如水流速较大可以在土围堰外侧打入木桩，防止水流冲刷，对堰体造成破坏）1）、先对钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在拼组 前必须进行检查2）、插打钢板桩的导向设备，测量放样后，按照施工方法，一般先打定位桩，在 定位桩上安置导梁，组成框架式的围笼作为插桩时导向设备，因此在施打前必须 制作导向架3）、钢板桩在插打钢板桩之前，为保证钢板桩顺利合拢，应先打下检验导向架是 否正确在插打钢板桩时，第一根钢板桩必须插正、打正，以免影响后面的钢板 桩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20 片时，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七、机械设备：序号机械名称台数备注1挖机1台2推土机1台3压路机1台4运土车10台5抽水机1台6打桩机1台7钢板桩4640 米八、施工进度计划： （因此方案与方案一不能同时施工进度不考虑）九、人员：十、施工安全工作十一、环境保护措施十二、成本合算：1、围堰土方量：Vl=n*h/3*（R"2+r“2+R*r）=3.14*5・5/3*(30. 488T+22.238八2+30.488*22.238)=12100 方2、施工便道填土方量：V2=(2a+2a*1 ・5)/2*h*l=2.5*4.5*5.5*19=1176方土方单价：（运到现场）50元/m33、 钢板桩数量: Lq=a*8/b*h=14.5*8/0.4 *16=4640m钢板桩单价：钢材每米77 .27kg, 5?元/吨4、 机械租用费按一个月完成计算：推。