主橋S1、N1墩套箱圍堰及承臺施工方案一、工程概況xx大橋主橋跨越木蘭溪，S1（中心里程為K0+721.038）、N1（中心里程為K0+621.038）墩位于木蘭溪內，墩位樁基施工采用棧橋加平臺方案，現正在進行中。主橋主墩承臺底部位于河床中，屬低樁承臺，承臺采用矩形截面，平面尺寸為14.5m（橫橋向）×10.5m（順橋向），承臺高4m，下設1m封底砼。施工環境參數：承臺底標高+2.50m，封底砼底標高+1.50m，水面標高約+4.60m（水位測量時間2007年12月5日），河床標高S1四角分別為（+3.106m、+2.629m、+2.689m、+2.809m），N1四角分別為（+3.357m、+3.392m、+3.486m、+2.033m），河床標高值隨墩位處鉆孔灌注樁施工，會有所變化，只作為河床清基時的參數，清基時將重新測量。墩位處河床地質情況由上自下依次為粉質粘土層、卵石層、凝灰熔巖層，且承臺底及封底砼層位于卵石層中。二、總體思路在主墩五根樁基施工完成以后，采用沖泥斗為主，吸砂機為輔的方法，以降低墩位的河床標高，其范圍為承臺平面尺寸及以外向1m的范圍。清基的同時，在承臺外圍四根護筒外側的設計標高上焊接牛腿，在牛腿上搭設型鋼平臺，以拼裝套箱圍堰側板，將鉆孔平臺接高，安裝圍堰下放的反力架及吊掛裝置，緩緩下放圍堰置設計標高，進行水下砼封底，在封底砼達到強度后，抽水進行承臺施工。三、施工方案及設計（一）河床清基河床清基采用1臺沖泥斗為主，輔以1臺吸砂機，沖泥斗起吊設備采用履帶吊，在棧橋上吊裝沖泥，清基所抓出的泥砂應用運砂船運走或拋至承臺位的下游方向，不得拋至于承臺位的上游，以免水流將其沖至承臺位上。清基范圍應比承臺平面尺寸四個方向各寬1m，即形成16.5m×12.5m的清基范圍，以保證施工方便。護筒周圍抓泥斗不好作業，應改由吸砂機吸砂清基。清基后的河床底應大致平整，要設多點進行測量，特別是圍堰側板范圍上，要進行多點測量，保證標高基本相同，以使圍堰下沉時，不發生傾斜。（二）圍堰拼裝、下放樁基施工完成后，在四根外圍的樁基上沿外側方向每根護筒上各焊接兩個牛腿，用于作為圍堰拼裝過程中的承重結構，牛腿安裝應保證其頂面基本齊平。在牛腿上擔放雙拼I36b的工鋼作為拼裝承重梁，在承重梁上每隔50cm焊接［20作為工作平臺。圍堰設計：圍堰采用單板無底套箱圍堰，圍堰內側兼作承臺砼施工時的模板，圍堰高為6m，平面尺寸每邊比承臺尺寸各寬5cm，圍堰上部設置一道內支撐，側板面板采用5mm鋼板，橫肋采用［10，中心間距為35cm，豎肋為雙拼［20，中心間距為100cm，縱向加勁肋為80×8mm的加勁肋，間距為35cm。圍堰縱向6m不分塊，環向分塊，標準塊為3m，每塊兩側設置160×100×10m角鋼沿邊，并設置螺栓孔，塊與塊之間采用螺栓聯接，之間設置止水帶。圍囹內支撐采用雙拼I36b的工鋼，做成平面框架結構，四周作橫梁受力，其它為桿受力。內支撐的作用主要有：①作為圍堰內支撐，在圍堰抽水后抵抗外側水壓②在澆筑承臺砼時，起到模板拉桿的作用③作于清基、承臺施工的工作平臺，承臺砼澆筑時，作為地泵的支架。圍堰拼裝時將鉆孔平臺接高，以滿足圍堰拼裝吊高的需要，并在加高后的管樁上設置反力架，反力架采用I40或貝雷梁，采用手拉5t的手拉葫蘆作為圍堰的吊裝動力，圍堰拼裝完成后，將圍堰稍稍提起，抽出底部拼裝承重梁及工作平臺，割除護筒牛腿，緩緩下放，下放時應做到各個葫蘆同步進行，并在圍堰四角設置纜風葫蘆，以保證圍堰在水流作用下偏位時能夠糾偏。圍堰下放的內導向系統可在護筒上做內導向撐，并設備導向滑輪，外導向則考慮現有的鉆孔平臺鋼管樁；圍堰下沉到位后，應盡量著床至20～30cm，必要時沿圍堰四周吸泥下沉至設計標高。（三）水下砼封底圍堰下沉到位后，經測量其平面位置及標高符合設計后，即準備水下砼封底。封底砼施工用內支撐上搭設腳手板作為施工平臺，采用水下砼灌注方法施工。整個封底砼約126m3，大概需要3個小時完成，封底時應采取措施，以對封底砼進行整平、檢查、并防止漏澆。1、圍堰外側堆碼砂包在圍堰下放到位后，在圍堰外側堆碼一圈砂袋，目的一是加強圍堰穩定，消除部分封底砼對圍堰底的沖擊力，二是防止外部泥砂向圍堰內涌，砂袋堆放完后，需須潛水員檢查并適當處理。2、封底范圍內再次清基在圍堰下沉到位后，外側堆碼砂袋后，在封底范圍內進行一次吸泥清基，要求不留淤泥和砂，并由潛水員再次檢查。3、導管與封底平臺圍堰封底采用垂直導管法灌注水下砼，以多根導管按規定順序逐根實施灌注，導管直徑25cm。導管間距以4m為主，其它距離稍小，以避開護筒為宜，總共布置12根，具體布置見下圖，導管至少準備4套，先布置在4個點上，其它處用該4套倒用。封底利用內支撐作為平臺，施工中為了防止灰斗失穩，在灰斗四角用纜風繩系在圍囹或平臺管樁上。導管每套長約5～6m。4、砼儲備量按砼流動坡度1：6考慮，拔球后導管附近砼高0.5m，導管埋深0.2～0.3m，用吊斗法灌注時，每根導管拔球前的砼儲備量為7.6m3；用長臂泵送車灌注時，導管上灰斗儲備1.5～2.0m3，拔球后再用泵送車連續供應砼。5、灌注砼和拔球灌注順序是先從河床面標高較低的一角開始，向兩個方向逐步推進，最后在兩個鋼護筒之間合攏，拔球前導管底離清基后的河床面20～30cm。在灌注封底砼之前，在圍堰四角埋置φ600mm鋼管（此管底部封口），作為圍堰內抽水后滲水時的匯水井。灌注順序按上圖所示，分為四批進行。在砼灌注過程中，除拔球時導管要求埋深20～30cm外，以后導管埋深需在50cm以上。如果灌注速度快，可到該導管處砼達到設計高程后一次提出導管，如果灌注速度慢，則需用吊機適當提升導管，以保證砼下灰的順利，而且每根導管下砼的間斷時間不得超過30分鐘。封底砼采用C30砼，要求到達工地后的坍落度為18～20cm，砼的初凝時間6～8小時，同時希望早強，最好采用長臂砼泵送車輸送砼。6、測點布置在每根導管旁和兩根導管之間布置測點，在砼不易流動到的位置還需增設測點，共需布置約12個測點。每根導管拔球后需進行測量，正常灌注時，每15分鐘測量一次（已到達設計高程的位置可不再測），并將測量數據報記錄人員匯總。封底砼全部灌注完后再全部測量一遍。（四）承臺施工1、鋼套箱內抽水封底砼澆筑完成后7天開始抽水，用清水泵（揚程20m，流量100m3/h）同時抽水，水位每下降1m，停抽30min，檢查套箱有無異常情況。2、清渣，割護筒及鑿樁頭箱內水抽完后，檢查套箱漏水情況，并及時堵漏，著手進行高于承臺的砼清除，待完成后，割除設計樁頂標高處以上鋼護筒，倒運上岸，進行樁頭鑿除工作。3、承臺鋼筋、預埋件承臺鋼筋工作量較大但鋼套箱不大，因此給承臺鋼筋綁扎帶來一定麻煩。承臺鋼筋綁扎完后，預埋上部工序結構物的鋼筋和加固模板的預埋件。4、承臺砼澆筑（1）承臺砼配比及要求承臺砼采用的砼應由商混拌合站試驗室嚴格設計其配合比，并要求和易性、可靠性達到施工要求，坍落度18～22cm，初凝時間4～5h。（2）承臺砼澆筑順序考慮到鋼套箱受力，澆筑時從中間開始，往四周擴散，然后又按順序回來，力求鋼套箱均勻受力，澆筑過程中用插入式振搗棒振搗，振搗點呈梅花形布置。（3）承臺砼澆筑采用泵輸送，分兩次澆筑。（4）承臺砼散熱及養護由于承臺澆筑是無水作業，承臺砼散熱成為主要問題，砼配合比設計時采用礦渣水泥，以減少水化熱。根據經驗，大體積混凝土內外溫差控制在25℃以內，可避免混凝土出現溫度收縮裂縫，為此擬采取“內排外保”的措施：①“內排”：盡快排出混凝土內部熱量，降低混凝土內部溫度。在混凝土澆注以前，預先在混凝土內按設計要求布置鋼管作散熱管。混凝土灌注中和灌注后每隔2h換冷水循環散熱一次，可降低混凝土內部溫度5～8℃，待混凝土內外溫差降至25℃以下可停止換水，混凝土達28天后用同標號混凝土將散熱管灌實。②“外保”：在混凝土表面采取保溫措施，控制混凝土內外溫差及表面與空氣溫差，避免出現深層裂紋和表面裂紋。四、安全保證措施1、配足通訊工具，確保統一指揮。進入施工現場人員，按規定配帶好安全防護用品，遵章守紀，聽從指揮。2、在通航的江河上進行施工前，與當地航政部門聯系，商定有關航運和施工的安全事項，并通報有關單位，在航道上按規定設置航標進行導航。3、所以施工人員必須配戴安全帽，水上作業必須穿戴救生衣。4、當出現六級以上大風時，停止工作，如確有需要繼續作業時，采取有效措施。5、水上作業人員必須穿好救生衣，并站在適當位置，以防落水。6、施工中需要封航時，必須與航務部門聯系，在航道上做好封航標志，辦理封航手續并通知相關單位。7、由于潛水作業較多，墩位上下游各1200米范圍內設置明顯標志，標明潛水作業時間，請當地居民在此期間內不要到河面上炸魚，確保潛水員安全。有潛水作業時，要派出防護人員上下游進行防護。8、由于水上焊接作業較多，電纜電線必須經常檢查，避免漏電。施工用電設備實行一機一閘一漏一箱。漏電保護裝置與設備相匹配。9、從事作業人員，定期進行體格檢查，不適宜作業的人員，不得從事此項工作。作業人員必須戴安全帶，穿防滑鞋。不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、易滑鞋和裙子上班進入施工現場。10、根據具體情況使用符合要求的腳手架、腳手板、吊架、梯子、跳板、安全帶等，按安全有關規定在高空、臨空處、水上作業平臺設置欄桿或安全網等安全設施。懸掛的梯子掛在牢固處，掛鉤與承載結構物捆綁牢靠。11、在水上作業平臺上作業，原則上不進行雙層作業，無法避免時，上下交替施工，設置隔離措施，并設專人進行防護。上層不停止時，下層不準進入現場；下層人員沒有完全撤出時，上層不準施工，以確保人身安全。高處作