,排生巴拉河大橋基礎(chǔ)施工方案,中交股份滬昆客專貴州段第二項目部2010年10月24日,1,中國交通股份有限公司,主要內(nèi)容,2,工程概況地質(zhì)資料施工總體規(guī)劃總體施工方案鉆孔平臺搭設(shè)水上平臺鉆孔樁施工主墩承臺施工,中國交通股份有限公司,一.工程概況,排生巴拉河大橋位于巖寨水庫庫區(qū)巴拉河上，設(shè)計為雙線無碴軌道，線間距：5m。本橋原設(shè)計孔跨布置為（224m簡支箱梁+232m簡支箱梁+（40+64+40）m連續(xù)梁+124m簡支箱梁），全長為296.68m。主橋為連續(xù)現(xiàn)澆箱梁，跨越水庫主流巴拉河，主墩（5#和6#）為深水基礎(chǔ)，樁基采用樁長分別為12m和8m，直徑1.5m的群樁基礎(chǔ)；承臺尺寸為（12.517.53.0）m，屬于大體積砼承臺，墊塊尺寸為（9.0512.551.0）m；墩身為圓端形變截面空心墩，墩高分別為53m和50m，坡比為40：1（60：1）。擬定設(shè)計本橋孔跨布置為（124m簡支箱梁+132m簡支箱梁+（60+100+60）m連續(xù)梁），全長為292m。主墩（3#和4#）為高樁承臺，樁基礎(chǔ)采用樁長分別為34m和35m，直徑1.8m的群樁基礎(chǔ)；墩身為圓端形等截面實心墩，墩高為12m，全橋布置如圖。,3,中國交通股份有限公司,4,二.地質(zhì)資料,2.1水文巴拉河屬沅江水系清水江流域，是清水江的一級支流，發(fā)源于雷公山，自南向北流經(jīng)雷山、平樂、南花、掛丁、臺盤、報效、巖寨、老屯在施洞處匯入清水江，河道總長216km，流域面積1376km2。本流域徑流由降水形成，徑流與降水的時空基本相應(yīng)，平均流量11.35m3/s，平均徑流總量3.566億m3。年內(nèi)分配不均，510月徑流量占全年徑流量的75%；最小流量一般發(fā)生在12月次年1月。本工程處于巴拉河中下游，巖寨水電站上游，距離水庫大壩6km，施工受到冬季蓄水、春季發(fā)電放水、雨季洪水的三重影響：即冬季為了保持庫容，巖寨水電站從10月下旬開始下閘蓄水，一直到次年3月份，在此期間，水位標高保持在正常蓄水位613m（水位標準是浙江省麗水市水利水電勘測設(shè)計研究院制定），水深達到42m；每年春季3月份開閘放水發(fā)電，一直到10月；雨季（從5月到10月）受巴拉河上游的降水、泄洪和發(fā)電放水的相互影響，最高洪水位達到:615.45m，泄洪后死水位達到：590m,水位高差達25m多，水位高度及變化成了樁基、承臺、墊塊和墩身施工的嚴重制約因素。,5,6,排生巴拉河大橋橋址圖,東岸全景圖,西岸全景圖,7,2.2工程地質(zhì)2.2.1地形地貌工程所處為構(gòu)造剝蝕中低山區(qū)，區(qū)內(nèi)地層較簡單，覆蓋層為河谷沖洪積及山坡殘坡積，基巖主要為變質(zhì)巖。本橋處于河谷之間，河谷呈近似對稱“U”型，西岸坡度大于60，大部分裸露；東岸坡度約45，下部基巖裸露，中上部殘破積層覆蓋。河床寬約80m，613高程河谷寬220m，兩岸山脊高程大于640m，河床底面高程570m。河床水流平穩(wěn)為深潭，底部大部分是水庫形成后淹沒的山坡田地，土質(zhì)、砂礫和卵石的覆蓋層很薄。總的體現(xiàn)由東南向北西地形逐漸低緩的地貌特征，受峽谷切割及貴州高原影響，山勢陡峭，交通閉塞。,8,2.2.2地層巖性基巖為上元古界下江群清水江組地層，巖性為變余凝灰質(zhì)板巖，新鮮巖石致密堅硬，抗風化能力較強，山體完整穩(wěn)定，巖土層按其成分分類主要有粉質(zhì)粘土、卵石土、角礫土、變余凝灰質(zhì)板巖等。河床表層為砂夾卵石土，厚約0.52m；中層為強風化板巖，厚約35m；底層為弱風化板巖。2.2.3不良地質(zhì)本橋未見不良地質(zhì)與特殊巖土。2.2.4地震情況根據(jù)中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖（GB18306），本區(qū)地震動峰值加速度0.05g,地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，為小于六度地震區(qū)。,9,排生巴拉河大橋地質(zhì)圖,地層巖性圖,地形地貌圖,10,2.3氣象情況橋址屬亞熱帶濕潤季風氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，氣候溫和，雨量充沛，陰雨天多，無霜期320天，四季不甚分明。年平均氣溫1416，極端最高氣溫一般為3437，極端最低氣溫一般為-7-10。年平均降水量12001500毫米，510月份為雨季，占年降雨量的80%，本流域洪水均由暴雨形成，洪水主要發(fā)生在67月，最大洪峰流量為2240m3/s，本流域山高坡陡，洪水匯流速度快，洪水過程暴漲暴落，洪水歷時一般13天，洪水過程線以單峰為主。,三、施工總體規(guī)劃,3.1施工組織機構(gòu)排生巴拉河大橋施工組織機構(gòu)圖,11,項目總工程師,技術(shù)室技術(shù)負責人1人施工員2人,測試室試驗管理2人測量管理2人,安質(zhì)室安全、質(zhì)量管理1人,治安環(huán)保室治安、環(huán)保員1人,樁基工班,橋梁一工班,橋梁二工班,橋梁三工班,鋼筋加工工班,12,施工隊伍布設(shè)主要分為五個作業(yè)班組：1.樁基工班：負責鉆孔樁的施工；2.橋梁一工班：負責承臺、墊塊和墩臺的施工；3.橋梁二工班：負責承臺、墊塊和墩臺的施工；4.橋梁三工班：負責懸臂梁的掛藍施工；5.鋼筋加工工班：全橋鋼筋半成品的加工和運輸。,13,3.2總體布局3.2.1鋼筋加工場鋼筋加工場設(shè)置在DK535+300附近，面積大小約為5030m；鋼筋場地面硬化采用20cm厚的C15砼。3.2.2混凝土供應(yīng)混凝土采用東岸的7#拌合站集中拌制，混凝土罐車運輸?shù)綕仓F(xiàn)場，采用泵送法或吊車輔助料斗進行混凝土施工。3.2.3施工用電排生巴拉河大橋供電線路擬設(shè)置一臺1000KVA變壓器供此大橋施工用。同時配備1臺250KW內(nèi)DK535+340燃機發(fā)電機組作施工備用電源。3.2.4施工、生活用水巴拉河所經(jīng)地段，其水質(zhì)符合飲用標準，與水務(wù)局和此處管理站等單位進行協(xié)調(diào)，達到直接抽取地下水源和河水作為飲用和施工用水。3.2.5施工通訊大橋施工地點附近通信信號較好，通訊手段采用手機、輔以對講機等方式，以確保施工通訊通暢。,14,3.2.6施工便道總結(jié)前期調(diào)查情況，結(jié)合周圍實際地形，施工區(qū)內(nèi)山坡較多，溝谷縱橫，進出場道路條件較差，須新建和利用既有道路拓寬以滿足施工需要，本橋施工便道擬選擇設(shè)置在大橋兩頭，直通道巴拉河兩側(cè)岸邊。施工便道結(jié)合地形布置，盡量利用山間、鄉(xiāng)村道路和耕道進行改造，以減少土石方工程量，設(shè)計便道路基寬4.5m，路面寬度3.5m,曲線或地形復(fù)雜地段適當加寬，每間隔100m左右（或轉(zhuǎn)彎處）設(shè)置長20m、寬6m的會車道一處。單面橫坡排水,坡度2%，根據(jù)實際地形及防、排洪要求設(shè)置排水溝,沖溝地段設(shè)置集水井（陡坡較大路段設(shè)置分級跌水）。便道設(shè)30cm厚片石基床，20cm厚穩(wěn)定碎石路面（不良地質(zhì)地段采用20cm厚C35混凝土）,以滿足載重施工車輛順利通行。便道與既有道路相交處采用平面順接方式過渡，跨越溝渠處根據(jù)溝渠的流水量大小，埋設(shè)2排預(yù)制鋼筋砼圓形管涵，管徑為800mm，以滿足施工期間或汛期的正常排水。便道斷面示意如下圖1所示。,15,16,3.3主要施工機械排生巴拉河大橋的主要施工機械表表1,17,排生巴拉河大橋的主要施工機械表表2,四、總體施工方案,由于本橋位于巖寨水庫山區(qū)，沒有等級公路通此橋，交通非常閉塞。按照調(diào)跨后的設(shè)計來制定此施工方案，本橋兩個深水基礎(chǔ)擬采用鋼管樁和護筒共同支撐鉆孔平臺的施工方法，以此平臺，樁基采用重力式?jīng)_擊鉆成孔，高樁承臺采用鋼吊箱施工。4.1鉆孔平臺搭設(shè)本橋3#和4#墩為深水基礎(chǔ)，需要搭建兩個鉆孔平臺，先利用管樁支撐簡易平臺，插打護筒，然后把所有的管樁、護筒連接成整體，在其上搭設(shè)貝雷梁、型鋼、鋼板，構(gòu)成鉆孔平臺。根據(jù)3#和4#墩位在河道中所處位置以及通航要求，插打管樁和護筒采取交替施工，即先插打每排護筒周邊的管樁，利用插打好的管樁安放貝雷梁鋪設(shè)簡易護筒插打平臺，安放導向設(shè)備，插打護筒。,18,19,4.2樁基施工本橋是群樁基礎(chǔ)，樁徑分兩種：0#1#和5#墩臺樁基為d=1.25m樁徑；2#墩樁基為d=1.50m樁徑；3#4#墩樁基為d=1.80m樁徑。3#和4#墩深水基礎(chǔ)，采用4排群樁，每個橋墩下共設(shè)16根樁，其余墩為淺水基礎(chǔ)。施工時根據(jù)現(xiàn)場實際情況和地質(zhì)條件等因素，對于3#和4#橋墩樁基，水深，受水壓影響大，擬采用鋼管樁和護筒共同支撐鉆孔平臺進行施工。樁基礎(chǔ)為嵌巖樁，采用沖擊鉆機成孔，樁身都必須嵌入基巖弱風帶（W2）3m。鋼筋籠在加工場內(nèi)集中制作，汽車吊整體吊裝就位，接頭焊接固定。水下混凝土灌注前采用二次清孔徹底清除孔底沉渣，混凝土集中拌合，混凝土輸送車送料，導管法灌注水下混凝土，一次澆注完成。,20,4.3承臺施工（1）水中承臺根據(jù)地質(zhì)情況以及施工時的水位、水流情況，采取不同的方法進行施工：對于水淺、水流不大、基底透水性弱時，直接采用筑島圍堰，抽干水后進行承臺施工。對于水較深、水流較大、基底透水性強時，利用搭設(shè)的鉆孔平臺，采用鋼吊箱，現(xiàn)場拼裝，分節(jié)下沉至基底后及時灌注封底砼，抽水后再進行承臺的施工。（2）陸地承臺則采用常規(guī)方法施工，機械配合人工放坡開挖，抽水后破除樁頭，澆筑墊層后施工承臺。鋼筋在鋼筋場統(tǒng)一加工，浮吊輔助運輸車吊運現(xiàn)場，人工綁扎?；炷敛捎冒韬险炯邪韬?，泵送或溜槽入模。,五、鉆孔平臺搭設(shè),5.1鋼護筒、鋼管樁制作根據(jù)河床的實際地質(zhì)情況，要想護筒、管樁能夠插打后自穩(wěn)，必須插打入覆蓋層4-5m。考慮到護筒要承受沖擊鉆錘頭的沖擊和碰撞，還有護筒加工、運輸、對接加長時不變形和易于接長焊接施工要求，選定鋼護筒的壁厚16mm，內(nèi)徑比設(shè)計樁徑大0.4m，直徑為2200mm。管樁用壁厚10mm的鋼板制成，直徑100cm。因鋼管樁是工程的輔助設(shè)施，根據(jù)鋼管樁直徑較小，壁厚較薄的特點，采用小型的振動錘施工，滿足施工需要即可。鋼護筒采用厚16mm的鋼板卷制焊接而成，鋼材材質(zhì)均采用Q235鋼板。為防止護筒插打過程中遇巖石底部卷口，最下部一節(jié)護筒采取焊接高1m的Q345鋼板卷制成刃腳。根據(jù)正常蓄水位，鋼護筒長度選定為45m，根據(jù)浮吊的起吊能力，必須將護筒分節(jié)，護筒對接處切割成30坡口，兩個護筒對接在一起時開成30坡口，見下圖2：,21,22,23,5.2鋼護筒、鋼管插打施工施工工藝流程為：錨碇拋設(shè)浮舟定位鋼管樁導向裝置定位、安裝插打鋼管樁鋼管樁橫向聯(lián)系施工護筒下放平臺搭設(shè)護筒導向裝置的定位、安裝插打鋼護筒。5.2.1錨碇系統(tǒng)設(shè)置水中錨碇采用混凝土蛙式錨見示意圖3，岸上錨碇采用混凝土地錨見示意圖4，水中設(shè)4個錨碇，錨碇連接采用直徑20mm鋼絲繩與水上定位裝置相連。下一頁,24,返回,25,圖4,返回,26,5.2.2鋼管樁導向裝置定位、安裝鋼管樁主要作用是為了沉放鋼護筒，安裝樁基鋼護筒定位導向架，提供具有足夠剛度和穩(wěn)當、固定的工作平臺，并同時作為鋼平臺的支撐受力構(gòu)件之一。首先利用四個9.0m2.7m1.5m的浮舟舟節(jié)拼組成一個長18m、寬6.9m的浮式定位裝置，其上安放8根工40a工字鋼作為鋼管樁的定位梁及舟節(jié)的剛性連接梁，每個標準舟節(jié)上設(shè)置一臺5噸電動錨機使其于水中或岸上錨碇相連，通過調(diào)解錨索（鋼絲繩）長度來控制定位裝置在水中的位置，見圖5。在浮式定位裝置的端頭和中間部位分別焊接3個定位導向框架，此時定位裝置可同時定位3根鋼管樁的位置而不需要移動。定位導向框架采用32b工字鋼焊接，其內(nèi)截面尺寸應(yīng)比鋼管樁直徑大5cm，將浮式定位裝置對應(yīng)樁區(qū)錨碇到位后，鎖定錨機進行鋼管樁的插打。下一頁,27,返回,28,5.2.3鋼管樁的插打鋼管樁的吊裝和插打均利用50t浮吊，用50t浮吊起吊90kw震動錘進行作業(yè)，打樁過程中始終用全站儀交匯法控制鋼管樁樁位，防止管樁打偏打斜。10根鋼管樁施工結(jié)束后，進行平臺上部結(jié)構(gòu)拼裝，用現(xiàn)場的運輸船往返運送機具、材料，50t浮吊輔助拼裝。在管樁之間安裝兩組雙肢的貝雷梁，在貝雷梁面上安裝插打護筒的導向架及相關(guān)設(shè)備，鋪設(shè)作業(yè)面鋼板,預(yù)留鉆孔樁鋼護筒孔位，見圖6管樁施工平面示意圖。,29,30,5.2.4護筒打插當10根鋼管樁插打完畢后，施工橫向聯(lián)系將其連接為一整體結(jié)構(gòu)，橫向聯(lián)系采用40槽鋼在兩鋼管樁之間形成剪刀狀橫向聯(lián)系，安裝下放鋼護筒的導向裝置，導向裝置采用18018012mm角鋼與22b槽鋼焊接而成框架式的導向裝置，固定在鋼管樁起始平臺上，導向裝置上放2根45b工字鋼，做為下放承重梁，用以承受鋼護筒接長時的重量（見圖7）。將鋼護筒運至樁位處，用50t浮吊吊起，在上端臨時焊上牛腿，架在導向裝置上的承重梁上，逐節(jié)接長，使鋼護筒沿著導向裝置準確就位下沉，當焊接接長達到設(shè)計長度時，即可采用120KW振動錘振動下沉（見圖8）。測量控制在岸上設(shè)置控制樁，采用交匯法對每個樁位進行逐點定位，除在下沉護筒時檢查位置及垂直度外，護筒震動下沉固定后，隨時觀測護筒的位置變化情況，使其不致于因意外而影響樁位。鋼護筒施工完畢后，在其頂部焊接牛腿，鋪設(shè)主梁、分配梁，形成鉆孔作業(yè)鋼平臺。下一頁,31,返回,32,返回,33,5.2.5重、難點專項施工方案據(jù)地質(zhì)資料顯示，3#主墩處河床為厚薄不均的粉質(zhì)粘土，覆蓋層的厚度從2m5.0m不等；4#主墩處河床約為40斜坡，表層為卵石土，厚度從0m2.0m之間；中層為強風化板巖；底層為弱風化板巖。經(jīng)過計算，護筒、管樁插人深度小于2.0m的很難自穩(wěn)，因此要使護筒和管樁插打并自穩(wěn)，采取的措施如下：針對覆蓋層厚度不均情況，采用相對靈活的方法。對于墩位處覆蓋層厚度大于2.0m的，管樁從覆蓋層厚度較大的地方開始插打，當完成3根以上的管樁后，及時把三根管樁用40槽鋼，以剪刀撐形式焊接成整體，使之成為穩(wěn)固小平臺，之后利用小平臺作為輔助支撐點，進行后面的管樁和護筒的插打。對于覆蓋層厚度小于2.0m的墩位，拼裝3套插打鋼管樁浮箱，分別將3根管樁插打入巖，插打結(jié)束后，浮箱保持不動，及時利用40槽鋼，以剪刀撐焊接成穩(wěn)固小平臺，之后移走浮箱。以小平臺做基礎(chǔ)，插打平臺附近的管樁，并與小平臺及時連接焊接，擴大平臺的面積。為了增加小平臺的穩(wěn)定性，還可以向鋼管樁內(nèi)1/3部位灌入砂石，增加管樁的穩(wěn)定性。,34,針對河床坡度約為40，對于直徑220cm的護筒來說，護筒兩側(cè)的高差可達到195cm，對于薄覆蓋層的河床，插打護筒時必然出現(xiàn)護筒一側(cè)已經(jīng)落床，另一側(cè)還懸在水中，因缺少一側(cè)向的土壓力，護筒易沿著斜坡巖面下溜，造成護筒準確定位和插打困難。針對這些困難，遂采取如下解決方法：1）增長導向架的長度，使之伸到河床面，增加護筒的側(cè)向約束力，阻止護筒下溜；2）改變最下部一段護筒的鋼材和結(jié)構(gòu)，改用Q345的三級鋼材，為了增加護筒的入巖性能，將護筒最下部的邊緣，刨成30刃腳；3）在護筒的最下部焊接2.0cm15cm的合金鋼板，并伸出護筒5cm，間距50cm，增加護筒吃巖能力；4）施工過程中，還根據(jù)每個護筒底部的河床高程圖（用測錘的方法測出準確高程圖），把護筒的底部做成橢圓型，加大與河床密貼性，見下圖9。,35,36,插打順序：插打管樁和護筒，采取交替施工，即每完成一根管樁和護筒都要及時的焊接水平支撐和剪刀撐進行穩(wěn)固連接，慢慢擴充平臺面積，依次類推，每完成一排護筒，就擴大一次平臺面積，直至完成所有護筒和管樁的插打。每排管樁和護筒的插打順序按照水流方向，從水庫中間向岸邊靠攏，依次進行交替施工，見下圖。,37,38,5.3平臺搭設(shè)5.3.1平臺搭設(shè)工藝流程：拋錨浮舟定位鋼管樁導向裝置定位、安裝插打鋼管樁鋼管樁橫向聯(lián)接護筒下放平臺搭設(shè)鋼護筒導向裝置的定位、安裝完成第一排鋼護筒插打再次插打管樁，安放貝雷梁和護筒導向架插打第二排的護筒依次插打，完成鉆孔平臺搭建。5.3.2橫向聯(lián)系：管樁、護筒插打完畢后，施工橫向聯(lián)系將其連接為一整體結(jié)構(gòu)，橫向聯(lián)系采用40b槽鋼焊接在管樁與管樁，管樁與護筒，護筒與護筒之間，形成剪刀狀橫線聯(lián)系，之后在護筒、管樁的頂部焊接牛腿，鋪設(shè)主梁貝雷梁、32分配梁、方木和防滑的花紋鋼板，形成鉆孔作業(yè)鋼平臺，見下圖10。,39,40,5.3.3平臺技術(shù)優(yōu)勢根據(jù)實際施工現(xiàn)狀，采用鋼管樁和鉆孔灌注樁的鋼護筒同時作為施工平臺的受力結(jié)構(gòu)，僅在施工平臺的四周輔以少量的定位鋼管樁，從而節(jié)省鉆孔平臺中鋼管樁的消耗量，然后采取適當?shù)拇胧┖豌@孔順序，以確保施工平臺的穩(wěn)定與安全。此方法解決了在大型設(shè)備無法到場的情況下，利用管樁定位要求不高的特點，先選用體積不大的浮舟拼裝管樁的插打浮箱，在承臺范圍外，利用8根管樁焊接連成小初始平臺，再在第一排護筒和第二排護筒之間，承臺以外插打2根管樁，在其上放置貝雷梁，在貝雷梁和小初始平臺上安放護筒的導向架，完成護筒的插打施工，依次類推施工完所有的管樁和護筒，之后把所有的管樁和護筒焊接成一個整體，在其上鋪設(shè)主梁、附梁、鋼板，構(gòu)成了一個穩(wěn)固的鉆孔作業(yè)平臺（見圖11）。,41,圖11鉆孔平臺搭建過程示意圖,六、水上平臺鉆孔樁施工,6.1水上平臺鉆孔樁施工工藝6.1.1鉆孔將鉆機用運輸船運輸至現(xiàn)場浮吊吊放在樁位上，使鉆頭中心線對準樁孔中心，誤差控制在2cm以內(nèi)。并墊平支牢保證鉆機位置牢固不偏不移。對于河床地表傾斜，鉆頭容易偏位的樁位，在鉆孔前先往孔內(nèi)拋填片石，將孔底填平，然后準備開鉆。由于鉆頭直徑與護筒之間僅有較小的間距，鉆孔平臺與河床地面之間高度較高，很容易出現(xiàn)鉆頭打在護筒上造成漏漿的情況，因此從河床地表至接近鋼護筒底部2米左右范圍內(nèi)，要采用小沖程鉆進，以確保護筒底部地層的穩(wěn)定以及防止鉆頭打破護筒造成漏漿。當鉆頭鉆出護筒底口3米后，可根據(jù)地質(zhì)情況，適當增加沖程，加快鉆進速度。鉆進過程中保持孔內(nèi)水位并保持泥漿比重在1.2左右，采用掏渣筒排渣或利用外風管吸泥排渣，加快出渣速度，應(yīng)注意觀察水位，并及時補水，防止護筒被壓癟。當進尺較慢時要及時添加黏土或膨潤土，提高泥漿比重，以增加浮渣，提高鉆進速度。為了降低成本，我們采用泥漿循環(huán)處理，見下圖12。,42,43,圖12泥漿制備、循環(huán)處理系統(tǒng),44,6.1.2下放鋼筋籠、灌注砼（1）鋼筋籠在鋼筋加工場加工成型，根據(jù)運輸車長度和吊車、浮吊情況盡量采取整體加工，運輸船運至施工現(xiàn)場。對于樁長過長的鋼筋籠，鋼筋接頭采用擠壓套連接，加快鋼筋籠的下放速度，減少孔底沉渣厚度。（2）水下混凝土灌注：導管、料斗安裝完畢后，由于孔深造成鋼筋籠下放時間較長，在灌樁前必須進行二次清孔，達到要求后，立即進行混凝土的灌注。由于混凝土需要量大，水下灌注時間長，為保證混凝土質(zhì)量利用混凝土輸送泵泵送灌注，封底混凝土采用約9m3的儲料斗和2.5m3的大料斗同時下放灌注，以滿足封底混凝土用量，封完底后，將導管上提，用小料斗代替大料斗，以方便施工。當混凝土灌注至護筒底部附近接近河床面時，要增加測量頻率，觀察分析護筒底部是否有漏漿現(xiàn)象，如有，可采用二次封底的辦法，使混凝土面快速通過護筒底，進入護筒內(nèi)，防止出現(xiàn)邊灌邊漏，混凝土灌不起來的情況。如果采用此辦法仍出現(xiàn)嚴重的漏漿，可采用在護筒外邊丟放一圈砂袋，堆積在護筒與河床面交界處，將漏漿處堵住，然后繼續(xù)灌注。,45,6.2鉆孔樁的施工要點6.2.1要點一：在使用沖擊鉆成孔工程中，由于沖擊鉆的擴孔系數(shù)較大，尤其是通過河床覆蓋層和巖層的結(jié)合面處，擴孔導致護筒底部懸空，由于護筒本身的重力（護筒單根重約50t）作用下，護筒會突然下沉，并發(fā)生傾斜，造成不可挽回的施工事故。如果護筒傾斜超過施工要求，只有把護筒在水下切割成段，分段吊出，并在原位重新插打一根新護筒，造成損失巨大。因考慮到砼在灌注過程中，在護筒底部和巖層結(jié)合面處，易出現(xiàn)砼外泄到河床內(nèi)的情況，所以通過護筒適當?shù)母M（即護筒沉入孔內(nèi)，一般控制護筒跟進2.0m），可以解決砼外泄的難題。所以在鉆孔開始前，先去掉護筒和平臺剛性連接，用40槽鋼焊接成的“井”架把護筒卡在護筒的設(shè)計位置，保證護筒在跟進過程中水平位置不動。把護筒頂面（高出鉆孔平臺）接長2.5m，并在護筒頂部下50cm處焊接4個反向牛腿，保證護筒跟進控制在2.0m以內(nèi)，見下示意圖13。,46,圖13護筒“井”字架示意圖,47,6.2.2要點二：鉆孔樁采用重力式?jīng)_擊鉆機成孔，由于樁基總長度超過500m，泥漿浮渣的作用明顯降低，沉渣過多導致成孔速度減慢。采用直徑150mm普通鋼管（分節(jié)制成，用法蘭連接）伸到孔底，在鋼管底部焊接一個圓管的嘴子，嘴子上捆綁一根軟管，軟管的另一頭連接在平臺面上的空壓機分氣閥上。之后，鋼管上部用卷揚機懸吊著，把鋼管伸到孔底部附近，打開空壓機的閥門，有壓風通過軟管送到孔底，空氣再通過150mm的鋼管上升到平臺面上，同時把孔底的渣子帶到分渣箱內(nèi)，實現(xiàn)快速出渣速度，加快了成孔速度，出渣器見下圖14。護筒跟進控制器能很好的克服鉆進過程中出現(xiàn)的護筒突然下沉或傾斜的現(xiàn)象；出渣器，即可實現(xiàn)快速出渣成孔，又能使泥漿100%的回收利用，確保水庫水質(zhì)未受任何污染，實現(xiàn)了環(huán)保效益，具有很強的實用性。下一頁,48,圖14出渣器示意圖,返回,49,6.2.3要點三：當混凝土灌注至護筒底部附近接近河床面時，常常有砼外泄的情況出現(xiàn)。采用在護筒外邊丟放大量的大粒的碎石和裝滿砂石料的草袋，堆積在護筒與河床面交界處，將漏漿處進行封堵，然后繼續(xù)灌注砼，盡量放緩灌注速度，以期能通過護筒和河床的結(jié)合面，使護筒內(nèi)砼面能順利上升。,七、主墩承臺施工,深水基礎(chǔ)施工中，往往需要解決其施工中的防水、防土甚至還要防止沖刷、滑坡等問題，因此深水基礎(chǔ)的施工常常配以防水圍堰，本工程采用鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)。7.1鋼吊箱圍堰設(shè)計3#、4#主墩為深水基礎(chǔ)，承臺尺寸為15.817.64m，承臺底部距離正常蓄水位最大13米。承臺施工采用鋼吊箱圍堰施工，鋼吊箱設(shè)計尺寸為15.817.615m。根據(jù)鋼吊箱的使用功能，將其分為側(cè)板、底板、內(nèi)支撐、下放懸吊系統(tǒng)四大部分。其中側(cè)板、底板是吊箱圍堰的主要阻水結(jié)構(gòu)，根據(jù)鋼吊箱設(shè)計條件，我們對吊箱側(cè)板結(jié)構(gòu)的單壁、雙壁兩種方案進行了比較，單壁節(jié)省材料，加工方便，質(zhì)量容易控制，節(jié)省模板資金，下沉時間短，綜合考慮，單壁結(jié)構(gòu)優(yōu)于雙壁結(jié)構(gòu)，故側(cè)板選用單壁結(jié)構(gòu)。鋼吊箱構(gòu)造形式見下圖15。,50,51,52,7.1.1底板吊箱底板為井字梁結(jié)構(gòu)，由型鋼梁和6mm鋼板焊接而成。橫橋向20a槽鋼為主梁，共設(shè)置8道，在主梁上每30cm一道鋪設(shè)16槽鋼次梁，縱橋向安裝2道56b型工字鋼作下放承重梁。面板為6mm鋼板，面板與18根鋼護筒相交平面位置各留有直徑為2.3m圓孔洞，以利于吊箱下沉，具體見下圖16。,53,54,7.1.2側(cè)板采用單壁結(jié)構(gòu)，由型鋼和8mm厚A3鋼板焊制而成。側(cè)板高度13.0m，層高為4.2+4.2+4.6m,每層分為8塊，每邊2塊。分塊的原則主要是便于加工及運輸，避免產(chǎn)生超標變形。吊箱下層側(cè)板與底板及上、下層側(cè)板之間的水平縫和豎縫均采用M22螺栓連接，縫間設(shè)置10mm(壓縮后為3-4mm)泡沫橡膠止水帶以防漏水。下兩層側(cè)板的豎向加勁肋均為16槽鋼，上層側(cè)板的豎向加勁肋為14槽鋼，間距為300mm。側(cè)板的水平加勁肋均為16b槽鋼，間跨1000-500mm不等，隨水深而變化。上層面板為8mmA3鋼板，具體見下圖17。側(cè)板的作用是與底板(包括封底混凝土)共同組成阻水結(jié)構(gòu)，變承臺及部分墩身水中施工為陸上施工，另一用途是兼作承臺施工的外模板。,55,圖17側(cè)板斷面示意圖,56,7.1.3內(nèi)支撐內(nèi)支撐由外圈梁、水平支撐兩部分組成。（1）外圈梁：圈梁分為四層，設(shè)在吊箱側(cè)板外側(cè)，分別為第一道采用2I56a、第二、第三道外圈梁采用2I40a、最上端外圈梁采用2I32b。外圈梁與側(cè)板豎向加勁肋焊接，同一層內(nèi)的圈梁其端頭部位采用螺栓連接，使其四面圈梁形成一整體，圈梁的作用主要是承受水壓力傳遞的荷載，并將其傳給水平內(nèi)支撐。另一用途作為拼裝側(cè)板的靠模。除下層內(nèi)圈梁與側(cè)板之間采用連接焊縫焊接外，其余均采用間斷焊接。（2）水平支撐：設(shè)置四層，與外圈梁位置、材料均相對應(yīng)，縱、橫方向交叉設(shè)置，縱向(順橋向)為通長支撐，縱、橫向水平支撐相交處用支撐連接件連接。具體見下圖18。,57,58,7.2主要施工工藝鋼吊箱承臺主要施工順序：1、分塊制作鋼吊箱，駁船分塊拖運到施工現(xiàn)場。2、在鋼護筒上焊接牛腿，依次安裝底吊桿梁，底承重梁。3、拼裝底板,拼裝側(cè)板第一層。4、起吊下放一定的距離后，拼裝側(cè)板第二層，再拼裝側(cè)板第三層，下放到指定的位置。5、澆注封底混凝土。6、抽去鋼吊箱內(nèi)的所有水。7、施工承臺砼。具體施工工藝見：鋼吊箱承臺施工工藝框圖（圖19）,59,鋼吊箱分塊制作,鋼吊箱運輸,吊箱底板開樁孔,分塊、分節(jié)拼裝,預(yù)拼檢驗合格,鋼吊箱樁位測定,使用起吊扁擔梁,浮吊起吊,鋼吊箱密封檢查,懸吊系統(tǒng)布置,鋼吊箱下沉、就位,鋼吊箱定位鎖定,手動葫蘆調(diào)整誤差,吊箱封堵,60,灌注水下砼封底,砼達到強度,抽水,割護筒、鑿樁頭,清理基底（封底砼）,鋼筋加工、運輸,測量安放位置,綁扎鋼筋,灌注承臺砼,養(yǎng)護,冷卻管內(nèi)灌漿,布置冷卻管,鋼筋原材料檢查,砼原材料檢驗,砼拌和、運輸、泵送入槽,循環(huán)水散熱,拆除鋼吊箱模板,抽出冷卻管內(nèi)水,圖19鋼吊箱承臺施工工藝框圖,61,7.3吊箱底板、側(cè)板的拼裝和下放7.3.1準備工作（1）鋼護筒外側(cè)障礙物的探測及處理在鉆孔平臺及鉆孔灌注樁施工時鋼護筒外側(cè)可能留有一些接長時的牛腿或吊耳，為保證鋼吊箱能順利下放到位，須對其外側(cè)進行探測，用厚10mm的Q235鋼板做成直徑比護筒外徑大50mm的鋼帶抱箍水平套入鋼護筒慢慢下放。檢查能否下落到吊箱的設(shè)計標高，對檢測抱箍不能落到位的護筒，須潛水員水下探明并及時處理。（2）吊箱底板開孔設(shè)計利用重球法測量護筒垂直度和傾斜方向，推算出鋼吊箱底板在沉到位處鋼護筒的中心與拼裝處鋼護筒中心的相交圓，并用光滑線包絡(luò)，考慮到誤差，將其周邊加大2cm，作為吊箱底板實際開孔的大小。（見下圖20）。,62,圖20底板實際開孔圖,63,（3）鋼護筒外側(cè)牛腿的焊接根據(jù)施工時的水位和護筒垂直度校核所必須的高度在水面上1.5m處的鋼護筒設(shè)置牛腿（護筒距水面3.0m高）。在承臺四周的護筒上設(shè)置了4個長0.8m高0.7m的大牛腿，在其余護筒上設(shè)置4個長0.5m高0.5m的小牛腿，形成一個底板拼裝的工作平臺。（4）導向裝置的設(shè)置在鋼吊箱下沉過程中，為克服水流、波浪及風等對其下沉可能造成的傾斜和定位精度的影響，在四周的四根護筒上設(shè)置導向裝置，其采用工32工字鋼與護筒焊接，與吊箱接觸面用砂輪磨光滑，并于吊箱側(cè)板留有2cm的間距。,64,7.3.2施工步驟：（1）在牛腿平臺上測量放線縱橫主梁位置，并作出定位標記。（2）在分塊上畫出縱、橫主梁中心線，按安裝順序與平臺定位標志重合。（3）安裝順序：依靠大里程、小里程方向的浮吊分別在兩邊同時安裝，中間部分起重設(shè)備不能到位分成桿件和板面，人工依次安裝。（4）底板安裝就位后，人工在水上的小浮箱上進行施焊和檢測。底板拼接好后以此作為操作平臺，放樣出壁體位置，拼接第一節(jié)側(cè)板。側(cè)板從大里程、小里程方向同時拼接，為保證鋼吊箱整體平衡，須兩塊對稱安裝。壁體安裝時采用20t浮吊和10t手拉葫蘆輔助定位。每節(jié)吊箱連接采用拴接，連接完成后需檢查其密閉情況，檢驗合格后方可下沉，再繼續(xù)下一節(jié)吊箱接高。（5）第一節(jié)鋼吊箱下放底板安裝就位后安裝護筒頂部的下放系統(tǒng)墊梁及主承重梁，并將吊桿錨固在底板的主承重梁上，吊桿上部連接下放千斤頂及各扁擔梁，各主承重梁必須在同一水平面上，調(diào)節(jié)千斤頂使其油壓表在同一油壓位置，起動千斤頂將底節(jié)鋼吊箱緩緩吊起，當鋼吊箱脫離護筒牛腿時停止起吊，割除牛腿，然后起動千斤頂把底節(jié)鋼吊箱緩緩下放到水中。為保證四個吊點受力均勻，四臺千斤頂?shù)膲毫Ρ碜x數(shù)應(yīng)相同，并在鋼吊箱外壁畫上吃水線以便觀察。同理下放第二節(jié)鋼吊箱。,65,7.3.3千斤頂同步下放法單壁鋼吊箱的下放采用千斤頂同步下放法，此下放方法在下放過程中平穩(wěn)，容易控制，施工誤差小。首先在鉆孔樁的護筒上焊接牛腿，在牛腿上放置吊箱底板、縱橫梁及底模板，然后拼裝吊箱底節(jié)側(cè)板，然后由固定在起吊梁上的千斤頂同步提升或下降在吊箱底板上安裝的32精軋螺紋鋼使得吊箱下沉。其千斤頂起吊梁的固定方式既力的傳遞、支撐方式有兩種，一種是由鋼管樁作為主要的受力支撐點，一種是以鋼護筒作為主要的受力支撐點，由于考慮本橋采用直徑為1m的鋼管樁作支撐受到水深（最深處達到50m）鋼管樁撓度大且需要鋼管樁的數(shù)量大，吊箱拼裝困難等因素的影響，故采用鋼護筒作為吊箱下放的支撐受力點。（如圖21）,66,67,吊箱下放懸吊系統(tǒng)由縱、橫梁、主下放梁、吊桿及鋼護筒組成。其作用是下放鋼吊箱并承擔吊箱靜載及封底混凝土恒載。（1）橫梁：橫(縱橋向)梁，分別設(shè)在鋼護筒頂上，每排橫梁由工32a工字鋼組成，其支點設(shè)專用支座(牛腿)焊接于護筒內(nèi)側(cè)，采用U型螺栓將其固定在鋼護筒內(nèi)側(cè)的專用支座(牛腿)上。橫梁的作用是支承縱梁，并將縱梁傳遞的荷載(通過護筒)傳給基樁。（2）縱梁：縱(橫橋向)梁設(shè)置在橫梁上，采用2工45b工字鋼組成?？v梁的作用是支承吊桿，并將吊桿荷載傳給橫梁。（3）主下放梁：主下放梁采用2工56b工字鋼組成，其置于縱梁上方縱橋向布置，主要作用是鋼吊箱下放的承重梁，其承擔鋼吊箱的自重和封底混凝土的恒載。每主下放梁上布置兩個1.1m長扁擔梁，內(nèi)置一個200t穿心式千斤頂，扁擔梁左右穿=32mm精軋螺紋粗鋼筋，與底板下放承重梁相對應(yīng)。（如圖22）,68,圖22千斤頂布置示意圖,69,（4）吊桿：吊桿由=32mm精軋螺紋粗鋼筋及與之配套的連接器、螺帽等組成。吊點采用在每根護筒周圍布置4個吊點，其主要作用是在吊箱澆注封底混凝土時起懸吊作用。吊桿下端固定到底板的主梁上，上端固定到下放懸吊系統(tǒng)的縱梁上。吊桿的作用是將吊箱靜載及封底混凝土的重量傳給縱梁。（如圖23）,圖23吊桿連接示意圖,70,7.3.4鋼吊箱的下放流程：第一步：上部小扁擔梁螺母松開；第二步：千斤頂頂起（送油）；第三步：下部小扁擔梁螺母松開；第四步：千斤頂降落（回油）。如此反復(fù)循環(huán)至吊箱下放到設(shè)計位置。選用YDC2000型穿心式千斤頂行程為20cm，每次下放使其油缸伸縮在15cm之內(nèi)，不得超出行程范圍。下放過程中應(yīng)隨時監(jiān)控吊箱側(cè)板頂面高差，使其控制在5cm之內(nèi)，在距吊箱下放設(shè)計標高20cm時，進行吊箱的找平，平面高差控制在設(shè)計范圍內(nèi)。下放完畢后應(yīng)鎖緊所有下放梁的吊桿螺母，使其都均勻受力，鎖緊下扁擔梁的吊桿螺母，拆除上扁擔梁，吊出千斤頂，進行鋼吊箱封底混凝土的施工。,71,7.3.5吊箱定位與堵漏吊箱沉至設(shè)計高程后，復(fù)核其平面位置，如不滿足要求，可將千斤頂安放在四個角的4個護筒外壁與吊箱側(cè)板之間調(diào)整吊箱位置，待其滿足要求后，在四個角的4個護筒與吊箱側(cè)板之間用定位器(短型鋼)焊接定位。然后潛水員下水，將底板堵漏封板緊固到護筒上。每個護筒孔洞堵漏封板由2塊弧形鋼板用螺栓拼成一個環(huán)形板，下沉吊箱前，將封板初步安設(shè)在底板護筒洞口周圍，此時封板的內(nèi)徑應(yīng)大于底板洞口直徑以利于吊箱下沉。如圖2