鐵路橋梁鋼板樁圍堰施工方案一、施工概述1.1定義與功能鋼板樁圍堰是通過打入帶鎖口的熱軋型鋼鋼板樁形成的臨時(shí)擋水結(jié)構(gòu)，主要功能包括：隔離施工區(qū)域水體，創(chuàng)造干燥作業(yè)環(huán)境；承受水壓力、土壓力及施工荷載；保護(hù)基坑周邊土體穩(wěn)定，防止水土流失。本方案適用于水深5-15m、流速≤2m/s的鐵路橋梁基礎(chǔ)施工，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不超過18個(gè)月。1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工全過程需符合《鐵路橋涵施工規(guī)范》（TB10203-2025）、《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》（TZ210-2025）及《鋼板樁圍堰施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求，關(guān)鍵工序合格率需達(dá)100%，滲漏量控制在≤0.1m3/(m·d)。二、圍堰類型選擇2.1方案比選類型適用條件成本指數(shù)施工效率環(huán)保性能鋼板樁圍堰深水、軟土地層1.2高優(yōu)土石圍堰水深＜4m、流速平緩0.6中中雙壁鋼圍堰深水、潮汐影響區(qū)域2.5低優(yōu)本工程因主墩位于河道深水區(qū)（最大水深9.8m），且地質(zhì)勘察顯示河床為粉質(zhì)黏土夾粉砂層，綜合選定SP-IV型拉森鋼板樁圍堰方案，樁長18m，鎖口型截面，單根重量76.1kg/m。2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)圍堰平面尺寸：26m×18m（順橋向×橫橋向）鋼板樁型號：SP-IV型，有效寬度400mm，截面模量2030cm3/m內(nèi)支撐體系：三道Φ609×16mm鋼管支撐，水平間距3m設(shè)計(jì)水頭差：8.5m，抗傾覆安全系數(shù)≥1.5，抗滑移安全系數(shù)≥1.3三、施工準(zhǔn)備工作3.1現(xiàn)場勘查與測量地質(zhì)勘察：采用地質(zhì)雷達(dá)配合鉆孔取樣，查明河床以下20m范圍內(nèi)土層分布，重點(diǎn)標(biāo)注粉砂層埋深（4.2-6.7m）及承壓水水頭（7.3m）水文監(jiān)測：連續(xù)72小時(shí)觀測水位變化，記錄最高水位+3.2m、最低水位+0.8m，流速峰值1.7m/s控制網(wǎng)建立：布設(shè)四等三角控制網(wǎng)，采用全站儀按極坐標(biāo)法放樣，圍堰軸線偏差控制在±50mm內(nèi)3.2材料與設(shè)備準(zhǔn)備鋼板樁檢驗(yàn)：逐根檢查樁身彎曲度（≤1%L）、鎖口精度（通過2m標(biāo)準(zhǔn)樁試驗(yàn)），對3處局部變形樁進(jìn)行冷彎校正設(shè)備配置：打樁設(shè)備：250t液壓振動(dòng)錘（激振力2000kN）吊裝設(shè)備：50t履帶吊（主臂長36m）監(jiān)測設(shè)備：測斜儀（精度0.1mm/m）、應(yīng)力傳感器（量程0-500MPa）材料儲備：鋼板樁280根（含10%備用量）、型鋼支撐120m、防滲土工布（300g/m2）1200m23.3施工平臺搭設(shè)采用鋼管樁平臺，Φ630×8mm鋼管樁按3m×3m網(wǎng)格布置，頂面鋪設(shè)30mm厚鋼板，平臺承載力驗(yàn)算≥25kPa，設(shè)置4處沉降觀測點(diǎn)。四、主要施工流程4.1鋼板樁施打?qū)蚣馨惭b：采用2I45b型鋼制作雙層導(dǎo)向架，內(nèi)側(cè)間距406mm（含2mm施工間隙），導(dǎo)向架軸線偏差≤30mm打樁順序：從上游中間向兩側(cè)對稱施打，最后在下游合龍，單日最大施打數(shù)量控制在36根沉樁控制：起始樁：采用經(jīng)緯儀雙向控制垂直度，偏差≤0.5%常規(guī)樁：采用屏風(fēng)式打入法，每次推進(jìn)3-5根，樁頂標(biāo)高偏差控制在±100mm合龍段：預(yù)留2根樁位，采用特制楔形樁（斜度1:20），合龍間隙≤30mm4.2內(nèi)支撐安裝安裝順序：自下而上分級施工，第一道支撐距河床面1.2m，第二道距第一道3.5m，第三道距第二道3.0m節(jié)點(diǎn)處理：支撐與鋼板樁間設(shè)置鋼牛腿（20mm厚鋼板），采用M30高強(qiáng)螺栓連接，節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度≥250MPa預(yù)加應(yīng)力：每道支撐安裝后施加15%設(shè)計(jì)軸力的預(yù)緊力，采用扭矩扳手控制（扭矩值450N·m）4.3基坑排水與清淤排水系統(tǒng)：設(shè)置4臺Φ150mm潛水排污泵（揚(yáng)程15m，流量100m3/h），沿圍堰內(nèi)側(cè)布置300mm寬排水溝清淤作業(yè)：采用抓斗式挖泥船配合高壓水槍，清淤深度至設(shè)計(jì)基底以上30cm，淤泥采用密閉罐車運(yùn)至指定消納場基底處理：鋪設(shè)300mm厚級配碎石墊層，采用平板振動(dòng)器振搗密實(shí)，壓實(shí)度≥93%4.4水下混凝土封底導(dǎo)管布置：采用Φ300mm鋼導(dǎo)管，按梅花形布置8個(gè)澆筑點(diǎn)，導(dǎo)管距坑底高度250-300mm混凝土參數(shù)：C30水下混凝土，坍落度200±20mm，初凝時(shí)間≥8h，擴(kuò)散度≥450mm澆筑工藝：首批混凝土量：≥8.5m3，保證導(dǎo)管埋深≥1.0m澆筑速度：≥20m3/h，連續(xù)作業(yè)不中斷終凝養(yǎng)護(hù)：采用蓄水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥14d，強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值85%后方可抽水五、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)5.1防滲施工技術(shù)鎖口密封：施打前在鎖口內(nèi)涂抹黃油-滑石粉（1:1）混合物，接縫處采用橡膠止水條（膨脹倍率≥250%）帷幕注漿：對粉砂層段采用Φ50mm袖閥管注漿，水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，初凝時(shí)間30-60s），注漿壓力0.8-1.2MPa滲漏處理：發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)后，采用“快凝水泥+棉絮”填塞，水壓較大時(shí)采用雙液注漿機(jī)進(jìn)行定點(diǎn)注漿5.2動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容：鋼板樁位移：采用測斜儀監(jiān)測深層水平位移，預(yù)警值30mm支撐軸力：每道支撐布設(shè)6個(gè)應(yīng)力傳感器，預(yù)警值2800kN水位觀測：圍堰內(nèi)外各設(shè)2個(gè)水位計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測水頭差數(shù)據(jù)處理：建立BIM模型進(jìn)行可視化分析，監(jiān)測頻率為：施工期：1次/4h穩(wěn)定期：1次/24h預(yù)警值觸發(fā)時(shí)：加密至1次/1h5.3潮汐應(yīng)對措施施工窗口期：每日選擇平潮時(shí)段（約2小時(shí)）進(jìn)行鋼板樁施打，避開漲落潮流速峰值應(yīng)急儲備：在圍堰頂部設(shè)置擋浪墻（高度1.2m），儲備200m2防水帆布及4臺應(yīng)急抽水泵潮汐計(jì)算：采用調(diào)和分析方法預(yù)測未來7天潮汐曲線，提前24小時(shí)規(guī)劃作業(yè)內(nèi)容六、質(zhì)量安全保障措施6.1質(zhì)量管理體系三級檢驗(yàn)制度：班組自檢：每完成10根鋼板樁檢查一次垂直度項(xiàng)目部復(fù)檢：每日對支撐軸力進(jìn)行復(fù)核監(jiān)理驗(yàn)收：關(guān)鍵工序（合龍、封底）留存影像資料材料控制：鋼板樁進(jìn)場需提供材質(zhì)證明書（Q355B），并抽樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)（抗拉強(qiáng)度≥520MPa，延伸率≥20%）6.2安全防護(hù)措施高空作業(yè)：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，走道滿鋪防滑鋼板，作業(yè)人員配備雙鉤安全帶用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝剩余電流保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA）有限空間：基坑內(nèi)設(shè)置4處逃生通道，配備四合一氣體檢測儀（O2、CO、H2S、可燃?xì)怏w）6.3應(yīng)急預(yù)案圍堰滲漏：啟動(dòng)備用注漿設(shè)備，采用Φ25mm注漿管進(jìn)行雙液注漿，注漿壓力控制在1.5倍水頭壓力支撐失穩(wěn)：立即停止抽水，啟動(dòng)應(yīng)急頂推裝置（最大頂力500kN），同步組織人員撤離臺風(fēng)預(yù)警：提前24小時(shí)完成機(jī)械設(shè)備錨固，鋼板樁頂部采用Φ20mm鋼絲繩拉結(jié)固定七、圍堰拆除與回收7.1拆除流程準(zhǔn)備工作：清除圍堰內(nèi)雜物，恢復(fù)水位至內(nèi)外平衡（水頭差≤0.5m）拆除順序：自上而下拆除內(nèi)支撐→從下游合龍段開始拔除鋼板樁→分段清理鎖口設(shè)備配置：采用50t履帶吊配合振動(dòng)錘（激振力1500kN），配備液壓夾樁器（夾持力300kN）7.2材料回收利用鋼板樁修復(fù)：對98根有鎖口變形的鋼板樁進(jìn)行冷彎校正，采用磁粉探傷檢測焊接質(zhì)量支撐系統(tǒng)：鋼管支撐切割后進(jìn)行噴砂除銹（Sa2.5級），涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm）回收率指標(biāo)：鋼板樁回收率≥95%，型鋼支撐回收率≥90%，木材回收率≥85%7.3環(huán)保措施水體保護(hù)：拆除前設(shè)置雙層防滲膜（HDPE+土工布），防止鐵銹污染噪聲控制：采用低噪聲液壓錘（晝間≤70dB，夜間≤55dB），夜間施工辦理許可手續(xù)場地恢復(fù)：拆除完成后清理河床至原始標(biāo)高±300mm，種植水生植物恢復(fù)生態(tài)八、施工進(jìn)度計(jì)劃工序名稱工期（天）開始時(shí)間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備15第1天測量控制網(wǎng)驗(yàn)收鋼板樁施打12第16天圍堰合龍內(nèi)支撐安裝8第28天第三道支撐預(yù)緊完成基坑排水清淤5第36天基底驗(yàn)收水下混凝土封底3第41天混凝土強(qiáng)度達(dá)C25基礎(chǔ)施工60第44天承臺混凝土澆筑完成圍堰拆除10第104天鋼板樁回收率驗(yàn)收九、資源配置計(jì)劃9.1機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率備注液壓振動(dòng)錘VM25001臺185kW帶自動(dòng)垂直度控制系統(tǒng)履帶吊SCC500E1臺213kW主臂36m潛水排污泵150QW100-156臺15kW含備用2臺混凝土輸送泵HBT80C1臺110kW輸送距離300m9.2人力資源配置管理人員：