水中橋墩開挖施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本工程為跨河橋梁水中墩基礎(chǔ)施工項目，橋梁全長1200米，其中主橋長680米，共設(shè)置12個水中橋墩，采用樁基礎(chǔ)承臺結(jié)構(gòu)形式。工程位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，施工區(qū)域河道寬度約180米，平均水深6.5米，最大流速1.8m/s，河床覆蓋層以松散卵石層為主，下伏中風(fēng)化砂巖。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，墩位處地下水位與河流水位基本一致，需采用圍堰排水施工工藝。主要工程量包括：直徑1.8米鉆孔灌注樁144根（平均樁長32米），8m×6m×2.5m鋼筋混凝土承臺12個，墩身高12-18米不等。施工周期需跨越一個汛期，計劃總工期480天，其中水中作業(yè)關(guān)鍵線路工期210天。二、施工總體部署1.施工分區(qū)規(guī)劃將12個水中橋墩劃分為A、B、C三個施工段，每段4個墩位，采用平行作業(yè)方式。每個施工段配置一套圍堰系統(tǒng)和鉆孔設(shè)備，形成流水作業(yè)。施工順序遵循"先深后淺、先主后次"原則，優(yōu)先施工主航道墩位，避開汛期對深水區(qū)域作業(yè)的影響。2.施工平面布置臨時設(shè)施區(qū)：在河岸線20米外設(shè)置材料倉庫、混凝土拌合站、鋼筋加工棚及辦公生活區(qū)，采用彩鋼板房搭建，面積約1200㎡。棧橋系統(tǒng)：沿橋梁中心線方向搭設(shè)6米寬鋼棧橋，總長220米，承載能力不低于50t。棧橋兩側(cè)設(shè)置2米寬人行道及防護(hù)欄桿，每隔30米設(shè)置錯車平臺。材料運(yùn)輸：采用100t浮吊配合50t履帶吊進(jìn)行水上材料轉(zhuǎn)運(yùn)，配置2艘150t運(yùn)輸駁船。3.施工設(shè)備配置設(shè)備類型規(guī)格型號數(shù)量主要用途旋挖鉆機(jī)SR360R3臺樁基鉆孔施工沖擊鉆機(jī)CFG-303臺巖層地質(zhì)鉆孔鋼板樁SP-IV型拉森樁600根圍堰支護(hù)振動錘DZJ-902臺鋼板樁打拔混凝土輸送泵HBT803臺混凝土澆筑泥漿處理系統(tǒng)ZJ-2003套鉆孔泥漿凈化柴油發(fā)電機(jī)250kW3臺備用電源三、施工準(zhǔn)備工作1.技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審：組織技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)行三級圖紙會審，重點核查墩位坐標(biāo)、樁基參數(shù)及承臺配筋，形成會審記錄并完成設(shè)計交底。施工方案編制：針對特殊工序編制專項方案，包括《鋼板樁圍堰施工方案》《水下混凝土澆筑工藝》等，并通過專家論證。測量控制網(wǎng)：建立高精度施工控制網(wǎng)，采用GPS-RTK進(jìn)行墩位放樣，平面位置偏差控制在±15mm內(nèi)，高程偏差±20mm。設(shè)置4個永久性水準(zhǔn)點，定期進(jìn)行復(fù)核。2.資源準(zhǔn)備材料儲備：提前儲備鋼材800t、水泥1500t、機(jī)制砂3000m3，所有材料經(jīng)第三方檢測合格后方可使用。鋼板樁進(jìn)場需檢查鎖口質(zhì)量，進(jìn)行試拼驗收。人員培訓(xùn)：對120名施工人員進(jìn)行專項培訓(xùn)，特種作業(yè)人員持證上崗。開展圍堰施工、水下焊接等特殊工序的實操考核，合格率達(dá)到100%。設(shè)備調(diào)試：對所有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行進(jìn)場驗收，旋挖鉆機(jī)需進(jìn)行成孔試驗，混凝土拌合站進(jìn)行配合比驗證，確保設(shè)備性能滿足施工要求。3.現(xiàn)場準(zhǔn)備河道清障：采用抓斗式挖泥船清理墩位處河床雜物，清淤范圍為承臺外擴(kuò)5米，深度至設(shè)計河床面以下1.5米。臨時排水：在棧橋兩側(cè)設(shè)置排水溝，配備4臺Φ150mm污水泵排除雨水。圍堰內(nèi)設(shè)置集水井，配置2臺Φ100mm潛水泵備用。安全防護(hù)：沿施工區(qū)域周邊設(shè)置警示浮標(biāo)，夜間懸掛警示燈。棧橋兩側(cè)安裝LED照明系統(tǒng)，照度不低于50lux。四、關(guān)鍵施工工藝1.鋼板樁圍堰施工（1）圍堰設(shè)計采用SP-IV型拉森鋼板樁，單根長度12米，圍堰平面尺寸為10m×8m的矩形結(jié)構(gòu)。設(shè)置雙層內(nèi)支撐，第一層支撐采用20a號槽鋼圍檁+Φ609mm鋼管支撐，第二層采用25a號槽鋼圍檁+Φ800mm鋼管支撐，支撐間距2.5米。（2）施工流程導(dǎo)向架安裝：采用型鋼制作導(dǎo)向架，確保鋼板樁插打精度。導(dǎo)向架設(shè)置在鋼平臺上，平面位置偏差控制在±50mm。鋼板樁插打：使用90t振動錘逐根插打，先打定位樁，再以定位樁為基準(zhǔn)雙向?qū)ΨQ施工。插打過程中采用全站儀實時監(jiān)測，垂直度偏差≤1%。圍堰合攏：合攏前精確計算剩余樁長，采用異形樁或切割加工進(jìn)行合攏調(diào)整，合攏間隙控制在30mm以內(nèi)。支撐安裝：分層開挖分層安裝內(nèi)支撐，每次開挖深度不超過2米，支撐安裝后需預(yù)加應(yīng)力，確保受力均勻。排水清淤：采用分級排水法，先抽至第一層支撐以下0.5米，安裝支撐后繼續(xù)抽水至設(shè)計基底標(biāo)高。清淤采用高壓水槍配合吸泥機(jī)，基底平整度控制在±150mm。2.鉆孔灌注樁施工（1）成孔工藝根據(jù)地質(zhì)條件采用"旋挖鉆+沖擊鉆"組合施工方法：松散覆蓋層：采用旋挖鉆干式成孔，配備泥漿護(hù)壁，泥漿比重控制在1.2-1.3，粘度22-25s。巖層段：更換沖擊鉆施工，采用低沖程（1-2米）開孔，正常鉆進(jìn)沖程3-4米，掏渣頻率控制在每小時1次。（2）關(guān)鍵工序控制孔位放樣：采用雙控法放樣，使用全站儀確定樁位中心，設(shè)置十字護(hù)樁，護(hù)樁距樁心不小于2米。鉆孔施工：開孔時慢速鉆進(jìn)，待鉆頭全部進(jìn)入地層后正常鉆進(jìn)。終孔后進(jìn)行孔徑、孔深、垂直度檢測，孔徑偏差≤50mm，孔深不小于設(shè)計值。清孔處理：采用換漿法清孔，清孔后泥漿比重1.1-1.2，含砂率≤4%，孔底沉渣厚度≤50mm。清孔完成后30分鐘內(nèi)必須澆筑混凝土。鋼筋籠制作安裝：鋼筋籠分節(jié)制作，長度9米/節(jié)，采用滾焊機(jī)加工。安裝時使用專用吊具，確保鋼筋籠居中，保護(hù)層厚度70mm，采用混凝土墊塊固定。水下混凝土澆筑：采用導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管直徑300mm，壁厚8mm，使用前進(jìn)行水密性試驗。首批混凝土量保證導(dǎo)管埋深≥1.0米，澆筑過程中導(dǎo)管埋深控制在2-6米，提拔速度均勻，避免導(dǎo)管拔出混凝土面。3.承臺施工（1）基底處理排水清淤完成后，鋪設(shè)300mm厚級配碎石墊層，碾壓密實度≥93%。采用C20混凝土澆筑100mm厚封底，封底混凝土摻加早強(qiáng)劑，3天強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值80%。（2）鋼筋工程鋼筋加工：承臺鋼筋采用HRB400E級鋼筋，主筋直徑25mm，間距150mm。鋼筋在加工棚集中制作，運(yùn)輸至現(xiàn)場綁扎。綁扎工藝：設(shè)置鋼筋支架確保保護(hù)層厚度，采用梅花形布置墊塊，墊塊強(qiáng)度不低于C40。墩身預(yù)埋鋼筋采用型鋼固定，位置偏差≤10mm。連接方式：主筋采用直螺紋套筒連接，連接接頭等級I級，同一截面接頭率≤50%，套筒外露絲扣≤2牙。（3）模板工程采用18mm厚酚醛覆膜竹膠板，背楞采用100×100mm方木，間距300mm。橫楞采用雙拼Φ48mm鋼管，間距600mm，對拉螺栓采用Φ16mm止水螺栓，間距600×600mm。模板安裝完成后進(jìn)行剛度、穩(wěn)定性檢查，接縫處粘貼海綿條防止漏漿。（4）混凝土工程配合比設(shè)計：采用C35P8抗?jié)B混凝土，摻加粉煤灰和聚羧酸減水劑，坍落度控制在180±20mm，初凝時間≥6小時。澆筑工藝：分兩層澆筑，每層厚度500mm，采用插入式振搗棒振搗，振搗間距≤500mm，振搗時間15-30秒。養(yǎng)護(hù)措施：澆筑完成后覆蓋薄膜保濕，終凝后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。當(dāng)氣溫低于5℃時采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，確?；炷翉?qiáng)度增長滿足要求。4.圍堰拆除承臺施工完成且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值80%后進(jìn)行圍堰拆除，拆除順序與安裝順序相反：先拆除內(nèi)支撐系統(tǒng)，采用切割法分段拆除，嚴(yán)禁整體推倒。鋼板樁采用振動錘配合起重機(jī)逐根拔除，拔樁前先振動1-2分鐘，待樁周土松動后再緩慢拔出。拔除的鋼板樁及時清理修復(fù)，堆碼整齊備用。拆除過程中監(jiān)測承臺位移，水平位移超過10mm時立即停止作業(yè)，采取加固措施。五、質(zhì)量控制措施1.原材料控制鋼材：每批鋼筋進(jìn)場需提供出廠合格證，按規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能和重量偏差檢驗，檢驗合格后方可使用?；炷粒簢?yán)格控制配合比，每工作班至少進(jìn)行2次坍落度檢測，抗?jié)B試塊每500m3留置一組，標(biāo)養(yǎng)試塊按規(guī)范要求留置。防水材料：止水帶、密封膠等防水材料需提供出廠檢測報告，現(xiàn)場抽樣送檢，不合格材料嚴(yán)禁使用。2.工序質(zhì)量控制測量復(fù)核：實行"三檢制"，即施工隊自檢、項目部復(fù)檢、監(jiān)理驗收，每道工序測量結(jié)果需經(jīng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)。隱蔽工程驗收：樁基鋼筋籠安裝、承臺鋼筋綁扎等隱蔽工程需拍照存檔，驗收合格后方可進(jìn)入下道工序。試驗檢測：樁基施工完成后進(jìn)行低應(yīng)變檢測和聲波透射檢測，檢測數(shù)量分別為總樁數(shù)的10%和20%，確保樁身完整性。3.質(zhì)量通病防治鉆孔偏斜：開孔前檢查鉆機(jī)平整度，鉆進(jìn)過程中定期檢查鉆桿垂直度，發(fā)現(xiàn)偏斜及時采用掃孔法糾正?；炷亮芽p：優(yōu)化配合比，控制水泥用量，澆筑完成后及時養(yǎng)護(hù)，避免溫差過大產(chǎn)生溫度裂縫。鋼筋保護(hù)層不足：采用高強(qiáng)度墊塊，梅花形布置，墊塊數(shù)量每平方米不少于4個，確保保護(hù)層厚度符合設(shè)計要求。六、安全生產(chǎn)管理1.安全防護(hù)體系組織架構(gòu)：成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)置專職安全員3名，各施工班組配備兼職安全員，形成三級安全管理網(wǎng)絡(luò)。制度建設(shè)：制定《水上作業(yè)安全規(guī)程》《高處作業(yè)管理辦法》等專項制度，實行安全生產(chǎn)責(zé)任制，簽訂安全責(zé)任書。應(yīng)急管理：編制防汛、消防、觸電等專項應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資，每季度組織一次應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力。2.專項安全措施水上作業(yè)防護(hù)：作業(yè)人員必須穿戴救生衣，棧橋兩側(cè)設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿，設(shè)置安全網(wǎng)。夜間作業(yè)配備足夠照明，危險區(qū)域設(shè)置警示標(biāo)志。高處作業(yè)防護(hù)：2米以上作業(yè)設(shè)置操作平臺，平臺滿鋪腳手板，設(shè)置防護(hù)欄桿和擋腳板。作業(yè)人員系掛安全帶，嚴(yán)禁酒后作業(yè)。臨時用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱實行"三級配電兩級保護(hù)"，水上設(shè)備設(shè)置防水罩，電纜架空敷設(shè)，嚴(yán)禁水下電纜有接頭。3.設(shè)備安全管理定期檢查：制定設(shè)備保養(yǎng)計劃，旋挖鉆機(jī)每工作200小時進(jìn)行一次一級保養(yǎng)，每月對起重設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查，確保設(shè)備性能完好。操作規(guī)程：特種設(shè)備操作人員必須持證上崗，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章作業(yè)。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時嚴(yán)禁進(jìn)行維修保養(yǎng)。船舶管理：施工船舶配備GPS定位系統(tǒng)和甚高頻對講機(jī)，嚴(yán)格遵守水上交通規(guī)則，嚴(yán)禁超載運(yùn)輸。七、環(huán)境保護(hù)措施1.水污染防治施工廢水處理：設(shè)置三級沉淀池，鉆孔泥漿經(jīng)處理后回用，廢水排放前檢測pH值、懸浮物等指標(biāo)，確保達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。生活垃圾管理：在施工現(xiàn)場設(shè)置分類垃圾桶，生活垃圾集中收集后由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)，嚴(yán)禁拋入河道。油料管理：機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)設(shè)置接油盤，防止油污泄漏。油料儲存設(shè)置防滲池，池底鋪設(shè)防滲膜，防止污染土壤和地下水。2.噪聲控制設(shè)備降噪：高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，沖擊鉆機(jī)采用低噪聲鉆頭，夜間22:00至次日6:00停止高噪聲作業(yè)。施工安排：合理安排施工時間，將鉆孔、混凝土澆筑等噪聲較大工序安排在白天進(jìn)行，減少對周邊居民影響。監(jiān)測措施：在施工邊界設(shè)置噪聲監(jiān)測點，定期監(jiān)測噪聲值，確保符合《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》。3.生態(tài)保護(hù)水土保持：施工場地周邊設(shè)置排水溝和沉沙池，防止水土流失。棄渣集中堆放，及時清運(yùn)至指定棄渣場。植被恢復(fù)：施工結(jié)束后對臨時用地進(jìn)行植被恢復(fù)，種植當(dāng)?shù)剡m生植物，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。野生動物保護(hù)：嚴(yán)禁捕捉野生動物，施工期間發(fā)現(xiàn)保護(hù)動物及時報告林業(yè)部門，采取保護(hù)措施。八、施工進(jìn)度計劃1.關(guān)鍵線路鋼板樁圍堰施工（30天）→鉆孔灌注樁（45天）→承臺施工（30天）→圍堰拆除（15天），總工期120天。2.進(jìn)度保障措施資源保障：高峰期投入勞動力180人，確保各工序連續(xù)施工。材料儲備滿足15天施工用量，避免材料短缺影響進(jìn)度。技術(shù)保障：成立技術(shù)攻關(guān)小組，針對復(fù)雜地質(zhì)條件制定專項施工方案，解決施工難題。機(jī)械保障：配備備用設(shè)備，旋挖鉆、混凝土泵等關(guān)鍵設(shè)備備用率100%，確保設(shè)備故障時能及時替換。3.進(jìn)度控制采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，每周召開進(jìn)度例會，分析進(jìn)度偏差原因，制定糾偏措施。當(dāng)實際進(jìn)度滯后計劃5%以上時，采取增加資源投入、調(diào)整施工順序等措施，確?？偣て谀繕?biāo)實現(xiàn)。九、驗收標(biāo)準(zhǔn)與程序1.驗收標(biāo)準(zhǔn)樁基工程：樁位偏差≤50mm，孔深≥設(shè)計值，樁身完整性達(dá)到Ⅰ類或Ⅱ