xx大桥基础施工方案
1 工程概况
xx大桥位于全长777.20米,本桥部分位于直线上,双线,无缝线路,线间距4.60m。主要设计结构形式为钻孔灌注桩基础,双线圆端型桥墩,空心轻型桥台,现浇双线简直箱梁。墩台基础均为φ1.25m及φ1.50m钻孔灌注桩,桩长25~76.5 m,承台厚度为2.5m。其中,1~14号墩身处于xx水库之中。 1.1 地形地貌
IDK370+0.04xx大桥跨越xx市xx镇xx水库,水库坝顶标高32.6m,坝宽4.8m,坝高9.9m,水深5~8m。在IDK371+017.5处跨越一处3m宽的泥结碎石村道。 1.2 水文地质资料
该段地表水体发育,桥梁跨越xx水库,常年积水,水量丰富,水深5~8m,雨季及暴雨时水量增大,水位升高。 2、施工方案 2.1原设计施工方案 (1)总体施工方案
根据设计方案要求,1-14号墩在水库之中,采取的总体施工方案是,先从14号墩沿各墩子位一侧搭设临时钢便桥连通各墩位,再各墩位置搭设钢平台进行施工的原则进行。浅水区采用钢板桩围堰施工,深水区采用双壁钢围堰进行。 (2)便桥及施工平台的搭设
该便桥桩号里程为IDK370+514~IDK370+960段,总长446米左右与施工现场便道连接贯通。按照施工要求,该桥为单层多排上承式贝雷结构。每跨桩段设一座施工平台以便桩基施工。在搭设便道的同时,为满足现场施工要求,在每个相应的墩身处搭设临时施工平台。施工大平台保证钻机及砼运输车等施工要求。 下部结构采用φ400mm*12mm钢管桩基础。上部结构:便桥及施工平台主梁用贝雷顺桥方向纵向排列,贝雷上分布工字钢,在分配梁上满铺钢板,钢板两侧焊接上钢管护栏。 (3)钢板桩施工
在施工便道及施工平台都搭设好后,按图纸要求,在水上进行钢板桩施做,
至钢板桩施打完成后,再进行后续的桩基、承台施工。
施工工艺:施工准备-测量放样-设置导桩框架-清理钢板桩-插打钢板桩-开挖基坑-硬化基底-设置内支撑-抽水堵漏-承台和墩身施工-拆除内支撑-拆除钢板桩。
(4)双壁钢围堰施工
施工工艺:双壁钢围堰制作及搭建组拼平台——原位拼装首节双壁钢围堰——安装限位装置及提升系统——提升下沉首节双壁钢围堰——接高钢围堰——灌注刃脚混凝土——吸泥下沉到设计高程——清理封底厚度部分的泥土——灌注封底混凝土——安装围堰内支撑——施工承台及墩身——拆除双壁钢围堰。 2.2现场实施方案 2.2.1围堰施工
根据现场实际情况,我部经过多方研究分析,最终决定对0-14号墩基础采用筑岛围堰的措施进行施工。
围堰施工顺序:筑岛围堰施工前从水库岸边14-15号墩间开始,沿线路右侧,便道与筑岛围堰同时施工进行逐渐至0号桥台。
筑岛围堰从14号墩处开始填筑,填料采用混合料,将用挖机将隧道弃砟与弃土按一定比例要求混合,后用装载机装运,由岸边开始逐渐向前推挤,避免直接倒入库中被水洗去泥土,填筑宽度应超出承台不小于3米同时一侧附带施工便道,以便后期施工。首层填筑应比水面高出50cm,首层填完后用压路机压实,压实处理时应注意观察顶面距水的高度,不得低于水面,压实作业完成后,将筑岛外围采用双层土工格栅包裹,用装载机铲运碎石及人工装砂袋压住土工格栅下边,使其紧贴水库底床,人工砂袋不少于3层,上边压在现已填筑的顶平面上,此时方可进行二次填筑。二次填筑高度每层不超过50cm,分层压实,直至设计要求高程。成型后如下图。
筑岛施工平面示意图土工格栅防护承台承台南宁广州施工便道土工格栅防护
施工完成后,及时挖除清理由于施工所造成的污染物,恢复现场。 2.2.2钢板桩施工
我部水中承台采用拉森钢板桩支护,长度为9米或12米。 2.2.2.1钢板桩施工的顺序
(1)钢板桩位置的定位放线。(2)挖沟槽。(3)安装导梁。(4)施打钢板桩瞩。(5)拆除导梁。(6)清理锚杆处标高的土方。(7)挖土。(8)排污管、渠箱施工。(9)回填石屑。(10)拔除钢板桩。
2.2.2.2 钢板桩施打
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全,是本工程施工最关键的工序之一,在施工中要注意以下施工有关要求:
(1)采用长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机(带震动锤机)施打,施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。
(2)打桩前,对钢板桩逐根检查,剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩,不合格者待修整后才可使用。
(3)打桩前,在钢板桩的锁口内涂油脂,以方便打入拔出。
(4)在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。
(5)施工时,将10-20根钢板桩成排插入导架内,使它呈屏风状,然后再施打。通常将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度,并严格控制垂直度,用电焊固定在围檩上,然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。
总之,施工中应根据具体情况变化施打顺序,采用一种或多种施打顺序,逐步将板桩打至设计标高,一次打入的深度一般为0.5-3.0米。
(6)密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证钢板桩顺利合拢;特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩,若没有此类钢板桩,则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
(7)打入桩后,及时进行桩体的闭水性检查,对漏水处进行焊接修补,每天派专人进行检查桩体。
板桩四周的分配粱及内支撑大样图如下:
2.2.2.3钢板桩的拔除
基坑回填后,要拔除钢板桩,以便重复使用。拔除钢板桩前,应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要,目前主要采用灌水、灌砂措施。
(1)拔桩方法
本工程拔桩采用振动锤拔桩:利用振动锤产生的强迫振动,扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
(2)拔桩时应注意事项
①拔桩起点和顺序:对封闭式钢板桩墙,拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与
打桩时相反。
②振打与振拔:拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100-300mm,再与振动锤交替振打、振拔。有时,为及时回填拔桩后的土孔,当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分。
③起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。
④供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0倍。
⑤对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,振动锤连续不超过1.5h。 2.3围堰筑岛拆除
根据施工进度,待桩基、承台及墩身施工完成后,即可准备进行拆除围堰筑岛及临时便道施工,待水库水面下降至最低时进行实施。由于现场作业面,不利于多台机械同时作业,因此,我部采用两台长臂挖机配备6辆运输车进行施工。拆除方案是采用逐层挖除筑岛及便道表面填料,即先逐层挖至距水面高50cm处,后采用挖机一次性倒退式挖除,即边倒退边挖除筑岛便道填料。挖出的弃土采用运料车运至弃土场堆放。
由于挖机挖除筑岛水下填料,标高不易控制,为更好的控制施工,恢复原水库底床,现场采用实时监测的方式进行。
现场租用一小船停靠在挖除弃土旁,将标高引至船上,待挖机挖除后且未离开时,人工在小船上向水中逐点放至测绳进行测量,并及时与设计图纸对比。待符合要求后,方可令挖机再推后继续施工,确保每挖一处,合格一处。 3、xx大桥基础施工方案经济技术比较 3.1施工技术方案比较
xx大桥原方案采用钢管桩栈桥,桥面铺设型钢作为施工运输便道,水中墩基础施工采用双壁钢围堰或钢板桩围堰,该方案基本可行。
xx大桥水库范围内溶洞较发育,打设钢管桩基础地质情况不明,存在管桩基础突发沉降风险,施工安全风险较大。水中采用双壁钢围堰或钢板桩围堰施工钻孔桩时,泥浆污染水库的风险较大,需增加环保措施。
改为筑岛围堰时,施工安全风险较低,筑岛围堰两侧铺设土工布可有效防止钻孔桩时泥浆污染水库,环保风险降低。
两个方案相比较,筑岛围堰方案更具可行性。 3.2投资费用分析比较
xx大桥基础辅助措施变更对比表
序号 一 二 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 小计 项目名称 原设计方案 基础方案变更后实际发生费用 填土筑岛 草袋围堰 土工布 挖除筑岛 无砼桩基加长 钢板桩 承台基坑挖土 封底砼 水库租用 鱼苗补偿 稻田补偿 弃土场 弃土场防护 单位 单价 * * * * * * * * * * * * * * * * * 数量 * * * * * * * * * * * * * * * 签订协议 金额 备注 投资检算 人工码砌 双层,防止泥浆污染 工费与机械费 租用 立方米 * 立方米 * 平方米 * 立方米 * 延米 吨 * * 立方米 * 立方米 * 元 元 元 亩 * * * * 立方米 * 两个方案相比较,筑岛围堰方案增加投资约**万元。原设计方案中未包含租用鱼塘及鱼苗、水稻田补偿的风险费,存在投资增加的风险。 3.3结论
通过以上两个基础施工方案的经济技术比较,筑岛围堰方案更易于实施,虽投资略有增加,但投资总体可控;同时施工安全风险和环保风险总体降低,更为
可行。