深水墩施工技术--好的东西就要拿出来和大家分享

深水墩施工技术

1前期准备工作
1.1水文地质资料调查勘探及复核
当我们进驻施工现场之后，应及时结合现场的实际情况对设计提供的水文、地质资料进行复核、调查和勘察，并进行必要的补充，为我们后续的施工组织设计提供参考依据。设计提供的资料距我们进场有一定的时间，因时过境迁，实际情况会有一定的变化，而且其资料也不一定完善。因此对其进行复核也是必须的。
1.1.1与当地水文站建立联系，以便得到及时预报的水文资料；
1.1.2复核河床断面，掌握确切的实际的河床断面及标高。为栈桥、施工平台的设计及打设提供第一手资料；
1.1.3必要时对墩位处的地质情况进行补勘。尽管设计提供了地质资料，但不尽完善，有时不能为我们的钢管桩、钢护筒及围堰的施工提供详细的数据。因此，必要时我们需对墩位处进行补勘，绘制出详细的地质柱状图。
1.2分解工期
根据工期要求并结合水文地质资料制定出便道或栈桥、材料运输、吊装方式、电力供应等大临工程的施工方案和施工措施。
施工方案的制定是和工期要求紧密结合的，针对不同的合同工期要求，我们结合经济成本考虑而制定不同的施工方案；同时根据我们前期进场后掌握的现场资料，对于不同的水文地质情况，也要有针对性地进行不同的施工方案设计。因此我们要把工期和现场实际情况紧密结合起来，制定出既能满足工期要求，同时又要符合现场情况、经济成本最低的施工方案。
但目前国家大型铁路建设一般工期要求比较紧，通常是要求在一个枯水季节完成下部结构施工。在这种情况下，我们要以工期为中心，展开施工组织方案的设计。
2总体施工方案的制定
按在一个枯水季节完成下部结构施工展开总体施工方案的制定。
2. 1作业平台及运输、吊装方式
2.1.1不通航内陆湖泊
当水深不深、水中墩不多时，可直接采用填砂筑岛作为钻孔施工平台，各墩直接填砂拉通作为运输通道。下部结构施工可采用汽车吊，上部梁体施工可以采用汽车吊或塔吊；当主跨不能拉通时可考虑采用浮桥、浮吊或塔吊。
2.1.2通航运河
在这种情况下，一般河道不宽，水深适中，水位比较稳定。通常设计为低桩承台，承台埋深较深。此时要保证通航，航道是不容许占用，也不容许筑岛施工的。
我们可采用施工栈桥和钻孔桩施工平台的方案，至于运输和吊装方式，如果航道容许，我们可采用船舶运输、浮吊吊装；也可以用施工栈桥将主墩与两岸（通航航道是保留的）拉通，与施工便道连接，此时如不采用船舶运输、浮吊吊装的方式，施工栈桥应满足运输和吊装的承载要求。
2.1.3通航河流
此时水深较深，对于航道两侧深水处的主墩，一般要采用钢结构施工平台和施工栈桥。同时作业平台和运输通道的设计均要考虑汛期的影响。
对于处于漫滩处的墩台，当上部结构为简支梁，同时也可以在一个枯水期能完成下部结构施工的，为节约施工成本考虑，可以采用填砂筑岛的方案。
当两岸均能满足大型运输船舶和浮吊通航和停靠的要求，可采用船舶运输、浮吊吊装及两岸修建码头的方案，施工栈桥只作为小型机具及施工人员的通行通道。否则，施工栈桥就应满足重载运输及吊装的要求。
2.1.4其他事项
当进行筑岛施工时，填料要用砂填筑，在材料匮乏的情况下也得要细粒沙土填筑；
承担上部梁体施工运输任务的栈桥，还要满足防汛的要求；
当覆盖层不厚的情况下，钻孔桩钢护筒尽量打至基岩面，以减小塌孔风险；
当钢护筒底口未达到基岩面时，不宜利用其作为钻孔平台的支撑；
有防汛要求的栈桥应尽量增大跨度，减少钢管支墩；
深水作业平台除应满足钻孔桩作业要求外，还应综合考虑后续围堰施工的需要。
2.2围堰
2.2.1围堰类型的选择
围堰的形式有很多，我们可以根据实际情况进行选择。
当筑岛施工时，可采用钢筋混凝土围堰、钢板桩围堰等；
当处于深水区时，高桩承台可采用单壁钢吊箱；低桩承台可采用双壁钢套箱；
根据施工经验，当围堰内开挖为10m左右时，都可以采用拉森Ⅵ型钢板桩进行围堰施工，当然需在钢板桩内侧进行加固；高桩承台水深在6m以内时，采用单壁钢吊箱比较经济合理；低桩承台水深在6m以上且截面较大时，采用双壁钢套箱比较经济合理；
2.2.2其他事项
当覆盖层为较厚的黏性土层时不宜用套箱围堰，可用钢板桩围堰；
无论采用何种形式的围堰，当筑岛时一定要用沙土填筑；
当承台处在基岩层中，要于设计院沟通，尽量将其提高到基岩以上2-3m，以便于围堰下沉施工；
在航道部门同意的前提下，同设计院沟通，尽量减小承台埋深，以减小施工难度；
3长荆铁路汉江特大桥水中墩施工

3.1设计情况
长荆铁路汉江特大桥，全长3968.64m米，其中主桥长413.2m，为五跨（56m+3×100m+56m）预应力钢筋砼连续箱梁结构。有11墩处于汉江河道内，长年有水，水深在3.0m~18m之间。其中主桥59#、60#、61#三个墩位于深水中。
3.2 施工场地布置及施工机具、设备
3.2.1施工作业平台的布置
汉江特大桥59#、60#、61#主墩位于深水中。在59#、60#墩位搭设钢管钻孔平台进行钻孔施工以钢套箱、钢吊箱作围堰施工承台及墩身；在61#墩位筑岛作为钻孔作业平台，进行钻孔施工以薄壁钢筋砼沉井作围堰施工承台、墩身。
3.2.2施工栈桥
58#~59#墩跨间为汉江通航航道，在59#墩~70#墩间修建施工栈桥与西岸连通。栈桥靠墩位上游10m。施工用电力线、砼输送管道、施工人员及小型机具由栈桥上通过。
3.2.3钻孔泥浆循环系统
59#墩、60#墩钻孔作业在钻孔作业平台上进行，泥浆循环系统是利用6根钻孔桩的钢护筒，用泥浆导流槽将各护筒相互间连通，钻孔平台上的沉碴池与护筒连通。护筒起到储浆池及泥浆二次沉淀池的作用。
61#墩钻孔作业平台是填筑的砂岛，在岛上游方向用编织袋及粘土构筑泥浆储浆池及沉碴池，经泥浆导流沟，通过泥浆管与钻机和护筒内泥浆相通，设沉碴池和储浆池各1个。
3.2.4水上起吊及运输
59#、60#、61#主墩在水中施工有大量的起重作业，以及材料、机具的运输作业，施工中采用以六七式铁路舟桥器材为主组成的起吊、运输系统。
对水上小型材料、机具的吊装作业，配备两台水上30t动臂吊机（简称“浮吊”）；对59#、60#墩钢吊箱、钢套箱的吊装作业，配备一台水上250t龙门吊机。图示见（图二）水上龙门吊布置图。
水上运输有一艘由两只全形舟和一艘型号993的机动舟组成运输平台，以及两艘机动驳船。一只全形舟由三个标准舟节和一个分水节纵向连接而成。
水上200t龙门吊由六四式军用梁作龙门吊吊梁，八五式军用墩作龙门吊塔架，标准梁节将十六只标准舟节联结成一刚性浮动基础，起吊系统由5t卷扬机及走12的滑车组组成。
3.2.5施工码头
本桥共设施工码头三个。
3.3方案选择
深水施工可以采用导向船作水中浮动平台，利用拖轮、驳船、浮吊进行施工，也可采用施工栈桥的方案，将深水墩与河岸连接。前者使用的机械设备多，受天气影响大，施工辅助时间长，成本较高，在两岸须设水上起重码头。采用施工栈桥方案，变水为岸施工水中墩，则要求栈桥具有较大的承载力，满足起吊及运输设备的行驶，方能确保工程需要。施工栈桥方案必须满足承载50t以上的承荷能力，而且还需要在洪水季节保证施工栈桥的安全，成本也很高。
经过方案比选，决定将两个方案结合起来，发挥两者优势。架设轻型施工栈桥运输小型材料、机具，以及满足砼输送导管及电缆线铺设到深水墩。利用机动舟、驳船、浮吊、龙门吊进行水中大型机具设备的吊、运作业。小型机具及砼的输送在施工栈桥上进行，对施工栈桥的承载力要求在15t左右即可。
3.4栈桥方案及施工
栈桥基础为直径800mm的钢管，桩长在15m~24m之间，墩间跨距10m~11m之间。每个墩有两根钢管桩并排，水面上部以型钢焊成一体，墩项以两片I30工字钢横向联结作分配梁。分配梁上架设六根I50工字钢作施工栈桥梁。沿桥纵向，每隔1.5m~2m用2[10槽钢将两排扣轨横向联结。施工栈桥两侧用ø48mm钢管设防护栏杆。栈桥钢管桩基础在用标准舟节拼装的浮动平台上的导向架内定位，浮吊吊住DZ-40振动锤振击入河床至设计深度。
图示见（图三）施工栈桥图。
3.5钻孔平台
方案选择
一种方案是利用六根直径2.4m的钢护筒作平台支撑桩，在护筒上焊接牛脚，然后以万能杆件桁架或其它型钢作平台。另一种方案是钻孔平台的支撑桩不利用钢护筒而另外打设螺旋钢管桩，平台与钢护筒彼此独立。
第一种方案省去了另外打设钻孔平台支撑桩的工程量，降低了成本，加快了工程进度。但该方案存在两点不足，一是护筒定位精度较难控制。钢护筒在浮动的全形舟拼装的平台上定位打设，船只易随波晃动，定位精确度难以达到要求；二是在钻孔作业过程中，必须确保不塌孔，护筒不沉陷，否则引起倾斜，难以纠正，甚至造成事故。
第二种方案将钢护筒与钻孔平台彼此独立开来，增加了钻孔平台支撑桩的定位打设工作量，其优点是钢护筒定位及打设在平台上进行，作业面开阔，定位精确；钢护筒与平台分开，钻孔对平台的振动力不会传递钢护筒上，对孔壁稳定有益；该桥处覆盖层地质松散，不紧密，易塌孔，若塌孔严重会引起钢护筒沉陷和偏移，不会对钻孔平台产生影响。钢护筒之间互相以型钢联结，以增强其整体性。本桥选取第二种钻孔平台方案。
钻孔平台施工
钻孔平台支撑桩采用12根直径1.1m的钢管，钢管由12mm厚钢板卷制焊接而成。在全形舟桥组成的浮动平台上以导向框架定位，用DZ-90振动锤打入河床。用I56工字钢纵横布置在支撑桩上作平台，工字钢与支撑桩间焊接牢固，工字钢之间焊接扣钣栓结，并焊斜撑进行加固。工字钢梁的布置形式，考虑钻机走行轨沿工字钢梁行走，另外，在平台尺寸的设计时，既要满足钻孔施工作业空间，又要考虑浮吊吊装吊距、水上龙门吊的跨距，并尽量缩减对主航道的侵占。平台工字钢梁除六个钻孔桩孔位外，皆满铺木枕铺面，平台周围设立栏杆，挂安全网。
图示见（图四）钻孔桩作业平台布置图。

[ 本帖最后由 zpywy 于 2009-8-17 15:53 编辑 ]