厦门大桥主墩钢板桩围堰施工方案(DOC)

厦门集美大桥C3合同段钢板桩围堰施工方案编制：复核：厦门集美大桥钢板桩施工方案一、工程概况厦门集美大桥C3合同段道路起点桩号K5+605，终点桩号K7+025，总长1420m；BRT 桥起点桩号BK5+605，终点桩号BK6+974.722，总长1369.722m。

海中北通航孔桥的主桥和引桥的56#--72#墩位于海堤以内。

57#、58#、59#号墩为北主桥主墩，承台均为3622.4cm×1100cm×400cm，每个承台下设１２根Φ2.5 m桩基，承台顶标高+0.5m、底标高-3.5m,河床标高分别为-1.14m、-0.678m、-0.565m。

主墩处于深海中，钢板桩施工范围主要是淤泥层和砂混淤泥层地质。

潮汐：厦门海域为正规半日潮，历年来最高潮位4.52m，最低潮位-3.30m，平均高潮位2.47m，平均低潮位-1.41m，平均潮差3.98m，最大潮差6.92m，平均海平面0.35m （黄海高程）。

二、水中主墩总体施工方案选择业主前期已经提供了施工便桥及施工平台，因主桥墩道路桥和BRT桥三个承台连成一体成一个大承台，根据施工图纸、该墩所处水文地质情况和下部结构的总体工期安排，结合我单位施工技术水平和现有设备、人员情况，现拟利用已经搭设的平台施工钻孔桩，桩基完成后拟采用钢板桩围堰进行低桩承台施工。

钢板桩选用日本产NKSP-ⅢA型号；围囹选用2I40b型组合截面，横撑选用φ530，壁厚9mm钢管，计算顶标高按+4.0m，底标高按-8.0m控制，平面尺寸38.4m×12.8m。

三、主墩钢板桩围堰施工方案：3.1、钢板桩和围堰尺寸选择：根据此工程的水深、水文、地质等相关情况和我单位多年进行水中施工的经验，待利用钢管桩钻孔平台完成水中该墩12根钻孔灌注桩后，开始钢板桩围堰施工。

钢板桩选择：根据承台的埋深和该处水位等因素，通过受力计算，拟选用长12m，宽0.4m 的NKSP- ⅢA 型单层钢板桩围堰施工；围堰尺寸选择：根据承台尺寸和钢板桩的宽度，综合考虑钢板桩的施工和围堰内承台作业空间，围堰尺寸定为：38.4m ×12.8m 。

钢板桩的 平面布置图见图1。

图1 钢板桩平面布置图3.2钢板桩围堰施工工艺和方法 3.2.1钢板桩施工工艺钢板桩施工工艺流程图见图2。

图2 钢板桩围堰施工工艺3.2.2钢板桩施工准备(1)充分利用已有栈桥和平台，以及目前所具有的25吨汽车吊和50吨履带吊为钢板桩卸车、倒运、吊装插打做好准备。

(2)插打钢板桩前的准备工作①钢板桩经过装卸、运输会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在拼组前必须进行检查。

进场钢板桩要求严格进行检查和整修，整修后的钢板桩满足以下技术要求：A、每组钢板桩的宽度允许偏差为±30mm；B、锁口内外应光洁，并成一直线；C、锁口在拼接处的高低偏差均不得大于2mm；D、锁口在拼接处应尽量拼接紧密，间隙s不得大于3mm；E、锁口全长不应有破裂、缺损、扭曲和死弯。

F、锁口整修后应用同类型3m长的短钢板桩做通过试验，以2～3人拉过为宜，或电动绞车牵引，最大牵引力不超过5KN。

②插打钢板桩的导向设备按照施工方法和步骤，一般先打定位桩，在定位桩上安置导梁，组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备，因此在施打前必须制作导向架。

③检查振动锤振动锤是插打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常。

振动锤的端电压要达到 380～420 V，而夹板牙齿不能有太多磨损等。

(3)钢板桩的处理和注意事项①同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保数量；②剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；③剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；④在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。

3.2.3 插打钢板桩（1）导向架制作钢板桩方形围堰选择方形导向架，根据施工平面尺寸，首先测量放样，根据放样位置在围堰内侧每一长边方向打6根Φ530mm钢管桩作为定位桩，施工可分2次插打，每一短边方向打2根Φ530mm钢管桩作为定位桩，然后焊接牛腿，再安装方形导向框。

（2）插打第一片钢板桩为了确保插打位置准确，第一片钢板桩是插打的关键。

首先在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，然后进行插打，并且在插打时钢板桩背紧靠导向架，边插打边将浮吊吊钩缓慢下放。

这时应在互相垂直的两个方向用经纬仪观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。

在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后20片时，要先插后打，方便和拢调整。

若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。

（3）钢板桩的插打作业步骤和技术要点①在钢板桩锁口内涂黄油，安置吊点，如起重机高度不够，可用钢丝绳在钢板桩1/3以上处捆扎，捆扎处应有夹板，并垫有木块，胶皮以防滑移和受力后吊点处锁口变形。

②在钢板桩下端系揽风绳二根，浮吊起吊钢板桩接近垂直状态时，利用揽风绳控制正反方向。

③钢板桩就位下插，第一片钢板桩沿活动导向下插是整个围堰的基准，要反复测量检查，使其方向垂直，位置准确，必要时可加辅助设施，控制桩在导向内的左右位置。

④移动浮吊，将桩夹住后，进一步复核桩的垂直度、位置，认可后进行插打。

使钢板桩（第一片或第一组）下沉到海床设计标高，其它钢板桩则以插打好的桩为准。

对准锁口，控制好方向，利用自重下插，当自重不能迫使下插时，可利用配重或滑车组加压。

3.2.4安装内支撑当围堰合拢后，抽水施工前还须进行内支撑的安装，以防水压力过大影响围堰内的施工安全，内支撑安装选在低潮水时施工，首先安装第一道支撑，然后抽出部分水安装第二道支撑。

内支撑的设置，除了考虑受力外，还应考虑不妨碍堰内施工。

内支撑自上而下设置，一边抽水，一边安装，根据水压力和土压力计算决定支撑数量。

内支撑围檩采用2I40b工字钢，水平支撑采用Φ530mm（δ=9mm）钢管，上下间距2.0米（净距），支撑通过计算设置两道，钢板桩围堰内支撑布置见图3 。

图3 钢板桩围堰内支撑布置图底部不设置钢支撑，充分利用封底混凝土的支撑能力。

3.2.5抽水堵漏，清基吸泥及水下砼垫层施工该围堰工程因受每天两次涨落潮影响，且落差高达3～4米，钢板桩随潮位漏水厉害，钢板桩和内支撑围囹需在低潮时用型钢焊接成整体，以减少钢板桩变形，从而防止围堰漏水。

清基吸泥利用人工、挖机及吸泥机相结合的办法。

清基时吸泥开挖出来的泥渣进行外运，部分泥渣用于回填，存放在靠海一侧，确保钢板桩围堰四周边土层标高相差较小，保证钢板桩各边受力基本一致，从而保证围堰的安全。

清基完以后，及时进行混凝土封底施工。

围堰内排水用抽水机，抽水机排水量应大于围堰内渗水量的1.5－2.0倍，并且抽完水后留1－2台备用。

在完成以上工作后，可进行清基和水中承台和水上墩柱施工。

3.2.6拔桩承台施工、墩身施工完毕后，拔除钢板桩。

（1）清理围堰内的工具和杂物等，将墩身、承台和围堰联结的杆件拆除。

（2）打开钢板桩的进水口，放水进入围堰内，使围堰内外水压平衡。

（3）用沉桩锤将所有钢板桩锤击松动，破坏其与封底混凝土的粘结力。

将桩侧土振松后浮吊以最慢的速度起钩，同时密切观察浮吊吃水情况，逐渐加快起拔速度。

（4）拔除钢板桩，应考虑水流方向与钢板桩位置的相互关系，避免因水流冲力冲倒钢板桩。

（5）拔第一组钢板桩是关键：采用上吊、内顶和外拉的办法。

四、施工主要设备和人员组织4.1施工主要机械设备和材料见表1。

表1 施工主要机械设备和材料4.2施工人员组织见表2。

表2 施工人员组织和分工表五、钢板桩插打施工工期安排根据目前桩基施工情况和总体工期要求，拟定钢板桩插打每天完成25片，一个承台需要12天完成围堰插打施工，内支撑（2道）安装计划8天（每道4天），抽水、清淤和封底混凝土施工5天，一个钢板桩围堰需要25天。

主桥57#～59#墩钢板桩围堰开工日期2007年6月10日，竣工日期2007年8月10日。

施工具体时间见附图施工进度横道图。

六、钢板桩围堰施工质量保证措施（施工注意事项及技术处理）：（1）由于钢板桩抗水平力非常弱，因此施工时必须设置水平支撑（纵、横双向），同时为确保支承框架的稳定性，可在每个纵、横结点设3个竖向支撑，以减少框架的变形。

（2）由于水流流速大，涨落潮潮差大，围堰受力始终是不稳定的，因此在涨落潮侧设置刚度较大Φ530钢管桩纵向支撑，以克服涨落潮的影响。

（3）矩形围堰虽然比双壁钢围堰小，但其面积仍很大，然而为施工方便其水平支撑仍不能做到很密，因此在水平支撑间隙受弯矩较大的位置设置斜支撑以均衡受力。

（4）围堰内抽水或吸泥开挖的施工时间过长，将会带来很大风险，因此等支撑全部加固完毕后，再行开挖，以确保围堰内的稳定。

（5）由于该处为淤泥砂层，钢板桩埋深较浅，为防止桩底翻浆，造成桩身倾斜，甚至毁灭性倒塌，因此在吸泥到设计标高以下120cm处立即进行混凝土封底施工。

（6）因受潮汐影响，施工时就严格控制水头，内外水头差控制在2m。

为避免反向水头，围堰内支撑避免受拉，在海床面处，设两个Φ250的开口阀门，以利于进水和排水。

（7）围堰内支撑应确保水平，防止受力不均，局部或整体变形而造成严重变形或倒塌事故，所以必须进行监测观测。

（8）围堰内各支撑构件必须焊牢，避免局部失稳。

（9）封底砼需要与钢板桩脱离，表面涂沥青混合料，避免拔桩困难。

（10）围堰内基础和墩身施工完毕后，要边放水和回填土边切割焊点，避免钢板桩突然卸载而造成事故。

七、工期保证措施（1）加强技术指导，严格管理，进行有效的组织和协调。

（2）强化管理、健全内部经济责任制，发挥经济杠杆的作用，充分调动施工队的积极性、自觉性，作为保证工期的组织和思想保证。

（3）组织经验丰富和施工能力强的队伍上场；人员、机械设备配置优良，齐全，确保每天完成施工计划。

（4）根据总体施工计划,合理安排各个工序，牢牢抓住关键工序的管理与施工，安排好平行作业，尽量缩短工序衔接时间，提高施工速度。

（５）分阶段把握节点目标。

为便于检查考核调整，在总体施工计划的控制之下，编制分阶段目标施工计划，强调节点进度，以有效的控制实现总体计划。

（６）加强物资采购供应管理，及时保障物资供应满足工程建设需要。

（７）积极协调关系，创造良好的建设施工环境。

特别是加强与当地海事部门的沟通，按照程序进行组织施工，使影响进度各种因素得到有效控制。

八、安全保证措施安全工作是项目施工管理的重要内容，确保施工安全、避免事故发生是参加施工的全体职工的重要任务，正确贯彻“安全为了生产，生产必须安全”及“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全保证体系，建立安全责任制，开展安全教育，强化安全意识，加强安全监督检查，在确保安全的前提下，全面完成施工任务。