水中墩基础施工、钢板桩施工方案及对策

5#墩为水中墩，水深6m左右；墩身采用圆形空心墩，高82m。

水中墩需“跨洪”施工。

最高洪水水位达到1144.28m，高出承台底9.17m。

为满足通航及材料运输要求，同时考虑需“跨洪”施工，预留通航航道，采用军用浮箱搭设浮桥；人员过河作业则采用交通船。

5#墩施工放样
a.桩基础施工需在河中搭设工作平台，工作平台钢管桩定位运用浮吊和定位架，定位架焊接在浮吊前端，前视镜置于定位架中心，通过调整浮吊位置来确定钢管桩位置。

浮吊吊起振动锤将钢管桩从定位架中心打入河床。

b.5#墩钻操作平台搭设好后，采用前交汇法在平台上对钢护筒进行定位，并在工作平台上定出各桩基中心点的十字线，然后置镜于河岸导线点，利用极坐标法进行复核，以确保5#墩桩基中心定位的准确。

基础施工
水中钻桩
我们拟定5#墩桩基安设钢管桩、工字梁操作平台，再采用机械冲、水下混凝土灌注成桩，然后再采用钢板桩围堰、水下混凝土封底施工承台的法完成。

4#墩由于紧靠河岸，其桩基施工拟采用先纤维袋围堰、筑岛形成作业平台，再采用机械冲、水下混凝土灌注成桩，然后采用薄壁沉井下沉支护围堰，最后挖基、清淤施工承台的法完成。

5#墩基础施工
水上吊装设备
为了便电力线的架设以及人员机具能够较便的到达5#墩，同时作为浇筑泵送混凝土时泵管的支撑平台和其他材料的运输通道，我们拟定采用
2个军用浮箱为一组，将4组浮箱平行相连形成整体，浮箱上面纵向铺设跳板形成浮桥，浮桥长度米。

在4#围堰边设码头，浮桥连接码头和浮吊形成5#平台到4#围堰的通道。

为了配合5#墩钢管桩工作平台搭设、钢护筒埋设及钢板桩围堰的施工，我们拟定采用军用浮箱按5-3-3-5的顺序拼装形成一个水上工作平台，停靠在河岸，吨汽车吊由码头开到平台指定位置，待配重后四角用钢丝绳固定于平台桥绗上形成浮吊。

浮吊纵向力矩为吨.米，横向容力矩为吨.米，吊车起吊时只能从下游向实行180度旋转，适应流速不大于2.5米/秒。

浮吊上下游各抛4个5吨重锚和4个3吨边锚，并分别连接河岸设置的5吨地垅。

为了减少流水对浮吊平台的冲击，平台舟长向必须保证与水流向一致。

洪水到来前，通过平台上的络车调整锚绳长度，将平台移至岸边避开洪水。

钢管桩工作平台
根据5#墩承台平面尺寸及其桩基的平面布置，我们拟定布置成外围尺寸为米*米的正形工作平台。

平台采用16根φ600mmδ=6mm钢管桩作支墩，钢管桩之间用剪刀撑相互连接，根据提供的局部冲刷线标高，我们拟定钢管桩桩底标高为米，钢管桩下端打插至河床面8m以下，钢管桩顶标高以高出施工水位1米控制。

钢管桩在现场加工制作，利用20t浮吊将钢管桩运输就位后，其顶部用3根揽风索固定控制钢管桩的倾斜；揽风索可锚定在工作船或已沉入的钢管桩上。

利用浮吊将60t振动打桩机吊至钢管桩顶上并与钢管桩进行刚性连接，振动打桩机将钢管桩逐渐振入土层中。

当钢管桩振沉到工作台高度时应停振，接长钢管后再振沉，直到设计位置。

在已安装的钢管桩顶上安装桩帽及纵梁，桩帽采用厚度20mm钢板及加劲肋焊接而成。

纵梁和
横梁均采用3片320工字钢，用螺栓固定，最后在横梁上铺设枕木及木板形成钻机工作平台。

钻桩施工
5#墩桩基共14根，桩径为2.5米，桩长38米，共计桩长约440米，施工难度及工作量大。

因此拟定采用2台冲击式钻机成，水下混凝土灌注的法施工。

为满足钻桩施工泥浆的要求，需由河中铁船设置的沉淀池、储浆池及高压泥浆泵、循环U型沟槽等组成泥浆储备、处理配套设施。

5#墩承台
待桩基混凝土强度达到设计要求后进行承台施工,具体施工步骤：钢吊箱围堰→射水吸泥、水下封底1m厚混凝土→基坑抽水→凿除桩头→测量放线→绑扎承台及墩柱预埋钢筋→立承台模→浇注承台混凝土。

钢板桩围堰
我们选用18米长、0.5米宽的钢板桩作为本工程钢板桩围堰的主要材料，钢板桩运至工地后对钢板桩进行检测、整修、编号、并分类堆放。

围笼制备：利用钢管桩作导向架，顺钢板桩围尺寸安设型钢作为钢板桩的导梁，形成钢板桩施工的平面框架围笼，在打插钢板桩时起导向作用，确保钢板桩沿指定向及位置打入。

钢板桩施工：根据承台尺寸，我们拟定钢板桩围堰尺寸采用17米*17米的正形围堰。

钢板桩打插前两侧锁口上抹上黄油，插打采用从上游一侧开始，根据钢板桩围堰中一个标准角钢位置，选定一块钢板桩首先打入至设计深度，其余钢板桩块顺着已打入的钢板桩，按照开始一部分逐块插打，
后一部分先插合拢后再打的原则，最后至下游另一端合拢，形成钢板桩围堰。

插打钢板桩时格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩，我们从两个相互垂直向同时控制，确保垂直不偏。

打桩机具的选择：钢板桩围堰采用振动打桩机；打桩机利用钢管桩工作平台上的钻机作起吊设备进行吊装安装。

抽水堵漏：当钢板桩锁口不，个别桩入土、入岩深度不够及桩尖被打卷、打裂等情况时，应进行堵漏。

锁口不密的漏水可在抽水后以板条、棉絮、麻绒等在桩侧嵌塞，或在漏缝外侧水中撒下大量炉渣与木屑或谷糠等随水夹带至漏缝处自行堵塞（也可将炉渣等装袋，到水下适当逐渐倒出炉渣堵漏）。

堰脚漏水时，由潜水工探索找出漏水位置，采用在堰外漏水处清除松散渣土，用水下混凝土或压浆的办法进行堵漏，也可采用水下砼封底的办法。

钢板桩侧横撑的安装
钢板桩围堰形成后，在抽水堵漏过程应及时对钢板桩侧增设横向支撑。

横向支撑拟采用320工字钢和300mm钢管作钢支撑，3米左右设置一道。

钢板桩的清除及整理：水中墩承台、墩身施工完毕后，即可拆除钢板桩，利用水上浮吊设备配合振动打桩锤进行钢板桩的拔除，钢板桩拔桩前在堰注入高出堰外水位1m～1.5m的水位，利用堰水压力使桩壁与水下砼脱离。

射水吸泥清基及水下混凝土封底
钢板桩围堰形成后，采用高压水泵和水力吸泥机，清理基础基底至设
计标高下1.5米，采用水下混凝土封底形成承台基坑。

封底混凝土配合比选取须注意以下面：a.选用配合比的强度比混凝土的强度提高10-20%，充分考虑水下混凝土的特性。

拌合混凝土要求有足够的流动性，以顺利通过导管，并能在水下自动摊展。

b.混凝土采用坍落度为18-22cm，开始灌注阶段，增加5%的水泥用量，采用流动性和黏度较好具有良好和易性的混凝土灌注，避免在灌注过程中产生离析及沁水现象。

c. 混凝土应掺入适量缓凝剂（须经试验确定），初凝时间应达到12小时以上，。

水下混凝土封底采用双导管灌注，导管作用半径按4.5米考虑，我们拟定在钢板桩围堰均匀布置9个移动位置（如图示）。

导管首先布置在1#和9#位置，管底距基底0.25米，导管顶部与储料斗连接，灌注前把储料斗、附斗装满混凝土，准备工作就位后，打开储料斗阀门，导管的空气和水在混凝土重压下由导管底排出，混凝土在导管围堆成混凝土圆锥体将导管底口埋住，同时混凝土通过导管源源不断灌入锥体。

适当提高导管，混凝土在水下摊开升高达到1.5米时，将导管提出移至2#和8#位置。

重复上述步骤，再移至3#、7#和4#、6#位置，最后移到5#位置完成整个水下混凝土封底。

水下混凝土封底采用4台750L搅拌机及2台HTB-60泵车供应混凝土，每小时供应量约70m3，混凝土坍落度控制在18-20cm，灌注开始及结束时采用20-22cm，灌注时间约10小时。

封底完成后排水堵漏凿除桩头，桩身经检验合格后测量放样，准备承台基础的施工。

5#墩钻桩施工工艺流程
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5#墩承台施工工艺流程
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