桥梁水中墩土工充泥管袋围堰施工工法

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进行水中作业安全培训。执行安全生产责任制,明确各级人员的安全 职责。在施工中应严格执行《公路施工安全技术规程》(JTJ076-95) 等相关安全规范和国家、地方、行业的安全规章、标准和制度。
8.2 作业船只上配有足够的救生用品,严禁作业船只运载行人, 充填作业人员必须佩带安全绳,身穿救生衣。
8.3 船只严禁超载,按照指定航线运行,保障船只行驶安全。两 船交错时应设专人指挥,缓慢交错。
7.2.7 出泥管口根据吹填区内泥砂测定情况移动调整,使区内不出 现长期死水区。
7.2.8 施工过程中,经常利用高程标尺观察围堰中吹填区的标高, 配合吹填区高程测量。
8 安全措施 8.1 建立完善的施工安全保证体系,加强作业中的安全检查,确 保作业标准化、规范化。设专职安全员和班组兼职安全员对作业人员
8.4 充填完的围堰四周必须设立安全网防护,防止作业人员落水。 并做好各种明显的安全标示和标牌。
8.5 在围堰和桥梁施工期间,应采取必要措施,防止已成型的土 工管袋破裂,在围堰外围铺一层土工格栅进行防护。随时观察,对因 施工操作不当产生的土工管袋破裂,应采取措施进行封堵,防止土工 管袋中砂土流失,危及围堰安全。
9 环保措施 9.1 在工程施工中严格执行《建设工程环境保护管理条例》(中华 人民共和国国务院令第253号)及其它国家和地方的相关文件和规范。
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9.2 采用船只作业,防止油污、生活垃圾等入水,造成河道污染。 9.3 取砂土深度要均匀,保障河道安全。 9.4 在围堰拆除时,应将土工袋、土工格栅等及时回收,严禁抛 入水中。
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进行三次观测,围堰稳定后可每日或每 2 日观测一次,持续观测应不
少于 15 天以上。
5.7 围堰拆除
完成桥梁结构施工后,予以拆除围堰,围堰拆除时,应特别注意
土工模袋的回收。拆除围堰时应逐层拆除,先采用挖掘机或特制的长
钢钩将土工模袋顶面划破,用一种特制的钢钩钩住土工模袋,然后用
水枪冲去袋内砂土,再将土工模袋钩至岸边统一回收。
5.4.3 围堰底部吹填 为了防止管袋充灌时滚动滑移变位,确保围堰底部基本形成平面, 用高压泥浆泵将砂冲至河床面,在河床面上形成一层砂(厚约 30cm), 以防止河底淤泥造成砂袋滑移,然后进行砂袋封底,将河床面全断面 抛填砂袋封底。封底砂袋全部采用顺河流方向抛填。 5.4.4 管袋充填 土工管袋正式施工前应先进行充填试验,检测管袋、土质在充灌 时的各项技术参数,如迸浆压力、迸浆时间、固结速度、沉积率等, 供施工时控制充填速度。 管袋充灌采用:充填 迸浆 二次充填的顺序进行,在充 填过程中及时调整充填管口方向,使管袋受力均匀,避免变形。当管 袋充灌成型 70%饱满时,在顶面内侧开细孔,使袋内水份外溢,并用 人工不断拍打袋体,不使袋孔堵塞,保证淅水畅通,减轻袋内压力, 防止管袋破裂。 5.5 围堰填筑 围堰外围抛填底宽 1.5×H×2+3.0m,顶宽 3.0m。土工充泥管袋规 格主要采用 8.0m、5.0m 及 3.0m 三种规格。围堰时先围上游按照设计 围堰的结构尺寸逐层进行抛填,然后是围堰中部临水面,当上游及中
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部临水面围堰高度超出水面 1.0m 时,开始进行下游围堰。深水时采用 抛砂法将土工袋灌 3/4 满后,直接抛掷到指定位置,当土工砂袋高度 接近水面时,抛砂船已无法进入围堰区,此时应将土工袋直接铺在下 层的土工砂袋上,运砂船从固定位置采砂运至围堰现场,直接向土工 袋中灌砂,直至袋中灌砂至袋体积的 3/4 左右时封口,再灌下一袋。 土工袋灌砂过程中切记土工袋不得满灌亦不得少于 1/2 袋,满灌土工 袋在抛掷或挤压时会破裂,冲砂量太少会造成土工袋重量不足且浪费 土工袋不利于成本控制。下游围堰时当围堰面高度达到水平面(或将近 水平面)应预留 5m 左右缺口不再填筑,此围堰外围土工充泥袋已形成 围堰坝。
桥梁水中墩土工充泥管袋围堰 施工工法
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桥梁水中墩土工充泥管袋围堰 施工工法
1 前言 桥梁水中墩施工中,为了满足机械和人员施工作业,必须先施做 施工平台。水中施工平台要保障河道通航要求,满足河道环保要求。 湖北省随(州)岳(阳)南高速公路东荆河特大桥横跨东荆河, 河中设 16 根水中墩。河床主要是中厚度泥砂,常年水位 7~8m 左右, 汛期水深达到 20m,枯水季较短,水深 4~5 米。中铁十局集团有限公 司结合现场情况,采用土工充泥管袋围堰技术进行施工,并取得了成 功,比传统技术采用筑岛围堰、钢板桩围堰比较缩短工期,降低成本, 有利环保。该技术 2008 年 7 月获山东省技术创新优秀成果一等奖。同 时,本工艺经过工程实践后进行总结,形成此工法。
2 工法特点 2.1 利用河中泥砂充填土工充泥管袋,对施工区域进行围堰,这是 一种新的围堰形式。 2.2 施工方便,便于施工现场操作,缩短工期,保证质量。 2.3 河中取泥砂充填管袋,施工完成后又回到河中,工程成本、经 济效益显著。 2.4 拆除简单、彻底,施工环保程度较高。
3 适用范围 土工充泥管袋围堰技术,适用于 8.0m 内的水中墩施工,施工地理
备注
6 材料与设备
土工模袋布选用高强机织模袋布,单位面积质量 210g/m2,厚度
7
0.56mm,抗拉强度经向 31.96N/mm,纬向 37.4N/mm,顶破强度 4174N,
延伸率经向 19.2%,纬向 17.8%,当量孔径 0.09mm,渗透系数 5.8×
10-4cm/s。
充填的砂土应是不含树皮、草根、芦苇、贝壳、石渣等有害物质
单位 艘 艘 艘 套 套 台 台 米
数量 备注 1 2 5 10 10 1 仪器 2 仪器 300
7 质量控制 7.1 本 工 法 执 行 下 列 规 范 和 标 准 :《 公 路 桥 涵 施 工 技 术 规 范 》 (JTJ041-2000)、《公路水文勘测设计规范》(JTGC030-2002)、土工布 规范。 7.2 质量保证措施 7.2.1 专门负责吹填的现场管理人员针对砂源、吹填区的情况,每 天与管线班及时交底,确定吹填管线的走向及延伸距离,使吹管线的
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5.3.2 为了准确计算围堰尺寸,应对河床断面进行测量,考虑河 水流速对抛掷砂袋的影响,计算出抛填位置。
5.3.3 将全站仪置于一控制点,后视另控制点,测设抛填位置,并 在围堰坡脚处设立红白相间的油漆钢管标杆。
5.3.4 为了达到每袋砂袋都能抛到指定位置,采用由一艘大船在 上游定位,然后抛砂袋船由下游靠近定位船,由大船指挥抛砂,当一 个定位点抛完后再利用定位船上牵引钢丝绳将定位船移向下一个点定 位抛砂。围堰抛填施工顺序及定位见图 5.3
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环境主要为施工区域水中砂土充裕。
4 工艺原理
利用土工充泥管袋柔性、透水性,将河床底砂土用泥浆泵抽出灌
入土工袋中,让水随土工袋上方出口流出,而将砂土沉积于袋中。充
填砂土的土工充泥管袋的体积大、自重大,按照围堰设计要求,通过
定位船将冲好砂土的土工充泥管袋按照指定的位置将其沉于水中,从
而形成围堰。在已围成的围堰内充填河底砂土,从而形成一种水中由
10 效益分析 10.1 土工充泥管袋围堰这是新的新方法能提高施工水平,加快了 施工进度,缩短了工期,降低了管理成本。 10.2 以东荆河特大桥为例,采用传统的钢板桩围堰技术,施工成 本大约需要 560 万元,而采用土工充泥管袋围堰,成本仅 78 万元,降 低成本 86.1%,具有良好的经济效益。 10.3 采用土工充泥管袋围堰,具有就地取材、拆除方便、河道疏 通方便、减少环境污染等方面的优点,满足施工环保要求,具有良好 的社会效益。
的砂性土壤,在施工前经鉴定合格方可使用。
设备见表 6 机具设备表。
表 6 机具设备表
序号 设备名称
1
定位船
2
取砂船
3
运砂船
4
泥浆泵
5 高压水枪
6
全站仪
7
水准仪
8
管线
规格型号
380 t 280 t 100LWB-10 型 3BA-9 型 GTS-332N 型 DSZ3 型 φ50
功率
7.5KW 7.5KW
7.2.4 对充填料进行检测后方可充填,确保进行土工袋的充填砂土 质量。
7.2.5 尽量采用含砂负责吹填的现场管理人员及测量人员必须每 天到施工现场,对抛填围堰高程进行观测并做好控制,控制分层抛填 标高。
7.2.6 在围堰中充填时,为保证吹填区的质量,防止水门附近或吹 填边角区域形成淤泥堆积体,在吹泥管口加装消能喷头,使出泥管排 出的水、砂混合物充分扩散,有利于吹填平整度的要求。
土工充泥管袋围堰的施工作业区。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程图(见附图 5.1)
施工准备
管线架设
围堰定位
管袋充填 运砂船运砂
围堰封底 围堰填筑 围堰中充填 围堰拆除
桥墩施工
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图 5.1 土工充泥管袋围堰施工工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 围堰设计 围堰范围设计顶宽按 B+9.0m,围堰长度结合工程实际和通航以及 过水通道要求进行设计,围堰长度按 L+9.0m,尽量减少壅水对施工安 全的影响。最外层采用土工布袋围堰,顶宽 3.0m,内、外侧坡度不小 于 1:0.5,内侧吹填筑砂土。围堰高度按 H+2.0m 计算(H 为常水位时 水深+壅水高度+1.0m),确保围堰顶高出水位 2.0m 以上。见图 5.2。
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布设符合施工方案。 7.2.2 加强测量定位和复核。在施工前应对河床断面进行准确的测
量,根据河床断面和水位进行围堰尺寸结构计算,在施工中进行测量 复核,及时纠正因水流等原因造成的偏移,加强观测工作,防止围堰 的滑移。
7.2.3 管袋充填前必须对管袋进行检查,确保管袋质量合格,防止 因土工袋破裂,袋内砂土流失影响围堰质量。
8.6 围堰中开挖基坑时,支撑结构必须坚固牢靠,基础施工作业 中,严禁碰撞围堰,并不得在管袋围堰上放置重物。施工中如发现围 堰松动、变形等情况时,应及时加固,危及作业人员安全时应立即撤 离现场。
8.7 围堰拆除时应加强作业安全施工防护,设专人监测,防止因拆 除的破坏围堰稳定而发生突然的垮坍,危及作业人员及船只安全。
在施工中及时对围堰抛填情况进行量测,保证每一袋砂都抛到指 定位置。特别是围堰未出水之前,如果抛填管袋位置不准,会造成因 管袋之间空隙过大而断不住水或围堰塌方。
5.6 围堰中充填 当外围围堰结束后,开始向围堰中充填砂土。充砂由上游向下游, 由河岸向河中冲填,最后将围堰内水全部用砂挤排出下游缺口,再将 下游缺口封住,此时围堰就已完成。充砂过程时不再使用土工袋,而 是将砂船中砂土加入高压水再用泵抽出灌入围堰中,砂土自然在围堰 中沉积,最后形成围堰,围堰形成后围堰顶应高出水面 2.0 米以上, 以保证围堰作业区施工。 在施工中,应对水流情况、围堰情况进行及时准确的观测,并根 据观测结果及时进行纠偏工作,一般在围堰施工初期每日早、中、晚
图 5.3 围堰施工顺序及定位示意图 5.4 围堰封底 5.4.1 围堰施工前,应对取砂区砂土进行调查,一般在进行河砂 封底(防止土工袋滑移)时应采用含泥量较低的砂土,取砂区河底不 得有草根、贝壳以及其它可能会对土工管袋造成割裂、划伤的硬物或 杂物。
4
5.4.2 充分考虑砂源,采用浮管、潜管相结合的方式进行管线布 设。绞吸式挖泥船布置在取砂区,通过排泥钢管将砂直接吹填至运沙 船,运至围堰区,吹填至土工管袋和吹填区,吹填区的平整度通过排 泥管线的合理布置来保证。
围堰平面图 Ⅰ


围堰区





水 流 方 向
流水面
Ⅱ-Ⅱ 围堰纵向剖面图
河床
Ⅰ-Ⅰ 围堰横向剖面图 围堰内吹填砂
流水面
注: 、图中单位 厘米。
、图中"
"为土工布砂袋。
3、 为常水位水深+壅水高+1.0 。
4、 为线路设计宽度, 为设计桥梁跨径。
图 5.2 水中墩围堰平、断面示意图 5.3 围堰定位 5.3.1 控制网布设要保证基线控制网点位的牢固性、耐久性及点 位之间的通视良好性,便于围堰定位。
围堰拆除应先拆除上游,再逐步向下游拆除。
5. 8 劳动组织
劳动力组织情况表按照每天充填 1500m3 进行统计(见表 5.8)。
表 5.8 劳动力组织情况表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
工种
施工负责人
技术负责人
技术员
专职安全员
测量工
电工
驳船司机
船舶定位工
取砂工
抛填工


人员 1 1 2 1 3 1 16 2 4 4 35
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