京杭运河大桥主墩承台施工技术方案

京杭运河大桥主墩承台施工技术方案

一、编制依据及原则

1、编制依据

①、205国道淮安(西)绕城段工程（全长17.241公里）施工图设计（第三册第三分册）（二零一零年十一月）及相关图纸。

②、交通运输部颁发的《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；部颁《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）

③、部颁《建筑施工高处作业安全技术规范》

④、部颁《施工现场临时用电安全技术规范》

⑤、《江苏省交通建设工程安全生产、文明施工管理规定》

⑥、对项目的现场踏勘后结合现有施工技术水平、施工管理水平、机械设备以及对本项目的理解。

⑦、我公司安全、文明施工，环境保护、职业健康等相关文件及我公司现有施工能力、管理水平和在公路桥梁施工积累的施工经验。

2、编制原则

质量至上，安全第一。精心组织施工，科学规划，合理安排，坚持技术先进、方案优化、高效务实、节约资源、重信誉守合同、创新、和谐共建的原则，组织、规划、落实各项管理制度，树品牌形象、建优质工程。

顺应低炭经济发展要求，加强沟通与协作，综合运用人力、机械、设备、材料、资金、信息技术，实现质量与成本、安全与工期、社会效益的最佳结合。

对劳动用工、进度、机械设备使用采用动态控制与管理，进行预测和规划，制定计划，科学合理配置，提高功效、降低成本。

按质量管理体系程序文件和合作协议要求，对安全、质量、工期目标进行严格控制，确保目标如期完成。

重视环境保护与建设。施工期间加强环境保护，对施工废水、废渣、废液进行集中、专业处理，减噪减排，达到国家环保要求后进行排放，确保零污染。同时，进行环保宣传和推广，加强管理，尊重民风民俗，加强沟通与协调，加强施工环境的美化，开展文体活动，促进职工身心健康，构建“和谐”施工环境，创建“文明施工现场”。

二、工程概况

京杭运河特大桥跨京杭运河时采用100+175+100m部分预应力矮塔斜拉桥结构，采用塔梁固结、塔墩分离体系。

24#、25#主墩位于京杭运河驳岸边，两河船流量较大，常水位9.05m，最高通航水位10.63m,目前水位9.00m。目前24#、25#主墩处已采用土袋围堰进行填筑，基本满足桩基施工需要。由于24#、25#主墩承台底高程为1.13m，单个承台结构尺寸为13.75m³17.7m³4m，其下布设4排5列共20根Φ1.5m桩基。

三、水文地质情况

河岸驳岸顶面高程10.2m，河堤高程13.5~14.0m，河水流速较缓慢，河岸旁10m范围内水深由2.0m~3m变化。

其ZK8和ZK9地质钻孔资料显示：ZK8从上向下依次为素填土（14.1m~11.6m）、亚砂土（11.6m ~6.5m）、粘土（6.5m ~-37.5m）；ZK9从上向下依次为素填土（13.62m~8.72m）、粘土（8.72m ~4.42m）、亚砂土（4.42m ~2.32m）、粘土（2.32m ~-39.18m）。经比较，选择ZK9的地质资料为最不利情况进行相关参数确定、计算。

高程13.62m~8.72m：素填土层厚4.9 m，灰黄色，1.9 m以上以粘土为主，其下以亚砂土为主，底部为亚粘土；

高程8.72m ~4.42m：粘土层厚4.3 m，灰黄色，上部灰色，含少量铁锰质结

核；

高程4.42m ~2.32m：亚砂土层厚2.1 m，灰黄色，含云母，偶夹少量亚粘土薄层；

高程2.32m ~-39.18m：粘土层厚41.5 m，灰黄色，含少量铁锰质结核和钙质结核，局部见斜向节理。

四、24#、25#主墩承台钢板桩围堰设计计算

平面位置布置图如下：

1、计算参数确定

（1）、地面荷载

由于施工作业人员、机械、设备等作用，地面荷载按q=10Kpa取值

（2）、围堰尺寸拟定

拟定围堰尺寸为20.8m³16.8m，钢板桩采用拉森Ⅳ型，材质为SYW295，型宽40cm，角桩采用整桩与半桩在轴线上垂直焊接形成，因此长边由51根整桩和两根角桩组成，短边由41根整桩和两根角桩组成，每个承台共计4根角桩、184根整桩。考虑0.6设计强度保证系数、折减系数取β=0.8，W=2270cm3，[δ]=177MPa，钢板桩长度暂定15m。

钢板桩设计顶高程为10.2 m设计桩底高程为-4.8 m，设计采用两层围囹进行基坑内支护，围囹形式和支撑尺寸计算与后。

（3）、土层力学特性

根据土工试验成果汇总表选取如下计算参数

饱和土密度：r平均=（18.3³1.48+19.8³4.3+19.2³2.1+20³7.12）÷（1.48+4.3+2.1+7.12）=19.7KN/m3

内摩擦角：Ф平均=（24.8³1.48+24.9³4.3+23.4³2.1+24.5³7.12）÷（1.48+4.3+2.1+7.12）=24.50

内聚力：C平均=（19³1.48+45³4.3+18³2.1+90³7.12）÷（1.48+4.3+2.1+7.12）=60KPa

主动土压力系数：Ka=tg2（45-Ф/2）=0.41

被动土压力系数：Kp=tg2（45+Ф/2）=2.42

地面荷载按q=10Kpa换算成土动土压力值：q1=10³0.41=4.1KPa

2、钢板桩围堰结构计算

由于先前已进行了土袋围堰施工，不考虑浪潮、壅水等影响，钢板桩采用“分段”计算方法，上段为悬臂梁，下段为一端锚固一端自由支撑体系分别进行计算。

（1）、立面尺寸由顶面安全距离、每层土层厚度、基坑开挖深度、钢板桩入土深度组成。

第一层围囹设计在常水位以下50cm处，距钢板桩顶面距离为1.7m，设计高程8.5m，采用双拼I40a，平卧放置；第二层围囹设计在承台顶40cm处，距钢板桩顶层围囹距离为2.97m，设计高程5.53m，方便施工和发挥土层的搞力，节省围囹材料，方便围囹回收，围囹拟采用双拼40a工字钢，平卧放置；开挖至0.53m