某大橋水中承臺(tái)施工組織設(shè)計(jì)方案

XXXX特大橋1#、2＃主墩承臺(tái)位于水中外，其余位于岸上的系梁或承臺(tái)均埋置于原地面以下。

1#、2＃主墩基礎(chǔ)為高樁承臺(tái)，外形尺寸為15×7.5m,厚4.0m。承臺(tái)頂面標(biāo)高為+3.0m。0^#、3^# 墩承臺(tái)尺寸為9×7.5m,厚2.5m,根據(jù)橋位河床的地質(zhì)狀況、水位特征及主墩承臺(tái)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，主墩承臺(tái)施工將采用雙壁鋼吊箱圍堰進(jìn)行施工。

根據(jù)本合同段主墩承臺(tái)平面尺寸、水文、地質(zhì)情況，擬避開洪水期施工，主墩承臺(tái)采用雙壁鋼圍堰法進(jìn)行施工。鋼圍堰采用整體式雙壁鋼圍堰。雙薄壁之間為空間桁架結(jié)構(gòu)，鋼圍堰內(nèi)壁距承臺(tái)邊緣為1.0m，雙薄壁鋼圍堰厚度為0.8m，考慮施工期間最高水位的影響，圍堰頂標(biāo)高設(shè)為+3.8m，考慮局部沖刷的影響，鋼圍堰最高6.8m。詳見下圖：

施工過(guò)程中注意沖刷防護(hù)，確保鋼圍堰的埋置深度。

雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)上主要考慮圍堰封底抽水后圍堰在最高水位時(shí)水壓力作用下的強(qiáng)度、變形和整體穩(wěn)定性。

①井壁：圍堰井壁由內(nèi)外兩層鋼板壁所組成。壁板厚度為10mm，沿壁板周圍分布有水平環(huán)形桁架，豎向?yàn)樾弯摷觿牛瑢?nèi)、外井壁組合成整體。兩長(zhǎng)邊井壁在頂部設(shè)頂桿。

②刃腳：刃腳加工成直角三角形形狀，斜邊在圍堰內(nèi)側(cè)，外側(cè)平直

③其它設(shè)施

A、吊點(diǎn)：每塊雙薄壁鋼圍堰殼體應(yīng)設(shè)有吊點(diǎn)，用于圍堰的吊裝、拼裝及下沉使用。

B、內(nèi)外連通管：為保持圍堰在下沉、封底作業(yè)時(shí)內(nèi)外水位的平衡，在河床附近和承臺(tái)頂面以上的圍堰殼體處，穿透內(nèi)外井壁設(shè)置四個(gè)φ250mm的鋼管，鋼管與井壁密焊。鋼管伸入圍堰端焊有法蘭盤，并配有鋼板堵頭，可根據(jù)工序需要由潛水員開閉堵頭板。

鋼圍堰豎向分二節(jié)，每節(jié)各分塊鋼圍堰由加工廠施焊成型，經(jīng)試拼檢查合格后，用運(yùn)輸車或運(yùn)輸船將鋼圍堰運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)分層拼焊成整體下沉。

采用在墩位現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)拼裝平臺(tái)及下沉懸掛系進(jìn)行鋼圍堰的拼裝及下沉（鋼圍堰下沉示意圖如下）

①鋼圍堰現(xiàn)場(chǎng)拼裝：拔除鉆孔平臺(tái)鋼管樁，搭設(shè)鋼圍堰拼裝平臺(tái)及下沉懸掛系。在拼裝平臺(tái)上測(cè)量放樣，以便控制鋼圍堰的平面位置。在主護(hù)筒上設(shè)置鋼圍堰下沉導(dǎo)向，導(dǎo)向采用型鋼制作，導(dǎo)向與鋼圍堰之間的間隙采用3～5cm，導(dǎo)向長(zhǎng)度為6～8m。

利用運(yùn)輸船將鋼圍堰運(yùn)輸至墩位后進(jìn)行底節(jié)鋼圍堰的拼裝。鋼圍堰采用吊車或起重機(jī)起吊鋼圍堰至拼裝平臺(tái)上，拼裝平臺(tái)用龍門吊按照分塊線之間的豎向接縫拼裝，每條接縫均采用雙面焊縫，焊縫寬度及厚度應(yīng)滿足規(guī)定要求。為了確保接縫的焊接質(zhì)量，在每條豎向接縫上再貼15cm寬的鋼板條并焊拉牢固、密實(shí)。按照拼裝底節(jié)的相同程序拼裝兩節(jié)鋼圍堰。水平接縫的焊接要求與豎向接縫相同。

②鋼圍堰下沉采用加重和井內(nèi)除土的方法。鋼圍堰刃腳混凝土采用壓漿混凝土施工，加重的方式可采向鋼圍堰隔艙灌水和加片石。井內(nèi)除土的方式可采用高壓射水、吸泥。

在鋼圍堰接高節(jié)段完成后，就向鋼圍堰的隔艙加片石，片石要對(duì)稱施加，避免造成偏壓和導(dǎo)致鋼圍堰傾斜，一般下沉1.0m觀察一次平面位置及垂直度。

利用位于鋼圍堰中心桁架平臺(tái)上安裝的5t雙臂軌道式旋轉(zhuǎn)吊機(jī)，雙臂對(duì)稱起吊吸泥機(jī)，進(jìn)行吸泥。該吊機(jī)吊臂長(zhǎng)17m，最大變幅為14m，最大起重高度為18m，可作360°轉(zhuǎn)動(dòng)，可不變幅沿堰周吸泥。

圍堰下沉中應(yīng)隨時(shí)掌握土層變化情況，作好下沉量、傾斜和偏位的測(cè)量，控制堰周附近除土量，注意糾偏，使圍堰均勻平穩(wěn)地下沉。在吸泥過(guò)程中，要連續(xù)向圍堰內(nèi)加水，盡量使堰內(nèi)水位不低于堰外，防止翻沙。

吸泥時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)棄，根據(jù)本工程的要求，擬將吸泥機(jī)吸出的泥土用船舶和汽車運(yùn)至指定的棄土場(chǎng)。盡量保證在吸泥施工過(guò)程不污染江水。

當(dāng)鋼圍堰下沉到離標(biāo)高以上1m左右時(shí)，控制刃腳隨近除土量，注意調(diào)平圍堰，避免圍堰發(fā)生突然大量下沉或大的偏斜，難以下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。對(duì)于高底刃腳的鋼圍堰下沉，刃腳進(jìn)入覆蓋層后，因入土部分側(cè)面積不同，摩阻力不同，以致長(zhǎng)刃腳一側(cè)不易下沉，圍堰易向短刃腳一側(cè)偏斜，故下沉?xí)r先在鄰近高刃腳一側(cè)井孔內(nèi)取土，以減小偏斜。然后在井內(nèi)對(duì)稱取土。

③鋼圍堰現(xiàn)場(chǎng)拼焊的質(zhì)量控制

A、測(cè)量放線及檢查：在鋼圍堰拼裝平臺(tái)上測(cè)量放出鋼圍堰刃腳位置線，底節(jié)鋼殼拼裝時(shí)通過(guò)刃腳底口中心與刃腳平面的垂線作為中心線，控制鋼殼上口半徑。以后分層接高皆以此中心線投點(diǎn)在吊裝下沉平臺(tái)上進(jìn)行放樣和校核，其半徑誤差不得大于3cm。

B、拼裝時(shí)要求：隔艙板對(duì)齊；各相鄰水平環(huán)形板對(duì)齊；上下不能對(duì)接焊時(shí)，可采用搭接焊或貼板焊接，但必須滿焊，并保證水密。

C、刃腳部分經(jīng)檢查合格清洗干凈后方可灌注壓艙混凝土。

D、所有壁板和隔艙的工作焊縫，必須做煤油滲透試驗(yàn)，并對(duì)不合格的焊縫，要求修補(bǔ)直至合格為止。

鋼圍堰下沉到位后潛水工及時(shí)進(jìn)行清理基底和護(hù)筒四周的泥垢，并清除鋼圍堰壁的泥垢?？紤]到承臺(tái)底至河床面高度較小，除去封底砼厚度后為1.5m～3.5m，拋填1.3～3.3m厚的片石和0.2m厚的碎石并整平，以作為封底砼及承臺(tái)施工的底基，封底砼的厚度必須經(jīng)計(jì)算確定。

基底處理合格后即進(jìn)行封底砼的澆注。

①砼生產(chǎn)：封底砼由陸地拌和站供應(yīng)，混凝土攪拌運(yùn)輸車送到位。

②承臺(tái)布設(shè)導(dǎo)管數(shù)量為8～10根，以確保封底砼的質(zhì)量。

③儲(chǔ)料斗的容量必須滿足首批砼能保證導(dǎo)管埋置深度在0.6m以上；

④砼澆注采用砼輸送泵澆注，澆注厚度為1.0m。

封底砼澆注完畢，經(jīng)檢測(cè)試件，砼強(qiáng)度達(dá)到要求后進(jìn)行抽水，邊抽水邊設(shè)置鋼圍堰內(nèi)支撐。

當(dāng)封底砼達(dá)到一定設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行圍堰內(nèi)抽水，抽水前在圍堰頂部分做對(duì)頂支撐，抽干水后，檢查圍堰是否滲漏水，如有要進(jìn)行堵漏防滲，然后進(jìn)行承臺(tái)施工，抽干水后，先割除承臺(tái)底以上樁基鋼護(hù)筒并進(jìn)行樁頭鑿除，同時(shí)對(duì)封底砼表面進(jìn)行整平，以承臺(tái)底標(biāo)高為基準(zhǔn)，鑿除凹起處砼，低凹處用同標(biāo)高填平，然后進(jìn)行承臺(tái)邊線放樣，安裝承臺(tái)側(cè)模，按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求綁扎承臺(tái)和墩身預(yù)埋鋼筋，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行大體積砼施工。

由于承臺(tái)厚度較厚，混凝土方量也大，為防止大體積混凝土水化熱難以散發(fā)而使承臺(tái)產(chǎn)生裂縫等現(xiàn)象，施工時(shí)在承臺(tái)內(nèi)布設(shè)了冷卻管。

冷卻管材料采用￠3.8*3.5mm鋼管，0#、3#承臺(tái)按上下雙層布設(shè)，1#、2#承臺(tái)按上下三層布設(shè)。冷卻管在承臺(tái)混凝土澆注完成后開始通水進(jìn)行冷卻，由水泵抽水，保證冷卻管進(jìn)水口有足夠的壓力，進(jìn)、出水口的水溫在5°~10°之間，通水時(shí)間為15天。

 （8）鋼圍堰的拆除

鋼圍堰拆除步驟如下：

①將各隔離艙內(nèi)的水干，片石清除使圍堰浮起。

②用機(jī)船上的吊車將圍堰下游片吊起，使圍堰處于傾斜狀態(tài)，人進(jìn)入下游側(cè)交角的隔艙內(nèi)拆除螺栓。

③打開下游片，用機(jī)船將圍堰拖離墩位。

④合攏下游片恢復(fù)原狀，拖至岸邊整修后重復(fù)使用。

在洪汛期進(jìn)行鋼圍堰施工時(shí)，從兩方面著手考慮圍堰防洪。一方面是從圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考慮：首先雙薄壁鋼圍堰井壁內(nèi)水平向設(shè)計(jì)有桁架體系，并將鋼圍堰頂標(biāo)高相應(yīng)提高，底面標(biāo)高降低至洪水期局部沖刷線以下，對(duì)抗洪水有利；其次在圍堰井壁內(nèi)灌注砼，增加圍堰井壁的重量及抗彎截面模量，提高圍堰抗洪水能力；另外，當(dāng)圍堰落床穩(wěn)定后，圍堰內(nèi)壁與護(hù)筒之間用型鋼剪刀支撐，在預(yù)防圍堰偏斜的同時(shí)，增加抗洪水能力。另一方面從防沖刷考慮，即：及時(shí)檢查圍堰外圍的河床標(biāo)高，并拋砂袋等圍護(hù)；當(dāng)圍堰外河床沖刷嚴(yán)重時(shí)，在圍堰外圍一定距離打一排鋼管樁，減少圍堰外圍的河床沖刷。