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1、新建铁路兴国至泉州线兴国至宁化段XQXN-2标(DK25+180-D1K32+200)上丰(枫)水库环水保专项施工方案中铁编制:席代森复核:王辉审核:张志审批:中铁二局工三有限公司兴泉铁路XQXN-2标项目经理部二零一七年四月目录1编制依据和编制原则31. 1编制依据31.2编制原则32工程项目概况42.1工程地理位置42. 2工程规模及结构设计情况42. 3主要技术标准42. 4工程地质、水文和自然条件情况52. 4.1工程地质特征53. 4.2水文地质特征62. 4.3自然条件63. 4.3.1地形地貌64. 4.3.2气象、水文62. 5工程设计情况62. 6主要工程数量72.7工程特点
2、、施工重点和技术难点分析及对策等73II83.1工期进度计划83. 2主要施工设备配置计划83. 3劳动力安排计划94总体施工技术方案94. 1总体思路95. 2施工步骤或顺序IO5主要工程项目施工技术方案116. 5.1施工方案117. 1.l沙袋码砌115. 1.2埋设涵管116. 1.3栈桥116.1. 4三级沉淀池125.1.5泥浆池和沉淀池125.2施工工艺和施工要点135.2.1土围堰(填土围堰)135.2.2钢板桩围堰155.2.3冲击钻孔桩施工175.2.4明挖基础施工235.2.5沙袋码砌施工256施工场地平面布置267安全、质量环保、工期等保证措施267. 1安全保证措施2
3、67.1 .1安全管理体系267.2 .2安全生产保证措施267.2质量保证措施297.2.1沙袋码砌控制措施297.2.2主要工序控制措施307.3环水保保证措施307.3.1环水保机构与职责307.3.2环境保护措施317.4工期保证措施337.4.1工期保证体系347.4.2强化过程管控,实行工期动态管理347.4.3思想保证措施357.4.4组织保证措施357.4.5施工保证措施367.4.6制度保证措施367.4.7经济保证措施367.4.8设备物资保证措施367.4.9后勤保证措施377.5冬季施工措施377.6夏季施工措施387.7雨季施工措施398安全风险管理409附件42上丰
4、(枫)水库环水保专项施工方案1编制依据和编制原则1.1 编制依据1.1.1 国家和铁路总公司相关方针政策、规范、验标及施工指南等。1.1.2 中铁二院关于新建铁路兴国至泉州线兴国至宁化段上丰(枫)水库环水保施工图及其通用参考图和相关设计文件等。1.1.3 新建铁路兴国至泉州线兴国至宁化段招、投标文件。1.1.4 新建铁路兴国至泉州线兴国至宁化段XQXN-2标实施性施工组织设计。1.1.5 江西省环境保护厅关于新建铁路兴国至泉州线兴国至宁化段环境影响报告书的批复(赣环评字201649号)。1.1.6向莆公司有关会议精神和要求。1.1.7当地政府及水库所有权人对水库利用的要求1.1.8现场社会条件
5、及自然条件。1.1 .9本单位相关工程管理制度、环水保施工经验及施工技术水平等。1.2 编制原则(1)节约用地、减少污染原则严格按设计使用红线用地,控制临时用地,减少地表外露面积和时间。(2)施工区域与当地生产生活分区原则实行严格分区,上游水流通过改沟或涵管通过施工区域,减少施工对水体污染,降低对当地生产生活影响。(3)弃渣外运,废水处理、达标排放原则结合工程特点,桥梁弃土弃渣弃置于指定弃渣场,施工期间产生泥浆等污水应采用三级沉淀池满足污水综合排放标准(GB8978T996)表4中一级标准及农田灌溉水质标准(GB5084-2005)中相应标准后回用或外排。(4)完工恢复原则工程完工后,及时恢复
6、水域面积,不能恢复或面积不足时应与地方协商补充相应面积或适当补偿。2工程项目概况2.1工程地理位置上丰(枫)水库位于兴国县江背镇来源村大龙组,原有微型水电站(现已不发电),水库水域面积81551.6平方米,形状成三角状,据现场调查水库现在功能是渔业养殖和灌溉。2.2工程规模及结构设计情况新建铁路兴国至泉州线兴国至宁化段XQXN-2标段跨越一角,对水库有影响的工程有荷树二号隧道出口、上丰(枫)水库中桥、于都一号隧道进口,大致里程范围为DK25+601DK25+682,合计81m。荷树二号隧道出口为8m双耳墙式明洞,明暗交界处设置2根加固桩,与上丰(枫)水库中桥兴国台紧邻;上丰(枫)水库中桥全长5
7、9.44m,设计一墩两台,桩基础直径1.25m,共计15根,承台厚度2.5m,桥墩高度IOnb为斜坡墩。于都一号进口为6m双耳墙式护桥明洞和Ilnl双耳墙式明洞,明暗交界设置2根加固桩,上丰(枫)水库中桥泉州台伸入隧道内。上丰(枫)水库中桥跨越上丰(枫)水库,与河道大致成90交角,1号墩为水中墩,基础采用钢板桩围堰进行施工。河道宽约38.5m,水深2.5m,测时水位238.69m,HLn(X)=241.22m,施工水位为正常蓄水位H=239.1m。河道无通航要求,但必须保证排水畅通,受大气降雨量影响。2.3主要技术标准本线路设计为客货共线国铁I级单线电气化铁路,开行普通货物货车,旅客列车设计速
8、度为160kmh,单线设计。顶帽加宽处设置接触网支架。具体线路技术标准见下表:表27主要技术标准序号主要技术标准1铁路等级国铁I级2正线数目兴国至安溪东:单线安溪东至玉湖:双线玉湖至泉州:单线3设计行车速度160kmh序号主要技术标准4限制坡度单机6,双机13%。5最小曲线半径一般2000m,困难160Onb引入枢纽加减速地段可适当减小6牵引种类电力7机车类型客机HXD3D(单机);货机HxD3(双机)8牵引质量4000t9到发线有效长度单机85Onb双机88Om10闭塞类型兴国至安溪东:自动站间闭塞安溪东至玉湖:自动闭塞玉湖至泉州:自动站间闭塞2.4工程地质、水文和自然条件情况2.4.1 工
9、程地质特征桥址位于低山丘陵地貌,地形起伏不大,地面高程在200425m,相对高差20120m,自然横坡一般1045,局部较陡。桥台处土层及全风化层较厚,隧道附近有零星基岩出露,斜坡丘陵地段植被发育,主要以灌木植物为主。桥址区与既有村道距离近高差大,交通困难。桥址区上覆地层为第四系全新统坡残积层(Q严D粉质黏土,坡洪积层(QFD松软土;下伏基岩为燕山早期第三次(Y/*)侵入花岗岩。地层分述如下:软土(Qp):黄褐色、青灰色,软塑,含少量粉细砂。分布于1号墩沟槽表层,厚02m。粉质黏土(Qf):灰黄色、红褐色,硬塑状,夹少量角砾。广泛分布于缓坡,厚约04m。中细粒花岗岩(lc):灰白色、肉红色,细
10、粒结构,块状构造,主要成分为石英、长石、黑云母。岩体差异风化严重,局部全风化层较厚,弱风化花岗岩岩质坚硬,锤击不易碎。全风化层(W1)呈土状,厚215m;强风化层(W3)呈角砾状,厚28m;弱风化层(阴)属V级次坚石。区域主要地质构造为0号台发育上丰断层。上丰断层:该断层为压扭性断层,总体走向N36正,总体上倾向北细,倾角7075。,断层两侧花岗岩强烈片理化较严重,断层破碎带一般5-1Onb断层附近节理产状紊乱,上下盘岩层均为燕山早期第一阶段第三次侵入(k)花岗岩,受断层影响,岩体破碎,桩基需伸入断层以下,最小锚固深度(安全禁边不小于2m)不小于Im0桥址区未见不良地质;特殊岩土为软土。主要分
11、布于上丰(枫)水库环水保1号墩沟槽内,对桥梁施工影响大。区域工程地质条件一般。2.4.2水文地质特征(一)地表水桥址区地表水主要上丰(枫)水库库容水以及流入的沟水,主要由大气降水补给。(二)地下水地下水主要类型有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水。第四系孔隙潜水不甚发育,水量较小,仅附近沟槽角砾土中含量丰富;下伏基岩岩体破碎,基岩裂隙水较发育。地下水主要由大气降水及地表水补给。(三)水化学特征根据水质化验报告,地表水对混凝土结构无侵蚀;地下水对混凝土结构Hl侵蚀性。2.4.3自然条件2.4.3.1地形地貌桥址区为低山区丘陵地貌,地形起伏不大。地面高程在200425m,相对高差20120m,自然横坡一般
12、1045。,局部较陡,土层及全风化层较厚,隧道附近有零星基层出露,斜坡丘陵地段植被发育,主要以灌木植物为主。24.3.2气象、水文本桥位于江西省赣州市兴国县境内,属中亚热带季风气候区,气候温和,雨量充沛、光照充足、四季分明,年平均日照时数1861.4h,年平均气温18.9,年平均无霜期300天,多年平均降雨量1522.3mm,降雨年内分布不均,主要降雨集中在46月,约占全年降雨量的48.5虬2.5工程设计情况顺线路方向于上丰(枫)水库中桥上下游码砌沙袋隔断水库水体,上游沟水设置双排直径LOm涵管引排至水库水体,对施工区域进行封闭。垂直与线路方向两侧设置码砌沙袋,防止边坡开挖土体落入水库水体。隧
13、道边坡开挖线以外35m按照设计施作截水天沟,全长范围内设置跌水,坡脚设置消能池,防止冲刷。上丰(枫)水库中桥1号墩填土围堰,设置钢板桩围堰开挖承台,1号墩与泉州台之间设置泥浆池和沉淀池。跨越上丰(枫)水库设置单车道栈桥21m。于都一号隧道进口线左侧设置三级沉淀池,对废水进行处理,达标后排放。2.6主要工程数量表2-2主要工程数量表项目名称单位数量备注码砌沙袋立方米3600截水天沟坛工方168涵管外径2.O米60消能池坛工方48泥浆池个1沉淀池个1三级沉淀池行工方145填土围堰立方米1200钢板桩围堰吨38.8栈桥米212. 7工程特点、施工重点和技术难点分析及对策等本桥梁具有以下特点和重点:(
14、1)特点一:场地限制,施工干扰大本段长度进64m,本标段只施工桥梁下部结构一墩两台。桥址区边坡坡度大,施工道路困难,紧邻荷树二号隧道出口,伸入于都一号隧道进口内,桥台施工工序应与隧道洞口段相协调,尽量减少干扰。(2)特点二:水体保护要求高上丰(枫)水库环水保跨越上丰(枫)水库,1号墩位于水中,桩基采用泥浆护壁钻孔施工,于都一号隧道进口施工废水。避免对水库鱼类和灌溉用水水质影响需采取较多的环保措施。(3)施工重点:钻孔桩泥浆和隧道施工废水处理(4)本工程无技术难点。3施工计划3.1工期进度计划根据主体工程施工进度安排环水保措施:水库封闭计划5月1日开始,5月15日完成;两侧沙袋5月10日开始、5
15、月20日完成,荷树二号隧道出口截水天沟及消能池,于都一号隧道进口截水天沟及消能池,三级沉淀池。其余具体施工进度计划见下表。表37施工进度计划表项目名称服位数量开始时间结束时间持续时间备注码砌沙袋立方米36002017年5月1日2017年5月25日24截水天沟与工方1682017年5月15日2017年6月1日17外径2.0涵管米602017年5月20日2017年5月26日6消能池与工方482017年6月2日2017年6月8日6泥浆池和沉淀池个12017年7月1日2017年7月4日3三级沉淀池垮工方1452017年7月5日2017年7月12日7填土围堰立方米12002017年5月26日2017年6
16、月2日7钢板桩围堰吨38.82017年10月31日2017年11月8日8栈桥米212017年5月10日2017年5月25日153.2主要施工设备配置计划主要施工机械、试验检测设备根据工期计划安排及现场施工需要,在工程开工前立即赶到施工现场,主要采用汽车拖车运输到施工现场,自卸汽车等行走设备自行驾驶到施工现场。表3-2主要施工设备配置表r;设备名称规格型号数量国别产地制造年份额定功率(kW)生产能力用于施工部位备注1冲击钻机CZ-61徐州55KW10天.台/根桥梁桩基2泥浆泵3PN1山东456.9MPa桥梁桩基3制浆机ZJ8001山东7KW12m3h桥梁班基-1振动锤ZD-601浙江90KW60
17、1桥梁桩基5挖掘机PC/2001合肥徐州95KW1.25m3桥梁基础6夯实机PH-51第国4KW140150次min桥梁桩基7自卸汽车LQ3141G4东风2IOKN14t桥梁基础8装载机ZLM50B1柳州154KW2.8m3桥梁基础9起重机QY16/251徐工75162KW1625t桥梁10水泵50LG3威海30KW50m3h桥梁基础f设备名称规格型号数量国别产地制造年份额定功率(kW)生产能力用于施工部位备注11混凝土运输车260m3h2晓12混凝土.输送泵HBT60C1长沙11060m3h碎13承台钢模自制1自制桥梁基础14墩柱钢模自制1自制桥梁基础15桥台钢模自制1自制桥梁基础3. 3劳
18、动力安排计划上丰(枫)水库环水保施工由架子一队组织施工,架子一队管理人员配备包含架子队长、技术主管、技术员、领工员和安全员等17人,桥梁劳务班组人员配置见下表。表3-3上丰(枫)水库环水保施工劳动力配置表序号班组人数(人)备注1边坡支护班151桩基班52结构班123附屈班60合计92图3.37劳动力配置动态图4总体施工技术方案4. 1总体思路根据本工程的特点和重难点,制定总体施工组织原则:先挡护后施工(先对上丰(枫)水库两侧桥台砌筑挡护,防护开挖土体污染水源),先引排后筑岛(封闭施工区域水体,上游水沟通过涵管直接引排至下游水库水体中,避免通过施工区污染),防护自上而下(结合洞口施工截水天沟、边
19、仰坡防护,分层开挖分级支护)。4.2施工步骤或顺序引入施工便道,码砌沙袋封闭水体,码砌两侧沙袋用于弃土,埋设涵管,架设栈桥,截水天沟及消能池,边仰坡开挖,施工防护工程,三级沉淀池,隧道进洞施工,泥浆池和沉淀池,桥梁基础施工,完工后恢复。主要以上丰(枫)水库中桥施工步骤如下。兴国台施工步骤(1)施做洞口截排水系统,施工洞口段加固桩(2)施做兴国台侧水库挡护,防止弃土污染水体(3)待加固桩施工完成并达到设计强度后,由上至下分层开挖边仰坡。开挖明洞段上半断面至明暗交界处,并做好临时边仰坡及直立开挖面的防护措施。(4)施做洞口管棚工程(5)明洞段下半断面开挖,施作边仰坡防护及明暗分界处直立开挖面防护。
20、(6)明挖法开挖桥台并施做台背开挖挡护,施工桥台桩基础、承台及桥台。(7)桥台回填及锥体施工1号墩施工步骤(1)修筑施工便道和施工栈桥至1号墩。(2)施工区域和1号墩筑岛封闭,引排上游沟水,防止弃土污染水体(3)筑岛上桩基础完成后,施作钢板桩围堰,开挖基础施工承台(4)钢板桩回收,基础回填及锥体施工(5)自下而上施工桥墩。(6)施工区域水库恢复。泉州台施工步骤(1)施做洞口截排水系统,施工洞口段加固桩(2)待加固桩施工完成并达到设计强度后,由上至下分层开挖边仰坡。开挖明洞段上半断面至明暗交界处,并做好临时边仰坡及直立开挖面的防护措施。(3)施做洞口管棚工程(4)明洞段下半断面开挖,施作边仰坡防
21、护及明暗分界处直立开挖面防护。(5)明挖法开挖桥台并施做台背开挖挡护,施工桥台桩基础、承台及桥台。(6)隧道洞口工程完成后施作桥台回填和锥体。5主要工程项目施工技术方案5.1 施工方案1.1 .1沙袋码砌根据现场实际地形,大量外运材料不现实,故就地取材,采用沙袋码砌,袋中材料采用边坡开挖土体材料。上下游封闭水体采用两侧沙袋码砌,中间填筑核心土修筑坝体,坝体顶宽2m,两侧坡度1:0.5,高于水面不小于0.5m,标高H=239.6m。从两侧向中间合拢,中间宽度保证施工位置的同时满足施工平台和泥浆池沉淀池位置,保证埋设涵管位置。两侧码砌沙袋厚度2.2m,坡度1:1,边码砌边回填明洞段开挖土方。从上游
22、向下游码砌,与封闭坝体形成闭合。主体工程施工过程中,应每日对沙袋边坡进行观察,是否有明显移动或错位。1.2 .2埋设涵管涵管采用承插式预制涵管,外径2.0m,壁厚15cm。涵管基础为回填土体,采用挖掘机压实,成60圆弧形,吊装安装,涵管两侧填土不小于Inb防止管道位移过大。双排涵管并行,上接上游沟水,下游排入水库中,穿过上下游封闭土坝。上下游应设置放冲刷,设置浆砌片石护坡。5.1.3栈桥栈桥采用21m栈桥,一跨跨越上丰(枫)水库,桥面标高246.75m,桥台基底承载力不小于150kPa,基础采用片石基础,桥台主体为C30片石混凝土,顶上设置0.5m厚C30混凝土。栈桥现场拼装,吊装到位。横梁及
23、钢板一侧向另一侧安装铺设。5.L4三级沉淀池在于都一号隧道进口线路左侧设置三级沉淀池,采用36墙砖砌,具体尺寸:3(长)6(宽)X2(深)m,M5砂浆抹面。进水口错开设置,增加水流长度。设置位置应考虑不妨碍主体施工,靠近废水水源,排放水体检测后符合排放条方能排入水库水体中。5.1. 5泥浆池和沉淀池沉淀池、泥浆池须分开设置,沉淀池尺寸为长7m9m、宽7m9m、深2.Om2.5m,从原地面下挖2.Om2.5m;泥浆池尺寸为长4m6m、宽4m6m、池底比沉淀池底高0.5m以上。沉淀池与泥浆池、泥浆池与钻孔桩之间采用3030cm砖砌矩形沟槽连接。池周铺设彩条布,隔离土体与泥浆。挡水土台:泥浆池四周利
24、用开挖的土方装袋码砌30Cm高挡水土台,土袋码砌平整,上下土袋交错布置;沉淀池外土台宽度为50cm,泥浆池外土台宽度为50Cmo泥浆池位置应进行测量放样,大小基本一致;靠便道侧栏杆成一条线,挡水土台棱线分明,高度一致;沉淀、泥浆池采用钢管加密目网防护围栏:在土台上用648X2.5mm钢管设置防护围栏,立杆长度2.Om,其中埋入地下0.8m,外露出地面L2m,间距3m;自顶向下设横杆2道,间距90cm,所有立杆伸出上横杆IOem。钢管统一按红白相间刷漆,红白漆每段40cm,外侧采用绿色密目网封闭严密,靠泥浆泵处防护栏外侧应设2米宽的活动门。沉淀池、泥浆池必须挂设安全警示标牌,标识醒目、牢固。警示
25、牌包括:泥浆池:中部两道横杆上设置警示标志牌,内容为“泥浆池危险请勿靠近”、“沉淀池危险请勿靠近”、“必须戴安全帽”、“禁止翻越防护栏”、“当心触电”、“注意安全,(每个小牌子高X宽为60CiTlx45cm,合并设置成一个大牌子)。安全文明施工标志牌泥浆池、沉淀池深度应大于2米,泥浆池、沉淀池斜坡率应大于1:0.3。图67泥浆池和沉淀池设置实景图5. 2施工工艺和施工要点5.2.1 土围堰(填土围堰)5. 2.1.1结构形式土围堰主要结构简图形式如下:(1) 土围堰结构见下图。3IH-JL 一墩基一 l!l- Sh三三一三占 耳W三13月 UJT- 诺 一土围堰结构示意图(2)草、麻袋围堰结构
26、见下图。2处250草、麻袋围堰结构示意图5. 2.1.2施工方法(1)填土围堰施工方法。先清除堰底上的树根、石块等,自上游开始填筑至下游合拢。处于岸边的自岸边开始,填土时将土倒在已出水面的堰头上再顺坡送入水中。水面以上的填土要分层夯实。(2)草土围堰施工方法。用麦秸、稻草或茎杆较长的杂草夹填粘性土,以一层土(2030Cm)夹一层草,分层铺填夯实。(3)草、麻袋围堰施工方法。用草袋(或麻袋)盛装松散粘性土,装填量为袋容量的1/21/3,袋口用细麻线或铁丝缝合。用粘性土心墙时,也可用砂性土装袋。施工时要求土袋平放,上下左右互相错缝堆码整齐。流速较大处,外围草袋可改用小卵石或粗砂,以免流失,必要时也
27、可抛片石防护或用竹篓或柳条筐装盛砂石在堰外防护。5. 2.1.3施工工艺框图围堰施工工艺框图6. 2.1.4技术保证措施围堰的位置准确,保证满足桥梁下部工程施工场地要求。围堰采用全站仪进行定位校核,从而保证了围堰的位置准确。施工时要求土袋平放,上下左右互相错缝堆码整齐。围堰抗水流冲刷能力好。根据河水流速,计算水流冲刷侵蚀破坏力,选用优质编织袋并扎口牢固。流速较大处,外围草袋可改用小卵石或粗砂,以免流失,必要时也可抛片石防护或用竹篓或柳条筐装盛砂石在堰外防护。围堰周围设置防撞标志,做好围堰的保护工作;河床以上围堰的最后拆除完全,不留通航隐患。围堰施工要做好环境保护,不污染地表水质。5.2.2钢板
28、桩围堰5. 2.2.1施工方法(1)钢板桩运到工地后,应进行检查、分类、编号及登记锁口检查:用一块长1.52m符合类型规格的钢板桩作标准将所有同类型的钢板桩作锁口通过检查,凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合、长度不够的均进行整修、接长直至合格。(2)插打钢板桩用固定的临时导向架插打钢板桩,在稳定的条件下安置桩锤。插桩到全部合拢,然后再分段、分次打到标高。插桩顺序,在无潮汐河流是从上游中间开始分两侧对称插打至下游合拢,在潮汐河流,有两个流向的关系,为减少水流阻力,采取从侧面开始,向上、下游插打,在另一侧合拢。桩锤采用振动桩锤。(3)堵漏钢板桩插打到位后,在其外侧围一圈彩条布,在布的下端绑扎钢管沉入河
29、床,并用砂袋压住,堰内抽水时,外侧水压可将彩条布紧贴板桩,起到一定的防水作用;在板桩侧锁口不密的漏水处用棉砂嵌塞、堵漏。(4)吸泥、硬化基层在水抽干后,即可人工挖泥,或不抽水采用高压水枪配合泥浆泵吸泥至设计标高,之后回填片石,浇注30Cm的混凝土硬化基底,进行下一步骤施工。见下图板桩及内支撑对构示意图。0?b8-JJy1uwuvt-SF玲食一 露 A板桩及内支撑对构示意图(5)拔桩施工完成后需要拔桩,在拔除钢板桩前,先将围堰内的支撑,从上到下陆续拆除,并陆续灌水使内外水压平稳,使板桩侧压力消失,并与部分混凝土脱离(指有水下混凝土部分),然后用振动锤逐根拔出。5.2.2.2施工工艺(2)钢板桩的
30、插打垂直度要满足要求,避免侵入钢板桩内部的人员操作空间;(3)钢板桩的入土深度满足设计会值,并达到要求的粘土层,对防水起到很好的作用;(4)钢板桩间咬合密封性达标,漏水的地方要进行必要的堵漏措施,保证钢板内钢钢筋混凝土构筑物的施工质量。5.2.3冲击钻孔桩施工(1)场地准备首先进行施工便道的引入,钻孔桩施工场地平整,保证设备、材料的顺利进场。(2)钻进成孔群桩钻孔时采用跳桩法施工,在已灌注成桩邻近桩位钻孔时,则要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻,避免扰动相邻已施工的钻孔桩。钻孔前,先埋置导向护筒,灌入护壁泥浆。护筒采用8mm钢板卷制,长度24m,其直径比桩径大20cm,
31、并高出施工水位或地下水位2m。在陆地上高出地面0.5m,在砂性土和流塑淤泥质粘土中高出地面2m0护筒顶面中心位置与设计桩中心偏差不大于5cm,倾斜度不大于1机钢护筒埋设示意见下图。=Ownfflfe钢护筒埋设示意图(3)冲击钻机成孔钻机就位,立好钻架,对准桩孔中心,拉好缆风绳,便可开始钻孔。开始时先在孔内灌注泥浆,泥浆比重等指标根据土层情况而定。如孔中有水、可直接投入粘土,用冲锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中,始终保持孔内水位高出地下水位1.52.0m,并低于护筒顶面0.3m,以防溢出。护筒底脚下24m范围内一般比较松散易坍孔,按1:1投入粘土和小片石(粒径不大于15cm),用冲击
32、钻锥,小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤入孔壁,要重复回填反复冲击23次力求孔壁坚实。冲程根据土层情况分别调整,在通过土层中时,采用高冲程(100Cin),在通过松散砂、砂砾石或卵石土层时采用中冲程(75cm),在易坍塌或流砂地段用小冲程,并提高泥浆的粘度和比重。若遇倾斜岩层冲击面不平时,先投入粘土、小片石将表面垫平,再用十字型钻锥进行冲击钻进以防斜孔、坍孔。冲击钻进过程中注意均匀地松放钢丝绳的长度。在松软土层每次可松绳58cm,在密实坚硬土层中每次可松绳35cm,防止松绳过少,形成“打空锤”,使钻机、钻架及钢丝绳受到过大荷载而遭损坏。松绳过多,则会减少冲程降低钻进速度,甚至使钢丝绳发生纠缠。(4
33、)出渣破碎的钻渣部分和泥浆一起被挤进孔壁,大部分需清出孔外。出渣的方法是抽渣筒抽取。在密实坚实土层,每小时纯钻进小于5IOCnb松软地层每小时纯钻进小于1530cm时进行抽渣,或每进尺0.51.0m掏渣一次,每次掏45筒,或掏至泥浆内含渣显著减少,无粗颗粒,比重恢复正常为止。掏出的钻渣倒入泥浆池沉淀后捞出运走。钻进过程中分高度取岩样,与设计地质对照,并做好钻孔记录。(5)终孔、清孔详细记录并绘制钻孔地质剖面图,挂在钻台上,以便对不同的地质情况选择适当的钻头、钻进压力、速度及适合的泥浆。在淤泥层、砂层、粘土层,采用笼形钻头钻进。在砂层较厚钻孔桩,则使用膨润土泥浆护壁,增大泥浆的比重,以确保顺利穿
34、越砂层。在钻进过程中,钻孔作业连续进行,不得中断,因故停钻时,要将钻头提起距离孔底4.Om以上,防止埋钻。护筒内保持一定水头高度,高于地下水位不得小1.5m。随时做好钻孔记录及取样记录,并保留样品。每钻进5m用检孔器检查一次孔的垂直度,经常检查泥浆质量。钻孔深度达到设计要求后,对孔深、孔径、孔位、孔形等进行检查,填写终孔检查证,经监理工程师签证认可后,进行孔底清渣和灌注水下碎准备工作。当钻进至设计标高或达到要求岩层后报请监理工程师终孔,并进行终孔检查,作好记录,进行清孔作业。用抽渣筒多次从孔内抽取钻渣,并同时向孔内注水以减少泥浆比重到LlL25。当抽渣筒抽出泥浆中无23mm大的颗粒时则证明抽渣
35、清孔已到目的。为准确判定孔底渣是否清完,还需用一个带钎的测锤和平底测锤两次测孔,若两次测孔深度相同并与终孔数字相符时测证明孔渣已清理干净,否则还需继续清至达到要求,沉渣厚度不得大于5cm。钻孔桩终孔后采用换浆法进行清孔。清孔后的沉渣要满足设计要求,经监理工程师签认后灌注水下碎。(6)钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工采用长线法施工。钢筋笼分节加工制作,基本节长6-8m,最后一节为调整节。将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号,保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。声测管的安装,除在底节钢筋笼安装时焊接在钢筋笼上外,其余各节均预先绑扎在钢筋笼内。钢筋笼吊装时配备专用托架,平板车运至现场,在孔口利用25t汽车
36、吊吊放。下放前检查钢筋笼垂直度,确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致,主筋对位后使用直筒螺纹连接接头。钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。(7)水下碎浇筑浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作,配置足够备用应急设备和材料,确保浇筑水下混凝土时间才6小时,必要时在混凝土内掺入缓凝剂以确保工程质量。采用直径为30Omm的快速卡口垂直提升导管,分节长3m,最下节长6m。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。各节导管内径大小一致,偏差才2mmo下放过程中保持导管位置居中,轴线顺直,逐步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。浇筑首盘混凝土时,
37、导管底部至孔底距离控制在3540cm.浇筑水下混凝土之前,再次检测孔底泥浆沉淀厚度,如沉渣厚度大于5cm(柱桩)或20cm(摩擦桩)时,对孔内进行二次清孔,确保孔底沉渣厚度符合规定要求。浇筑前,先射水或压气35min,将孔底沉渣冲翻搅动。采用砍球法浇筑水下混凝土,首盘混凝土需用量由计算确定,保证首批混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度tlm,并能填充导管底部间隙。在整个碎浇筑时间内,导管口应埋入先前浇筑的混凝土内至少1.5m,防止泥浆冲入管内,但不得大于5m。汽车泵完成首批封底混凝土后,6n?储料斗换成2m储料斗,采用碎输送车直接浇筑碎,以加快水下碎的浇筑速度,碎浇筑速度450m3h浇筑过程中经
38、常量测孔内混凝土面的上升高度,并适时缓慢平稳提升,逐级快速拆卸导管,并在每次起升导管前,探测一次管内混凝土面高度。混凝土浇筑开始后,应快速连续进行,不得中断。最后拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。混凝土浇筑标高比设计标高高出Im以上,多余部分在承台施工前凿除,确保桩头无松散层。(8)钻孔桩施工示意如下图(8)施工工艺流程图见下图冲击钻孔桩施工工艺流程图(9)技术保证措施根据桩基分布及地质情况、钻机施钻顺序,对设备进行组装及调试,并将桩位处整平、压实形成钻孔场地,使钻机安全、准确就位。测量放样时采用全站仪钻孔桩施工前进行桩位放样,根据设计桩位图,用全站仪在桥墩台位置,将每一根桩的中心测
39、出并用水泥包裹,然后在中心桩的前后左右设置护桩,钻机长根据桩位图及桩间距对桩位逐桩复核。在桩孔成孔过程中,溶洞分布地段易坍孔、漏浆,可采取溶洞内注水泥浆、灌填素碎、抛投片石及粘土块、护筒跟进、大护筒内套小护筒等措施,防止塌孔和漏浆,保护孔壁;另外,部分桩孔岩溶呈串珠状发育,出现软硬布均匀性,易造成桩基倾斜,施工时应注意避免。钻孔采用泥浆护壁,泥浆的比重、粘度、胶体率、pH值、相对密度、泥皮厚等参数应满足有关技术规范要求。为了满足浮硝能力和防止塌孔,钻孔泥浆应始终高出孔内水位或地下水位1.01.5m,并可在粘土泥浆中掺加适量的烧碱或石灰,并加大泥浆比重,增加孔内压力,以提高孔壁外扩、浮磴能力,确
40、保不出现孔壁坍塌现象。做好泥浆回收工作,成孔过程中,泥浆循环沟应经常疏通,泥浆池应定期清理废浆并及时外运,防止污染环境。泥浆的性能指标是保证成孔质量、防止坍孔的关键。钻孔泥浆由水、粘土(或膨胀土)和添加剂组成,基配比通过试验确定。为改善泥浆性能,在泥浆中掺入少量外加剂,外加剂品种和掺量详见“泥浆外加剂品种及掺量表”。泥浆外加剂品种及掺量表添加剂名称作用掺量CMC(竣基纤维素)使孔壁表面形成薄膜,降低失水量。0.1%左右FCI(铭铁木质素、磺酸钠盐)分散剂,增加泥浆稳定度。0.1-0.3%纯碱改善泥浆PH值,提高胶体率和稳定性。0.1-0.3%在现场设泥浆回收利用系统,采用泥浆净化系统净化已使用
41、过的泥浆,将孔内排出的泥浆通过净化系统,钻磴等较大的颗粒分离出来,净化后的泥浆再泵入钻孔中,重复利用,以减少废浆排放,节约资源,保护环境。施工过程中,安排专人检查孔内泥浆水头,随着钻孔不断加深,必须随时补充泥浆,确保泥浆满孔,避免坍孔。清孔采用换浆清孔(二次清孔)。钻孔至设计高程以后,须经现场监理工程师检查孔位、孔深、孔形及孔底地质情况,经签认后立即进行清孔工作,清孔作业根据所采用的钻机型号,采用取磴筒取磴法和泥浆管循环法清孔。采用取箍筒取磴法时,应及时向孔内注入新鲜泥浆,保持孔内水头以防坍孔。清孔须两次,沉渣厚度不超过IOcm,柱桩的沉渣厚度不超过5cm0成孔后及时用测绳测量孔深、沉渣厚度,
42、用检孔器检测孔径、倾斜度等各项指标。第一次清孔:成孔结束后立刻利用取磴筒和泥浆管循环进行第一次清孔,目的是清除成孔时产生的沉渣。第二次清孔:一次清孔后,提出钻头,测量孔深,并抓紧时间安放钢筋笼和混凝土灌注导管,通过混凝土导管压入清浆,进行第二次清孔,目的是清除在安放钢筋笼及混凝土导管时产生的沉渣。清孔后孔内泥浆密度1.15-1.25,孔底沉渣满足设计及规范要求。二次清孔后,及时进行桩体碎施工。5.2.4明挖基础施工5.2.4.1施工方法明挖扩大基础土方采用挖掘机施工,人工清底,开挖边坡不小于1:0.75;石方采用人工开石,不用爆破以免破坏基坑地质。开挖成型的土方基坑尺寸周边较结构尺寸大50Cm
43、以便于施工操作。开挖过程中遇有地下水渗出要挖集水坑和排水沟以便即时将水排出,防止浸泡基坑。当基坑顶缘有静载、动载以及基坑深度大于5m时,适当放缓坑壁坡度或加作平台。有地面水淹没的基坑,修筑围堰、改河、改沟、筑坝排开地面水后,再开挖基坑。明挖基坑须加强抽水排水,保证基坑底不被水淹。围堰开挖基坑时,围堰顶面高出施工水位1.0m(施工水位加强观测)。堰顶宽度不小于1.5m,外侧坡度不陡于1:2,内侧不陡于1:1。草袋围堰前,清理堰底树根、草皮、石块等杂物。堰底内侧坡脚距基坑顶缘距离不小于Inb围堰时自上游开始至下游合拢。草袋内装松散粘性土,装填量为草袋容量的60%,袋口缝合,平放堆码,互相错缝。机械
44、开挖土方不得破坏基底土的结构,在设计高程以上50cm由人工开挖,基础弃土堆坡脚距坑顶缘距离不小于基坑深度。基坑尽量在枯水和少雨量季节施工。基坑开挖不宜间断,达到高程,经检查合格后,立即砌筑基础培工。如基底暴露过久,重新检查。基础后工在无水情况下施工,石质基坑第一层基础后工满灌。水下基础按水下碎要求施工。混凝土基础与墩台身接缝,按设计办理。无设计规定时,周边可预埋不小于16mm的钢筋,加强基础结构整体性,埋入与露出长度均不小于钢筋直径的30倍,间距不大于钢筋直径的20倍。基坑宜用原土及时回填,对桥台及河床铺砌的桥墩基坑,分层夯实。5.2.4.2施工工艺明挖基础施工工艺见下图明挖基础施工工艺流程图5.2.5沙袋码砌施工施工准备一测量放线一打设定位竹竿一砂袋定位下沉一人工沙袋装料一检查砂袋形状一绑扎砂袋袖口一上一层砂袋施工一逐层砂袋施工一完成码砌。6施工场地平面布置除施工便道和栈桥外不