廈門集美大橋c3合同段
鋼板樁圍堰施工方案
編制複核
廈門集美大橋鋼板樁施工方案
一、工程概況
廈門集美大橋c3合同段道路起點樁號k5+605，終點樁號k7+025，總長1420m；brt橋起點樁號bk5+605，終點樁號bk6+974.722，總長1369.722m。
海中北通航孔橋的主橋和引橋的56#--72#墩位於海堤以內。57#、58#、59#號墩為北主橋主墩，承臺均為3622.4cm×1100cm×400cm，每個承台下設１２根φ2.
5 m樁基，承臺頂標高+0.5m、底標高-3.5m,河床標高分別為-1.
14m、-0.678m、-0.565m。
主墩處於深海中，鋼板樁施工範圍主要是淤泥層和砂混淤泥層地質。
潮汐：廈門海域為正規半日潮，歷年來最高潮位4.52m，最低潮位-3.
30m，平均高潮位2.47m，平均低潮位-1.41m，平均潮差3.
98m，最大潮差6.92m，平均海平面0.35m（黃海高程）。
二、水中主墩總體施工方案選擇
業主前期已經提供了施工便橋及施工平台，因主橋墩道路橋和brt橋三個承臺連成一體成乙個大承臺，根據施工圖紙、該墩所處水文地質情況和下部結構的總體工期安排，結合我單位施工技術水平和現有裝置、人員情況，現擬利用已經搭設的平台施工鑽孔樁，樁基完成後擬採用鋼板樁圍堰進行低樁承臺施工。鋼板樁選用日本產nksp-ⅲa型號；圍囹選用2i40b型組合截面，橫撐選用φ530，壁厚9mm鋼管，計算頂標高按+4.0m，底標高按-8.
0m控制，平面尺寸38.4m×12.8m。
三、主墩鋼板樁圍堰施工方案：
3.1、鋼板樁和圍堰尺寸選擇：
根據此工程的水深、水文、地質等相關情況和我單位多年進行水中施工的經驗，待利用鋼管樁鑽孔平台完成水中該墩12根鑽孔灌注樁後，開始鋼板樁圍堰施工。
鋼板樁選擇：根據承臺的埋深和該處水位等因素，通過受力計算，擬選用長12m，寬0.4m的nksp- ⅲa型單層鋼板樁圍堰施工；
圍堰尺寸選擇：根據承臺尺寸和鋼板樁的寬度，綜合考慮鋼板樁的施工和圍堰內承臺作業空間，圍堰尺寸定為：38.4m×12.8m。鋼板樁的
平面布置圖見圖1。
圖1 鋼板樁平面布置圖
3.2鋼板樁圍堰施工工藝和方法
3.2.1鋼板樁施工工藝
鋼板樁施工工藝流程圖見圖2。
圖2 鋼板樁圍堰施工工藝
3.2.2鋼板樁施工準備
(1)充分利用已有棧橋和平台，以及目前所具有的25噸汽車吊和50噸履帶吊為鋼板樁卸車、倒運、吊裝插打做好準備。
(2)插打鋼板樁前的準備工作
①鋼板樁經過裝卸、運輸會出現撞傷、彎扭及鎖口變形，鋼板樁在拼組前必須進行檢查。進場鋼板樁要求嚴格進行檢查和整修，整修後的鋼板樁滿足以下技術要求：
a、每組鋼板樁的寬度允許偏差為±30mm；
b、鎖口內外應光潔，並成一直線；
c、鎖口在拼接處的高低偏差均不得大於2mm；
d、鎖口在拼接處應盡量拼接緊密，間隙s不得大於3mm；
e、鎖口全長不應有破裂、缺損、扭曲和死彎。
f、鎖口整修後應用同型別3m長的短鋼板樁做通過試驗，以2～3人拉過為宜，或電動絞車牽引，最大牽引力不超過5kn。
②插打鋼板樁的導向裝置
按照施工方法和步驟，一般先打定位樁，在定位樁上安置導梁，組成框架式的圍籠作為插樁時的導向裝置，因此在施打前必須製作導向架。
③檢查振動錘
振動錘是插打拔鋼板樁的關鍵裝置，在打拔前一定要進行專門檢查，確保線路暢通，功能正常。振動錘的端電壓要達到 380～420 v，而夾板牙齒不能有太多磨損等。
(3)鋼板樁的處理和注意事項
①同一圍堰的鋼板樁只能用同樣的鎖口，按設計尺寸計算出使用鋼板樁的數量，以確保數量；
②剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁；
③剔除鋼板樁表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤；
④在鋼板樁鎖口內塗抹黃油以減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏。
3.2.3 插打鋼板樁
（1）導向架製作
鋼板樁方形圍堰選擇方形導向架，根據施工平面尺寸，首先測量放樣，根據放樣位置在圍堰內側每一長邊方向打6根φ530mm鋼管樁作為定位樁，施工可分2次插打，每一短邊方向打2根φ530mm鋼管樁作為定位樁，然後焊接牛腿，再安裝方形導向框。
（2）插打第一片鋼板樁
為了確保插打位置準確，第一片鋼板樁是插打的關鍵。首先在導向架上設定乙個限位框架，大小比鋼板樁每邊放大1cm，然後進行插打，並且在插打時鋼板樁背緊靠導向架，邊插打邊將浮吊吊鉤緩慢下放。這時應在互相垂直的兩個方向用經緯儀觀測，以確保鋼板樁插正、插直，然後以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打鋼板樁。
在整個鋼板樁圍堰施打過程中，開始時可插一根打一根，即將每一片鋼板樁打到設計位置，到剩下最後20片時，要先插後打，方便和攏調整。
若合攏有誤，用倒鏈或滑車組對拉使之合攏，合攏後，再逐根打到設計深度。
（3）鋼板樁的插打作業步驟和技術要點
①在鋼板樁鎖口內塗黃油，安置吊點，如起重機高度不夠，可用鋼絲繩在鋼板樁1/3以上處捆紮，捆紮處應有夾板，並墊有木塊，膠皮以防滑移和受力後吊點處鎖口變形。
②在鋼板樁下端系攬風繩二根，浮吊起吊鋼板樁接近垂直狀態時，利用攬風繩控制正反方向。
③鋼板樁就位下插，第一片鋼板樁沿活動導向下插是整個圍堰的基準，要反覆測量檢查，使其方向垂直，位置準確，必要時可加輔助設施，控制樁在導向內的左右位置。
④移動浮吊，將樁夾住後，進一步複核樁的垂直度、位置，認可後進行插打。使鋼板樁（第一片或第一組）下沉到海床設計標高，其它鋼板樁則以插打好的樁為準。對準鎖口，控制好方向，利用自重下插，當自重不能迫使下插時，可利用配重或滑車組加壓。
3.2.4 安裝內支撐
當圍堰合攏後，抽水施工前還須進行內支撐的安裝，以防水壓力過大影響圍堰內的施工安全，內支撐安裝選在低潮水時施工，首先安裝第一道支撐，然後抽出部分水安裝第二道支撐。
內支撐的設定，除了考慮受力外，還應考慮不妨礙堰內施工。內支撐自上而下設定，一邊抽水，一邊安裝，根據水壓力和土壓力計算決定支撐數量。內支撐圍檁採用2i40b工字鋼，水平支撐採用φ530mm（δ=9mm）鋼管，上下間距2.
0公尺（淨距），支撐通過計算設定兩道，鋼板樁圍堰內支撐布置見圖3 。
圖3 鋼板樁圍堰內支撐布置圖
底部不設定鋼支撐，充分利用封底混凝土的支撐能力。
3.2.5抽水堵漏，清基吸泥及水下砼墊層施工
該圍堰工程因受每天兩次漲落潮影響，且落差高達3～4公尺，鋼板樁隨潮位漏水厲害，鋼板樁和內支撐圍囹需在低潮時用型鋼焊接成整體，以減少鋼板樁變形，從而防止圍堰漏水。
清基吸泥利用人工、挖機及吸泥機相結合的辦法。清基時吸泥開挖出來的泥渣進行外運，部分泥渣用於回填，存放在靠海一側，確保鋼板樁圍堰四周邊土層標高相差較小，保證鋼板樁各邊受力基本一致，從而保證圍堰的安全。
清基完以後，及時進行混凝土封底施工。
圍堰內排水用抽水機，抽水機排水量應大於圍堰內滲水量的1.5－2.0倍，並且抽完水後留1－2臺備用。在完成以上工作後，可進行清基和水中承臺和水上墩柱施工。
3.2.6拔樁
承臺施工、墩身施工完畢後，拔除鋼板樁。
（1）清理圍堰內的工具和雜物等，將墩身、承臺和圍堰聯結的桿件拆除。
（2）開啟鋼板樁的進水口，放水進入圍堰內，使圍堰內外水壓平衡。
（3）用沉樁錘將所有鋼板樁鎚擊鬆動，破壞其與封底混凝土的粘結力。將樁側土振松後浮吊以最慢的速度起鉤，同時密切觀察浮吊吃水情況，逐漸加快起拔速度。
（4）拔除鋼板樁，應考慮水流方向與鋼板樁位置的相互關係，避免因水流衝力衝倒鋼板樁。
（5）拔第一組鋼板樁是關鍵：採用上吊、內頂和外拉的辦法。
四、施工主要裝置和人員組織
4.1施工主要機械裝置和材料見表1。
表1 施工主要機械裝置和材料
4.2施工人員組織見表2。
表2 施工人員組織和分工表
五、鋼板樁插打施工工期安排
根據目前樁基施工情況和總體工期要求，擬定鋼板樁插打每天完成25片，乙個承臺需要12天完成圍堰插打施工，內支撐（2道）安裝計畫8天（每道4天），抽水、清淤和封底混凝土施工5天，乙個鋼板樁圍堰需要25天。
主橋57#～59#墩鋼板樁圍堰開工日期2023年6月10日，竣工日期2023年8月10日。施工具體時間見附圖施工進度橫道圖。
六、鋼板樁圍堰施工質量保證措施（施工注意事項及技術處理）：
（1）由於鋼板樁抗水平力非常弱，因此施工時必須設定水平支撐（縱、橫雙向），同時為確保支承框架的穩定性，可在每個縱、橫結點設3個豎向支撐，以減少框架的變形。
（2）由於水流流速大，漲落潮潮差大，圍堰受力始終是不穩定的，因此在漲落潮側設定剛度較大φ530鋼管樁縱向支撐，以克服漲落潮的影響。
（3）矩形圍堰雖然比雙壁鋼圍堰小，但其面積仍很大，然而為施工方便其水平支撐仍不能做到很密，因此在水平支撐間隙受彎矩較大的位置設定斜支撐以均衡受力。
（4）圍堰內抽水或吸泥開挖的施工時間過長，將會帶來很大風險，因此等支撐全部加固完畢後，再行開挖，以確保圍堰內的穩定。
（5）由於該處為淤泥砂層，鋼板樁埋深較淺，為防止樁底翻漿，造成樁身傾斜，甚至毀滅性倒塌，因此在吸泥到設計標高以下120cm處立即進行混凝土封底施工。
（6）因受潮汐影響，施工時就嚴格控制水頭，內外水頭差控制在2m。為避免反向水頭，圍堰內支撐避免受拉，在海床面處，設兩個φ250的開口閥門，以利於進水和排水。
（7）圍堰內支撐應確保水平，防止受力不均，區域性或整體變形而造成嚴重變形或倒塌事故，所以必須進行監測觀測。
（8）圍堰內各支撐構件必須焊牢，避免區域性失穩。
（9）封底砼需要與鋼板樁脫離，表面塗瀝青混合料，避免拔樁困難。
（10）圍堰內基礎和墩身施工完畢後，要邊放水和回填土邊切割焊點，避免鋼板樁突然解除安裝而造成事故。
七、工期保證措施
（1）加強技術指導，嚴格管理，進行有效的組織和協調。
主墩鋼板樁圍堰施工方案
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