檔案編號：eq3-sgfa-026
武漢二七長江大橋正橋工程施工第ⅲ標段
中鐵大橋局三公司武漢二七長江大橋正橋工程ⅲ標段專案經理部
二〇〇九年八月
檔案編號：eq3-sgfa-026
武漢二七長江大橋正橋工程施工第ⅲ標段
編制複核
審批中鐵大橋局三公司武漢二七長江大橋正橋工程ⅲ標段專案經理部
二〇〇九年八月
一、編制依據：
《武漢二七長江大橋正橋工程ⅲ標段實施性施工組織設計》
《武漢二七長江大橋正橋工程ⅲ標段施工計畫》
《圍堰內支撐結構圖》
《鑽孔平台結構圖》
二、編制目的
5#墩圍堰封底施工，工程量大，要求連續施工，施工組織複雜，質量要求高，需要制定周密的計畫，妥善安排。編制本方案用於指導現場施工，明確施工工序及要求。
三、方案概述
5#墩鑽孔樁施工前，已將河床面清理至標高+5.0m左右，鑽孔樁施工過程中的監測資料顯示，河床標高已淤積至＋7.0m左右，根據鋼板樁圍堰設計要求，鑽孔樁施工完畢後，還需在圍堰內繼續吸泥，清除圍堰內的泥沙，將圍堰內基坑底面清理至-0.
5m標高，以便進行水下砼封底。泥沙的清除採用空氣吸泥機配合高壓射水的方法進行。
5#墩圍堰平面尺寸55.5m×33.6m，清淤吸泥範圍大，需清除的泥沙數量達13986m3，清淤吸泥的速度直接關係到基礎施工的進度。
為此，擬投入4套吸泥設施，每一套包括一台吊機、一台空壓機、一套吸泥管及一台高壓水幫浦。圍堰下游武昌角少插打一根鋼板樁用於吸泥清基時向圍堰內補水。
圍堰內清淤吸泥完成後，在承臺施工前需對圍堰進行封底，以便能在乾燥的環境中施工承臺。封底砼的主要是與鋼板樁圍堰側壁一起，共同形成擋水圍堰，從而形成乾燥的基坑施工承臺；另外作為承臺施工的底模，承受承臺施工時的各種荷載；在圍堰內抽水以及承臺砼澆注時，通過封底砼與鋼護筒之間的粘結力，將荷載傳遞至鑽孔樁。
圍堰封底砼澆築一次完成，砼量共計7462m3。封底水下砼澆築採用垂直導管法進行，按照從上游向下游、從兩邊向中間逐步推進的施工順序連續進行。
封底混凝土澆注在圍堰頂面設定3臺布料杆（布料半徑18m），每一台布料杆接一台輸送幫浦，通過布料杆將砼輸送到圍堰上各澆注點
封底厚度和混凝土標號待定。
四、封底施工準備工作
1、施工材料的準備
⑴、圍堰封底混凝土高度5m，混凝土方量約9325m3，按照10000m3混凝土儲備原材料
⑵、原材料的儲備方式（自備和商混）
⑶、原材料的**
⑷、原材料的檢驗
⑸、2、施工機具裝置的準備
⑴、圍堰內支撐及鑽孔平台桿件縱橫交錯，吸泥機移動不便，吸泥機需配置4套。
⑵、吸泥管採用直徑300mm的剛性導管，導管長度26m，需要配備20～25m3/min的空氣壓縮機，空壓機壓力為0.5mpa。
⑶、測繩採用鋼絲測繩，吸泥和封底施工測點共用測繩，測繩的位置不變動，需要配備測繩100根，每根長30公尺。
⑷、測錘採用專用的鋼板焊製成平底空心封閉的錐形測錘，重量在2.5kg左右。
⑸、封底混凝土灌注導管採用吸泥管改制，需準備28根，每根長度26公尺
⑹、儲料斗準備4套
⑺、高壓水幫浦（壓力）及射水管、射水嘴
⑻、灌注方式（布料杆）
⑼、排泥管（軟管，和吸泥管配套）
⑽、吸泥機的要求（風包的結構）
3、水下封底混凝土配合比設計
3.1、封底混凝土技術要求
⑴、水下封底混凝土坍落度宜採用18～22cm，首批混凝土坍落度採用18cm～19cm，正常灌注和接近結束時採用20～22cm。
⑵、為保證封底混凝土和鋼護筒、鋼板樁的有效粘結，5#墩圍堰封底混凝土中摻加微膨脹劑。
⑶、5#墩圍堰封底混凝土方量大，施工時間長，封底混凝土中需摻加緩凝劑，以保證混凝土的正常灌注
⑷、為減少封底混凝土強度上公升時間，提前圍堰內抽水施工，封底混凝土中需摻加早強劑。
⑸、5#墩圍堰封底混凝土施工採用分層往復的灌注方法，次層混凝土灌注時必須在前一層混凝土初凝時間以內。按照3套灌注裝置布置，每套裝置灌注速度60m3/h計算，灌注1層封底混凝土（約3730m3）需21小時，封底混凝土的初凝時間宜為24～30小時。
3.2、商品混凝土與自製混凝土效能匹配
⑴、封底混凝土方量大，為保證封底混凝土質量，商品混凝土和自製混凝土採用同一設計配合比。混凝土拌制時根據原材料含水率由中心試驗室人員進行適當調整。
⑵、混凝土所需水泥、減水劑、外加劑、微膨脹劑、粉煤灰採用同一廠家、同一批次產品，以保證混凝土效能的一致。
⑶、封底混凝土所需原材料檢測統一由中心試驗室進行，以確保所需材料質量。
4、技術準備
⑴、向所有參加圍堰封底施工的人員進行技術、安全、質量交底。
⑵、根據施工工序明確施工人員職責、施工內容及控制指標。
⑶、5、圍堰封底施工組織
⑴、⑵、
⑶、五、施工方法
1、施工平台搭設
圍堰吸泥、清基及封底混凝土施工平台利用現有鑽孔樁平台，拆除鑽孔平台上鋼板及平台桿件之間的連線角鋼，保留鋼護筒頂面上的鋼板作為人員操作平台，鋼護筒頂面平台之間搭設人員通道。平台布置見圖
2、圍堰內吸泥、清基
2.1、吸泥機的布設
⑴、4台吸泥機布設在圍堰4個角落上，從四周向中間移動吸泥。
⑵、吸泥機由圍堰上布設的3臺起重裝置配合施工，其中1台吸泥機備用。
⑶、空氣吸泥機風包設定在距離吸泥管口1m～1.5m的位置
2.2、吸泥、清基施工
⑴、採用空氣吸泥機配合高壓射水進行圍堰內吸泥、清基施工。
⑵、吸泥機、風閥、出泥管統一編號，由專人負責並觀察出泥情況，決定吸泥機的公升降和移位。
⑶、目前河床標高在＋7.0m左右，需吸泥至-0.5m，吸泥需分部分層施工，全斷面逐步吸泥，避免基底河床高差過大。
⑷、吸泥分層往復施工，每層高度不超過3m。
⑸、吸泥至標高＋0.0m後，要提高吸泥管口至河床面的距離，逐步吸泥至標高－0.5m。
⑺、吸泥至設計標高後，不要拆除吸泥裝置，待圍堰水中泥砂沉澱後繼續將泥砂吸乾淨。
⑻、吸泥管及排泥管彎頭處容易堵塞，吸泥時要注意勿使木塊、沙袋掉入圍堰內堵塞吸泥裝置。
⑼、靠近鋼板樁、鋼護筒附近的泥砂較難吸出，利用高壓射水將泥砂沖散後吸出。
⑽、吸泥時為保證圍堰內外水位平衡，圍堰下游武昌角的鋼板樁少插打一根，待吸泥結束後在插打合攏。
2.3、吸泥施工注意事項
⑴、吸泥管口距離河床面宜為15cm～50cm，距離過小容易堵塞吸泥管，距離過大吸泥效果不好。
⑵、吸泥時要經常公升降、搖盪吸泥管，並移動吸泥管位置以取得吸泥的最佳效果。
⑶、吸泥機移動位置或停吸前應將吸泥機提公升一定高度後再關閉風閥。
⑷、吸泥時要經常觀察風壓，防止回風，避免吸泥管內泥漿灌入吸泥器和風管內。
⑸、如果吸泥管堵塞或久吸效果不佳，應暫時關閉風閥2～3min後瞬間開啟風閥，使風量和風壓驟然增大，吸出堵塞物及堅硬土塊。
⑹、吸泥時吸泥機的位置要定期變動，避免在同一位置長時間吸泥，防止周圍土層坍落或湧水翻砂而堵塞吸泥機。
⑺、吸泥時應經常使用測錘測量河床標高，盡量減小河床高差。
3、鋼護筒及鋼板樁表面處理
圍堰內吸泥時，只是將圍堰內大範圍的泥沙清除掉，鋼板樁表面、鋼護筒表面粘附的泥沙並未完全清除掉，這些泥沙在封底前必須進行徹底清除，以保證封底砼與鋼板樁、鋼護筒的粘結力，也可防止鋼板樁與封底砼之間出現湧水通道。這些粘附泥沙的清除，採用高壓射水進行，整個圍堰不得有任何遺漏；清理完畢後，需由潛水員下水檢查。潛水員檢查時，需對各種角落特別注意，尤其是封底砼範圍內的鋼護筒、鋼管樁表面，必須重點檢查，不得粘附有淤泥。
4、圍堰基底處理
5#墩圍堰封底混凝土方量大，施工時間長，混凝土施工需要二次拔球，為避免二次拔球導致混凝土有夾層，造成混凝土封底失敗，在吸泥至設計標高後，在基底鋪設一層100～150mm碎石墊層，碎石粒徑不得過大，以減少拔球時混凝土衝擊基底，將基底泥砂翻起，使得二次拔球時2層混凝土之間夾砂。
5、導管及測點的布設
5.1、導管的布設原則
⑴、導管按照影響半徑3.5m布設，導管的影響範圍要大致相同。
⑵、為使鋼板樁與封底混凝土有良好的粘結，圍堰四周導管的布置要相對密集。
⑶、導管布設時需考慮圍堰內支撐及鑽孔平台桿件的干擾，以便於導管的移動及提公升。
5.2、導管的布設
⑴、根據導管的布設原則，共布置封底混凝土灌注導管3排，每排7根。
⑵、3組導管先布設在圍堰上游，根據灌注順序迴圈使用。
⑶、⑷、
5.3、測點的布設
⑴、每個導管下料點布置1個測點
⑵、導管與導管之間布置1個測點
⑶、導管與導管影響半徑交叉點布置1個測點
5.3、拔球首批混凝土方量
首批混凝土的坍落度不宜過大，以避免混凝土不能形成一定的坡度而埋不住導管。首批混凝土方量採用下式計算：
v=1/3×π×r2×h
r——混凝土擴散半徑，取3.5m
h——導管底口混凝土埋高，取0.5m
計算得：v＝6.5m3
6、封底混凝土澆注
6.1、澆注順序
⑴、採用分層往復澆注，每次同時灌注同排的4根導管。在同排的導管澆注完後灌注第二排導管。在灌注第二排導管時將第一排導管前移至第四排澆注位置。
⑵、由圍堰兩邊向中間，上游逐步向下游推進，分2層澆注，第一層澆注3m，第二層澆注2m，第一層澆注完成後按照相同的澆注順序再返回澆注第二層。
⑶、混凝土灌注前精確測量基底各部位的標高，先灌注低窪處封底混凝土，避免混凝土流動造成導管底口脫空或埋入深度過淺，致使導管底口進水。
⑷、6.2、混凝土的**
⑴、封底混凝土由岸上混凝土工廠和商品混凝土站同時**。
⑵、岸上混凝土工廠直接將混凝土幫浦送至澆注位置。
⑶、在施工棧橋上布設1台天幫浦，施工主便道上布設1台地幫浦，幫浦送商品混凝土至澆注位置。
⑷、混凝土輸送管道的布置要預留水泥、粉煤灰輸送罐車通道。
6.3、澆注方法
6.3.1、混凝土儲料
⑴、拔球時採用6m3漏斗儲料，拔球後正常灌注時採用0.6m3的小漏斗。
⑵、⑶、
6.3.2、混凝土澆注
⑴、在設計下料點垂直下放內徑300mm的鋼製導管，導管底口距離基底面20～30cm。
⑵、在第一排導管①、②、⑥、⑦頂口安裝6m3漏斗。
⑶、將導管①、⑦、②、⑥頂口漏斗儲滿混凝土，並將布料桿下料口放置在導管①、⑦、②、⑥頂口漏斗上。
⑷、導管①、⑦砍球，灌注正常後，導管②、⑥砍球。
⑸、在導管①、⑦、②、⑥正常灌注，混凝土澆注厚度到2公尺後拆除導管①、⑦、②、⑥頂口漏斗，安裝在導管③、⑤、④上。
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