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海勃湾至麻黄沟公路乌海特大桥桥梁与互通工程主墩桩基施工方案

桥梁段跨越黄河，东岸位于河漫滩，西岸位于河流一级阶地前缘。根据现场钻探及地质之结果，桥址地层简单，均为覆盖层。河流及两岸表部地层为新近堆积松散的①层填土、种植土、粉细砂；①层土下为②中密状砂土、圆砾土，局部薄层硬塑状粉质粘土；主要地层为③层坚硬状粉质粘土及密实状砂土、卵石土。

东岸互通立交段位于黄河东岸的黄河漫滩及一级阶地前缘，既有109国道的两侧，桥址地层简单，均为覆盖层。表部地层为新近堆积松散的①层填土和松散粉细砂；①层土下为②层中密状砂土、圆砾土；主要地层为③层密实状砂土、粉土、卵石土。

乌海市地形地貌分为山地、丘陵、黄河冲积洪积平原、冲积阶地四部分。山地主要由河东的甘德尔山和河西的五虎山构成，两山均呈南北走向，山间有峡谷和降谷。山区剥蚀作用强烈，风蚀和风积地形明显。山势高耸，基岩裸露，水源涵养极差，一般植被很少，只有缓坡和山顶有些植物。山地区面积167.8平方公里，占全市总面积的10%。

本工程跨越的黄河河段水流方向由南向北，河段东岸，从乌海市劳动教育管理所到原110国道乌海黄河公路桥龙潭经济适用房二期群塔工程施工方案.doc，侧向侵蚀严重，岸坡形成了比较高的陡坎；河段西岸，从乌达铁路旧桥至其下游约900m处，该段当前岸坡较陡，岸坡上为居民区，并且居民区紧挨着陡坡前缘。

经过调查和预估，由于黄河存在冰棱期，设置便桥要进行反复拆装，决定两边分别设置驻地和拌和站，两边交通条件较好，可利用海乌快速干道和110国道互通。

黄河水含碱含泥量比较大，不能直接用于混凝土拌合，因此应采取钻井取水保证施工用水，生活用水必须进行净化处理确保人身体健康。

全线进行用电考虑，在东岸驻地和拌和站处设置一台630KVA变压器，在NW匝道北侧设置一台500KVA的变压器，在西岸正桥引桥4墩处设置一台500KVA变压器，在西岸驻地和拌合站处设置一台500KVA变压器。同时考虑到大桥施工的连续性，防止意外停电，影响施工，现场配备5台250KW～300KW的发电机。

项目部所在地都通有移动、联通和电信网络，可方便的选择使用。

3.1.1钻孔桩施工平台施工方案概述

⑴2#主墩钢平台及钢栈桥施工方案概述

钻孔桩搭设钢平台进行施工，根据现场实际地形，海渤湾侧（东岸）搭设180m钢栈桥，便道与钢平台之间通过修筑马道连接。钢栈桥桥面宽6m，顶面标高与钢平台相同，方便人员、施工用电及材料输送。钢平台平面尺寸为54.4×39m（横桥向×纵桥向）。钢平台标高根据蓄水期最高水位考虑，钢平台顶面标高定位1076.5m，确保施工不受水位影响。

钢栈桥在水库蓄水前，从钢平台向岸边搭设2跨栈桥，在蓄水后从2#墩～7#墩搭设施工栈桥。由于乌达区侧正桥主桥1#墩距岸边较近，该处地势高，不受蓄水影响，在蓄水前不搭设钢栈桥，在蓄水后，根据实际水位情况，可搭设1～2孔钢栈桥。

钢平台基础采用φ630×12mm钢管作为基础，工560b型钢作横桥向承重分配梁，贝雷梁作为承重梁，在其上面铺设桥面板。钢管桩之间采用型钢进行连接，确保钢平台整体稳定性，桥面板采用工200b与δ=10mm花纹钢板组合为桥面板。

⑵1#主墩钢管桩围堰施工方案概述

1#墩钻孔平台采用筑岛围堰进行施工，在围堰迎水面侧间隔1m插打φ630×12mm钢管桩，在其内侧安放竹篱笆与土工布进行防水，在其内侧进行围堰施工，围堰标高为1074m。

钢管桩围堰尺寸为35m×61m，在水面以下围堰采用满填，不设坡度；出水面后在四周方1:0.5进行放坡施工。

3.1.2钻孔桩施工方案概述

钻孔桩一边采用360型旋挖钻施工，一次钻至设计标高，一边采用280型旋挖钻与反循环钻机进行施工，280型旋挖钻钻至70m，再采用反循环钻机钻至设计标高。钻孔桩采用跳跃式进行钻孔桩施工。

在每个钢平台上布设的40t龙门吊配合1台50t履带吊施工，便于钢护筒及钢筋笼安放，减少其他机械设备。

钢筋笼在钢筋场采用长线法整体进行加工，钢筋笼连接采用直螺纹套筒连接。考虑钢筋笼较长，为了减少连接套筒，减少钢筋笼节数，提高下放效率，钢筋笼主筋采用12m长钢筋加工。钢筋场加工好后，进行编号，堆码整齐，待相应钻孔桩成孔后，采用9m长平板车运至墩位处。

钢筋笼下放采用采用履带吊配合龙门吊进行下放，用于钢筋笼为双筋，钢筋圆钢进行制作。

钢护筒埋设长度根据两岸两岸平台高度与设计钻孔桩顶面标高进行确定，考虑到钢护筒比钻孔桩顶底0.5m，确保钻孔桩灌注完毕后，立即进行钻孔桩桩头处理。2#墩护筒长度为13.5m，1#墩护筒长度为10.5m。

混凝土采用自拌混凝土施工，东岸（海渤湾侧）设置2台120混凝土搅拌机，西岸（乌达区侧）设置2台90混凝土搅拌机，每边各配3台8m3混凝土罐车进行运输。首封时采用3m3料斗配备两台8m3混凝土罐车运输进行施工。

待桩基混凝土灌注完毕后，立即安排工人进行桩基抽水，清理桩头至设计标高位置，在清理到位后，采用振动棒对桩基顶面进行振捣，可为承台施工节约时间。

3.2施工作业面及任务划分

根据大桥地形、地貌，以黄河为界在东西两岸各有设一个项目部，主墩东西两岸各一个，东西两岸主墩同时施工。东岸（海渤湾侧）项目部建设在大桥下游侧NW匝道约120m处，施工便道依据现有便道进入正桥主桥主墩处，便道采用砂土进行填筑，宽度为10m；西岸（乌达区侧）项目部建设在大桥下游侧约500m养水站旁，便道依黄河边途径养水站至正桥主桥主墩处，在养水站处搭建建议钢栈桥。东岸为主项目部。

钢平台及钢栈桥搭设：2013年4月1日—2013年5月1日完成；

龙门安装：2013年5月1日—2013年5月8日；

钢护筒插打：2013年5月8日—2013年5月15日；

钻孔桩施工：2013年6月1日—2013年8月15日。

2013年1月31日前

2013年1月31日前

2013年1月31日前

2013年3月30日前

4.1钻孔桩施工工艺流程图

本平台为水上工作创造条件，以保证安全，顺利完工为前提。保证平台有足够的承载力，稳定性，刚度，工作空间为依据，搭设水上平台。

钢平台基础采用φ630×12mm钢管搭设，钢管桩上按照承重主梁工56a型钢和贝雷梁，桥面板采用工200a型钢δ=10mm花纹钢板组合。钢管桩插打采用机械手配合震动锤进行施工。设计图纸要求钢平台桥面标高为1076.5m，

为了确保施工工期，先进行钢平台搭设。钢栈桥在水库蓄水前，从钢平台向岸边搭设2跨栈桥，在蓄水后从2#墩～7#墩搭设施工栈桥。由于乌达区侧正桥主桥1#墩距岸边较近，该处地势高，不受蓄水影响，在蓄水前不搭设钢栈桥，在蓄水后，根据实际水位情况，可搭设1～2孔钢栈桥。

钢平台施工完毕后，经过项目检查验收合格后，上报公司相关部门，经过安全鉴定合格后，方可投入使用。

钢管桩是依靠振动锤瞬间接触，克服钢管桩的摩擦力和其它阻力，而打到设计标高。也就是机械能转化为势能，势能转化为动能，动能作用于桩，从而达到插打钢管桩的目的。

钢管桩设计长度为：钢管桩承受荷载和自重需要打入地下的深度和地面到设计标高所需长度之和。

桩达不到设计标高或沉桩困难

桩锤大小与桩的形状、断面和地层不匹配；

桩帽和锤垫选择不当，打击能量损失太大；

桩达不到设计标高或沉桩困难桩锤大小与桩的形状、断面和地层不匹配；桩帽和锤垫选择不当，打击能量损失太大；遇地下障碍物或桩侧摩阻力很大或土的密度很高或桩距过小；

清除障碍物；更换合适的桩锤；增大桩径

选用的闭口桩沉桩阻力过大；或遇到坚硬土夹层；或桩端持力层深度与勘察报告不符。

改变桩断面，或桩端形式，或改换开口桩；采用植桩法，或中掘工法；变更设计桩长

打桩时遇地下障碍物使桩破损

原则上更换，但如在打桩终了桩身破损而破损度低，从设计上判断还能用，可在管内灌注混凝土

桩帽和桩锤不合适，或遇到地下障碍物

如仅仅是桩顶破损，且破损部分长度在1m左右，可挖出桩顶，加入补强钢筋并灌注混凝土；破损部分较大时更换新桩。

壁厚过小；或桩顶未补强或补强不够

增大壁厚，增加补强环和加劲板

遇到硬夹层过大；或偏打

采用植桩法，或中掘工法；桩帽与桩径匹配；尽量不采用送桩

桩帽与桩身不在同一直线上

障碍物不深时，可挖除回填后再打

实际的桩端持力层比原勘查评定的深

继续施打，打进桩端持力层

大直径开口桩的闭塞效果不明显

在桩端增加十字肋等以增加闭塞效果

应将前层的焊渣完全清除

稍增大电流，保持焊渣不先行的速度

增大焊接电流和焊接运行速度

热影响区硬化脆化，或焊线吸湿

焊接前进行预热，平时好好保管，用时将焊线再干燥

焊条、焊丝受潮状态下使用

4.2.2平联、剪刀撑施工

4.2.3桩顶分配梁施工

桩顶分配梁为双向设置，首先在桩顶放出横向横梁轴线，并在桩顶开槽，架设2Ⅰ56a横向分配梁，在横向分配梁上设置2Ⅰ56a纵向分配梁。分配梁与桩顶以及纵横向分配梁之间均采用焊接连接并设置加劲肋。分配梁必须居中设置，防止管桩偏载，对接触面间隙采用钢板垫实并固定牢靠。

4.2.4贝雷梁拼装、架设

在陆地上按图纸要求将单片贝雷梁拼装成型，并按要求设置支撑架，所有接头处销子不得减少。严禁购置、使用有明显变形或锈蚀的贝雷梁及支撑架。

4.2.5桥面板铺装及防护栏杆安装

平台分配梁铺设完成后，进行桥面板的铺设；桥面板采用采用工200a型钢与[200a型钢组合成6m标准桥面板，在钢护筒位置在加工厂将其预留足够空间，桥面板采用履带吊或打拔机进行安装，桥面板必须严格安装图纸编号进行铺设。护栏、扶手采用φ48电焊钢管，底部与桥面分配梁焊接固定。护栏高120cm；立柱间距150cm；沿高度方向设置两道水平防护栏杆，上层用作扶手；护栏安装完成后，挂设安全网、救生圈以及警示标志。

由于本合同段1#墩施工工期紧，在钢管桩插打时采用机械手配合震动锤进行插打。

钢管桩围堰采用φ630×12mm钢管桩进行插打，钢管桩围堰入土深度不小于7m。内侧安装竹篱笆与土工布。钢管桩插打从岸边向河中心进行插打，在插打一段后，在钢管桩内侧安装竹篱笆与土工布，然后在插打钢管桩内侧进行填筑，待围堰出水面后，继续进行钢管桩插打与竹篱笆与土工布安装及围堰筑岛，依次进行钢管桩围堰施工。

在钢管桩插打完毕后，在钢管桩外侧采用双拼Ⅰ200b型钢将钢管桩连接为整体，在采用机械手，在钢管桩外侧间隔5m斜向插打钢管桩作为钢管桩围堰支撑，斜撑钢管桩单根长度为18m，入土深度不小于7m，确保钢管桩围堰整体稳定性。

4.3.2竹篱笆与土工布安装

根据竹篱笆尺寸，在现场将竹篱笆与土工布采用扎丝绑扎到一起，两端绑扎钢筋，使竹篱笆与土工布形成整体。竹篱笆紧贴钢管桩内侧进行下放，下放时在竹篱笆下端帮扎卵石或石块。确保竹篱笆下放到位。

4.3.3钢管桩围堰填筑

在钢管桩及竹篱笆施工完毕后，进行围堰填筑施工，围堰标高为1074.0m，围堰四周坡度为自然坡度。

龙门吊首先要满足最大吊装能力，其次是自重的影响和工作范围。

根据施工需求，钢平台上布置一台37m跨40t龙门吊、钢管桩围堰上布置一台40m跨40t龙门吊做为材料、机具等的起吊设备；龙门使用具有相关资质的厂家生产定型产品。

龙门吊进场后，聘用专业人员进行拼装；首先使用临时支撑系统拼装龙门两侧支腿，并设置临时缆风绳，保证支腿的稳定；然后分节吊装龙门主桁；最后安装吊具、操作室、电器设备、操作平台及通道、防护栏杆、警示灯等；龙门拼装完成后，进行试吊、试运行并报相关部门进行鉴定，出具鉴定证明。

护筒在加工厂整体加工完成，运至主墩平台喂料区，经40t龙门吊吊至孔位处进行逐节下放、对接；

接口对接困难或不严密处，必须采取相应措施，用钢楔、卡具、手动葫芦、千斤顶等辅助机具校正接口；

接口及垂直度满足要求后，临时点焊固定，拆除校正楔块进行正常施焊，焊缝采用单面环向满焊缝，其他要求与单节护筒焊接要求相同；钢护筒下放中心平面位置允许偏差：±5cm；垂直度：≯1/300；

保证钢护筒垂直度的措施：

⑴选用定位导向架导向：由于本项目主墩平台考虑到汛期影响，平台顶至河床底高度为8.2m，护筒自由长度大、直径大，因此，在护筒上、下口采取措施，保证其垂直度；

⑶在护筒下口设置钢丝绳，随着护筒的下放，在上游调节钢丝绳松紧长度及角度，以此抵抗水流对护筒下口的冲击；

⑷护筒下放过程中，技术人员全程监控工业园区三期市政道路东垟路施工组织设计.doc，发现垂直度超标，立即停止下放，利用振动锤提升钢护筒并重新下放。

主墩一边采用400型旋挖钻进行桩基施工，一次成孔。一边采用280型旋挖钻与一台反循环钻配合施工，先采用280型旋挖钻施工钻至70m，再采用反循环钻机钻至设计标高。

根据对地质条件和钻机类型的分析，确定施工采用膨润土加水解聚丙烯酰胺泥浆，以防止钻孔穿越卵石层时发生扩孔、塌孔，保持孔壁稳定。用钢管在钢护筒顶面以下1.5m的位置将钢护筒相互之间连通，利用其作为泥浆池和沉淀池。

将膨润土、纯碱和水制成原浆。

选用的为非水解、含量为8%、分子量为300万的PAM。使用前先进行水解，现场水解PAM用常温法，提前三至四天水解，水解PAM按PAM：NaOH：水=10：1.15：70配备，在搅拌筒中搅拌，直至PAM全部分散于水中并放至三至四日后即可使用。

失水率(mL/30min)

5#公建房施工组织设计泥皮厚(mm/30min)