一、設(shè)計(jì)概述橋址處水文資料

　　Q1%=4659m /s，H1%=5.004m，V1%=2.20m/s.該河道為Ⅲ級通航河道，線路法線與水流夾角為9.8°。通航凈高為12m，凈寬為120m，橋址處最高通航水位4.744m.該橋墩位于河道之中，墩位處水深9m多，樁徑為2.3m，每個(gè)墩12根樁，樁間距4.6m，樁長65.5m.承臺(tái)尺寸12.90m×17.5m×（5m+3m加臺(tái)）。

　　地質(zhì)資料：由上至下依次為淤泥質(zhì)粉砂（9.553m）、淤泥質(zhì)黏土（7.7m）、粗砂（6.2m）、全風(fēng)化巖帶（32.7m）、強(qiáng)風(fēng)化巖帶（6.0m）、弱分化巖帶（10.3m）。

　　二、施工方案

　　1、方案比選備選方案主要有兩種：鋼套箱方案；鋼板樁圍堰方案。經(jīng)比較，鋼套箱方案鋼材投入多、回收率低，下沉?xí)r設(shè)備及人員投入多，工序復(fù)雜；鋼板樁圍堰方案能夠迅速展開施工，速度快，周期短，且支護(hù)材料可回收利用，經(jīng)濟(jì)性較鋼套箱方案好，只是必須加強(qiáng)止水措施，所以選用鋼板樁圍堰方案。

　　2、總體方案大橋主墩深水基礎(chǔ)采用鋼板樁圍堰進(jìn)行支護(hù)施工，鋼板樁采用拉森IV型鋼板樁，長18m，鋼板樁圍堰范圍15.9m×20.5m，比承臺(tái)周邊尺寸大1.5m.鋼板樁周圈咬合緊密，有止水措施。圍堰內(nèi)側(cè)四周圈采用雙層工鋼分上、中、下三層以圍檁形式支護(hù)，頂層采用2I40工字鋼，底下兩層采用2I50工字鋼，中間縱向支承采用外徑300mm壁厚10mm圓鋼管，按一定間距布置，四角采用工字鋼2I30斜撐。為增強(qiáng)工鋼圍檁抗彎強(qiáng)度，在每根鋼管兩端用2I30型工鋼作為斜撐加強(qiáng)。承臺(tái)底面位于河床以上，圍堰基底先用片石回填50cm，然后回填砂找平，基底采用C30混凝土封底，封底厚度50cm.抽水采用4臺(tái)大功率抽水機(jī)，分層抽水，分層支護(hù)，周圈50cm以內(nèi)設(shè)匯水渠、積水坑。承臺(tái)施工分三次澆筑，按大體積砼考慮，鋼板樁圍堰內(nèi)支撐同樣分三次拆除。鋼板樁施工采用一艘25t浮吊實(shí)施插打及拔除。

　　三、設(shè)計(jì)計(jì)算土的物理參數(shù)

　　1、根據(jù)鋼板樁允許抵抗彎矩，計(jì)算板樁懸臂部分的最大允許跨度。

　　2、計(jì)算板樁墻上水土壓力強(qiáng)度等于零的點(diǎn)離挖土面距離y，在y處板樁墻前的被動(dòng)土壓力等于板樁墻后的主動(dòng)土壓力與水壓力之和。即：

　　鋼板樁圍堰施工方法

　　1、施工準(zhǔn)備將鋼板樁運(yùn)到工地后，鋼板樁在拼組前必須對其進(jìn)行檢查、丈量、分類、編號，同時(shí)對兩側(cè)鎖口用一塊同型號長2～3m的短樁作通過試驗(yàn)，以2～3人拉動(dòng)通過為宜，或采用卷揚(yáng)機(jī)拖拉。鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎，熱敲（溫度不超過800～1000℃），焊補(bǔ)、鉚補(bǔ)、割除、接長等方法加以整修。同時(shí)接頭強(qiáng)度與其它斷面相等，接長焊接時(shí)，用堅(jiān)固夾具夾平，以免變形，在焊接時(shí)，先對焊，再焊接加固板，對新樁或接長樁、在樁端制作吊樁孔。

　　插打鋼板樁之前須檢查振動(dòng)錘。振動(dòng)錘是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在打拔前一定要進(jìn)行專門的檢查，確保線路暢通，功能正常。且功率達(dá)到40KW以上，而夾板牙齒磨損不宜太多。

　　2、第一層支承設(shè)置在插打鋼板樁前需設(shè)定位樁及定位橫梁。定位樁采用鋼管樁，定位樁可利用水上施工平臺(tái)四周的鋼管。定位橫梁延承臺(tái)外側(cè)四周，距承臺(tái)邊沿1.5處布置，也是鋼板樁圍堰的第一層圍菱支護(hù)，采用2I40工字鋼。定位橫梁的位置須嚴(yán)格遵照設(shè)定的標(biāo)高布置。定位橫梁安放在定位鋼管四周側(cè)，與鋼管相連接，四角設(shè)兩道2I30斜撐，斜撐與橫梁呈45度夾角，采用焊接固結(jié)連接，然后安裝縱向φ300內(nèi)支承鋼管，鋼管支承兩端頭處加焊鋼板作為支承面，直接支撐在定位橫梁上，鋼管與橫梁連接設(shè)一定的加勁塊。

　　3、插打鋼板樁在第一層定位支承安裝完成后即可進(jìn)行插打鋼板樁施工。

　　在插打過程中，加強(qiáng)測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時(shí)調(diào)整，為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且圍堰周邊的鋼板數(shù)要均分，在整個(gè)鋼板樁圍堰施打過程中，開始時(shí)可插一根打一根，即將每一片鋼板樁打到設(shè)計(jì)位置，到剩下最后一部分時(shí)，要先插后打，若合攏有誤，用倒鏈或滑車組對拉，使之合攏。合攏后，再逐根打到設(shè)計(jì)深度，在用倒鏈或滑車組對拉時(shí)不要過猛，以防止合攏段縫隙過大。在整個(gè)鋼板樁插打過程中必須保證合攏密實(shí)，以防漏水。

　　在施工過程中，鋼板樁如需拼接時(shí)，兩端鋼板樁要對正，可先在一端上面焊接一塊限位板然后將另一端緩緩放下并進(jìn)行對焊，再焊接加強(qiáng)板。焊接時(shí)必須保證焊接面平整且焊縫有足夠厚度。

　　插打鋼板樁要充分采取止水措施，以防鋼板樁圍堰大量漏水。

　　4、鋼板樁圍堰抽水及安裝內(nèi)支承安裝內(nèi)撐與抽水交替進(jìn)行。

　　第一次抽水后水面達(dá)到第一層支承底4m以下即可安裝第二層內(nèi)支承。安裝第二層內(nèi)支承前先按確定的標(biāo)高位置在鋼板樁內(nèi)壁焊上三角托架，托架采用槽鋼，安裝托架一定要采取措施保證頂面位于同一水平面上。然后安裝2I50工字鋼內(nèi)支承橫梁及斜撐，最后安裝縱向鋼管支撐，安裝方式同第一層內(nèi)支承。

　　第二層內(nèi)支承安裝完成后，然后進(jìn)行第二次抽水，接著進(jìn)行第三層支護(hù)，最后進(jìn)行第三次抽水，第三次抽水要全部將鋼板樁圍堰內(nèi)的水抽干。

　　鋼板樁圍堰內(nèi)抽水完成后，將露出承臺(tái)底面部分的鋼護(hù)筒全部切割拆除。

　　鋼板樁圍堰抽水過程中要加強(qiáng)鋼板樁的止水堵漏措施。

　　5、鋼板樁圍堰封底將圍堰內(nèi)水抽完后，將定位鋼管拔出，然后進(jìn)行基底處理。

　　首先，由于承臺(tái)底面懸空，先在圍堰內(nèi)基底拋填約30～50cm厚片石，然后回填一定量河砂找平基底面至承臺(tái)底面下50cm，然后基底干封50cm厚C30砼。封底前在底部鋼板樁四周用編織袋或土工布將鋼板樁與封砼隔離，以便將來鋼板樁順利拔除。

　　封底后標(biāo)高不能高于承臺(tái)底設(shè)計(jì)標(biāo)高，封底砼頂面保證基本平整。

　　封底砼采用泵送，按一般砼施工進(jìn)行。封底時(shí)由一邊向另一邊推進(jìn)，但保證連續(xù)、不間斷、不留接縫、一次性完成。

　　6、內(nèi)支承拆除與拔樁水中大體積混凝土承臺(tái)根據(jù)實(shí)際情況計(jì)劃分三次澆筑，最底下5m分兩次澆筑，頂上加臺(tái)部分另再進(jìn)行性一次澆筑。內(nèi)支承依次分三次拆除。第一層承臺(tái)澆筑完成后，在承臺(tái)與鋼板樁間回填沙，然后拆除底層內(nèi)支承；第二層承臺(tái)澆筑完成后，在承臺(tái)與鋼板樁間回填沙，然后拆除第二層內(nèi)支承；最后一層承臺(tái)施工全部完成后，拆除底層內(nèi)支承，最后拔除鋼板樁。

　　拔樁時(shí)，盡量使板樁下部與混凝土脫離，然后再進(jìn)行拔樁。先略錘擊振動(dòng)各拔高1～2m，然后挨次將所有鋼板樁均拔高1～2m，使其松動(dòng)后，再挨次拔除，對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設(shè)備的能力，將相鄰的樁一齊拔出。

　　質(zhì)量控制及注意事項(xiàng)

　　1、在拼接鋼板樁時(shí)，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm，斷面上的錯(cuò)位不大于2mm，使用新鋼板樁時(shí)，要有其機(jī)械性能和化學(xué)成份的出廠證明文件，并詳細(xì)丈量尺寸，檢驗(yàn)是否符合要求。

　　2、對組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于30mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴(yán)密。

　　3、為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且圍堰周邊的鋼板數(shù)要均分，為保證樁身垂直，于第一組鋼板樁設(shè)固定于圍堰支撐上的導(dǎo)向鋼管樁，順導(dǎo)向鋼管樁下插，使第一組鋼板樁樁身垂直，由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致，鎖口間隙也不完全一致，樁身仍有可能傾斜，在施工中加強(qiáng)測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時(shí)調(diào)整，使每組鋼板樁在順圍堰周邊方向及其垂直方向的傾斜度均不大于5‰。

　　4、在使用拼接接長的鋼板樁時(shí)，鋼板樁的拼接接頭不能在圍堰的同一斷面上，而且相鄰樁的接頭上下錯(cuò)開至少2m，所以，在組拼鋼板樁時(shí)要預(yù)先配樁，在運(yùn)輸、存放時(shí)，按插樁順利堆碼，插樁時(shí)按規(guī)定的順序吊插。

　　5、在進(jìn)行鋼板樁的插打時(shí)，當(dāng)鋼板樁的垂直度較好，一次將樁打到要求深度，當(dāng)垂直度較差時(shí)，要分兩次進(jìn)行施打，即先將所有的樁打入約一半深度后，再第二次打到要求的深度。

　　6、打樁時(shí)必須在樁頂安裝樁帽，以免樁頂破壞，切忌錘擊過猛，以免樁尖彎卷，造成拔樁困難。

　　7、同一圍堰的鋼板樁只能用同樣的鎖口，按設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算出使用鋼板樁的數(shù)量，以確保夠用；

　　8、剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁；

　　9、剔除鋼板樁表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘?jiān)�瘤�?/P>

　　10、在接長焊接時(shí)，相鄰焊縫高度差不得小于1m.

　　安全措施為確保施工中的安全，在進(jìn)行鋼板樁圍堰施工時(shí)，必須將安全工作放在首位，預(yù)防為主

　　1、對操作人員進(jìn)行安全思想教育，提高安全意識，實(shí)行持證上崗制度，不經(jīng)培訓(xùn)或無證者，不得進(jìn)行上崗操作。

　　2、設(shè)專人負(fù)責(zé)日常檢查和養(yǎng)護(hù)工作，在施工過程中設(shè)專人指揮，避免人多時(shí)亂指揮，出現(xiàn)安全事故。

　　3、拔樁時(shí)要先震動(dòng)1~2分鐘，再慢慢啟動(dòng)振動(dòng)樁錘拔樁。在有松動(dòng)后再邊震邊拔，防止蠻干。

　　4、對所有滑輪和鋼絲繩每天進(jìn)行檢查，特別是要注意滑輪的軸和鋼絲繩摩損情況，危及安全的要及時(shí)維修、更換。

　　5、水上作業(yè)操作人員必須穿救生衣，以防人員落水。

　　6、在鋼板樁圍堰外圍靠主航道側(cè)一定位置需設(shè)置防撞裝置，以保證船舶撞擊圍堰，造成安全事故。