承台围堰施工方案1

编制依据Io本施工方案以下列文件作为编制依据

1.⑵《两阶段施工图变更设计第一册》，年月；20108⑶《桩基施工勘察中间资料》，年月；20109《水利水电工程施工组织设计手册》，年；

4.1987⑸《水工挡土墙设计规范》；SL379—2007《路桥施工计算手册》人民交通出版社，年月;

6.200110⑺《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005•工程概况20工程设计为独塔单索面预应力混凝土展翅箱梁斜拉桥.大桥跨越江,其主塔墩位于河x7#心滩上.工程结构形式

2.

1.墩承台的结构尺寸为长义宽高，设计底标高为7#132X13o2X4m X945m o工程地质情况2o

2.目前，墩位附近水位约为承台底在水面以下深度为按照现在承台的设计标

101.5m7nl.高,水下开挖深度需达以上8m河床覆盖层为强透水性卵石，下伏基岩为石灰岩，岩体破碎，岩溶较为发育投标阶段在大桥墩墩位处无地质勘探孔，根据《工程两阶段施工图变更设计第一册》，7#离墩位最近的地质勘探孔号为揭示基岩面顶标高为ZK12,ZK129151ni见图2-loZK

1299.81容重土条重量切向力法向力摩阻力稳定系数编号面积a itg@KN/m3Qi KNTi=Qisin ai Ni=Qicos ai Nitg@K2m

21190.295o51—56-

4.

6310.5774lo

82190.

7714.63-39-

9.

211.40o

5776.

63191.0820o52-26—

9.018o40o57710o6419lo292451-14-5o923o

80.

57713.7O

5191.

4427.36-3—lo

427.

30.57715o8619lo52288884028o

60.

57716.

51.21719lo4928o

31199.

226.80o57715o4819lo

3425.

463113.

121.

80.57712o69192o3244o

084631.

730.

60.57717o

7101943983.

416977.92990o57717o20合计105o

8127.9在辅助线上另找二个圆心

6、同法算得对比、得到最小稳定03,ki=l29,k=lo22,ki k.k,323系数％边坡稳定，但安全储备十分有限，当卵石层较厚时，堰内能继续放n=k2=l21lo2,坡开挖的深度非常有限.主要施工措施

32.2o0测量放样

1.桩基施工完成后，清除场地，按照设计图将围堰堰体的平面位置放出混凝土的拌制方法

2.采用水泥、堰体处现有的卵石拌制堰体混凝土P0325采用挖掘机，就地挖槽水下拌制堰体混凝土混凝土的配合比现场通过试验确定,现暂定水泥掺量:i350kg/m o堰体施工

3.开始开挖基槽时,先采用挖掘机试探基岩面的深度,然后根据基岩面的深度确定该部位的堰体深度和宽度按照能搅拌均匀的要求先将挖深基槽，基槽底部预留厚的卵石，倒入水泥，70〜80cm采用挖机搅拌；底层拌匀后，回填一层厚度的卵石，再倒入水泥，再采用挖掘进70〜80cm行搅拌均匀；重复此工作,直至该部位全断面搅拌均匀.基坑开挖4o堰体全部施工完成，并达到强度后，按设计图的要求进行基坑开挖基坑内的覆盖层和软弱岩层,采用挖掘机开挖.为防止对桩基产生损伤,影响工程质量，以及为防止剧烈爆破影响周边堰体的安全，拟对基坑内坚硬岩层采用无声爆破方案施工（）基坑内排水5o围堰内设置一定数量的排水沟和抽水坑，现场视需要及时采用足够数量的潜水泵进行排水方案比较

3.3o以下通过列表从水域占用、防洪性能、地基沉降要求、安全性、施工周3-2,期等五个方面对两个方案进行比较.表施工方案对照表3—2就地拌制混凝草土围堰备注对比内土围堰水域占用223249m1129m防洪性能弱强草土围堰贞囿不能过水J地基沉降要求低高沉降过大时，混凝土围堰易开裂破坏草土围堰为成熟的施工工艺，混凝土围堰安全性强弱在此种工况下使用较少见施工周期天天堰体成型的周期3020方案选择3o

4.从上述比较可以看出，两个方案各有优劣从方案的成熟性和对地基的沉降要求来看,选择草土围堰更为合适但是，目前已经接近雨季,草土围堰占用的水域更大,对贺江行洪非常不利,并且围堰顶部不能过水，所以该方案必须在雨季过后方可采用因此,为节约施工工期，可尝试采用就地拌制混凝土围堰方案施工.施工工期4o计划于年月中旬开始施工天完成堰体施工天完成堰内土方开挖,天完成20113,30,530基岩开挖，天完成主墩承台施工，天完成墩墩身出水施工20157#正常情况下，施工工期为天，即围堰存留期为天100100施工工程数量5o由于在施工前不能全面掌握开挖区域的地质状况，所以只能根据拟采用的方案预估一个工程数量，仅供参考，不做最终计量依据采用草土围堰方案的预估工程量5o lo采用草土围堰方案的预估工程量见表5-1o表预估草土围堰施工工程数量表5—1名称型号单位数量水下开挖土石方卵石、石灰岩3m16245外侧开挖后回填卵石3m2335稻草新鲜,草杆长度大于50cm Kg396288土料粘土m39633防渗塑料薄膜聚氯乙烯，厚度lo2mm m29572垫层碎mC20395采用就地拌制混凝土围堰方案的预估工程量

5.

2.采用就地拌制混凝土围堰方案的预估工程量见表5-2o表预估就地拌制混凝土围堰施工工程数量表5-2名称型号单位数量水下开挖土石方卵石、石灰岩5645m3外侧开挖后回填卵石15003m堰体碎就地水下拌制17703m垫层碎C203m95主要施工工程机械6o草土围堰施工主要工程机械6o

1.草土围堰施工主要施工工程机械见表6-1o表草土围堰施工主要工程机械表6-1机械设备名称规格型号额定功率KW或容数量台量m3吨位t挖掘机EX-200-2Oo9m32装载机S020-

40.9m32自卸汽车ZM4038t4汽车起重机30t1潜水泵lo5KW30空压机2m36风镐20潜孔钻机1就地拌制混凝土围堰施工主要工程机械

6.2o就地拌制混凝土围堰施工主要施工工程机械见表6-

2.表就地拌制围堰施工主要工程机械表6—2机械设备名称规格型号额定功率KW或容数量量m3吨位t台挖掘机EX-200-2Oo9m32装载机SO20-

40.9m32自卸汽车ZM4038t4汽车起重机30t1〃潜水泵plo5lo5KW30空压机2m36风镐20潜孔钻机1施工人员计划

7.草土围堰施工人员安排7lo0草土围堰施工人员安排见表7-1o表施工人员计划表7—1程部位草土围堰工负责人1技术员1施工员1质检员1普工30混凝土工8爆破工2电工1安全员1就地拌制混凝土围堰施工人员安排

7.

2.就地拌制混凝土围堰施工人员安排见表7-2o表就地拌制混凝土围堰施工人员计划表7-2就地拌制混凝土围堰程部位工木负责人1技术员1施工员1质检员1普工15混凝土工8爆破工2电工1安全员1施工安全措施8o除按照项目部的相关措施组织、管理安全生产外，进行围堰施工还应注意以下要点在施工过程中必须佩戴安全防护设施，如救生衣，安全三宝等.

1.⑵围堰下作业时注意用电安全，照明、潜水泵的电源线要绝缘、安全可靠，开关箱必须接地，接地装置良好.注意观察围堰的情况，如发现围堰有变型，下面土体有灌涌、底鼓现象应立即停止施

3.工，上报项目部，进行处理.各种机械要按规程操作，不得带病作业.4o要做好临边防护，设立标识标牌5o夜间施工保证足够的照明设施

6.⑺.爆破器材的使用、运输、保管必须符合国家《爆破安全规程》规定的要求,严禁无证人员参加爆破作业.⑻.做好雨季防洪工作，密切关注天气情况和水位变化，及时撤离河中的施工人员、材料、设备平面布置地质剖面图墩原地勘资料图2-17#施工单位进场后，进行了“一桩一孔”地质补勘根据年月水文地质工程20109地质勘察院提供的《大桥桩基施工勘察中间资料》，其中墩的逐桩钻探地质柱状图揭7#示的基岩面高程最高，为米；的基岩面高程最低,为米；ZK7—99856ZK7—

894.99基岩面平均高程为米,较承台底标高高详情见图

969694.5m

2.46m2-2o桥位区域岩溶较为发育进行墩桩基钻孔施工时，经常出现漏浆，塌孔和不同孔7#位之间的泥浆串通等情况不良地质对承台施工造成的困难2o

3.由于基岩面较高,钢板桩围堰不能插打至承台下方，并保证封底混凝土厚度的深Do度钢板桩的下部不能通过封底混凝土形成硬支撑因此钢板桩围堰不可行基岩面起伏比较大,并且溶洞发育，采用钢套箱或沉井也不能满足止水的要求由于岩溶较为发育，基坑底部止水困难

2.基岩开挖工作量大为保证已完成施工的桩基质量，岩层开挖需要在无水的条件下3o进行.但是，水下爆破具有较大的盲目性，水下岩层开挖困难如果仍按目前承台设计标高进行施工，施工方案的选择余地将会很小，一般认为，

4.只有排桩支护和帷幕止水方案才能满足施工要求，而采用该方案将造成建设投资大幅增加.水文、气候2o

4.水文Do桥位附近地下水主要由第四系覆盖层中的孔隙潜水及赋存于灰岩中的岩溶裂隙水组成雨季地下水位高,水量大,旱季地下水位低，水量相对减少.地下水与贺江保持密切的水力联系水文资料及航道等级为常年水位洪水位.桥位处贺江+

100.30m;1/20:+10520mo通航要求为内河（）级，双孔通航净宽净高最高通航水位取常水位VI240m,6m,+

100.30m（）气象条件2o市地处亚热带，到南海的直线距离不到叫受海洋性气候影响显著，气候湿润多400K雨.多年平均降雨量最大年降雨量（年），最下降雨量15554mm,23249mm

19731006.（年）.降雨量年份分配极不均匀，雨季一般在月中旬至月上旬，其中月3mm1956494至月降雨尤为集中，占全年雨量的年小时最大降雨多年平均为实

867.2%,

24112.40mm,测最大小时降雨量（年月日）.

24301.7mm1994722市多年平均气温月平均最高气温为月，月平均最低气温为月，实测极端

19.9C,81最高气温℃（年月），历年平均日照时数小时.395198981591贺州市多年平均风速多年最大平均风速极端最大风速（lo7m/s,143m/s,40m/s1963年月），相应风向及历年最多风向为9NE WSW,WN拟采用的承台基坑开挖与支护方案25oO从施工安全和节约建设投资的角度考虑，拟采用提高承台设计标高和草土围堰或提高承台设计标高和就地拌制混凝土围堰施工相结合的方式进行施工即采用经济成本较低的施工方案，在保障安全和成功排水的前提下,尽量挖深基坑,直至不能继续向下挖掘为止，然后按照变更程序就此确认承台标高施工方案比选

3.桥位区域，过水断面较为狭窄，围堰平面上不宜占用水域过大，避免雨季施工时影响行洪堰体至承台边缘的距离应足够,便于堵漏和排水，但由于岩溶发育较大,考虑围堰底部止水困难，围堰内无防渗区域的面积不宜太大草土围堰施工方案

3.

1.平面布置3lo

1.0草土围堰的平面布置见图围堰占用水域3-157X5701横断面

3.

1.20（）断面见图13—1（）堰顶高程

2.按常水位季节的高水位加高即堰顶高程定为

101.5m0o7m,

102.2m（）堰体断面

3.顶宽为施工时近似按矩形截面施工，其边坡由围堰土自重压缩和被水冲刷后形成，9m,约10o2〜

10.4o稳定性验算3o草土围堰受到的水平力为外侧水压力水、外侧土压力卵石,受到的竖向力为自重P P、外侧卵石对堰体的竖向压力卵石、基底水的渗透压力见图G G U,3-

2.图草土围堰受力示意尺寸单位米3-2计算工况草土围堰高水头高水草土围堰的容重丫草土水的容重丫水H=4m,H=4m,nZKN/n,布，卵石的容重丫卵石；卵石的浮容重丫卵石二取卵石的内摩擦=10KN/=19KN/nT llKN/m角则主动土压力系数2草土体基底与地基的摩擦系数@=30°,Ka=tg45—30/2=033,f=

04.外侧水压力水=水之丫水二P1/2H80KN/m外侧土压力卵石水之丫卵石水水丫卵石水卵石P=1/2H—H Ka+H—H H Ka+1/2H Ka=293KN/m堰体重量丫草±二G=l/29+11X4X480KN/m0外侧土对堰体的竖向压力卵石二义丫卵石G1/211-9/2X4=38KN/m渗透压力水丫水U=1/2XH X9X=220KN/m抗滑稳定系数尸卵石-水卵石K f Go+G U/P+P=

1.

231.2满足要求.抗倾覆稳定系数卵石水卵石满足要求.K2=G0X5O5+G X6/UX11X2/3+P X4X1/3+P X4X1/3=

1.

631.5堰体材料

3.

1.

3.土料

1.黄土、粉土、壤土、粘壤土等均可用作草土围堰的填筑材料，土料的天然干重度不得小于含水量以为宜土料应含有一定量的以下的粗颗粒,土料入水后

1.4,13~17%10cm左右被完全浸润并崩解对施工较为有利.若粉粒过多，土料入水后立即崩解为稀泥状，lOmin不利于堰体成型每立方草土围堰用土量约为

0.65〜

0.75m草料

2.草杆采用新鲜稻草，长度不得小于.草捆直径一般为长度为加,

0.5m45~50cm,110~120重量约为草捆必须扎紧，要求用草绳绑扎三道，草捆外形示意见图每立方草土10kg3-

3.围堰用草量约为65〜85kg20cm三二—三JLL Jk45-50rm-二三HC JJbTJLL三E ILN图草捆外形示意图3—3堰体填筑工艺3o lo

4.草捆铺设Do开挖堰体基槽后，沿堰体的长度方向摆设一层草捆每排草捆采用草绳联系成一个整体，并且两排相邻草捆之间按草捆长度的进行搭接1/3⑵.铺散草在捆草的表面均匀铺设一层厚的散草堰体两侧沿边缘铺设一层与堰体轴线垂30cm直的草杆，其它部位可任意散铺铺土

3.散草铺完后，即在上面铺土，厚度为铺土时，除堰体两边留出宽的草25〜35cm.20cm边不盖土外，其余部位需要将散草均匀覆盖重复以上三道工序,直至填筑到要求的高程碾压4o草土围堰水下填筑施工过程中，对铺土可不必进行夯实或碾压，当水下填筑部分全部完成后，要求对全堰面压实，使干密度达到以上.l.Sg/m草土围堰施工顺序

3.

1.

5.草土围堰施工顺序见图3-4o其它施工要点

3.16设置子堰

0.围堰内的汇水面积较大，并且岩溶发育，通过设置子堰来增加基坑的排水能力堰体底部防渗2o在堰体底部铺设一层塑料薄膜，使堰体与河床透水层隔离，可防止堰体底面被冲刷破坏裂缝处理3施工中堰体表面出现裂缝时，可根据大小选择处理方法当出现裂缝宽度小于时，5cm应及时碾压处理.当出现大于的裂缝时，应进行局部加草土补强压实5cm施工监测

4.为防止围堰因变形过大而破坏，应进行施工监测通过二种方法进行监测，一为通过目测对围堰的开裂、冲刷、明显沉降或位移等进行观察，一为通过在堰体的中央、角点或经过处理的破坏位置设置沉降位移观测点，通过测量仪器观测其沉降、变形情况及其发展趋势施工排水

5.在子堰内、子堰与主堰之间均设置一定数量的排水沟和抽水坑,现场视需要及时采用足够数量的潜水泵进行排水.就地拌制混凝土围堰施工方案3o2o围堰布置由于墩处基岩面以上覆盖层均为卵石，拟采用原地挖槽，原地倒入水泥,采用挖掘7#机就地水下搅拌的方式，沿承台四周构筑围堰堰体围堰布置见图3-5o⑴平面布置围堰平面占用水域

33.6X336mo⑵.堰顶高程按常水位季节的高水位加高即堰顶高程定为1015nl07m,1022m⑶.堰体断面堰体高度为时,考虑围堰渡洪时结构受力的需要，宽度设置为如受基岩面4m37m,高程的限制，以顶面高程为基准，需要调整堰体高度时，围堰宽度也需相应调整.

102.2m受力验算

（4）o

①堰体稳定性验算就地拌制混凝土围堰受到的水平力为外侧水压力水、外侧土压力卵石，受到的竖P P向力为自重、基底水的渗透压力见图GU,3-6Go

3.7图就地拌制混凝土围堰受力示意（尺寸单位:米）3—6混凝土围堰计算工况:围堰高水头高水围堰外侧卵石的高度与围堰顶齐平,就地拌H=4m,H=4m,制混凝P土堰体的容重丫碎水的容重丫水卵石的容重丫卵石二卵=23KN/HI:=10KN/m\19KN/m:石的浮容重丫卵石取卵石的内摩擦角则主动土压力系数=11KN/R6=30°,Ka=2堰体基底与地基的摩擦系数tg45—30/2=033,f=

0.5o外侧水压力水=水丫水二P1/2H280KN/m外侧土压力卵石二］水产丫卵石水水丫卵石水、卵石P/2H—HK+H—H HKa+1/2H2y Ka=293KN/m堰体重量丫碎二G=

3.7X4X

340.4KN/m0渗透压力水=U=1/2XH X

3.7X y74KN/m7X抗滑稳定系数水卵石K=fGo-U/P+P=lo

221.2t满足要求抗倾覆稳定系数水卵石满足要求K2=GOX2/UX3O7X2/3+P X4X1/3+P X4X1/3=2O

071.5

②.地基稳定性验算根据图作用于基底的合力的偏心距为3-6,e—水卵石e=

3.7/2-

3.7/2XG P X4X1/3—PX4X1/3—UX37X2/3/G—Uo=0o

723.7/6=0o62基底出现拉应力，一般不考虑地基能承受此拉力，则基底应力重分布，假定全部荷载由受压部分承担及基底压应力仍按三角形分布0maxN=Go-U图地基应力示意图尺寸单位米3—7由图地基压应力的合力堰体基底最大压应力为3-7,N=Go-U,〈［］o=2G-U/3X l/2X3o7-e=

156.9Kpa=300Kpamax o满足要求

③基坑内边坡稳定性验算为达到最大开挖深度的目的，需要在基坑内继续开挖当开挖处为岩层时，可直立向下开挖，当开挖处卵石层较厚时,必须验算边坡的稳定性计算工况卵石层较厚的部位，堰体高水头高水围堰外侧卵石的高度与围堰顶齐H=4m,H=4m,平，开挖至基底高程时,继续向下放坡开挖,挖深lmo采用瑞典圆弧法验算边坡稳定，将堰体的基底压力换算成卵石高度hg=max/19=82m,O并对可能的滑动土体进行条分，见图坡高边坡坡率为3-

8.1m,

13.5图条分法示意图尺寸单位米3—8采用法画出最危险滑动圆弧圆形位置的辅助线，在辅助线上定出圆心4o5H作通过坡脚的圆弧，把边坡分为个土条，检算其稳定性，结果见表103-

21.表堰内边坡稳定系数计算表3—1。