桥墩围堰施工方案

武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段新建工程耒河特大桥桥墩围堰施工方案

2007年6月

目录

一、工程概况 (1)

1．桥址、水文及地质概况 (1)

2．桥梁设计概况 (1)

二、双壁钢围堰的设计 (2)

1.设计总体说明 (2)

2．设计构思 (3)

3.双壁钢围堰的设计 (3)

三.双壁钢围堰制造与施工 (5)

1.围堰制造 (5)

2.双壁钢围堰施工 (6)

3.承台混凝土浇筑 (10)

4.围堰拆除 (10)

四、双壁围堰计算说明书 (11)

1.总说明 (11)

2.设计依据 (11)

3.基本资料 (11)

4.主要计算工况、内容及结果： (12)

5.结论 (28)

一、工程概况

1．桥址、水文及地质概况

耒河特大桥位于湖南省境内耒河上，白渔潭水电站上游500m处。耒河系湘江最大支流，在湘江中游衡阳段汇入湘江。耒河流域面积F=11783km2,干流全长L=453km,河道平均坡降i=0.77‰。

根据湖南省水利厅提供桥址处耒河水文资料：Q1%=7930m3/s,H1%=61.81m,V1%=2.5m/s,流向左→右，线路法线与水流方向交角为81°。根据以往施工经验并结合当地水文资料，考虑到围堰施工时恰逢洪水期，将围堰设计水位定为：H=59.35m。

耒河特大桥跨越耒河一级阶地，耒河漫滩及耒河，属河流阶段地貌。一级阶地地面标高为60.00～72.00m,阶面较平坦、开阔，地势北高南低，阶面倾向耒河。耒河自东向西弯曲流经桥址，水面宽度约210m，对施工有较大影响。河床内第四系积物厚度不大，主要为粉砂、细砂，受下游耒河电站拦坝雍水影响，耒河北岸漫滩堆积有淤泥。

12#墩、13#墩为水中墩施工，墩位处河床地质情况大致为：覆盖层为细砂、中砂，饱和，松散～稍密状，局部夹粗砂、粉土。层后 1.10～4.90m，层底标高一般在44.00～48.00m。覆盖层下为强风化岩层，岩芯呈块状、短柱状，局部夹弱风化岩。层厚4m～12.00m，个别达40.60m。

2．桥梁设计概况

本桥为四线桥，中间两线为武广客运专线，左右侧为预留湘桂线。四线桥采用相同桥孔布置：10-32m简支梁+1-（40m+2×72m+40m）预应力混凝土连续梁+3-32m简支梁，武广客运专线为双线梁，两侧的湘桂线为单线梁，武

广客运专线桥中心里程：DK1723+985.59,桥全长：L=664.39m。

2.1 12#墩概况

桥墩采用双线圆端型实体桥墩，矩形盖梁。基础为钻孔灌注桩承台基础，采用21φ2.0m钻孔桩(护筒直径φ外=2.4m)。承台平面外形为12m（顺桥向）×29.6m（横桥向）矩形，四角采用1.6m半径的圆弧倒角过度。承台厚4.5m,底面标高44.654m。墩位处河床标高最低处大致为45.4m。

2.2 13#墩概况

桥墩采用双线圆端型实体桥墩，矩形盖梁。基础为钻孔灌注桩承台基础，采用21φ1.8m钻孔桩(护筒直径φ外=2.2m)。承台平面外形为11m（顺桥向）×27m（横桥向）矩形，四角采用1.5m半径的圆弧倒角过度。承台厚4.0m,底面标高为47.62m（承台标高提高1.8m后）。墩位处河床标高最低处大致为47.42m。

二、双壁钢围堰的设计

1.设计总体说明

根据桥墩处的地形、地质、水位及工期等因素综合考虑来决定承台施工方案。12#墩双壁钢围堰可采取常规的围堰内封底混凝土方法止水来施工，而13#墩墩位处由于部分河床段岩层起伏较大，造成围堰底部无法做成连续开口刃脚，且无法保证封底混凝土厚度。因此13#墩位处双壁钢围堰需作成高低刃脚双壁钢围堰来进行处理，河床岩面较高处需将河床覆盖层清理后，抛填片石、砂袋等堆积物将河床面与围堰刃脚未紧密结合部分堵漏，然后浇筑水下封底混凝土与河床岩面有效结合。

2．设计构思

由于本桥12#、13#墩基础在洪水期施工，采用的施工方法是搭建水上施工平台，在平台上钻孔并浇筑水下混凝土。钻孔桩施工完毕，制作双壁钢围堰进行承台施工。围堰在岸上加工，由运输车经栈桥运至墩位平台上，50t 履带起重机进行围堰拼装工作。

围堰在设计时需考虑以下问题：

（1）围堰尺寸应满足承台施工尺寸及水上施工平台的净空尺寸要求；

（2）围堰高度应考虑洪水期施工水位及起吊设备起重能力；

（3）围堰拼装接高时须考虑围堰自浮时出水高度，以利下节围堰拼装。

3.双壁钢围堰的设计

3.1 12#墩钢围堰

根据承台及水上施工平台尺寸，将围堰内口尺寸确定为：33.4m×15.8m，四个角由3.5m半径圆弧过渡，围堰侧板壁厚1.2m，侧板总高度（包括刃脚部分）为18m,围堰内设置圈梁及内支撑。侧板在竖向总体分为上、中、下三节，上、中、下节围堰侧板高度均为6.0m。经计算围堰下放到位后须浇筑2.0m 厚封底混凝土，围堰隔舱内需浇筑4.0m高混凝土（包括刃脚混凝土）。

围堰平面分26块，平面分块考虑到加工制造、运输的便利，同时考虑50t履带吊机的吊重情况。围堰的钢壳除底节的下部带有刃脚外，其余为双壁空腹矩形结构。围堰为基础施工的临时辅助结构，设计按施工步骤中的控制工序进行检算，详细计算情况见“双壁钢围堰计算说明书”。

(B----B)

围堰平面总布置图

围堰立面总布置图

图一 12#墩双壁钢围堰总图

3.2 13#墩钢围堰

根据承台及水上施工平台尺寸，将围堰内口尺寸确定为：31.2m（横桥向）×15.2m（顺桥向），四个角由3.6m半径圆弧过渡，围堰侧板壁厚1.2m，侧板总高度（包括刃脚部分）为15m,围堰内设置圈梁及内支撑。侧板在竖向总体分为上、中、下三节，标准段上、中、底节围堰侧板高度分别为3.0m、6.0m、6.0m，高低刃脚处底节侧板高度由2.23m向6.0m过度。经计算围堰下放到位后须浇筑2.0m厚封底混凝土，围堰隔舱内需浇筑4.0m高混凝土（包括刃脚混凝土）。

围堰平面分24块，平面分块原则及钢围堰的外形结构同12#墩双壁钢围堰。围堰设计按施工步骤中的控制工序进行检算，详细计算情况见“双壁钢围堰计算说明书”。

由于围堰内岩面高低不平，故需采用高低刃脚使刃脚与岩面吻合，使围堰落在不平的岩面上不致倾斜。对此根据现场提供的《耒河特大桥12#、13#墩基岩摸底情况》进行13#墩双壁钢围堰高低刃脚的设计。