筑岛围堰施工方案钢栈桥计算.doc

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沣东新城红光路沣河大桥

桩基、承台施工平台专项方案

中国水电建设集团路桥工程有限公司

红光路沣河大桥项目经理部

二〇一三年六月

沣东新城红光路沣河大桥

桩基、承台施工平台专项方案

编制：

审核：

审批：

中国水电建设集团路桥工程有限公司

红光路沣河大桥项目经理部

二〇一三年六月

红光路沣河桥桩基、承台施工平台专项方案

一、编制依据

1、由中交第一公路勘察设计研究院有限公司设计《西咸新区沣东新城红光路沣河桥第一册桥梁基础工程》

2、《沣东新城红光路沣河大桥总体临建方案》

3、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）

4、《红光路沣河大桥工程勘察报告》

二、编制原则

根据本工程所在的地理位置，在不影响河水下泄的情况下，填筑筑岛，进行河道内施工，待工程施工完毕后，挖除筑岛的土方，清理疏通河道，要在明年汛期来临之前完成河道内承台、墩柱施工，并采取相应的防汛措施。

三、桥梁工程概况

西咸新区沣东新城红光路沣河大桥起止桩号K0+896～K1+813,，全长917米，主桥为5×100m的变截面连续箱梁跨越沣河主河道。

9#墩右幅、10#、11#墩、12#墩处于水中，水深4～9米，共计105根桩基、7个承台、14个桥墩涉及水中施工。

河道的常水位基本维持在381.0m，河底因常年采砂影响，河底标高在374.0—375.0m，水文资料显示五年一遇洪水流量为528m3/s。

四、通航情况

沣河河道无通航要求。

五、交通条件

本项目交通便利，桥梁终端与既有公路相邻，考虑施工需要陆地上桥梁施工将沿桥梁右幅修筑一道宽8m的临时便道，临时便道与既有公路贯通。

水中施工采用搭设400m钢栈桥与陆地便道相连接。

六、总体方案

方案一：

水中筑岛

沣河汛期水位较高，平常水位比较稳定，本项目水中桩基和承台施工采用筑岛法施工，9#右幅采取开挖左幅用于右幅筑岛，10#、11#、12#利用外运土方筑岛，在右幅右侧距桥位边线5m外架设钢便桥将各个墩柱筑岛形成的作业平台进行连接，以满足施工设备的通行需求和洪水过流需要。

筑岛的平面尺寸以承台外边线外放5m作为筑岛顶面的边线，靠近钢便桥一侧距承台边7.6m。

（为满足钢便桥上吊车作业需要，钢便桥靠近桥位一侧距右幅桥位边线4.5m。

）顶面平面尺寸为61.4m×22.4m，（9号为38.6m×22.4m），外侧边坡1:

1，迎水面采用码砌砂袋防护，承台施工时基坑采用钢板桩支护。

平台顶面工程按386.0m控制，靠近钢便桥一侧修筑斜坡道与钢便桥连接，钢便桥的桥面高程为387.0m，宽度6m，为上承式贝雷钢便桥。

筑岛在下部结构施工完毕后，需进行挖除，挖除至水面以下3m。

钢便桥中心线

桥位中心线

详见后附《筑岛平面图》

方案二：

钢栈桥施工平台+水中筑岛

今年沣河在进入雨季以来，据附近水文站观测，在本工程范围内，共出现过两次较大流量，第一次400个流量，水位达到385.5m；第二次150个流量，水位达到383.0m；根据近期两次较大流量来看，如单一采用填土筑岛方案，导致工程规模较大，所需大量土方，防渗能力要求较高。

并且在雨季施工中，遇见阴雨天气，对工程进度影响较大。

所以我部提出方案二（钢栈桥施工平台+水中筑岛）施工方案。

首先9#右幅、10#—12#墩进行筑岛施工，填土范围为承台小桩号侧不填土，大桩号侧填筑宽度9m，远离钢便桥侧填筑宽度6m，靠近钢便桥一侧距承台边宽度7.6m。

（为满足钢便桥上吊车作业需要，钢便桥靠近桥位一侧距右幅桥位边线4.5m。

）顶面平面尺寸为56m×20.4m，（9号为38.6m×20.4m），外侧边坡1:

1，迎水面采用码砌砂袋防护，施工时基坑采用钢板桩支护。

筑岛高程控制在382.0m。

筑岛在下部结构施工完毕后，需进行挖除，挖除至水面以下3m。

然后钢栈桥设在右幅右侧距桥位边线5m外，全长400米、宽6米，采用上承式贝雷钢，桥面高程385.0m。

与钢栈桥连接主墩共4座施工平台，施工平台尺寸为61.4×23.4m，（9号为38.6m×23.4m），平台高程为385.0m。

主墩设有加宽的辅助平台，主要是为了履带吊作业和堆放材料提供场地。

钢栈桥的平面布置和结构图附后。

七、方案比选

1、方案对应的主要工程量

1.1、筑岛的主要工程量

1）土方填筑量：

（61.4+85.4）×12÷2×22.4×3=59190m3；（10#—12#筑岛）

（38.6+62.2）×12÷2×22.4=13547m3；（9#筑岛）

4座筑岛共填筑59190+13547=72737m3；

2）钢栈桥：

400m；

3）15m钢板桩：

23.8+14.4+23.8+14.4=76.4m；（9#筑岛）

（51.8+14.4+51.8+14.4）×3=397.2m；（10#—12#筑岛）

4座筑岛钢板桩长度为76.4+397.2=473.6m；

4）筑岛挖除土方量：

（61.4+77.4）×8÷2×22.4×3=37309m3；（10#—12#筑岛）

（38.6+54.6）×8÷2×22.4=8351m3；（9#筑岛）

4座筑岛共挖除37309+8351=45660m3；

1.2、钢栈桥施工平台+水中筑岛

1）土方量填筑：

（56+72）×8÷2×20.4×3=31334m3；（10#—12#筑岛）

（38.6+54.6）×8÷2×20.4=7605m3；（9#筑岛）

4座筑岛共填筑31334+7605=38939m3；

2）钢栈桥：

400m；

3）15m钢板桩：

23.8+14.4+23.8+14.4=76.4m；（9#筑岛）

（51.8+14.4+51.8+14.4）×3=397.2m；（10#—12#筑岛）

4座筑岛钢板桩长度为76.4+397.2=473.6m；

3）钢平台：

平台面积共60.6m×23.4m×3=4254m2；（10#—12#平台）

38.6m×20.4m=787m2；（9#筑岛）

4座钢平台共4254+787=5041m2；

4）筑岛挖除土方量：

（56+64）×4÷2×20.4×3=14688m3；（10#—12#筑岛）

（38.6+46.6）×4÷2×20.4=3476m3；（9#筑岛）

4座筑岛共挖除14688+3476=18164m3；

3.3.2、方案成本计算

方案成本计算

工程项目

单位

水中筑岛

钢栈桥施工平台+水中筑岛

工程量

单价

总价

工程量

单价

总价

筑岛填筑

m3

72737

100

7273700

38939

100

3893900

钢栈桥

m

400

10000

4000000

400　

10000　

4000000

钢板桩

m

473.6

4500

2131200

473.6

4500

2131200

钢平台

m2

5041

1000

5041000

筑岛挖除

m3

45660

50

2283000

　18164

　50

　908200

合计

15687900

15974300

说明：

上述单价为估算价，只考虑了与支护方案相关的工程量。

3.3.3、基坑支护方案综合比选

水中平台综合比选

平台方式项目

水中筑岛

钢栈桥施工平台+水中筑岛

备注

费用比较（万元）

1568

1597

对工程进度的影响

填土工程量大，施工期间受雨天影响较大。

平台搭设时间较长，施工期间不受雨天影响。

施工难度

岛体防冲刷要求较高。

钢管桩及施工平台施工难度较大。

安全

填筑需确保压实度，大型机械作业存在安全隐患。

在钢管桩及平台施工中存在安全隐患，但在主体施工时，较安全。

设备要求

需投入大量土方作业机械

需打桩设备及少量土方作业机械

对环保的影响

大量的土方填筑，对周围的很水造成污染

土方填筑较少，减少对河流的污染

经过对比，虽然方案二比方案一总价高，但就施工难度、施工周期及环保要求等方面，方案二有比较明显的优势，所以本工程水中平台采用钢平台+筑岛施工方法进行施工。

八、钢栈桥

在位于9号墩至12号墩之间架设400m钢栈桥。

钢栈桥桥面高程为385.0m，梁底高程为383.5m。

钢栈桥拟采用三排单层贝雷梁片桁架结构为梁体作为主要承重结构，下部为钢管桩基础，桥面宽设计为6m，桥跨为连续结构，跨径12m。

具体见钢栈桥施工方案及计算书。

九、河道内原土岛清除

在位于本大桥施工范围内及下游200m处有两座土岛，桥位处土岛的尺寸为168m×30m，顶面标高为384.0m；下游处土岛尺寸为140m×9.6m，顶面标高383.5m；具体见下图。

在原河道内，两座土岛阻挡河水的有效过水断面，导致河水位升高，对筑岛及筑岛施工造成水位压力。

为确保在筑岛及筑岛完成后，河道内能够有足够的过水断面，计划将两座土岛进行挖除，疏通河道，降低筑岛的水位压力。

下游过流宽度为35米

下游处土岛

桥位处阻水的孤岛

十、过流计算

筑岛为临时工程，本项目按5年一遇洪水设防（5年一遇洪水位由防洪评价资料提供为528m3/s，）：

筑岛填筑完成后，对筑岛上游进行疏通，确保9#—10#之间和10#—11#之间能够顺畅过水，筑岛顶高程384.0m，过水断面宽度77.6m×2=155.2m，河底高程受挖砂影响，多数为深坑，计算时按380.5m考虑，筑岛的安全高度0.5m，洪水位按383.5m考虑，采用宽顶堰流计算，其过流能力为835.54m3/s，能够满足5年一遇洪水的过流需要。

十一、施工方案

具体施工步骤如图：

钢栈桥施工

9#、12#筑岛及平台

10#、11#筑岛及平台

9#、12#墩桩基施工

9#、12#墩承台施工

10#、11#墩桩基施工

10#、11#墩承台施工

拆除平台，掘出岛体土方、墩身施工

1、筑岛施工

首先从河岸上游做起点对水中桥位承台用素土以长方形填成临时施工筑岛，由两岸同时进行填筑，清除水下一定深度的淤泥（视现场情况而定），再回填堰体土料，河道上架设400m钢栈桥保证便道联通，堰体填筑至设计高程时，顶面用18t压路机碾压，堰体内侧四周插打拉森Ⅲ型钢板桩，迎水面用沙袋护坡。

1.1、测量放样

放样出桥梁中线，沿中线左右划线，确定回填方位。

1.2、施工准备

施工前先将筑岛范围及便道范围用标注物标识，填筑前需将筑岛及筑岛范围内河床上树根、草皮、污泥等杂物清理干净，以减少渗流，在材料准备上，提前选堰体土料，以保证各种材料及时到位。

1.3、岛体填筑

1）、堰体土采用素土，为保证各工序的衔接，根据堰体采用分段流水作业，采用1.2m³挖掘机，自卸车运输至筑岛施工现场，筑岛填筑不要直接向水中倾倒土，应出水面和土倒在已堰头，用机械顺坡送入水中，以免直接倒入水中土体发生离析或被水冲走，造成堰体填好渗水或当浪费，水面以上土分层填筑，每层厚度不超过30cm，并采用压路碾压密实，达到堰体整体稳固，承受一定的抗冲刷，合拢后不下沉，不塌陷满足施工要求。

2）、清除筑岛内淤泥；先采用抽水机将被围起部分水抽干，然后组织挖机及运输车将水中淤泥运离现场。

3）、对清好的围内设积水坑，定时将积水抽出，然后再对堰内插打拉森Ⅲ型钢板桩，先对钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤