水上钻孔平台施工方案

筑龙网WWW.ZHULONG.COM1水上钻孔平台施工方案一、工程概况1.工程范围某大桥Ⅲ标段近岛段里程为K26+689.000~K27+579.000，墩号为PM444至PM459，工程项目包括钻孔桩、承台、墩身和PM451～PM459墩8孔50m的顶推连续梁。其中PM444至PM453墩施工采用水上平台方案，PM454至PM459墩施工采用筑岛围堰方案。2.施工条件（1）地形、地貌桥区海域水深约8～25m，沿桥轴线水深逐渐减小，直到xx岛基岩露出水面。Xx岛基岩裸露、岸壁陡峭。桥轴线与岩壁基本平行，地形条件较为复杂。（2）地质条件某大桥Ⅲ标近岛段海底地形变化较大，覆盖层顶面标高在-3.10m～-23.15m之间。其厚度在0～51.8m之间，其中PM445墩无覆盖层，PM446墩覆盖层在3.2～9.3m之间，PM449墩覆盖层在6.30～19.7m之间，PM452～PM454覆盖层由2.3m逐渐变化至0m。其余各墩覆盖层较深，海底基岩起伏变化较大，桥轴线两侧的岩面高差在0.96～13.89m。xx、xx岛为面积狭小的岛屿，植被稀少，边坡地形较为陡峭，岸线曲折，呈鸡爪型地貌，受海洋动力作用的影响，其岸壁海蚀沟等海蚀地貌较为发育。桥址范围内的地质分层如下：淤泥质粉质粘土、淤泥筑龙网WWW.ZHULONG.COM2质粘土、基岩。基岩分为中风化花岗岩、微风化花岗岩两种。微风化花岗岩的干、饱和平均单轴抗压强度分别为92.3MPa、67.1MPa。（3）气象条件本区位于北亚热带南缘，东亚季风盛行区，受季风影响冬冷夏热，四季分明、降水充沛、气候变化复杂。①气温：多年平均气温15.8℃;日最高气温大于37.5℃；日最低气温-7.9℃。②降水：多年平均降水量1100mm；降水日数134天/年。③风况：实测最大风速35.0m/s（风向NE）；风力≥7级大风日数65.8天/年；风力≥8级大风日数30天/年；风力≥9级大风日数约为3天/年。④雾况：雾日数相对集中在春季3～5月和12月份，平均雾日数在30～50天，最多年份达60天、最少年份为20天。⑤热带气旋：7级以上，平均每年3.6次，最多达7次；8级以上，平均每年2.4次；9级以上的台风过程有6次，平均每6年一次；⑥寒潮：受寒潮影响时本区常会出现激烈的降温、大风、雨雪和冰冻等天气现象，寒潮年平均3.6次，最多5次，最大积雪厚度近岸带15cm，海岛端10cm。（4）水文本海区潮汐类型属非正规半日浅海潮型，每个潮汐日有两次涨潮和两次落潮筑龙网WWW.ZHULONG.COM3的过程且日不等现象较为明显。Xx山最高高潮位为3.44m，平均高潮位为1.58m，最低低潮位为-2.43m，平均低潮位为-1.19m，最大潮差为4.70m，平均潮差为2.78m。涨落潮时最大水流速度3.0m/s。二、主要施工方法1.施工测量本工程采用全天候GPS测量方法进行桥梁施工测量。首先采用GPS系统的PTK技术引导浮吊和钢管桩导管架定位、下放，然后进行钢管桩插打施工。钢管桩插打完成后，采用GPS静态相对定位方法，在桩顶面设置局部控制点，然后利用全站仪等常规测量仪器对施工平台中线，高程进行控制，实施平台上部结构施工。局部控制点要定期复测，检测其位移和沉降情况，以便调整。由《某大桥测量交底控制文件》可知，Ⅲ标近岛段可利用的控制点有位于xx山上的0001、0002、0003三个首级控制点及位于xx、xx岛上的LY33、LY34两个首级加密控制点，在施工前对这五个控制点先由GPS全球定位系统复测，复测成果上报驻地监理组。根据工程不同施工阶段的要求，要设置临时控制点，按洋山深水港（一期工程）某大桥《施工测量技术管理办法》文件实施。具体测量方案见《近岛段工程施工测量方案》。2．平台设置针对近岛段工程的施工难度和特点，结合近岛段钻孔桩施工的特点，我们对施工方案进行了多方面的研究，组织技术专家组对施工方案多次比选、反复论证，筑龙网WWW.ZHULONG.COM4最后决定PM444～PM453号墩采用单侧栈桥加正式墩位固定平台施工方案。平台布置在墩中线两侧，下部基础形式采用导管架加钢管桩或重力式钢围堰结构；上部结构采用贝雷桁架梁，在其上安装I22a型钢（Q235A）分配梁，然后在分配梁上铺设10mm厚花纹钢板（Q235A）。为满足大部分钻孔桩钢护筒和钢筋笼的起吊要求，PM444、PM446～PM451墩在墩轴线外侧靠芦潮港方向，各布置一台750t.m塔式吊机。平台设计的最不利施工荷载：ZSD2000型钻机、砸机（18t）、泥浆分离器、10m3泥浆沉淀池、发电机、水流力、波浪力、风力等以及其他临时施工荷载。3．施工方法由于近岛段xx岛处施工海域风大、浪高、流急，水流流向多变，水情最为杂，施工尤为困难。近岛段地质状况如下：覆盖层浅，且多为淤泥质粉质粘土③-1、淤泥质粘土④-1，砂质粉土夹1、粉质粘土夹2层较少，淤泥质覆盖层浅，稳桩能力极差，插打钢管桩时有溜桩现象如PM447、PM448、M451、PM452等。有的墩位处没有覆盖层，而且岩面高低起伏不平，变化较大，岩石强度高，如PM445等。近岛段施工海流、风、浪以及地质状况等均不同于内陆河流，因此海上施工时船舶定位和吊装作业以及钢管桩插打是正式墩墩位固定平台桩基施工的重点和难点。根据东海大桥兄弟单位的施工经验和近岛段工程的地形、地貌及水文特点，正式墩固定平台桩基原则上采用导管架法施工。导管架事先在上海江南重工造船厂预制好，从上海吴淞口码头起航，铁驳运至xx岛墩位后用350t大型浮吊筑龙网WWW.ZHULONG.COM5整体起吊下放就位。该方法的好处有三个方面：a．一个导管架只需定位一次就可完成多根钢管桩定位插打，保证钢管桩相对位置准确，偏差小，施工速度快。b.作为钢管桩海床面以上部分的横向连结系，减少钢桩自由长度，增强桩基整体刚度，提高承载力。c.抵抗水流力和波浪冲击力，分担钢桩水平荷载。根据桥址区地质情况不同，平台施工方法分为两类：一类是有覆盖层处，先下放桥墩两侧的导管架，后插打钢管桩，安装桩顶分配梁和平台上部结构以及墩旁750t.m塔式吊机。平台桩基为φ1.0m、δ=14mm的钢管桩，塔吊基础为φ1.2m、δ=16mm的钢管桩，采用导管架法施工，塔吊基础设置φ100cm锚桩。二类是无覆盖层或浅履盖层处墩如PM445墩，采用钢围堰重力式基础施工，拟采用履带吊机配合主体结构施工。首先水下爆破清理，整平岩面，下放钢围堰，进行水下砼封底，待封底砼达到一定强度后，利用大型浮吊将护筒群精确下放在钢围堰内，进行二次水下砼封底，待二次封底砼达到强度后，进行护筒支承环安装及施工平台施工。由于主墩位旁存在浅覆盖层，故主墩两侧施工平台基础部分仍然采用导管架加钢管桩的结构形式，并进行抛石防护，拆除时考虑采用水下切割的方法。海上施工风力超过7级时严禁各种吊装作业，履带吊应行至避风地带，扒杆缩回，吊钩固定。塔吊应停止起吊，并拉设缆风，吊机配重停在塔机根部，起重筑龙网WWW.ZHULONG.COM6小车停在臂杆的外侧以平衡吊机配重的弯矩，臂杆的走向应与风向一致，并锁定各种限位装置。平台首先在PM452墩开始施工，φ1.2m钢管桩由上海亚新太钢管有限公司制造，由吴淞口码头下海，拖轮将运送导管架的驳船拖至施工墩位由外海侧逐渐靠近浮吊，浮吊将导管架吊起、下放。这段时间驳船被拖至待泊位抛锚，再将装运钢管桩的铁驳靠近浮吊。导管架下放完成，插打定位桩，完毕后，迅速进行桩顶连接，并安装桩顶分配梁。导管架施工完毕后，在驳船上分段拼装贝雷桁片，利用80T浮吊整片吊装，贝雷桁片吊装完成后在其上安装I22a型钢（Q235A）分配梁，然后在分配梁上铺设10mm厚花纹钢板（Q235A），最后在平台四周设置防护栏杆，完成平台上部结构施工。由于近岛段施工海域浪高、流急的特殊性，应对施工平台桩基进行抛片石防护，并定期进行观测冲刷情况，如发现冲刷严重要及时采取措施，确保施工平台的稳定与安全。三、平台安全保证措施施工平台上建立安全管理体系，并配置1～2名专职安全员，进行各施工平台间的巡回检查，平台的应急通道图上墙，并保证应急通道随时畅通。平台四周安装栏杆，栏杆的高度不低于1.1m，平台上配有齐全的安全、消防、救生设施，有足够的燃油、淡水及副食品的储藏。建立电工、焊工、油漆工、危险品管理员、物资仓库管理员、油舱等防火责筑龙网WWW.ZHULONG.COM7任制，明确重点防火部位，落实安全防火措施，配备足够灭火器材。油舱和发电机房之间需有屏蔽措施，防止静电起火。平台上的电气设备输电电线必须采用三相五线制和“三级配电二级保护”，电线（缆）必须按要求架设，不得随地拖拉，各类配电箱要安装在适当的位置，并进行防护。为防止过往船只及施工船只撞击施工平台，平台首尾须设置航标灯、信号旗及防撞装置。另外，要密切观测平台处钢管桩的冲刷情况，必要时进行二次抛石防护。为确保平台和施工人员的安全，每时每刻注意与气象部门的气象信息，如遇大风、台风等恶劣天气和海况，严禁作业。平台上的施工必须遵守有关海上防污染国际公约，严禁向海域抛设和倾倒废弃用品，平台上设置油污收集设施和粪便收集装置，定期用船运到陆上，陆上建立废油和废弃用品的回收站，负责及时处理。