水上施工及安全保证方案(报航道局)

1水上施工及安全保证方案************特大桥水上施工及安全保证方案******特大桥主桥为(主跨径83+140+83)米变截面预应力混凝土连续箱梁桥。按施工方案及总体施工计划要求，2009年12月份开始施工主桥部分，对水道通航影响的分部施工内容包括：水上钢架路搭设、主墩承台钢沉箱安装施工、主桥上部结构挂篮施工。本工程主桥施工期间主航道通航水面宽度保持111.9米。一、水上钢便桥及施工平台搭设施工方案1、钢架路结构形式及施工计划主墩钢架路设于桥投影外侧，宽7m，设三排钢管桩，钢管管间距为3x4m(横x纵)。主墩承台内侧设钢架施工平台，宽12m,设五排钢管桩，钢管管间距为2.75x4m(横x纵)。（具体尺寸见主墩水上平台示意图，具体平面位置见钢架路平面位置图）钢架路于岸边位置设置临时码头，方便两岸施工联系及材料运输。施工船只均按“海港信号规定”显示信号，施工船只所抛的八字锚不得进入主航道，并且设置锚标或锚灯。在水上施工期间，两岸设专职安全协调员两名，人员电话二十四小时开机，随时现场协调解决大型船只通行。钢架路两侧设置防撞墩，在防撞墩上设置船只慢行旗和警示灯等助航标志。在钢架路平台上设置红色警示灯和船只慢行旗，并放置备用的救生圈和救生衣。钢架路计划2009年12月1日开工，至工程完工后拆除。22、钢架路施工（1）施工顺序工程一开始施工，即将****主桥11#、12#两岸水上架路位置测准，并同步开工，架路分布情况详见施工便道图示，架路搭设原则是桥两岸南北同时施工（2）钢管桩加工钢管桩我公司均安排有关专业厂家加工，加工好后再通过陆地运至施工现场，其制作加工严格按有关规范要求进行。有关要求如下：1）、卷管及拼接要求a钢板放样下料：按工艺要求预留切割、磨削、刨边和焊接收缩等加工余量。b钢板卷制：卷制前进行刨边。c管节拼接：在专门台架上进行，台架要平整、稳定、管节对口应保持在同一轴线上；多管节接拼尽量减少累积误差。d管节对口拼接：相邻管节的管径差应小于等于3mm。e如管端椭圆度较大，采用辅助工具校正（夹具、楔子等），相邻管节对口的板边高差不超过1mm。2)、焊接要求a管节对口拼接检查合格后，应进行定位点焊。b焊接前，将焊缝上下30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净。c管节拼接所用的辅助工具，不应妨碍管节焊接时的自由伸缩。3d焊接定位点和施焊要对称进行。e钢管桩采用多层焊，每层焊缝接头错开。f钢管桩露天焊接时由于阳光辐射可造成桩身弯曲，可考虑采取搭棚遮阳等措施。（3）钢管桩运输及堆存钢管桩按设计制作分节长度制作一定数量后，用汽车装运至施工现场沉放。钢管桩堆放按沉桩顺序可采用多层堆放，各层垫木位于同一垂直面上，堆放层数不超过两层。钢管桩在起吊、运输和堆存过程中，尽量避免因碰撞、摩擦等原因而造成管身变形的损伤。（4）钢管桩的沉放1）、施工方法a起重船水上钢管桩沉放工艺：钢管桩分节加工完成后，运输驶往现场抛锚，利用现场已抛锚定位的40t浮吊将需单根钢管桩吊入船舷旁安设的定位架，接长整根。测量观测，微调抛锚缆绳移位浮吊，使钢管桩位准确定位。先期依靠钢管桩重力入土，待桩身有一定稳定性后，再利用浮吊吊上振动沉桩机与钢管桩相连，开动振动沉桩机振动下沉钢管桩到位。振动沉桩机选用60kw振动桩机。b测量定位：钢管桩沉放控制采用前方交会法进行测量控制，交会角控制在60～120°之间。沉放时，用两台全站仪进行定位控制，并用一台全站仪观测校核。c振动沉桩要点4①振动沉桩机与钢管桩顶连结必须牢固，沉桩机和桩中心轴应尽量保持在同一直线上。②每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。（5）平台搭设1、斜撑加固：以12#槽钢作纵横斜撑与钢管焊牢，以增强其整体刚性。在钢管上端开槽口，槽口内铺设45b工字钢，45b工字钢与钢管槽口焊接牢固。要求将钢便桥所有的45b工字钢与钢管桩焊牢，不得有悬空现象，钢管顶槽口和45b工字钢的空隙必须用钢板填紧密并焊满接缝，以防45b工字钢倾覆。2、桥(台)面铺设：在45a工字钢上铺设22#槽钢,22#槽钢间距为40cm，槽钢开口一侧与工字钢之间接触处要求满焊。槽钢铺设完毕后再在其上铺设厚12mm钢板，钢板与槽钢及钢板与钢板接触面采用点焊。要求吊车在进行作业时，受力支腿应铺以1m长的枕木，并尽量将其支承在钢管桩附近。钢便桥施工完毕后，经技术、质安部门人员检查合格后方可进行下一工序施工。（6）施工期间航道安全的维护a施工期间在施工河段抛放临时标志，标示航道和施工区域限。b根据当地船舶通过的实际情况，与当地港航监督航运主管部门协商，以确定水上作业施工的临时封航时段。5c水上架路、平台及水运码头的设置须征得河道主管部门的同意，水上施工作业前，先制定具体的施工方案，报航道主管部门及相关管理部门审批后，方可实施。d严格执行内河避碰规则和施工航行通告的有关规定。e水上锚泊施工的船舶，须抛设警戒锚标，指示锚的位置，并用明显的号灯指明可航水域和封航水域。钢架路平面位置图临时防撞墩塔吊塔吊φ钢管3×46[12槽钢栏杆@150Φ48钢管栏杆@150Φ48钢管栏杆@150[12槽钢栏杆@150主墩水上平台示意图二、主桥桩基础施工（1）、概况根据勘探和物探结果，场地范围内存在深厚的淤泥和淤泥质软土层。该层土含水量高，局部地段厚度达30~45cm，呈流~软塑状，具高压缩性，土质软弱，地基承载力低。同时根据有机质含量试验，属有机质土，呈欠固结状，在自重应力和附加载荷作用下，会产生较大的沉降，对桥梁工程桩基础产生负摩阻力，本桥梁工程单桩荷载大，对沉降要求较高，因此，下部基岩，特别是中微风化基岩具有较高强度、低压缩性，且分布较稳定，整体性较好，工程性质较好，是本工程桥梁采用桩基础较为理想的桩基持力层。本工程地层岩性为软弱土层较厚，软弱土层主要为淤泥、淤泥质7粉质黏土、粉砂层，软弱土层含水量高、强度低，根据本工程的地层岩性和工程地质的特点，拟采用冲孔钻进方式进行施工，按实际钻孔地质情况进行终孔。本标段桩基础全部均为嵌岩钻孔桩(包括梯道桥)共180根，主桥桩基础为Φ2.5m桩径共24根。主桥桩基础桩径较大桩身较长，时间紧，是本工程的关键。主墩为六桩承台结构，在施工安排上每个主墩须位同时上投入三台钻机同时施工，分两个施工周期完成主墩桩基础施工。8（2）、桩基础施工工艺流程测量放线下沉、埋设护筒平整场地制作护筒设立工作平台（筑岛）、导向架桩机就位桩测量定位护筒和检查位置垂直度冲进（清渣）测量钻孔斜度、直径、深度泥浆调制与处理终孔、清孔检查验收安装钢筋笼钢筋笼制作检查验收安放导管、储料斗导管试拼、检验清孔测量沉渣厚度灌注水下砼验坍落度、制作试件泥浆处理清理桩头动测、抽芯检验钻架拼装9（3）、主要施工技术1、前期准备工作a桩基正式施工前，组织机械管理工程师、地质工程师等检查桩机的技术性能及其配套设备的配备，安排泥浆循环的路径及机械进场的线路；同时，组织管理人员进行图纸会审，熟悉施工作业区的工程地质、水文地质情况和施工作业范围内的施工条件，要向作业人员进行详细的技术交底、处理措施交底、安全交底，制定桩基施工的现场管理规章制度。b测量放线。按图纸进行总体测量放线，把工程总体布局放出，对控制桩进行绑点记录，并进行认真复核，确保测量精度满足规范要求。c根据已放出的控制桩将钻孔桩位置定出，并在四周绑点控制，以便核对。d现场应备齐泥浆比重计、含砂率测定仪、粘度计等指标测试工具。2、护筒埋设1）主桥河中主墩护筒埋设a主桥11#、12#轴主墩为六桩承台结构，桩基位于河中，采用搭设水上钢平台。并在钢平台上焊接导向架，护筒采用钢板制作，壁厚14mm。护筒埋设顶端高度与钢平台一致。b由于河床淤质泥层较厚，护筒底埋置深度应能深入不透水层2m，护筒埋设后必须对其位置和垂直度进行检验，以保证桩基准确10就位。项目钢架路面标高不透水层类型不透水层面平均标高护筒底标高护筒桩平均长度(m)11#墩8.0砾砂、粉质粘土-13.25-162412#墩8.0粉质粘土-10.78-1422c护筒内径一般比桩径大300mm，主桥主墩桩径为2.5m,护筒内径为2.8m，壁厚14mm，在钢护筒底部设2.0m高、壁厚20mm的钢板加强韧脚。d护筒安装：钢护筒分两节吊装，一次下沉，即把钢护筒一、二节先后吊入导向架内临时固定，完成对接后进行振动下沉。振动下沉时，每次振动时限控制在5min内，如遇下沉过程中阻力过大时，采用空气吸泥机11吸出泥砂，减少内壁摩阻力，辅助钢护筒下沉。钢护筒在振动下沉过程中，应防止潮流影响或操作不当常引起偏位。在导向架上设立4个千斤顶刚性纠偏点，实施钢护筒纠偏。e护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，一般平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%；干处可实测定位；水域可依靠导向架定位。f在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。3、泥浆制作及处理设备在备钻桩旁桩位同一轴号的护筒设泥浆循环池并配备泥浆船。1）、泥浆调制技术要求现场应备齐泥浆比重计、含砂率测定仪、粘度计等指标测试工具。冲孔桩泥浆性能指标请参阅下表：地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(s)含砂率(%)胶体率(%)失水率(mL/3min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度pH一般地层1.10~1.2018~24-≥95≤20≤31~2.58~11易坍地层1.20~1.4022~30-≥95≤20≤33~58~11注：①地下水位高或地下水流速大时,指标取高限，反之取低限；②地质状态较好、孔径或孔深较小的取低限，反之取高限；2）、泥浆处理相关工艺泥浆在循环过程中应设置流动沟渠，沟渠经过沉淀池、净化池，中间应有隔栅进行钻渣隔离。成孔过程应设计泥浆使用的泵量，采用各种措施来加大泵压以保证清渣悬浮，可以采用双泵量进行清孔循环12处理。亦可使用分散剂来沉淀钻渣。4、成桩施工1）、成孔施工时先用千斤顶将桩机底盘调至水平，使钢丝绳对准桩孔中心。开冲时先用冲锤小冲程(75cm)进行低锤密打，将开孔孔口基本打平，然后提起锤向孔内注入泥浆，注入泥浆后用小冲程(75cm)进行低锤开孔，待冲锤全部进入土层后才用中、高冲程进行施工，成孔过程中密切注意地质条件的变化，适时调节泥浆的浓度、稠度。要根据地质条件的不同来控制冲锤的冲程。施工过程一般不能停顿，应连续进行。钻进过程做好冲孔钻进记录，及时反映施工状态，做好地质岩土层的变化记录，及时捞取渣样，以便现场管理人员和监理工程师的检查。2）、成孔钻进及垂直度等指标的技术控制成孔施工时要将桩机械底盘调至水平，并在冲孔过程中经常检查，要对冲锤的尺寸和锤底状态进行检查，保证冲锤的尺寸满足要求，锤底应水平，中间稍有突兀。应将冲孔机固定，防止其冲击过程移位，每一台班必须复核一次桩中心，保证桩孔中心在允许偏差顺桥轴线方向±5cm、垂直桥轴线方向±10cm范围内，利用等同设计直径、长为3～4D的钢筋笼作为检孔器检查垂直度，将垂直度控制在1％以内。5、验收及清孔1）、清孔a钻孔达到图纸规定深度后，且成孔质量符合图纸要求并经监理13工程师批准，应立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5~2m，以防止钻孔的任何塌陷。b清孔时，应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。清孔次数按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合图纸规定值进行，大桥基础钻孔后一般需进行两次清孔。2）、成孔验收钻孔在终孔和清孔后，对孔径、孔形和倾斜度，应采用专用仪器测定；当缺乏上述仪器时，可采用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm(但不得大于钻头直径)，长度不小于4D~6D的钢筋检孔器吊入钻孔内检测，检测结果应报请监理工程师复查。3）、成孔允许偏差：a成孔桩中心轴线偏位应不大于40mm,倾斜度应不大于1/100b孔内沉淀层不大于5cm6、钢筋骨架的制作和安装1)、钢筋应在开工前将所用材料的型号、规格、总用量进行抽料，并将各种型号的钢筋按送试要求送试，材料到场后应分堆堆放，放在预制场的钢筋加工场，材料的试件选用应在监理见