水中墩鋼板樁圍堰施工專項方案

水中墩鋼板樁圍堰施工專項方案水中墩鋼板樁圍堰施工專項方案水中墩鋼板樁圍堰施工專項方案水中墩鋼板樁圍堰施工專項方案編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:新建杭州至長沙鐵路客運專線HCZJ-2標(biāo)蕭山浦陽江特大橋水中主墩施工專項方案編制：審核：批準(zhǔn)：中鐵十七局集團(tuán)公司杭長鐵路客運專線浙江段項目經(jīng)理部二分部二○一〇年六月二十日目 錄一概況············································21工程概況·······································22工程地質(zhì)·······································23水文···········································2二鐵四院提供的水位資料····························4三蕭山浦陽江水中墩施工安排························51棧橋與平臺·····································52 鋼板樁圍堰·····································53平臺棧橋材料···································5四鋼板樁圍堰施工工藝······························6五主墩圍堰施工組織································71 施工方案·······································72組織機(jī)構(gòu)·······································73施工人員、設(shè)備、機(jī)械···························7六主墩圍堰設(shè)計與施工······························914#墩鋼板樁圍堰設(shè)計與施工···························91鋼板樁圍堰設(shè)計情況·····························92鋼板樁圍堰施工工序、工藝及注意事項·············9七工期安排及保證措施······························131總體工期安排···································132鋼板樁圍堰施工工序工期計劃安排·················133工期保證措施···································144水中墩施工質(zhì)量保證·····························155安全施工保證措施·······························166環(huán)境保護(hù)及文明施工措施·························16浦陽江特大橋水中墩施工方案一、概況1、工程概況浦陽江特大橋位于浙江省杭州市蕭山區(qū)境內(nèi)，起訖里程DK039+～DK043+，總長米。其中浦陽江水中主墩（14#）位于河道內(nèi)，墩中心里程DK040+，距岸邊約米。樁基：10根φ，樁長24m；承臺尺寸：長2000cm×寬1220cm×高400cm。2、工程地質(zhì)橋位場區(qū)工程地質(zhì)特點，上層為淤泥、粉砂、強風(fēng)化凝灰?guī)r，呈肉紅色，凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體完整性差；下層為弱風(fēng)化凝灰?guī)r，凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，裂面規(guī)整，閉合狀為主，傾角多見45～60°，巖質(zhì)堅硬。根據(jù)初步設(shè)計樁基長度判斷，14#墩地質(zhì)較好。3．水文浦陽江屬錢塘江主要支流之一，連接杭甬運河、錢塘江，為浙江省內(nèi)河道網(wǎng)的主要航道之一。浦陽江是諸暨地區(qū)的水上運輸動脈，為諸暨地區(qū)與浙江省內(nèi)其它地區(qū)、江蘇省及上海等地區(qū)的物質(zhì)交流服務(wù)。擬建蕭山浦陽江特大橋項目位于蕭山境內(nèi)浦陽鎮(zhèn)至蘭頭角段航道，該航道目前為內(nèi)河六級標(biāo)準(zhǔn)，最大可通航船舶為100噸級。根據(jù)蕭山港航處的統(tǒng)計資料，2008年通過浦陽江（蕭山段）的運量超過150萬噸，主要貨類為煤炭、礦建材料、鋼鐵、水泥及其它貨物。通航船舶有：煤船、油船、液化氣船、雜貨船等。由于受航道條件的限制，船舶載重量較小，最大的為200噸級，最小的僅有幾十噸，100噸級船舶占到50%左右。船流密度為165艘/日。浦陽江橋位所在河段兩側(cè)防洪堤已修建，兩堤壩間距約為120m，整個河道深槽集中在河中央位置，橋區(qū)航道順直，橋位上游直線段距離約400m，橋位下游直線段距離約280m。根據(jù)2009年8月30日實測水下地形資料，在最低通航水位2.66m，沿橋軸線方向，水面寬度約85m，最大水深約5.7m。蕭山浦陽江特大橋跨越浦陽江橋位河道斷面圖根據(jù)浙江省水利電力勘測設(shè)計院提供的數(shù)據(jù)，橋地處10年一遇洪水位為，設(shè)計最高通航水位取。橋位處多年歷時保證率95%的水位為，設(shè)計最低通航水位取。擬建橋位處受潮汐影響不明顯，受徑流控制，水流平緩。根據(jù)近期的觀察，常水位在—之間。橋區(qū)自然條件蕭山區(qū)屬亞熱帶型氣候，四季分明，氣候適中，降水豐富，雨量充足。根據(jù)蕭山氣象站多年實測資料統(tǒng)計，氣象特征值如下：⑴氣溫多年平均氣溫攝氏度極端最高氣溫攝氏度極端最低氣溫攝氏度多年（7月）平均氣溫攝氏度多年（1月）平均氣溫攝氏度⑵降水多年平均降水量極端最高降水量（1973年）極端最低降水量（1967年）日最大降水量（1990年8月31日）年降水量≥的日數(shù)天，最長連續(xù)降水日數(shù)14天多年平均年降雪天數(shù)9天，多年平均積雪深度190mm。二、鐵四院提供的水位資料設(shè)計水位：HI%=，流量Q1%=2330m3/s，流速V1%=s；設(shè)計最高通航水位H10%=Ⅳ級航道，航道凈空90mx8m；測時水位：（2009年7月12日）；流向：左→右，線路法線與水流方向夾角15度。三、蕭山浦陽江水中墩施工安排浦陽江水中主墩（14#）位于河道內(nèi)，墩中心里程DK040+，距岸邊約；河堤由拋石、填筑土方及砌石護(hù)岸組成；承臺尺寸：；樁基：10φ；承臺底標(biāo)高：（14#墩）；1．鋼棧橋與鋼平臺：（詳見附件1、2）棧橋長48m，寬6m，棧橋中心線距橋中心線18m；平臺；棧橋、平臺頂面標(biāo)高。2．鋼板樁圍堰：圍堰內(nèi)壁長，寬；承臺邊緣至平臺邊；圍堰頂標(biāo)高，底標(biāo)高，鋼板樁長18m；3．平臺棧橋材料：樁基：φ630x8mm螺旋鋼管60根x20m；平臺縱梁：2I56a，24x12m根；48根平臺、棧橋橫梁：2I45a，80根12m；160根；縱梁：H型鋼488x300，36根x12m；平臺棧橋分配梁：平臺I22a，81根×；棧橋I18，138根x6m；平臺、棧橋面板：厚度8mm花紋鋼1200m2；槽鋼18a：16噸；。四．鋼板樁圍堰施工工藝采用長度18m的鋼板樁，樁底標(biāo)高，樁頂標(biāo)高，封底厚度：1．先清理河道內(nèi)拋石，將河堤坡腳打入鋼管樁防護(hù)（邊清邊打）；2．打設(shè)平臺鋼管樁、搭設(shè)鉆孔平臺（平臺頂面標(biāo)高7.5m3．打設(shè)鋼護(hù)筒（鋼護(hù)筒長154．鉆孔直至成樁完成；5．拆除平臺；6．打設(shè)鋼板樁形成圍堰；7．灌注封底混凝土；8．抽水、安裝內(nèi)支撐；9．抽水、鑿樁頭、清基；10．綁扎承臺鋼筋；11．安裝承臺模板；12．灌注承臺混凝土（采用一次澆注工藝）。本方案優(yōu)點：1．工藝成熟；2．充分利用舊材料，快速形成鉆孔場面；3．成孔期間水位漲落不影響鉆孔；4．施工完成后河道不需清理。本方案缺點：1．河道拋石清理及河堤防護(hù)有難度；2．水上設(shè)備投入多；3．鋼護(hù)筒容易偏位、漏漿。五、主墩圍堰施工組織1、施工方案根據(jù)水文、地質(zhì)、地形地貌及總體工期安排情況，項目部研究決定：14#墩采用鋼板樁圍堰。14#墩為水中墩，采用打設(shè)長度為18m的鋼板樁圍堰，長臂挖機(jī)挖泥，配合吸泥吸泥、水下灌注封底混凝土，邊抽水邊安裝支撐。2、組織機(jī)構(gòu)按照項目法施工原則組建中鐵十七局集團(tuán)杭長客運專線HCZJ-2合同段項目經(jīng)理部，項目部下設(shè)二分部，分部設(shè)安全質(zhì)量室、工程技術(shù)室、檢測試驗室、計劃財務(wù)室、設(shè)備物資室、環(huán)保協(xié)調(diào)室、綜合辦公室及征遷辦共8個職能部門，分部下轄架子四隊、架子五隊、架子六隊、架子七隊及梁場，各隊部（梁場）直接負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工及質(zhì)量控制。施工組織機(jī)構(gòu)見下圖5-1。3、施工人員、設(shè)備、機(jī)械⑴施工人員：1個施工班組：班組長2人、圍堰施工人員40人、潛水工2人，雜工6人；合計50人。⑵設(shè)備：200片18米鋼板樁；4套降水設(shè)備，1套吸泥設(shè)備、1套封底設(shè)備。1臺長臂挖機(jī)，電焊機(jī)6臺，氧氣、乙炔2套。⑶機(jī)械：1套DZ90振動錘、1臺50t履帶吊，1臺25t汽車吊，六、主墩圍堰施工方法及工藝14#墩鋼板樁圍堰施工方法１、鋼板樁圍堰設(shè)計情況①承臺尺寸：××4m；②承臺底標(biāo)高：；河床面標(biāo)高（平均）：+③圍堰設(shè)計水位：+④鋼板樁圍堰尺寸為×，圍堰高度為18m⑤鋼板樁圍堰頂面標(biāo)高：+；底面標(biāo)高：⑥鋼板樁采用拉森IV型鋼板樁，圍堰一周需鋼板樁（+）×2/+8=196片，按18m鋼板樁200片備料，單件重，總重270t；⑦內(nèi)支撐：設(shè)2道支撐，（具體見施工圖），圍檁采用焊接H型鋼H488×300mm，支撐鋼管采用φ609×16mm地鐵專用管，支撐布置形式根據(jù)承臺尺寸及樁基位置布置成菱形框架外加中間布置直撐形式。⑧封底混凝土：厚度為；標(biāo)號：C30；性能要求：流動性強、和易性好、初凝時間在12小時以上。⑨鋼板樁圍堰施工圖及安全檢算-見附件3２、鋼板樁圍堰施工工序、工藝及注意事項⑴總體施工方案：樁基施工完畢，拆除鉆孔區(qū)平臺，留下作業(yè)區(qū)平臺，利用鋼護(hù)筒焊牛腿，安裝導(dǎo)向框后，履帶吊配合DZ90振動錘進(jìn)行鋼板樁圍堰施工；采用水中吸泥及水下灌注封底混凝土方法施工；最后在鋼板樁圍堰內(nèi)進(jìn)行無水作業(yè)施工承臺；承臺一次澆筑完成；最后進(jìn)行墩身施工及拔出鋼板樁。⑵鋼板樁圍堰施工工藝流程拆除平臺及河床清理→設(shè)置導(dǎo)樁框架→清理及焊接鋼板樁→插打鋼板樁→安裝第一道內(nèi)支撐→挖泥或水中吸泥至設(shè)計標(biāo)高→水下混凝土封底及養(yǎng)生→圍堰內(nèi)抽水并安裝第二道支撐→抽水清基、割鋼護(hù)筒、鑿樁頭→承臺和墩身施工→拔除鋼板樁。⑶鋼板樁圍堰工序及注意事項①平臺拆除：根據(jù)設(shè)計拆除鉆孔區(qū)平臺，拔除平臺鋼管樁；進(jìn)行河床清理，主要清理河床面上是否有漂石、型鋼及障礙物，影響鋼板樁打設(shè)。②導(dǎo)向框設(shè)置：在鋼護(hù)筒上焊接牛腿，在牛腿上設(shè)置導(dǎo)向框；導(dǎo)向框材料直接利用第一道圍檁材料；導(dǎo)向框設(shè)置只設(shè)一層，上下層支撐間距，控制好鋼板樁的垂直度。上層設(shè)置在平臺面下+；下層于標(biāo)高+處設(shè)置第一道支撐處。③鋼板樁施工在設(shè)置好的導(dǎo)向框選擇在上游處插打第一片鋼板樁，插打時鋼板樁背緊靠導(dǎo)向框，邊插打邊將吊鉤緩慢下放。這時在互相垂直的兩個方向用經(jīng)緯儀觀測及吊錘等工具觀測鋼板的垂直度，以確保鋼板樁插正、插直，然后以第一根鋼板樁為基準(zhǔn)，再向兩邊對稱插打鋼板樁。在整個鋼板樁圍堰施打過程中，開始時插一根打一根，即將每一片鋼板樁打到設(shè)計標(biāo)高位置，到剩下最后5片時，要先插后打，若合攏有誤，用倒鏈或滑車組對拉使之合攏，合攏后，再逐根打到設(shè)計深度，合攏后安裝第一道支撐。④安裝第一道支撐鋼板樁圍堰打設(shè)完成后，安裝第一道內(nèi)支撐。支撐安裝需保證焊接質(zhì)量。⑤水中吸泥保持圍堰內(nèi)外水位相同情況下，采用水中吸泥的辦法將圍堰內(nèi)的河床吸至封底混凝土底面，底面標(biāo)高采用測繩測量控制。⑥水下混凝土封底封底前，需派潛水員下水進(jìn)行鋼護(hù)筒及鋼板樁四周的淤泥清洗，保證清洗質(zhì)量，保證封底混凝土與鋼護(hù)筒及鋼板樁有較好的粘結(jié)力。利用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土封底，根據(jù)設(shè)計水下混凝土封底厚度及方量設(shè)置合理的導(dǎo)管布置，設(shè)計好第一斗混凝土方量進(jìn)行水下混凝土封底，封底完成養(yǎng)生。封底導(dǎo)管布置：按每根導(dǎo)管作用半徑4-5m計算，需布置6根導(dǎo)管，（見布置圖），封底澆筑采用橫向2點同步推進(jìn)澆筑，澆筑過程注意加強對封底混凝土頂面標(biāo)高測量，以便控制澆筑高度。鋼板樁圍堰封底混凝土按平面尺寸×，封底高度按計算，則共需約700方混凝土，混凝土灌注采用φ273mm垂直導(dǎo)管水下灌注，混凝土由3#拌合站集中拌合，混凝土輸送車送至現(xiàn)場，汽車泵泵送，拌合站每小時生產(chǎn)量按120m3考慮,共需要6個小時左右，考慮工序銜接及其它外在因素,按照7小時計算。封底混凝土澆注面積大，且水位較深，為保證封底質(zhì)量，采用多管兩點同時灌注砼。混凝土的坍落度控制在20～22cm，摻加粉煤灰和高效緩凝劑，以提高混凝土的流動性，延長混凝土的初凝時間。為排出圍堰內(nèi)封底混凝土置換出的水量，采用在水泵抽水的方式。⑦抽水及安裝內(nèi)支撐待封底混凝土養(yǎng)生達(dá)到設(shè)計強度后進(jìn)行圍堰內(nèi)抽水，降水位至設(shè)計一定標(biāo)高之后開始施工第二道內(nèi)支撐，最后抽干圍堰內(nèi)水進(jìn)行無水施工。在抽水過程中，若發(fā)現(xiàn)鋼板樁有漏水，則控制抽水速度，先對漏水處由潛水員水下封堵后再繼續(xù)抽水。⑧抽水清基抽水至圍堰內(nèi)無水狀態(tài)，割鋼護(hù)筒、鑿樁頭及鑿平封底混凝土頂面。在此過程中嚴(yán)禁碰撞內(nèi)支撐，也不準(zhǔn)在內(nèi)支撐上擱置重物。⑨承臺施工承臺混凝土采用一次澆注工藝ａ：立承臺模板、綁扎承臺鋼筋、布置冷卻管、澆筑承臺砼。ｂ：養(yǎng)生至強度60%后，拆除模板，并鑿毛墩身范圍的承臺頂面；圍堰與承臺之間回填中砂并灌水密實至澆筑的承臺面下10cm處。⑩拆除第一道及第二道內(nèi)支撐的中間直鋼管。墩身施工：澆筑墩身。拆除其余內(nèi)支撐及支撐梁、拔除鋼板樁。3、棧橋防船撞設(shè)計、船撞方向根據(jù)主河床位置及水位標(biāo)高，14#墩位置棧橋較容易發(fā)生船撞事故，因此，棧橋設(shè)計時進(jìn)行了充分的考慮：在棧橋終點處即14#墩中心線上下游各30m處，采用等邊三角形鋼管樁聯(lián)結(jié)成桁架結(jié)構(gòu)（中—中）；防撞樁之間采用Φ273×6mm鋼管自上而下焊接成桁架結(jié)構(gòu)，防撞墩用反光漆涂成紅白相間的標(biāo)志，且設(shè)置航標(biāo)防撞燈，使其在不同水位情況下均起到防撞的作用。根據(jù)海事部門的要求在水上施工作業(yè)區(qū)域上下游各150米，設(shè)置禁止船舶通航的安全作業(yè)區(qū)，確保棧橋在施工全過程不受通航船舶的撞擊。、防撞設(shè)計為了減少船撞的損失及涌潮的影響，棧橋上部采取一聯(lián)。棧橋在橋梁墩位處與鉆孔“起吊平臺”連成一體，以增加棧橋防撞能力及方便車輛會車。另外，與海事部門聯(lián)系，按海事部門的要求設(shè)置禁航、導(dǎo)航標(biāo)志，以預(yù)防船撞。七、工期安排及保證措施1、總體工期安排主墩圍堰施工計劃安排序號墩號樁基施工完成時間承臺施工開始墩身施工開始114#2010-8-182010-8-202010-2、鋼板樁圍堰施工工序工期計劃安排⑴焊接導(dǎo)向框。3天⑵插打鋼板樁直至合攏。3天⑶抽水、安裝第一層內(nèi)支撐。3天⑷水中開挖或吸泥至封底混凝土底面標(biāo)高（包括清洗鋼護(hù)筒、鋼板樁。7天⑸灌注封底混凝土至標(biāo)高。1天⑹混凝土養(yǎng)生。4天⑺抽水、安裝第一層內(nèi)支撐。5天⑻割鋼護(hù)筒、鑿除樁頭、清基。5天⑼立模.綁扎鋼筋.澆注混凝土。8天⑽養(yǎng)護(hù).拆模.回填砂礫。2天⑾拆除第一、二層支撐鋼管。1天⑿墩身施工開始。合計42天 (均為兩班倒施工時間)3、工期保證措施施工班組人員必須配備齊全，水中圍堰施工作業(yè)必須保證24小時作業(yè)。圍堰材料包括鋼板樁1套及相應(yīng)內(nèi)支撐2套及時保證加工質(zhì)量。施工圍堰所需設(shè)備及機(jī)械需配備齊全，能滿足24小時作業(yè)需要。圍堰施工前對施工班組做好技術(shù)交底、施工過程加強技術(shù)指導(dǎo)，避免因技術(shù)不到位，造成施工返工。施工期間保證施工現(xiàn)場用電、避免因電力不足或斷電等因素造成停工。夜間施工照明要充足、夜間施工加強值班。每道施工工序銜接做到流暢、前道工序施工時就要考慮下道工序施工所需材料、設(shè)備及機(jī)械準(zhǔn)備情況。水中封底混凝土施工及承臺施工，所需混凝土方量均較大，施工前提早備好料；施工時保證混凝土供應(yīng)連續(xù)及混凝土質(zhì)量。水中圍堰施工采取對進(jìn)度和質(zhì)量、安全進(jìn)行獎罰制度，保證施工班組施工積極性。4、水中墩施工質(zhì)量保證建立質(zhì)量保證體系遵循全面質(zhì)量管理的基本觀點和方法，開展全員、全過程的質(zhì)量管理活動，建立施工質(zhì)量保證體系，并在本體系的運行過程中不斷完善。質(zhì)量控制措施質(zhì)量控制注重施工前和施工中的過程控制，以預(yù)防為主，加強對工作質(zhì)量、工序質(zhì)量和中間產(chǎn)品質(zhì)量的檢查，以良好的工作質(zhì)量來保證工序質(zhì)量促進(jìn)工程質(zhì)量。4.2.1推行全面的質(zhì)量管理，廣泛開展群眾性的QC小組活動。重點部位和關(guān)鍵工序均設(shè)質(zhì)量控制點。4.2.2鋼板樁圍堰施工需保證鋼板樁打設(shè)質(zhì)量，控制好垂直度和平整度。4.2.3單壁鎖口圍堰加工需加強加工需加強加工過程質(zhì)量控制，加工完成后需驗收合格后方可進(jìn)場施工。4.2.4圍堰施工嚴(yán)格按施工步驟進(jìn)行，不可超步驟施工。4.2.5圍堰內(nèi)支撐施工需保證安裝及焊接質(zhì)量，支撐鋼管與圍檁焊接均采用滿焊，焊縫高度不小于6mm。4.2.6封底混凝土施工，需保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)及混凝土質(zhì)量；同時保證封底的厚度及頂面標(biāo)高控制。4.2.7進(jìn)場材料及設(shè)備等及時通知監(jiān)理報檢，報檢合格后方可使用。4.2.8鋼板樁、支撐及圍檁焊接質(zhì)量要嚴(yán)格把關(guān)。加強分部對架子隊及施工班組的技術(shù)交底和交流4.3.1班組進(jìn)場前，需做好技術(shù)交底。4.3.2施工過程加強技術(shù)指導(dǎo)，定期舉行技術(shù)交流會。5安全施工保證措施棧橋、平臺作業(yè)車輛行駛嚴(yán)禁超重、超速；避免酒后駕駛、疲勞駕駛；各種機(jī)械設(shè)備的操作人員必須經(jīng)過相應(yīng)部門組織的安全技術(shù)操作規(guī)程培訓(xùn)，考試合格后，持有效證件上崗。機(jī)械操作人員工作前，應(yīng)對所使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全檢查，嚴(yán)禁帶病使用，嚴(yán)禁酒后作業(yè)；施工用電必須符合用電安全規(guī)程。各種電動機(jī)械設(shè)備，必須有可靠有效的安全接地和防雷裝置，嚴(yán)禁非作業(yè)人員操作機(jī)電設(shè)備。施工用電采用“三相五線制”，按照“一機(jī)一閘一漏?！痹O(shè)置防護(hù)；施工現(xiàn)場防火，現(xiàn)場配備滅火工具、器材，確?，F(xiàn)場電氣設(shè)備及其他設(shè)備的安全。焊割作業(yè)點與氧氣瓶、乙炔瓶等危險品的距離不少于10m，乙炔瓶與氧氣瓶的距離不少于5m；現(xiàn)場按規(guī)定配備滅火器等器材并保持其有效性，安全標(biāo)牌齊全且符合規(guī)定。棧