某桥梁柱墩钢套箱吊装施工方案.doc

阆中市嘉陵江四桥及新区滨江路建项目21#主墩钢套箱吊装施工方案重庆城建控股(集团)有限责任公司阆中市嘉陵江四桥及新区滨江路建设项目经理部2013-10-6目 录一工程概况11.1工程概况11.2编制范围11.3编制依据1二施工准备22.1施工方法及机械22.2施工顺序22.3施工组织及工期3三施工方法53.1钢套箱制作53.2钢套箱安装63.3钢套箱接长下放83.4封底混凝土8四质量保证措施94.1钢套箱安装措施94.2封底混凝土质量保证措施10五安全、文明、环保等各项措施115.1安全生产措施115.2文明施工措施125.3环境保护措施12六相关图纸一工程概况1.1工程概况嘉陵江四桥21#墩为索塔墩，采用群桩基础，承台厚度为6m，承台平面尺寸为26.5*15.5m，顶面高程为351.5m，位于嘉陵江河道常水位下。承台水下施工需采取特殊施工措施，按经济合理、安全可靠、切实可行的原则，结合现场实际情况，经反复比较确定采用的施工措施为钢套箱围堰，并通过专家论证。钢套箱壁厚1.2m，高12m，平面尺寸29.1*18.1m，韧脚高程342.5m，满足封底混凝土厚度3m要求，钢套箱顶高程354.5m，满足常水位351352m，并留有一定水位上涨高度。钢套箱由角钢、槽钢、钢板组拼而成，钢套箱内设置三道钢管对撑630*10mm，共计约298.3t。钢套箱竖向分为三节，5+5.5+1.5m，平面分为16段，单件吊装最大重量为8.95t，整体制作切割，现场设置拼装平台组拼焊接成为整体。利用长臂挖机清淤、吸泥下沉、套箱内浇筑混凝土助沉。钢套箱下放到位后，浇筑封底混凝土，排水后进行索塔墩承台施工。钢围堰每节段分为16块，分3种类型，类型为直线段，长5.4m，重约8.7t，类型、均为转角曲线型，分别重约8.95、8.88t。1.2编制范围本方案内容包括钢套箱制作、组拼安装、封底混凝土浇注。1.3编制依据方案的编制依据为建设工程合同，相关规范、政策、施工图，具体如下。1.阆中嘉陵江四桥、连接线(隧道)及滨江南路项目bt合同；2.阆中市嘉陵江四桥两阶段施工图设计文件；3.阆中市嘉陵江四桥施工组织设计；4.公路桥涵地基与基础设计规范(jtgd63-2007)；5.公路桥涵施工技术规范(jtg/t f50-2011)；6.公路桥涵设计通用规范(jtg50009-2012);7.公路工程质量检验评定标准(jtg f80/1-2004)；8.公路工程施工安全技术规程(jtj076-95)；9.钢结构工程施工及验收规范gb50205-2001；10.混凝土结构工程施工质量验收规范 gb502042010。二施工准备2.1施工方法及机械嘉陵江四桥索塔墩(21#墩)位于嘉陵江河道中，墩位水深为7m，索塔墩承台位于常水位下，按施工组织设计确定的承台施工方法为钢套箱。钢套箱由加工场整体制作，切割后运至墩位处分节组拼焊接成为整体，下落一定尺寸后接长第二节，直至将钢套箱安装到位。钢套箱组装下放利用索塔墩钻孔平台，钻孔平台按钢套箱拼装下落要求经一些改动、加强。根据确定的施工方法，配备相应的施工机械，具体见表2.1.1。表2.1.1 机械配备表序号机械名称规格单位需用量1汽车吊25t台22履带吊50t台13长臂挖机1.2m3台14吸泥管250cm套25平板车25t辆16千斤顶60t台67焊机600a台122.2施工顺序钢套箱外形庞大、重量大，需分段分节安装焊接，精度要求高，工序多、衔接紧密，具体的施工顺序如下。钢套箱制作钢套箱切割现场组装第一节整体吊落第一节钢套箱接长清淤(浇筑壁仓砼)下沉准确定位浇注封底混凝土排水并浇筑找平混凝土安装第一段时首先从转角类型开始，用吊机吊施就位，块放置于拼装平台上，并临时点焊固定，沿围堰长边拼接块，并与块焊接连接，逐块拼接4个块至下一个转角，拼装焊接块，继续沿短边拼接块，直至拼拢成圈，周圈闭合成环，形成完整的第一段围堰。2.3施工组织及工期为了能顺利完成钢套箱安装下沉，在我司阆中市嘉陵江四桥及新区滨江路建设项目经理部的基础上，成立四桥索塔墩钢套箱围堰施工小组，并引进专业作业公司作为实施队伍。施工小组在项目经理部领导下，由项目经理为第一责任人，施工小组具体实施管理，由以下人员组成，人员组成及职责分工见表2.2.1。表2.2.1 本方案实施管理成员序号姓名岗位工作职责内容1邱远林项目经理本项目第一责任人，本方案总体负责人2田荣兵执行经理生产、安全管理，对本方案实施的具体负责3李文斌项目技术负责人项目技术管理，本方案内容的技术控制4张涛四桥技术负责人协助项目技术负责人对本方案技术管理实施5海浩质检工程师对本方案质量控制，具体实施检测检验管理6陈江渝施工员本方案工作的现场管理、质量、安全控制7时增栋施工员本方案工作的现场管理、质量、安全控制8肖军测量工程师本方案测量工作内容实施，对测量工作负责9彭黎测量员测量放样，并形成测量记录10杨志修安全负责人本方案内容的安全责任人11张玉喜安全员安全管理，现场违章安全隐患纠正管理12赵洪春试验室主任本方案内容试验检测13刘旭峰试验员本方案内容试验检测14王建材料部组织材料购进，协助材料自检及报验15王仪福资料工程师本方案工程资料收集整理、上报监理签认16黄洪江拌和站长混凝土拌和站生产管理17高彬彬拌和站技术员拌和站技术管理作业人员由专业实施队伍按工程内容配备，作业人员具备相应工作经验及作业操作证，特别是施焊人员，须具备焊接资格和上岗证。人员数量满足工程进度要求，并按高峰期配备，闲时根据实际情况调整人员数理，做到人员配备合理，达到工期要求，具体配备见表2.2.2。表2.2.2 作业人员配备表序号工种人员数量工作内容1电工2施工电力线路牵引、用电安全维护2焊工12钢套箱制作、现场焊接拼装3气割工6钢套箱切割、拼装平台改装4起重吊装工6钢套箱分段吊装、整体下落5起重指挥员2吊装指挥、安全检查6机械操作员4吊机、长臂挖机等机械操作员7千斤顶操作员12钢套箱吊放千斤顶操作人员8混凝土工12封底水下混凝土浇筑9潜水工1钢套箱下沉水作下作业10普工20协助专业人员进行作业小计77钢套箱所用材料数量大，具体用量见表2.2.3，需提前准备充足，由施工项目经理部材料部组织购进，材料进场向监理部提供材料生产厂相应资质，得到确认后组织材料进场。材料进场及时进行材料进场验收，并向监理部提交相关产品合格证、质保书。材料质量是工程质量的根本，所有进场材料严格执行进场验收、报验、复检的程序，同时提供完整的出厂质量合格证明，复检合格方准使用。不合格原材料、半成品一律清退出场，并做好相关记录。表2.2.3 钢套箱材料数量表序号材料名称规格单位数量1钢套箱角钢l125、l75t77.3 2槽钢6.3t27.96 3钢板=6、8、12mmt141.7 4横撑630*10mmt52.8 6吊装设施工钢i45b i28bt16.3 7钢板=10、20mmt9.0 10壁仓混凝土c20m334011封底混凝土c30m3105012找平混凝土c30m3210按工程进度网络计划，本方案钢套箱安装及封底混凝土工期为60天，具体见进度计划横道图2.2.1。图2.2.1进度计划横道图序号项目内容日期10月11月12月2530051015202530051015201钢套箱制作2第节安装3接长4下沉5吊放设施6清淤7封底砼8找平砼三施工方法3.1钢套箱制作钢套箱加工在钢结构加工场进行，加工场前期主要工作为钢护筒加工。套箱加工前需对场地进行整理，用c20整平出一块加工区，加工区大小为40米8米。加工场内设置10t龙门一台，汽车吊配合使用。（1）放样及划线放样是保证钢套箱质量、提高劳动效率、节约材料的重要工作之一。放样在胎架上进行，其主要作用是确定各构件的实际形状尺寸及相互间的相关关系。根据设计图放样绘制施工工艺图作为板材、型材下料的依据和制作胎架的样板。（2）下料及预加工板材下料采用半自动切割机下料。无论采用何种形式下料，其边缘应平整光洁无氧化物、缺棱等现象。下料时需进行构件编号，并用记号笔书写清楚。（3）壁板制作壁体的内、外壁板由若干张钢板组成，需预先拼制。拼板在平台上进行，先拼端接缝，后拼纵接缝，拼好后双面采用焊接。焊缝质量须达到钢结构工程施工及验收规范中规定的级焊缝标准。（4）水平框架制作水平框架：包括水平环板、斜撑、连接板等构件组成。拼装前在平台上按1:1放出框架的地样，然后按地样进行组装、焊接。 （5）立体分段组装壁板立体分段组装包括内、外壁板、竖向角钢、隔舱板、水平框架、竖向加强桁架及钢箱。立体分段组装应在专用胎架上进行，组装时先将外壁板吊在胎架上定位，安装竖向角钢、吊装水平框架、隔舱板，最后吊装内壁板，组装程序：外壁板外壁竖向角钢水平框架隔舱板加强板钢箱内壁竖向角钢内壁板吊耳。装配完毕后进行外壁板与水平框架的焊接，然后吊离胎架，翻身进行内壁板与水平框架的焊接。3.2钢套箱安装壁板分块通过25t汽车吊25t平板汽车运输至21#墩钻孔平台上，再在平台上由履带吊拼装大块。 在运输过程中，以及各分块在起吊装卸、搁置过程中，应避免其变形。钻孔桩施工结束后，拆除钻孔平台，在外侧护筒上焊接围堰拼接支架，支架采用2i45型钢，采用斜撑作为主要受力构件。钢套箱的导向装置采用上、下双层导向。上导向架为固定导向，安装在钢护筒上，采用i28a型钢焊接而成，导向杆长3m；下导向杆为移动导向，焊接在围堰内侧底部，长度为1m。上、下导向装置处于围堰同一平面位置。（1）拼装顺序钢套箱竖向两层两节进行拼装成大块，钢围堰由50履带吊从套箱短边向两侧长边对称拼装。（2）拼装方法拼装前，在拼装支架上即i45a型钢上放样出壁板拼装轮廓线，及每相邻块件间的拼装接线，并在外侧轮廓边线上焊制定位码子，以此控制钢围堰下口线的平面位置。首节拼装时，由于围堰底部为刃脚段，需在支架处焊临时牛腿作为围堰支承点，同时在围堰内加焊临时支撑。钢套箱上口固定及控制采用在钢护筒外侧焊接的导向装置，导向装置起到既对钢围堰壁体拼装时的临时支撑作用，同时也对钢围堰垂直度进行控制。履带吊将壁板块件吊起至安装位置，下口通过定位码子就位后，与定位码子临时焊接加以固定，上部用型钢和护筒临时焊接，通过测量仪器校检平面位置和垂直度，校达到要求后，壁板与底板、壁板间进行连接。钢套箱拼装接缝均采用焊接，围堰的连接主要包括：a.面板的焊接；b.水平横撑的焊接；c.水平环板的焊接；d.竖向加劲角钢的焊接。水平缝的焊接采用在围堰内、外壁用角钢搭设三角支撑平台的方法焊接。（3）质量要求首节套箱拼装好后质量要求如下。顶面中心偏位：顺桥向和横桥向各20mm；围堰平面尺寸误差：长、宽均为30mm；节间错台：2mm；垂直度：1/500h焊缝质量：焊缝均匀，不得有裂纹、未溶合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，且焊缝外形均匀，成形良好，焊渣和飞溅物清除干净；焊缝等级：焊缝等级级。质量检验：焊缝外观检查合格，进行探伤检验，检查焊缝密水性。(4)监测监控在钢套箱安装时建立监测点，掌握变形沉降值，设定变形沉降值限值，超过限值采取安全措施，防范安全事故。监测内容见下表。表3.2.1 监测内容表序监测对象工况监测项目观测点监测方法和频率报警值或特征值1围堰围堰安装位移堰壁顶全站仪 每下落1m20cm2围堰封底砼浇注位移堰壁顶全站仪 每天20cm3围堰砼浇注后沉降堰壁顶水准仪 每周30cm3.3钢套箱接长下放第1层钢套箱拼装完成后，接高第2层套箱，接高后围堰高度为10.5m，套箱顶标高为353m，套箱总重量为255t。钢围堰短边采用2台60t、长边4台60t连续千斤顶逐步下放入水。首节钢套箱入水自浮后，浇筑压舱砼，套箱下放。接高套箱第2节，下放套箱入土，依靠向套箱腔壁内注水的措施使套箱下沉到设计标高，压舱砼浇高度为自韧脚3m高。第1、2层钢套箱下放到位后，再接高单壁套箱1.5m，使套箱整体高度达到12m，套箱顶高程为354.5m。3.4封底混凝土（1）封底平台封底平台在护筒上临时搭设，封底平台材料采用现场拆除的钻孔平台材料，主梁采用双肢i45，次梁采用i28，面板采用钢板或者脚手板铺设。（2）混凝土浇注设施布置 料斗及导管支承系统搭设导管采用外径325mm的无缝钢管，导管使用前作水压、水密性实验，合格后使用。试验的水压按导管超压力的1.2倍取值。料斗采用直接置于夹具梁上，导管采用手拉葫芦吊挂于夹具梁或平台梁上。（3）下料点的布置钢套箱下料点布置按以下原则进行布置：全部导管作用范围覆盖整个混凝土浇注区。确保该部分封底混凝土厚度，以防渗水。导管与钢护筒外侧壁尽量保持一定距离，利于混凝土的均匀扩散。导管由上游开始沿钢套箱短边移动，砼高度达到设计要求时，缓慢移动，保证导管一直埋于混凝土内，在下一个布料点混凝土浇注至设计高度时，继续向一个布料点移动。直至将整个钢套箱封底砼浇筑完成。四质量保证措施4.1钢套箱安装措施（1）汽车吊等吊装设备必须满足钢吊箱安装要求。（2）起吊索具每次使用前必须检查，发现有断丝立即更换。（3）钢围堰拼装、下沉及围堰注水等工序必须由专业人员进行现场交底。（4）安装钢吊箱施工人员必须戴好安全帽，穿好救生衣，系好安全带，特殊工种必须持证上岗。（5）电焊工水上焊接作业必须戴绝缘手套、穿绝缘鞋，电焊机需配备二次降压保护装置，以防止触电。（6）安装作业前，由施工现场技术负责人进行钢吊箱安装技术交底，非安装人员不得进入钢吊箱内。（7）施工负责人应做好安装作业前后二、三天的气象水文资料收集工作，并相应作出预防措施。（8）进入施工水域的施工船舶必须悬挂锚旗、慢车旗或安全标志，并互通联络信号，保证通讯畅通。（9）起重、电焊人员进钢吊箱指挥钢吊箱就位时，要时刻注意站位，避免碰撞，人在走动时一定要踏稳、扶住才能走动。（10）钢吊箱起吊安装必须听从专人统一指挥，当安全措施未落实前绝不盲目行动，只有在安全措施得到确认后，才能进行施工作业。（11）人员上下钢吊箱时，应在走道板下面铺设安全网，避免人员落水，走道板应绑扎牢固。（12）夜间安装钢吊箱应配备电工，夜间加固作业的照明灯具应配置防触电保护装置，电工必须在现场值班，以确保用电安全。（13） 钢吊箱的安装要严格根据气象预报安排施工，钢吊箱要在小潮汛期内好天气条件下安装，安装之后要有不少于3天的好天气，以保证有时间做好钢吊箱与桩之间、桩与桩之间的加固。4.2封底混凝土质量保证措施（1）温控措施基本要求:在进行混凝土配合比设计和混凝土施工时，除满足混凝土标号及设计指标外，还应达到混凝土质量评定指标。同时应加强施工管理，优化施工工艺，保证混凝土均匀性，提高抗裂能力。优化混凝土配合比:选择优质砂、石料和外加剂，掺加粉煤灰和矿粉等混合材，降低水泥用量，从而降低水化热温升，是大体积混凝土温控的重要措施。（2）混凝土原材料优选水泥：所用水泥的化学成分及水化热指标应满足有关规定，避免使用早强、水化热较高和c3a含量较高的水泥；水泥中的c3a含量应控制在612%之间；水泥中的氯离子含量应低于0.3%；水泥细度宜控制在3%6%之间，要防止水泥细度过小，早期发热过快，不利于温控。当水泥温度大于60时，不允许进入水泥储料罐。同时应做到先入罐的水泥先用，以保证水泥有足够的降温时间。粉煤灰：采用组分均匀和各项性能稳定的级优质粉煤灰，而且粉煤灰的烧失量应不大于4%，需水量比应小于等于95%，以降低用水量，其它各项指标应满足规范要求。化学外加剂：为提高混凝土耐久性和减少用水量，改善混凝土和易性，承台混凝土应掺加适量的高效缓凝减水剂。减水剂的减水率应大于25%，同时还应检查外加剂的稳定性。骨料：工程应用的骨料应没有碱活性并具有较低的热胀系数。粗骨料最大粒径为31.5mm，级配优良，针片状含量8%，压碎指标8%，含泥量1.0%。细骨料为中粗砂，细度模数为2.63.1，属区，含泥量2.0%，其它指标应符合有关规范。混凝土配合比优化：混凝土各项性能指标（抗压强度、弹性模量、抗冻、抗裂）应满足设计技术要求。应通过混凝土配合比试验选择最优石子级配、最佳砂率和相容性最好的外加剂，以降低水泥用量。建议在水胶比在0.40.5之间时，粉煤灰最大掺量不宜超过胶结总量的20%，水胶比小于0.4时，粉煤灰最大掺量可适当放宽，以降低水化热温升。五安全、文明、环保等各项措施5.1安全生产措施安全责任重于泰山，在施工过程中，坚决自始至终坚持“安全第一，预防为主，科学管理，狠抓落实”的安全工作方针，并从技术上、制度上、思想上、组织上加强安全管理，制定并落实好安全预控措施，防患于未然。具体如下：施工安全：（1）施工现场设专职安全员，施工员，工段兼职安全员组成的专职与群众相结合的安全施工保证体系。（2）钢围堰拼装及施工平台等设施，应保持足够强度和稳定性作为使用保证。并经常检查，严格按操作规程办事。（3）钢围堰拼装及施工平台四周应设栏杆，并放一定数量的救生圈，平台上部随时将杂物、工具清理整齐，所有结构应牢固，夜间应有足够的照明设施。（4）加强与当地水文，气象部门的联系，及时掌握水文，气象动态，合理安排生产，确保施工安全（5）对事故易发部位进行重点预控，防患于未然。起重安全：（1）起重用工索具严格按相关