双壁钢围堰施工方案.doc

沪昆铁路长昆段沪昆铁路长昆段 XXXX 标段标段 XXXXXX 特特 大大 桥桥 双壁钢围堰施工方案 XX 集团有限公司 二 OXX 年 X 月 目目 录录 1 1 工程概况工程概况 1 1 11 1 主体工程主体工程 1 1 21 2 水文资料水文资料 1 1 31 3 地质资料地质资料 1 1 41 4 工程特点及难点工程特点及难点 1 2 2 双壁钢围堰设计双壁钢围堰设计 2 2 12 1 双壁钢围堰设计思路双壁钢围堰设计思路 2 2 22 2 相关设计参数相关设计参数 2 2 32 3 双壁钢围堰结构设计双壁钢围堰结构设计 3 3 3 双壁钢围堰施工方案双壁钢围堰施工方案 5 3 13 1 双壁钢围堰总体施工方案概述双壁钢围堰总体施工方案概述 5 3 23 2 双壁钢围堰制作双壁钢围堰制作 7 3 33 3 底节双壁钢围堰拼装 下水底节双壁钢围堰拼装 下水 8 3 43 4 双壁钢围临时锚固 接高双壁钢围临时锚固 接高 12 3 53 5 双壁钢围堰浮运双壁钢围堰浮运 14 3 63 6 双壁钢围堰再次接高双壁钢围堰再次接高 15 3 73 7 钢围堰下沉定位钢围堰下沉定位 15 3 83 8 搭设钢平台 安放钢护筒搭设钢平台 安放钢护筒 16 3 93 9 钢围堰内清理钢围堰内清理 17 3 103 10 灌注封底砼灌注封底砼 17 3 113 11 壁内填充壁内填充 18 3 123 12 钻孔桩施工钻孔桩施工 19 3 133 13 承台 墩身施工承台 墩身施工 19 3 143 14 钢围堰拆除钢围堰拆除 19 4 4 基坑水下爆破施工方案基坑水下爆破施工方案 19 4 14 1 爆破工程概况爆破工程概况 19 4 24 2 爆破设计爆破设计 20 4 34 3 爆破施工爆破施工 23 4 44 4 清碴清碴 25 4 54 5 爆破安全爆破安全 25 5 5 施工机械设备表施工机械设备表 28 6 6 施工工期安排施工工期安排 28 7 7 水上安全作业管理措施水上安全作业管理措施 30 7 17 1 水上施工作业安全注意事项水上施工作业安全注意事项 30 7 27 2 水上施工作业安全管理规定水上施工作业安全管理规定 31 7 37 3 水上施工安全设施管理规定水上施工安全设施管理规定 31 特大桥双壁钢围堰施工方案 1 舞水特大桥舞水特大桥 7 7 墩双壁钢围堰施工方案墩双壁钢围堰施工方案 1 工程概况 1 11 1 主体工程主体工程 沪昆铁路长昆段 XX 标段田家坪舞水特大桥中心里程 DK390 147 00 全桥总长 533 93m 其中主桥 6 9 墩跨越舞水河 设计为 80 128 80 m 双线连续箱梁 主 墩 7 墩采用圆端形实体桥墩 墩高 36 5m 承台高 5m 分两级 一级承台尺寸 20 6m 13 4m 3m 24 根 1 5m 的钻孔桩基础 1 21 2 水文资料水文资料 桥址区内地表水系较为发育 舞水河河水受上游河水和大气降水补给 桥址区 下游约 10km 处为蟒塘溪水库 水位变化主要由水库控制 舞水河为 级航道 桥 位处河面宽约 240m 常水位时水深约 21 71m 设计通航净空尺寸为双向 4 5x32m 设计最高通航水位 281 0m 设计最低通航水位 270 0m 舞水河 Q1 100 8751 02m3 s H1 100 281 850m V1 100 5 29m s 1 31 3 地质资料地质资料 桥址区地层上覆沼泽沉积相淤泥 第四系全新统冲洪积层粗圆砾土 卵石土 第四系全新统坡洪积层粉质粘土 细角砾土 粗角砾土 碎石土 下伏白垩系下统 泥岩 砂岩 泥质砂岩 砾岩 板溪群马底驿组三段凝灰质板岩 7 墩处河床覆盖层较浅 表面卵石土约 1 2m 向下约 3 2m 为强风化凝灰质板 岩 强度 o 500KPa 再向下为弱风化凝灰质板岩 强度 o 1000KPa 1 41 4 工程特点及难点工程特点及难点 1 4 11 4 1 工期紧工期紧 主桥跨径大 悬浇节段多 梁部施工工期长 基础嵌入水下岩层 双壁钢围 特大桥双壁钢围堰施工方案 2 堰施工难度大 工期长 而本桥设计图纸到位较完 开工时间滞后 导致本桥工期 非常紧张 任务非常艰巨 1 4 21 4 2 工程难度较大工程难度较大 舞水河大部分河床无覆盖层 基岩裸露 给便桥施工 平台搭设 钢围堰 钢护筒施工带来极大的困难 7 墩承台嵌入河床岩层中 双壁钢围堰要下到河床以下 7m 左右 需采用 水下爆破 开挖水下基坑后方可将双壁钢围堰下沉到位 双壁钢围堰直径较大 外径为 27 8m 且舞水河通航能力有限 大型驳 船无法驶入 钢围堰的下水 浮运 定位 下沉难底较大 2 双壁钢围堰设计 2 12 1 双壁钢围堰设计思路双壁钢围堰设计思路 1 由于舞水河通航净宽允许 采用圆形双壁钢围堰 无需支撑 且对围堰内 施工干扰小 2 河床以下双壁钢围堰壁内填充砼 内外壁钢板厚度根据下沉最不利工况来 设计 抽干水时按照钢壳和壁内混凝土共同受力考虑 河床以上双壁钢围堰壁内填 充砂 完全考虑由钢结构受力 3 双壁钢围堰抗浮设计按桩基部分无浮力计算 桩基钢护筒参与抗浮来考虑 4 底节双壁钢围堰采用 整体吊装法 下水 2 22 2 相关设计参数相关设计参数 双壁钢围堰设计参数表双壁钢围堰设计参数表 序号项目单位数值备注 1 河床标高 m m264 0 2 河床岩面标高 m m263 337 3 承台底标高 m m260 569 特大桥双壁钢围堰施工方案 3 序号项目单位数值备注 4 承台尺寸 m m m m20 6 13 4 3 5 围堰内直径 m25 8 6 钢围堰外直径 m27 80 7 钢围堰壁厚 cm100 8 围堰顶面标高 m282 5 9 围堰底面标高 m257 5 10 双壁钢围堰总高度 m25 11 双壁钢围堰分节高度 m4m 5m 3 6m 12 钢围堰重量 t345 2 13 钢围堰封底砼厚度 m3 0 2 32 3 双壁钢围堰结构设计双壁钢围堰结构设计 双壁钢围堰顶面标高 282 5m 底面标高 257 5m 总高度 25m 高度方向分为五 节 从下向上分节高度为 4m 5m 3 6m 圆形双壁钢围堰外径 27 8m 壁间厚为 1m 双壁钢围堰平面分为 8 块 各节之间以及各块之间均采用螺栓连接 单块最大 重量 11 124t 4m 底节重 39 227t 封底 C20 砼厚度 3m 双壁钢围堰平立面图 特大桥双壁钢围堰施工方案 4 1 1 主龙骨与面板 主龙骨与面板 钢围堰沿内外壁圆周各布置 160 根竖向角钢作为竖向主龙骨 环向主龙骨为角 钢 并在环向龙骨之间设 6mm 厚扁钢作加强肋板 内外壁之间设斜撑角钢 竖向 环向主龙骨与斜撑组成立体桁架 使内外壁形成整体 竖向龙骨 环向龙骨 斜撑 材料上部 16m 高度 三节 部分分别为 75 8 75 50 8 75 8 下部 9m 高 度 两节 部分分别为 75 50 5 63 6 63 6 上部 21m 高度范围面板厚度为 5mm 下部 4m 高度 底节 面板厚度为 3mm 下部 9m 钢围堰钢结构按照浮运和壁内浇筑砼工况来进行设计 抽干水状态考虑 钢结构与壁内砼共同受力 上部 21m 钢围堰钢结构考虑全部工况受力 壁内填充砼 圈梁作为安全措施 特大桥双壁钢围堰施工方案 5 2 2 隔仓隔仓 在围堰环向分为 8 个隔仓 竖向设置隔仓板 隔仓板壁厚 5mm 每个隔仓上下 贯通 左右封闭 3 3 刃脚刃脚 围堰底部设置 150cm 高刃脚 底部用 160 x100 x12 角钢包脚 4 4 连接法兰连接法兰 钢围堰每块之间均采用螺栓连接 法兰采用 180 10mm 钢板 围堰壁内外法兰 均设螺栓孔 螺栓孔为 30 25mm 椭圆孔 螺栓采用 20 70mm 普通螺栓 法兰之间 设 10mm 防腐型橡胶垫片止水 为确保施工现场拼装精度 在厂内试拼时 在每处法 兰上加设 3 个定位销 5 5 其他配置其他配置 吊点 在每块围堰上部设置两个吊点 用于拼装时起吊 兜缆锚耳 在钢围堰外壁上设置锚耳 用它拢住兜缆 并用于水中定位 内外连通管 为保证封底砼浇注过程中内外水头平衡 在围堰下游和侧面共 设置 2 个 300mm 的内外连通管 钢管与井壁间密焊 钢管伸入围堰端设有法兰并 配有钢板堵头 可根据工序需要由潜水员开闭堵头板 6 6 壁内填充物 壁内填充物 钢围堰下部 9m 高度范围内全部填充 C20 砼 上部 16m 高度范围内壁内填充砂 并设置砼圈梁 圈梁高 80cm 环向成圈 共设 3 道 从下向上圈梁净距分别为 3m 3m 5m 壁内砼采用水下灌注 每次灌注高度不得超过 3m 壁内砂采用浮吊 吊罐法填入 双壁钢围堰结构设计图见附图 WSG 5 14 双壁钢围堰结构计算具体见 双壁钢围堰设计计算书 3 双壁钢围堰施工方案 3 13 1 双壁钢围堰总体施工方案双壁钢围堰总体施工方案概述概述 特大桥双壁钢围堰施工方案 6 双壁钢围堰总体施工步骤 双壁钢围堰总体施工步骤 1 在 7 墩位置进行水下爆破 然后利用水上抓斗开挖水下基坑 2 在加工场按照设计图纸加工各分块钢围堰 3 搭设下游临时栈桥 同时将上游栈桥加宽 4 将底节各块钢围堰运至河岸边 6 墩临时码头上 并在码头上进行底节钢围 堰拼装 5 采用两台汽车吊和一台浮吊将底节钢围堰 整体吊装下水 双壁钢围堰施工工艺框图 特大桥双壁钢围堰施工方案 7 6 临时锚固在岸边利用浮吊接高钢围堰 7 接高共三节后 浮运到墩位 8 继续接高钢围堰 9 双壁钢围堰下沉到位 锚固 10 搭设钢围堰顶施工作业平台 11 预埋钻孔桩钢护筒 12 清理围堰内基底 13 浇注 C20 封底混凝土 14 壁内砼和砂填充 15 钻孔桩施工 16 抽干围堰内的水 进行承台和墩身施工 17 墩身混凝土施工出水面后 水下切割拆除钢围堰 3 3 2 2 双壁钢围堰制作双壁钢围堰制作 3 2 13 2 1 加工准备加工准备 双壁钢围堰在现场专门加工场进行加工 以确保加工精度和加工质量 3 2 23 2 2 胎模制作胎模制作 为满足工厂化施工要求 提高钢围堰加工精度 形成规模化流水线生产在钢结 构加工场地内布置四个胎膜 胎模底座设计成水平 在场地硬化时预埋地脚螺栓 顶部以钢围堰外直径加工成弧度 纵横向间用 75 8 角钢焊接成整体 胎模制作 钢围堰分块加工 特大桥双壁钢围堰施工方案 8 3 2 33 2 3 双壁钢围堰加工双壁钢围堰加工 钢围堰加工精度 焊接强度应满足要求 允许误差 内 外壁直径 50mm 板对接错边 5mm 整体拼装前应对钢围堰块件进行验收 按设计图纸要求对结 构焊缝进行检查 内 外壁板对焊接缝通过煤油渗透试验 否则渗漏处必须补焊 施焊成型并经逐层检查焊接质量并做水密性试验后方可下水 煤油渗透试验煤油渗透试验检验方法 焊缝外涂白垩粉浆 晾干后内刷煤油 经过半小时后 检查 无煤油渗漏斑点为合格 3 33 3 底节双壁钢围堰拼装 下水底节双壁钢围堰拼装 下水 3 3 13 3 1 码头加固码头加固 采用 6 墩筑岛平台作为双壁钢围堰底节拼装临时码头 需要对其进行加宽加 固 已填筑平台平面尺寸约 27m 26m 标高约 281m 在下游沿河岸加宽约 25m 15m 在平台迎水侧采用 3 排 50cm 旋喷桩进行加固 加固平面长度约 45m 桩长按底 部到岩层来控制 然后在平台顶面填 50cm 厚隧道洞碴 表面铺 20cm 厚石灰找平 3 3 23 3 2 栈桥搭设栈桥搭设 将线路左侧已搭设栈桥加宽 3m 加宽长度约 30m 在线路右侧新搭设栈桥 特大桥双壁钢围堰施工方案 9 栈桥宽 9m 长度 39m 栈桥上考虑停放 50t 汽车吊来吊装底节钢围堰 两栈桥方向 完全平行 之间的净距为 29 8m 即钢围堰每侧预留 1m 3 3 33 3 3 底节钢围堰拼装底节钢围堰拼装 双壁钢围堰底节在 6 墩筑岛平台上进行拼装 在地面上准确放出各单元体轮 廓位置 浇筑支垫砼基础 并预埋角钢 以焊接 型支腿 每块钢围堰焊 2 处 支腿 共设 16 处临时支腿 支腿顶采用水准仪抄平 以确保所有支腿顶标高在同一 水平面上 采用 25t 汽车吊居中拼装 在最后一块拼装之前 将 25t 汽车吊开出钢 围堰内部 在外部将最后一片拼装完毕 拼装完成后对围堰沿直径方向进行对拉加 固 防止在吊装过程中发生变形 每块钢围堰之间均采用螺栓连接 法兰间设 10mm 厚橡胶板 底节拼装栈桥立面图 底节拼装栈桥平面图 特大桥双壁钢围堰施工方案 10 3 3 43 3 4 底节钢围堰加固底节钢围堰加固 为保证底节双壁钢围堰起吊时不发生变形 对拼装好的底节钢围堰进行临时 加固 采用 4 条 18mm 钢丝绳在直径方向拉紧 并采用 5t 手拉葫芦使 4 条钢丝绳 均匀受力 在钢围堰圆周上共设 8 个拉点 每处拉点位于每片钢围堰的顶部中间位 置 每个拉点处将内壁竖向龙骨接长 15cm 设 3 道斜拉杆拉住外壁桁架圈梁 钢 丝绳一头设手拉葫芦 以便可以使钢丝绳紧绷并同时均匀受力 将 4 条钢丝绳紧固 后 可以保证在 4 个吊点同时起吊并且吊点受水平力的情况下 底节钢围堰不会发 生变形 3 3 53 3 5 底节双壁钢围堰吊点设置底节双壁钢围堰吊点设置 底节吊点设置图 底节加固示意图 特大桥双壁钢围堰施工方案 11 底节钢围堰共设 3 个主吊点 三等分圆周 相互夹角 120 每处主吊点分 3 个分吊点 分吊点之间距离约每处分吊点采用 1 条 160 x140 x16 角钢 每条 160 x140 x16 角钢采用 4 条 75x8 角钢两侧帮焊加固 起吊采用 25mm 钢丝绳 每处分吊点采用 10t 吊环 3 3 63 3 6 底节钢围堰起吊下水底节钢围堰起吊下水 底节双壁钢围堰在临时码头拼装完毕后 采用一台 25t 浮吊和两台 50t 汽车 吊同时吊装下水 50t 汽车吊工作半径始终控制在 8m 以内 额定吊重能力 14 5t 3 台吊车同时起吊后 将底节双壁钢围堰底部临时支腿全部割除 同时向水中 方向移动 每次移动约 6 5m 浮吊不脱钩 一直处于起吊状态 两台汽车吊同时 将钢围堰下放 钢围堰底垫枕木 每单片不少于 3 处支垫 岸上吊车同时收臂收腿 向前移动约 6 5m 后重新支腿 然后两台汽车吊重新 同时起吊 再向水中方向移动 6 5m 如此反复 5 次 最终将底节双壁钢围堰全部 放于水中 双壁钢围堰依靠自身浮力自浮于水中 双壁钢围堰放于水中后 立即进 行临时锚固 具体见附图 WSG 15 底节整体吊装下水示意图 特大桥双壁钢围堰施工方案 12 5050 吨汽车吊起重性能表吨汽车吊起重性能表 主臂长度 m 工作半径 m 10 71825 432 7540 1 62422 216 3 6 5212015 718 518 5181814 114 110 2 814 514 5141412 412 49 27 5 911 511 511 211 211 111 18 36 5 10 9 2107 56 12 6 47 56 85 2 14 5 15 74 6 支腿距离 m 横向 6 6 纵向 5 65 吊车自重 t 40 4 3 43 4 双壁钢围临时锚固 接高双壁钢围临时锚固 接高 3 4 13 4 1 临时锚固临时锚固 为了确保安全和加快施工进度 双壁钢围堰下水后 就在距岸边约 40m 处临 时锚固 进行围堰接高 接高 2 节 共 3 节 后再开始浮运 临时锚固采用八字形 对拉锚固 如图形式 靠小里程侧岸边采用两处地锚 大里程侧采用在水中抛设砼 重力式锚 砼重力锚大里程上游锚设两组 6 块 下游一组 2 块 单个砼锚重 15 4t 锚绳上游侧均采用 36mm 钢丝绳 下游侧均采用 25mm 钢丝绳 锚绳上 每隔 10m 用红色塑料筒做一简易浮标 防止施工船只抛锚时拉掣双壁钢围堰锚绳 本次临时锚固用岸上地锚与水中砼锚均与钢围堰浮运到位后定位系统通用 每节钢围堰下 1m 处 外壁四周设置 8 个锚耳 具体见附图 锚耳采用 18mm 钢板插入外壁板后与内桁架支撑焊牢 在外壁设环向 8mm 厚 50cm 宽包带 并设 三角加强板 如果在钢围堰临时锚后 接高施工期间上游发生泄洪等现象导致水流急剧增 加时 应立即通过地锚处卷扬机将钢围堰拉向岸边 并向钢围堰壁内注水 使钢围 堰搁浅在靠近岸边河床上 或者如果钢围堰已拼装完 3 节 14m 高 围堰处水深 特大桥双壁钢围堰施工方案 13 小于钢围堰高度时 也可以将钢围堰就地灌水下沉 使其刃脚着床 这样可确保钢 围堰安全渡汛 3 4 23 4 2 钢围堰接高钢围堰接高 在岸边临时锚固位置 钢围堰计划接高 2 节 共 3 节 钢围堰接高采用 25t 浮吊进行 水上运输采用运输船 钢围堰接高采取环向逐片接高的方式 为保持钢围堰接高过程中的平衡 可采 用在对面隔仓内充水来进行调整 双壁钢围堰接高过程中 采用两艘运输船两端夹 持 以增加钢围堰漂浮稳定性 减少晃动 有利于拼装 接高时先固定定位销和部分螺栓 确认位置合格后再全面开始上螺栓 现场钢围堰拼装质量控制方法如下 现场钢围堰拼装质量控制方法如下 直径尺寸和垂直度控制 在将底节围堰调平后 利用垂球将底节中心线上 引 利用上引的中心线来控制围堰上口半径 半径误差控制在 5cm 以内 围堰拼装时要求上 下隔仓板对齐 各相邻下 下竖向肋角钢和水平环形 角钢对齐 如发生接缝法兰螺栓孔无法对应时 可以现场割孔 一节每块之间的桁架必须保证闭合 以保证整体受力安全 钢围堰临时接高位置锚固示意图钢围堰临时接高位置锚固示意图 特大桥双壁钢围堰施工方案 14 3 53 5 双壁钢围堰浮运双壁钢围堰浮运 本钢围堰浮运路线只有沿线路大里程方向直线 40m 比较简单 浮运前要注意 天气预报 并和上下游水闸取得联系 确认无恶劣天气和大风 水流平稳 流速小 于 1 5m s 上游无泄洪发生 浮运采用两艘 100t 运输船夹持钢围堰前行 每条运输船功率为 24 马力 浮 运过程中 岸上地锚锚绳解掉 但是水中上游砼锚的锚绳只要放松 不需要解掉 也可以作为浮运过程中的保险措施 防止水流突然变大导致钢围堰向下游漂动 钢围堰浮运到位后 立即进行锚固 双壁钢围堰浮运平面图 双壁钢围堰锚固系统设计图 特大桥双壁钢围堰施工方案 15 3 63 6 双壁钢围堰再次接高双壁钢围堰再次接高 同 3 4 2 3 73 7 钢围堰下沉钢围堰下沉定位定位 围堰落河床工作应尽量安排在水流较缓时进行 围堰落河床前对墩位处河床和 基坑进行一次全面的测量 若与预计不相符 不能满足围堰落河床后使围堰进入稳 定深度及围堰露出水面的高度时 则应根据实际情况 调整围堰落河床时高度 以 满足围堰落河床的各项要求 水中基坑尺寸必须大于双壁钢围堰外径尺寸 钢围堰下沉定位采用如上图锚固系统 岸上地锚卷扬机可位于地锚位置 也可 以放在钢围堰上 水中砼卷扬机则必须位于双壁钢围堰顶部 锚绳调整采用 5t 卷 扬机 对面采用 2 倍滑轮组 围堰落河床前 应对所有锚锭设备进行一次全面检查 和调整 用调整锚绳和拉缆的办法使围堰粗略定位 落河床时墩位处河床高差较大 时 应视情况抛小片石进行调平 使围堰刃脚尽可能平衡着床 围堰就位后 采用大功率抽水机分别往围堰仓内灌水使其下沉至河床 同时安 排潜水员进行水下作业检验钢围堰刃脚的着床情况 必要时采取措施进行清基或封 堵 确保围堰的就位稳定与施工安全 当围堰定位准确 落底完成后 使用缆绳 拉缆以及围堰下段的前 后兜缆对围堰位置进行调整 使围堰精确定位和刃脚底口 准确对中 落底稳固后兜缆抽出 回收 围堰定位 落底的最后允许误差如下 双壁钢围堰接高照片 特大桥双壁钢围堰施工方案 16 倾斜度不得大于围堰高度的 1 50 中心位移不得大于高度的 1 50 10cm 由于采用先挖法施工 双壁钢围堰可以注水直接下沉到设计标高就位 3 83 8 搭设钢平台 安放钢护筒搭设钢平台 安放钢护筒 双壁钢围堰在落床 定位并锚固牢固后 开始搭设钢围堰顶钢平台 平台顶 面标高为 282m 采用贝雷梁和型钢组合结构 平台尺寸为 32m 30m 钢平台考虑 上 50t 吊车和 10m3砼搅拌车 在每跨贝雷梁中间设钢管桩支点 承台施工期间考 虑将承台范围内钢平台拆掉 承台大小里程方向各留一条横向平台 可用于停放吊 车 为了确保围堰内抽干水后 钢管桩处不会向上渗水 钢管桩在打设前 在封底 混凝土高度范围内 在钢管桩上割一个 20cmx20cm 的洞 以便于封底混凝土灌注时 可以 双壁钢围堰顶卷扬机安装示意图 特大桥双壁钢围堰施工方案 17 进入钢管桩 为了灌注封底砼时导管移动方便 在灌注封底砼前 钢围堰顶平台部 分工字钢和钢板可以暂时不安装 钢护筒直径采用 170cm 壁厚 8mm 为了增加钢护筒与桩基混凝土和封底混 凝土之间的摩阻力 让桩基更好地参与钢围堰抗浮 在钢护筒下放前 距底部 3m 范围内 内壁加焊环向 25mm 钢筋 间距 50cm 在距护筒底部外壁加焊 U 形 16mm 剪力筋 间距约 70cm 为保证钢护筒在封底混凝土浇注过程中不发生位移 水面以上钢护筒设双层导 向架 上层利用钢平台横梁 下层利用钢管桩顶横梁和钢围堰内壁焊制导向架 上 下层导向架与钢围堰焊成整体 施工过程中随时注意检查 控制护筒的倾斜度 确 保满足规范要求 3 93 9 钢围堰内清理钢围堰内清理 由于均采用先挖法施工 在水下基坑开挖完毕后 双壁钢围堰下沉就位前 肯 定会有部分的河床泥砂淤积进入基坑 在双壁钢围堰下沉就位后封底前 仍然需要 进行清理围堰内泥砂 清理主要采用吸泥机吸泥 遇有粘土层时还应配合高压射水 3 103 10 灌注封底砼灌注封底砼 封底混凝土与钻孔灌注桩灌注水下混凝土基本相同 所不同的是双壁钢围堰 封底面积较大 必须采用多套导管同时或依次灌注 钢护筒外侧焊锚固筋 钢护筒内侧焊锚固筋 特大桥双壁钢围堰施工方案 18 封底混凝土标号 C20 厚度为 3m 理论方量约为 1500m3 但是考虑钢护筒内 和钢围堰外均会有砼流入 实际灌注方量可能会超过 2000m3 封底采用两台 HBT80 型输送泵输送 采用两台 HG12 型布料杆分布混凝土 2 套料斗和导管配合灌注 单个料斗容量为 3 5 m 导管内径为 22cm 每 6m 一节 采用法兰盘连接 混凝土导管底口离基坑底约 25cm 混凝土的扩散半径约为 4 6m 圆锥体率约为 1 5 1 10 在钢围堰内布置不少于 20 个灌注点 初次灌注或移动交换位置 导管已提出 混凝土面 时 必须进行剪球 以确保证封底质量 封底混凝土灌注顺序为先环向闭合 再补中间 为保证封底混凝土质量 混 凝土封底施工要连续不间断进行 并且在 24h 内完成 当灌注点混凝土顶面标高基 本与设计标高相等时 开始移动导管 移动时尽量不将导管底移出已灌混凝土顶面 如确须提出混凝土面 在下次灌注混凝土前必须重新剪球 封底混凝土灌注顶面平均标高一般比设计标高低约 20cm 左右 以便减少将来 的清凿量 不足之处可以在抽水后用混凝土补平 3 113 11 壁内壁内填充填充 钢围堰下部 9m 高度范围壁内灌注 C20 混凝土 分三次灌注 每次灌注 3m 高 在已灌混凝土强度不小于 10MPa 后方可继续灌注上一层 采用导管法水下灌注 每 钢围堰封底混凝土灌注钢围堰壁间混凝土灌注 特大桥双壁钢围堰施工方案 19 个隔仓内设 3 个灌注点 钢围堰上部 13 5m 高度范围壁内灌砂 可采用吊车吊罐法倒入 在壁内填砂范 围内的砼圈梁同样采用水下灌注法施工 注意控制圈梁的顶底标高 以确保砼圈梁 环向成圈 3 123 12 钻孔桩施工钻孔桩施工 钻孔桩采用冲击钻 泥浆循环采用相邻钢护筒 灌桩排出的泥浆用泥浆船外运 3 133 13 承台 墩身施工承台 墩身施工 桩基施工完成后 将双壁钢围堰内的水抽干 提供无水的环境给承台和墩身进 行施工 3 143 14 钢围堰拆除钢围堰拆除 墩身施工出水面后 即可进行钢围堰拆除作业 本墩只考虑拆除河床以上部分 钢围堰 采用潜水吊水下拆除钢围堰各块之间连接螺栓 即可分块吊走 4 基坑水下爆破施工方案 4 14 1 爆破工程概况爆破工程概况 4 1 14 1 1 地质情况地质情况 7 墩墩位处河床覆盖约 1 2m 为卵石土 O 650KPa 卵石土下约 3 2m 为强风 化凝灰质板岩 O 500KPa 强风化凝灰质板岩下为弱风化凝灰质板岩 承台嵌入 弱风化凝灰质板岩 1 44m O 1000KPa 4 1 24 1 2 周围环境周围环境 7 墩基本位于舞水河 级航道 中间 距两岸河堤各约 100m 来往船只较 少 两岸河堤无重要建筑物 4 1 34 1 3 爆破工程量爆破工程量 特大桥双壁钢围堰施工方案 20 7 墩双壁钢围堰外径为 27 8m 因此水下基坑爆破开挖成圆形 下口直径 31 8m 上口直径约 39 3m 开挖深度平均为 7 5m 漏斗边坡 1 0 5 围堰基坑水下爆破工程量表围堰基坑水下爆破工程量表 4 24 2 爆破设计爆破设计 4 2 14 2 1 水下爆破设计原则水下爆破设计原则 针对本工程水下爆破的特点 确定以下设计原则 1 大直径钻孔 小孔网参数 2 大单耗药量 对岩石进行破碎爆破 3 爆破用非电导爆管毫秒微差起爆网络 4 严格控制爆破振动 冲击波及飞石等有害效应 保障周围设施的安全 5 潜水员检查基坑有无欠挖情况 采用浅孔爆破修正 6 分层爆破 先爆破中间两排孔 再分层分区爆破 共分为 2 层 第 1 层 平均爆破深度 4m 第 2 层爆破深度 3 5m 取承台最大嵌入岩层深度 每层共分成 4 区 以爆破量大致相等分区 4 2 24 2 2 爆破设计爆破设计 1 最小抵抗线 最小抵抗线 根据实际情况 最小抵抗线的选取应比陆地上钻孔浅眼爆破减少 序号项目单位数量备注 1 河床面标高 m265 00 2 爆破顶面线平均标高 m265 00 3 爆破底面线标高 m257 500 4 爆破平均深度 m7 5 5 爆破直径 m 38 3 30 8 6 爆破方量 m37472 01 特大桥双壁钢围堰施工方案 21 15 左右 陆上底板抵抗线 Wp 0 85 2 1 7 2 孔径 d 采用 GY 2A 潜孔钻 钻孔孔径 110cm 3 孔间距 第 1 层 第 2 层均取 a 1 8m 排距 b 0 9 1 8 1 62m 取 1 6m 根据爆破手册查 的 b 0 9 1 0a 4 钻孔深度及超钻深度 根据爆破岩石的性质和爆破的深度而言台阶高度第 1 层为平均深度 4m 第 2 层 为 3 5m 超钻深度分别为 1 H 超钻系数一般取 0 1 0 3 该处岩层较 为坚硬 取 0 2 0 2 4 0 8m 2 0 2H 0 2 3 5 0 7m 5 炸药单耗计算 q q1 q2 q3 q4 其中 q1 1 1kg m3 根据岩石硬度系数 f 6 查表可知露天自水 下爆破取 1 1kg m3 q2 0 01H0 H0为水深 第 1 层取 14 0m 第 2 层考虑剩余取 19 0m q3 0 01h3 H3为覆盖层厚度 第 2 层考虑剩余清渣取 1 0m q4 0 03H H 为孔深 q 上 1 1 0 01 14 0 0 01 0 0 03 4 1 36 kg m3 q 下 1 1 0 01 19 0 0 01 1 0 0 03 3 5 1 405 kg m3 6 单孔装药量 考虑水深的影响 单孔装药为 Q k1qabH 取自 工程爆破新技术 何广沂著 192 页 5 2 k1 为水下爆破药量增大系数 一般为 1 1 1 3 本处取 1 3 a 为孔间距 b 为排距 H 为开挖层厚度 上层单孔装药量 Q上 1 3 1 36 1 8 1 6 4 20 367kg 下层单孔装药量 Q下 1 3 1 405 1 8 1 6 3 5 18 411kg 特大桥双壁钢围堰施工方案 22 水下爆破设计参数表水下爆破设计参数表 序号名称代用字母单位数量备注 第 1 层爆破设计参数 1 炮孔孔径 dmm110 2 炮孔间距 am1 8 3 炮孔排距 b m 1 6 梅花形布孔 3 炮孔倾角 度 90 垂直钻孔 4 超钻深度 h m 0 8 5 单位炸药消耗量 qkg m31 36 乳化炸药 6 单孔装药量 Qkg20 367 7 总起爆药量 Qmaxkg6924 78 340 孔 第 2 层爆破设计参数 1 炮孔孔径 dmm110 2 炮孔间距 am1 8 3 炮孔排距 b m 1 6 梅花形布孔 3 炮孔倾角 度 90 垂直钻孔 4 超钻深度 h m 0 7 5 单位炸药消耗量 qkg m31 405 乳化炸药 6 单孔装药量 Qkg18 411 7 总起爆药量 Qmaxkg5081 436276 特大桥双壁钢围堰施工方案 23 8 爆破网络 a 孔内雷管 采用非电毫秒微差雷管起爆炮孔中炸药 在水中爆破时 瞎炮率比较大 为避 免产生瞎炮 每个炮孔应采用多点起爆 在炮孔的底部 上部各设一个起爆点 每 个起爆点放二枚雷管 同一孔中应用相同段别的同批雷管 b 雷管段别 非电雷管共分 MS1 MS3 2 段 布设见图 7 6 起爆网络图 9 起爆 起爆网络连接完成后 移船至安全范围外 按规定的安全距离警戒 确认船舶 水中人员都在危险区以外后 才能发出起爆信号 把网络主线引至岸边 用电雷管 起爆 4 34 3 爆破施工爆破施工 1 爆破器材的储存 运输 爆破器材和炸药的品种 规格按设计向厂家订做 并由厂家负责送至现场或 炸药库存放 爆破时按实际用量当日从厂家购置或从炸药库领用 并用专车专人押运至现 场 现场雷管 炸药分开堆放 并由专人看管 现场剩余火工品要及时送回库房 不得在现场储存火工品 库房领用 押送 现场保管 剩余火工品回送库房等各个 环节要建立严格的登记签认制度 2 钻孔 验孔 采用 2 台潜孔钻同时钻孔 潜孔钻在船舶工作台上安设牢固 孔位采用全站 仪放点 孔位定下后 不得存在钻机滑动 倾斜的可能 钻杆的安装 拆卸要严格 特大桥双壁钢围堰施工方案 24 按机械操作程序实行 钻杆摆放整齐 牢固 防止掉杆 滑杆等情况 钻孔用的外套管在装药完毕后才可取出 成孔验收在钻孔完毕及装药前各进行一次 主要测量孔深 遇大风 水位暴涨 雷雨天气等情况 禁止进行钻孔 量孔等作业 3 装药 堵塞 装药前测量孔深 与设计相符时 才可装药 不符进由设计人员调整药量 按设计把炸药和雷管领至孔边 核对无误时 开始装药 把雷管放在药卷中间 用胶布固定好 在药卷一端绑上引绳 用引绳把药卷 顺钻孔外套管匀速放下 直至设计位置 如果药卷下端受阻 可用引绳轻提以调整 药卷方位 如此往复 把炸药装至设计位置 装药完毕无误时 顺套管装填河砂 把炮孔堵满 后把外套管轻轻取出 取 套管时 用长绳把雷管尾线固定在平台上 以免落水 引绳装完药后不回放 在装药过程里 雷管尾线不能受力 4 联线 联线可在平台上进行 每一排的孔尾线分别绑扎在一竹杆上 要注意炮孔的 次序与尾线绑扎次序相一至 以免网路连接出错 竹杆两头固定一漂浮物 以增加整个网路系统的浮力 网路由最后一个接力组的连接雷管的尾线引至岸边 起爆电雷管在警戒完毕 后才联上网路 5 警戒和起爆 爆破警戒包括施工警戒和起爆警戒 施工警戒距离为 20m 用视觉信号作标记 即可 起爆警戒应同时发出视觉信号和听觉信号 警戒人员应配带明显标志 起爆警戒前通知海事局两艘警戒船 对航道进行短时间封航 起爆完成后恢 复通航 一般每天封航 2 次左右 每次封航时间约 20 分钟 警戒时从爆区向外辐射清理无关人员和船只到危险区以外 特大桥双壁钢围堰施工方案 25 警戒完毕 再进行起爆雷管的连接 连接完毕 立即起爆 6 爆破效果检查 起爆后 5 分钟 把竹杆打捞上来 检查网路传爆情况 如网路安全传爆 可 解除警戒 如未完全传爆 可重新连线再次起爆 警戒距离不变 在确认安全后可 解除警戒 解除警戒后 潜水员下水检查岩石破碎度和爆破范围 以调整爆破参数 达 到最佳爆破效果 4 44 4 清碴清碴 岩石爆破完毕后 进行清除岩碴 清碴用 1 5m3水上抓斗船开挖 岩碴抓到泥 驳中运到指定位置倾倒 抓斗清不完的少量岩碴可由潜水员下水清理 基坑开挖完毕后 采用 HD 27 型 GPS 侧深仪来进行扫床测量 可以直接准确 测出基坑底标高 用测深仪检查基坑情况 准确而方便 4 54 5 爆破安全爆破安全 4 5 14 5 1 最大段别起爆药量的限定最大段别起爆药量的限定 爆区周围需考虑抗震主要是鱼塘中养鱼 必须确保鱼苗的安全 假设地震波衰减传到最近距离 200m 的鱼塘通过水介质全部传递给鱼 活鱼的 适应能力为 1cm s 注 最大段别起爆药量按下式计算 Q R3 V K 3 a 1 式中 R 被保护物距爆破点的距离 m v 保护物的允许振动速度 cm s K a 与地形 地质 爆破方法有关的系数 根据资料 此外可取 K 20 a 0 9 经计算 此处爆破的最大段别药量为 368 4kg 特大桥双壁钢围堰施工方案 26 而实际上鱼塘全部位于防洪堤坝的外侧 与震源相隔一防洪大堤 地震波已 明显衰减 因此鱼塘内鱼苗可以确保安全 4 5 24 5 2 安全距离安全距离 1 爆破地震安全距离 爆破地震安全距离可用下式计算 R K V 1 aQ1 3 计算得 R 200 m 爆破地震安全距离为 200m 2 水中冲击波安全距离 水中钻孔爆破 并进行堵塞时 水中冲击波安全距离可用下时计算 R K0Q1 3K 式中 Q 最大段起爆药量 K0 K 系数 因保护物和防护方式不同而不同 在本工程中 对施工船舶 无保护进可取 K0 15 K 1 对航船可取 K0 25 K 1 代入数据处得 R1 107 5 m 施工船舶 R3 179 2 m 航船 3 个别飞石的安全距离 当覆盖水深大于 6 米时 可不考虑飞石对地面建筑物及水面上人员的影响 4 5 34 5 3 爆破安全要求爆破安全要求 1 精心设计爆破方案 控制一次起爆总药量和单孔药量 减小水中冲击波 和涌浪 2 严格按爆破设计施工 遇有情况变化时 应由设计人员进行调整 3 参加爆破作业的各级人员必须持证上岗 4 严格遵守爆炸物管理条例的有关规定 做好对爆破器材 包括炸药 雷 管 连接器材 起爆器等 的运 存 用等工作 特大桥双壁钢围堰施工方案 27 5 确保装药 堵塞 连线关键工序的施工质量 6 装药前 杜绝一切电源存在 7 爆破前必须对炮孔进行准确测量 按孔深确定药量 做好对炮孔的位 置 孔径 孔深的验收 8 装药作业时 要进行爆破施工警戒 无关人员不得进入施工现场 9 起爆前应先设岗警戒 严格把好各交通路口 航道 为保证安全 航道 在装药和起爆时必须由海事局警戒船在场进行暂时封航 10 起爆信号 预备 起爆 解除 应有视觉信号和听觉信号 应提前通 知爆区附近的有关单位和人员 11 严格执行 GB6722 2003 爆破安全规程 有关规定 不得违章作业 4 5 44 5 4 爆破警戒范围爆破警戒范围 在爆破警戒时 对于各种爆破效应的安全距离应考虑一定的安全系数 以 爆破安全规程 为依据 参考有关资料 确定本工程的爆破警戒范围如下 水域中警戒距离上游为 500 米 下游为 300 米 岸上警戒距离为 200 米 爆破时严禁人员和船只进入警戒范围 为慎重起见 第一次爆破时应按爆破安全规程规定的安全距离 上游 1500 米 下游 1000 米 进行警戒 并量测与地质 地形有关的系数 K 与设计参数使用值 比较 如果两组参数吻合情况良好 则在第二次及其以后的施工中按设计距离警戒 如果吻合不好 要按实际测量值重新计算出安全距离及警戒距离 爆破前 爆区周围 500 米水域范围内的游泳人员应清理 清理完毕才可爆破 特大桥双壁钢围堰施工方案 28 5 施工机械设备表 双壁钢围堰施工主要机械设备见下表 双壁钢围堰施工机械设备表双壁钢围堰施工机械设备表 序号设备名称 规格 功率 及 容量 单位数量备注 1 运输船 100T 艘 2 2 交通船 100HP 条 1 3 汽车吊 50T 辆 2 4 履带吊 50T 辆 1 5 抓斗船 3m3 艘 1 6 潜孔钻 GY 2A 台 2 7 砼输送泵 HBT80 台 2 8 布料机 HG12 台 2 9 空压机 6m3 台 2 10 发电机 200KW 台 1 11 卷板机台 1 12 电焊机 BX1 500 台 10 13 潜水及水下切割设备套 1 14 混凝土罐车 9m3 台 10 15卷扬机5t台5 16潜水泵WQD70台6 17吸泥机 150台1 18振动锤45KW台1 19浮吊25t台1 特大桥双壁钢围堰施工方案 29 6 施工工期安排 双壁钢围堰施工工期安排见下页施工计划横道图 本页换成施工计划横道图 特大桥双壁钢围堰施工方案 30 7 水上安全作业管理措施 7 17 1 水上施工作业安全注意事项水上施工作业安全注意事项 为确保施工正常顺利进行 保证水上施工不发生人身伤亡事故 针对水中作 业的特点 特制定安全注意事项如下 凡从事水上施工的人员必须明确了解所从事作业的安全注意事项 工作 中服从指挥 切不可违章冒险作业 凡从事水上做作业的人员必须按规定穿戴好劳动防护用品 凡临边临水 作业一定要穿好救生衣 施工作业场所和船舶上配备的救生设备要妥善保管 爱护使用 除用于 救人以外任何人不得借故移作他用 严禁擅自移动 严禁擅自移动水中作业场所和船舶上设置救生设施 消防设施 安全设 施 安全警示牌 告示牌 水上施工所用的跳板 脚手板一定要搭稳 捆牢 如因涨落潮或施工需 要挪动时应随移随捆牢 避免造成失误 发生落水伤人事故 乘坐交通船或运输货物一定要等船停稳 靠牢后方可上 下 严禁超载 偏载 严禁在船上打闹 睡觉 严禁乘坐船头 影响驾驶船舶 严禁在危险处停留 休息 水上施工一定要严格按安全用电要求布置电路 严禁违章用电 夜间施工严禁一个人上班作业 严禁上班时睡觉 严禁在危险处休息 避免发生落水事故 夜间要保证有足够的照明 要充分考虑水中作业的困难 也要保证航道 夜间通航安全 严禁擅自乱动锚锭所用的绳缆 卷扬机 如因移船需要启动 作业后要 及时关闭电源 要时刻掌握天气 水文预报 遇有大风 洪水来临时要及时做好安全防 特大桥双壁钢围堰施工方案 31 台渡汛准备工作 并认真检查落实情况 确保万无一失 作业完毕要认真检查船舶安全情况 夜间通航状况 确认万无一失 切 断电源后方可离岗下班 7 27 2 水上施工作业安全管理规定水上施工作业安全管理规定 在有雨季 洪汛影响的江河河段上进行施工 施工前应与项目部取得联 系 上报施工方案