空气帷幕法钢护筒施工首件工程施工方案

1、XX市XX大桥及接线工程土建A标“空气帷幕法”钢护筒施工首件工程施工方案XXXXXXXX有限公司中交路桥XX大桥及接线工程土建A标项目经理部二一五年十二月“空气帷幕法”钢护筒施工首件工程施工方案一、工程概况XX大桥主墩基础采用钻孔灌注桩和分离式承台。桩基布置为 12 根直径 2.8m 的钻孔灌注桩，桩间净距横向 2.8m,顺向 3.2m；两侧承台顶面标高均为 11.500m,承台为圆端形，平面尺寸为 36m×10.8m，承台厚 4.5m。XX大桥水中桥梁位于北江水道，桥位于地质条件较复杂，覆盖层厚。覆盖层多表现为中粗砂，渗水率较大，摩阻力大。XX大桥主墩采用 12 根直径 2.8m

2、大桩径群桩基础，钢护筒直径 3.2m。原方案钢护筒底口位于圆砾层或卵石层。 钢护筒的施工采用 DJZ-240 振动锤进行振沉。 现场实施中，发现地层摩阻力过大，北岸主墩基桩钢护筒入土深度平均 8.1m（南主墩 6.5m），钢护筒底口落在中粗砂层,与设计偏差较大。为保证桩基施工质量，项目部在总公司的支持下经过调查研究及技术分析，计划于2015年12月11日在北岸Z3-2#桩位处进行空气帷幕法钢护筒首件工程施工。通过钢护筒外侧预埋的喷气管向外喷射压缩空气，利用空气上升时扰动钢护筒外壁的砂层，形成一层空气帷幕，以降低钢护筒与四周土层的摩阻力，加快下沉的速度。二. “空气帷幕法”钢护筒振沉施工工艺1、

3、工艺流程钢护筒制作底节护筒刃脚加工及焊接输气管道安装运输至现场吊车起吊第一节悬挂在钢平台上第一、二节护筒对接（输气管道对接）钢护筒置于河床连接输气管道，启动空压机，观察翻浆情况切断输气管道对接第三节钢护筒连接输气管道开启振动锤，同时启动空压机开始输气护筒整体振沉至设计标高进入下一根钢护筒振沉施工。步骤一：测量放样，利用已搭设好的辅助施工平台及外侧支承桩，在钢管桩顶上安装定位导向架。步骤二：导向架就位后，吊车起吊第一节钢护筒就位，在第一节钢护筒上部焊接临时牛腿使护筒悬吊在导向架上；起吊第二节钢护筒，与第一节钢护筒对接，对接过程中，吊车一直提吊第二节钢护筒。步骤三：第二节钢护筒对接完成后，经现场技

4、术人员检查合格后，起吊整根钢护筒，解除承重牛腿，并缓慢下放钢护筒至河床。连接输气管道，启动空压机，观察翻浆情况，试验经检查合格后切断输气管道。步骤四：将输气管道与第三节钢护筒对接后，吊车起吊第三节钢护筒，在与第二节护筒对接完成并检查合格后，将振桩锤吊起移至桩顶处，完成夹桩后振桩锤缓慢将钢护筒插入到土层，启动空压机开始输气,将护筒振沉至设计深度。 2、钢护筒加工制作主墩基桩钢护筒采用=14mm、=20mm 钢板卷制而成，护筒外径比桩径大 40cm，护筒直径为 320cm，钢护筒顶标高为+15.5m。3、空气幕的设计空气幕由钢护筒外壁上布设的气孔、水平风管、竖向风管组成。当钢护筒进入土层2-3m

5、时,开启对底层水平通气管输气，第二层水平通气管入土 1-2m，开始对第二层水平通气管输气。开启空气幕前先开启振动锤。由平台上的空压机将高压气体经预埋的竖向风管、水平风管、经气孔向外喷射,喷射出的高压气体扰动砂层使砂土液化，喷出的空气沿着护筒外壁不断上升形成空气帷幕,即可减小土壤对钢护筒的摩阻力,使钢护筒很快下沉。停止送风后,钢护筒与土壤之间又恢复了原来的摩阻力。为保证钢护筒下沉过程中，喷气孔不与土体发生摩擦而破坏，并保证钢护筒底口不发生卷曲，钢护筒底口设置刃脚进行加强，喷气孔设置在刃脚顶面，不与土体直接接触。空气幕示意图4、通气管道安装钢护筒刃脚焊接完成后，经检查合格的，进行竖向通气管道的安装

6、。通气管道采用48×3.5mm 小钢管制作，与水平通气管道连接并焊接密封。通气管道外设置一层保护层，保护层采用14a 型钢制作，型钢反扣通气管道，并间断焊固定在钢护筒侧壁，焊缝要求每隔 15cm 焊接 5cm 焊缝。为保证通气管道在保护层中稳定，在通气管道上下端采用橡胶把通气管与14a间的空隙填塞密实。通气管道安装完后，需对通气管道进行通气试验，检查喷气孔出气效果，把管道中在焊渣等清扫出去，防止正式施工时堵塞孔道。喷气孔面层设置一层 5mm 厚橡胶，对应喷气孔切割十字缝，以防砂土进入，堵塞管道。通气管道在钢护筒拼接时，需进行对接，对接时采用焊接方式，焊缝需饱满、不能有沙眼、漏气。通气

7、管道拼接后，安装保护型钢。三、“空气帷幕法”实施步骤1、 钢护筒加工下发设计图纸对设计图纸进行复核按照图纸准备材料按图纸进行下料焊接钢护筒韧脚焊接引气管及定位型钢2、 钢护筒转运钢护筒就位钢护筒吊点设置钢护筒起吊钢护筒吊装至板车钢护筒转吊到驳船钢护筒吊装至施工平台。3、 钢护筒下沉前准备工作准备空压机、气瓶及管道对转运到位的护筒进行检查验收对钢护筒的通气情况进行检查验收并做相关的检验工作（主要包含各接头部位是否漏气、出气口是否能够正常排气、排气压力是否能够满足施工要求等）（同时对于不确定的问题及时发现并反馈）对检查和试验的情况做好记录工作，并进行分析，对存在的问题进行整改。4、 钢护筒振沉导向

8、架改制完成钢护筒就位焊接限位牛腿钢护筒对接引气管对接钢护筒试通气检测接头质量钢护筒下放至河床接第三节钢护筒同理对接完成后检查检查合格后接通气管，并安装振桩锤最后一次检查通气情况护筒开始振沉，通气管全程通气。5、 钢护筒振沉完成后续工作检查钢护筒下沉的垂直度计算钢护筒的入土深度观察不同深度下排气的情况观察在不同深度下气压表的压力，做好准确的施工记录工作分工况进行统计。6、钢护筒输气试验（1）、试验目的： 验证管道的整体通气情况，检验组成输气管道的各部分元器件是否正常工作，检查项目包括所有连接处接头、阀门、压力表、输气软管、竖向输气小钢管、水平输气通道、出气孔等，检验标准包括有无漏气、堵塞现象；

9、清除输气管道内的杂物，如粉尘、焊渣、泥砂等；气压检验，检查主出气管道及分管道的压力表在不同输气工况下的气压；均匀性检验，检查水平输气管道上的出气孔的出气是否均匀。（2）、试验说明输气管道整体以输气软管与输气钢管接头为界限可以分为两部分，第一部分为从空压机出气口开始，经过储气罐后由一条主输气软管变为8条分支输气软管终止；从钢护筒上固定的输气钢管（包括水平与竖直）开始至钢护筒最底层水平输气管道（即刃脚）终止为第二部分。气压表及管道阀门设置情况：空压机气压表1个、阀门一个，储气罐气压表1个、阀门1个，主输气软管气压表1个、阀门一个，8条分支输气软管设置气压表共2个（每层水平输气各设置1个）、每条设置

10、阀门1个共8个。机械配置及参数：空压机型号：XP825WCV，容积流量:23.8m³/min ，排气压力：8.6Mpa ，额定功率：194KW ，重量：4300Kg ，尺寸：4600*2100*2200mm。储气罐型号：3/0.8，设计压力:0.84Mpa，工作压力：0.8Mpa，试验压力：1.05Mpa，容器净重：731Kg ，容积：3m³。对每条分支输气管道分别编号为1-8#，方便控制输气管道第二部分中的第一层与第二层水平输气钢管分别送气。（3）、试验过程设备与输气管道整体试验：2015年12月4日，空压机与储气罐转运至北岸主墩加宽平台，输气管道第一部分拼接完成，开始进

11、行设备与输气管道整体试验。空压机与储气罐经过试验确定运行正常，能达到自身额定设计参数。管道通畅，无空气泄露现象出现，阀门可以在设计压力下完全封闭，压力表等元器件能正常显示压力读数且能够归零。输气管道第一部分的压力试验：2015年12月4日，进行了无负荷压力试验，即仅对管道的第一部分输气，在不同阀门的开关状态下观察记录压力表的读数。试验数据如下：对输气管道第二部分送气清洁管道：2015年12月6日，现场将每条输气软管编号并且将输气软管与钢护筒的竖向输气钢管连接，在1号和7号管的连接处各装设了一个压力表，分别对上下层水平输气管道内空气压力检测。管道编号顺序：上层水平管道对应5，6，7，8号输气软管

12、，底层水平管道对应1，2，3，4号软管。钢护筒下层水平通道（刃脚）侧面预留的直径2cm清渣孔，用以清除粉尘、锈渣等杂物。对管道输气15min后，在切开的孔中有大量锈渣被吹出，待无杂物吹出5min后，封闭清渣孔。输气管道整体压力试验：2015年12月7日，进行了输气管道整体送气试验，本次试验模拟护筒入土后的各管道输气情况，测得压力表数据如下：试验数据表明，在开1-4#管道时主输气软管的气压为0.5Mpa，分管的气压为0.37Mpa，能够满足气幕法振沉钢护筒施工要求。水平输气钢管上出气孔的出气均匀性试验：2015年12月7日，对水平输气钢管的出气孔进行了出气均匀性测试，本次试验模拟各出气孔洞在入土

13、后的出气均匀性，试验过程中经测试发现各孔洞出气量无较大偏差，能够满足钢护筒振沉施工要求。五、资源配置及施工安排1、 施工总体安排针对主墩未施工的11根钢护筒，拟采用空气幕施工方案进行施工，已施工但未达到要求的13根钢护筒将采用钢护筒跟进方案进行施工。施工进度安排：2、 人员配置及分工工作小组结构图（1）、主要人员分工组成主要人员负责内容组长XXX钢护筒气幕下沉工作的全盘规划工作，落实各个责任人的工作副组长副经理现场工作施工人员及机械设备的协调、调配工作，同时按照既定的要求开展相关工作，并及时反馈出现的问题总工相关工作的技术准备工作，明确工作任务，工作目标，落实各相关人员的任务组员XX钢护筒气幕

14、下沉工作的数据处理工作，指导相关人员及时收集现场试验数据，并对数据进行处理XXX对钢护筒气幕下沉工作进行现场质量控制，主要检查钢护筒气幕下沉过程中的质量工作，主要包含各气管接头，焊接接头及设计到气幕下沉的所有工作的质量检查工作，并做好相关检查记录工作XXXX按照施工要求及时购买相关的配件，做好整个工作的物资机械保障工作XXXX现场施工机械的生产安排及调配工作，做好机械设备保障工作XX XX负责现场测量、放样、监控等相关工作XX主要负责钢护筒加工工作，并在加工过程中对钢护筒的质量进行检查，确保钢护筒各通气孔能够通气，并防止杂物进入气管。同时在现场做好相关施工数据记录工作XXXX主要负责现场施工质

15、量管理工作，配合初金龙对钢护筒整体质量进行检查，并对各个做好相关记录工作，确保能够收集足够的照片和试验数据XX负责钢护筒空气幕施工的实施工作，配合项目部相关部门开展钢护筒空气幕下沉工作，并及时反馈相关意见（2）、现场施工组织结构：现场施工人员配置一览表作业队安全员作业班长副班长工种电工吊装工电焊工普工钢护筒加工队1名各1名1名2名10名2名北侧钢护筒振设队1名各1名1名2名4名2名3、 材料进场情况钢护筒主材由公司统一购买，目前已进场，通气管等辅助材料由项目就近购买，进场材料均需满足要求。4、 主要施工设备及机械振桩锤全站仪1台水准仪1台六、质量保证措施遵循全面质量管理的基本观点和方法，开展全

16、员、全过程的质量管理活动建立施工质量保证体系，并在体系运行过程中不断完善。在具体的施工过程中，坚持“预防为主、综合治理”的管理理念。推行各级质量责任制和工序岗位责任制。优化施工理念，细化技术工序，严格技术操作。实施严格的工序过程质量控制，尽力消除影响工程质量的各种不利因素，确保本工程的最终质量目标的实现。1、 严格执行“三检”施工过程严格执行“三检”制度，即“自检、互检、专检”，做到施工技术员与质检工程师独立工作。自检：指现场施工操作者完成本工序后由工班长按图纸、工艺标准要求进行检查。互检：指项目派驻现场技术员对该工序的检查，检查合格后通知质检工程师检查。专检：指项目质检工程师的检查，检查合格

17、后通知驻地监理检查验收。2、 做好质量检查与验收施工过程中，必须严格按制定的工艺施工，质检员负责现场督导，检查工艺执行情况。执行中须调整的工艺，报技术部批复后才能实施。3、 专项方案质量管理措施 钢护筒加工质量管理措施 原材料均要附有制造厂的质量证明书或验收报告单。工地试验工程师，并按有关规定对购入的钢材进行检验。在运输和贮存过程中防止锈蚀、污染，避免压弯，按级别、规格分批堆置在堆场内，并悬挂识别标牌。 进行制作及焊接的电焊工应持证上岗，焊缝应饱满、均匀，焊缝质量应符合规范要求，并严格按电焊工的操作规程进行操作。对接焊时应先坡口处理，焊缝厚度不小于母材厚度。 钢护筒外周长±0.5%，

18、且不大于10mm，椭圆度±0.5%d，且不大于5mm。桩纵轴线的弯曲矢高不大于桩长的0.1%，并不得大于30mm,相邻管节对口的板边高差不超过5mm。 钢护筒成品外观表面不得有明显缺陷，当缺陷深度超过1cm时应给予修补。  钢护筒制作完成后安排专人对焊缝、纵轴线、壁厚、接缝等进行检查，对存在缺陷处及时进行整改，对不符要求的严格把关。 钢护筒应按不同的规格分别堆放。堆存形式和层应安全可靠，避免产生轴向变形和局部压曲变形。  钢护筒在起吊、运输和堆存过中，应避免由于碰撞、磨擦等原因造成管端变形。吊运时应使各吊点同时受力，徐徐起落，减少冲击。 钢护筒现场对接时，调节好与

19、前一节钢护筒的对位，确保整体倾斜度顺直，且小于0.5%。接口平缓过渡，错台小于5mm，确保接口的缝隙为2-3mm。接口处的浮锈、油污等杂物必须清理干净。焊接应采用两人对称施焊。焊接应采用多层焊，各层焊接的接头必须错开，且焊渣应清理干净。焊缝应紧密、均匀，不得有裂缝、未焊透、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷。 空气幕系统加工与施工质量管理措施 刃脚孔道加工时，下料按图纸进行，焊接须严密，不得漏气。 每个竖向通气孔需安装单独阀门，接口采用焊接，且需进行气密性试验。 通气管道必须牢固的固定在钢护筒上，防止在钢护筒振沉过程中，脱焊、脱落。 施工前对空气压进行检查，保证其能正常工作，同时检查空压机出气量、气压值等

20、，是否满足施工需要。 空压机同时给四根竖向管道供气，采用软管连接，施工中要保持软管顺直，不得曲折；接头要牢靠，紧固要到位。 钢护筒出厂前，应对通气管道进行试验，确定每个喷气孔能正常工作。 钢护筒现场拼接时，通气管道应浇灌清水，防止河水从底端夹砂进入孔道，堵塞喷气孔。 钢护筒振设施工质量管理措施 在振动过程中，振动锤、夹桩器必须连接可靠，其中心与护筒中心、钻孔桩中心应尽量保持在一条直线上，偏差控制在5cm以内。 第二节钢护筒接装完成，护筒着床后，需对护筒进行认真精密测量，根据测量结果进行细致调整，测量时可在平台上同时设点，以便于测量交汇，插打过程中通过测量来控制护筒的位置和标高。 钢护筒下沉过程

21、中用线垂检查其竖直度，保证自身稳定性后再用振动下沉。 钢护筒在下沉3-5m时，开启空气幕系统，空压机对管道供气1min后，且钢护筒侧壁有明显的气泡翻滚现象，再继续进行钢护筒下沉作业。 若钢护筒下沉困难，不能下沉至设计标高，则采用钻机扫孔到钢护筒底部后，内套钢护筒跟进下沉，内套钢护筒3.0m，采用135kw振动锤直接振沉。六、安全保证措施1、 施工中安全管理措施XX大桥跨越北江，通航等级为级，来往船只较多，如何保障船舶的航行安全及钻孔平台防撞难度比较大，尤其是夜间的安全控制至关重要。项目部根据现场情况，联系航道管理部门在施工区域范围内设置临时警示灯或航标灯，同时与海事管理部门联系发布航行通告，实

22、行航道管制；提醒过往大型船只注意安全、减速慢行通过施工水域。本工程工程量大，在常规安全技术保证措施的基础上，制定适合本工程的特殊安全措施，做好施工水域安全警戒、伤病人员急救、工程应急抢救等工作，使整个工程的施工安全处于受控状态。 检查警示灯、路灯线路及灯泡的完好情况，发现损坏的及时修复； 为防止过往船只碰撞钻孔平台，在钻孔平台航道侧，船只过往较为频繁的部位设置标志避免发生碰撞事故； 对钻孔平台面板和防滑钢筋发生翘曲或损坏的部位，及时修复或更换； 对钻孔平台焊缝脱落处进行加强补焊； 对栏杆在施工过程中损坏部位及时修复，并对栏杆的警示漆不明显区段进行重新刷漆。 水中作业，必须穿救生戴安全帽，高空作

23、业人员必须系安全带。 在已搭设好的钻孔平台上安装航标灯（和海事部门协商），以便船舶的航行。 在钻孔平台两侧适当距离配备几个临时用的救生圈，并配备两艘交通船。 注意做到钻孔平台上重型机械、车辆行驶的安全指挥，并做好桥面护栏防护网、标识牌、警示牌的安装工作。 安排专人负责定期测量钢管桩处河床冲刷深度，若发现局部钢管桩冲刷深度较大，采取回填沙袋或在外侧插打加强钢管等措施进行处理。若发现整个河床冲刷深度较大，应及时上报业主，并按专家提出的方案进行处理。以确保钻孔平台使用安全。2、 雨天及大风期的施工安排 雨天及大风期施工准备 项目部成立防灾领导小组，负责组织雨天及大风期施工的生产、技术、质量、安全管理

24、和物资的供应，负责雨天及大风期施工协调组织。 制定应急预案，成立抢险小分队，加强与驻地办、河道局、当地安全主管部门、气象台的信息交流与共享，适时组织演习，提高处理突发事件的反应速度和处理能力。 成立施工紧急抢险队，抢险队在阴雨天要做好应急准备。 施工人员配备雨衣、雨裤；现场准备必要的遮雨设施，配备测风仪等工具仪器，保持通讯畅通。 各种机械用电设备、配电箱均做好防雷接地工作，做好遮盖防雨并接好零线和漏电、断电保护设备。 物资仓库等做好全面检查，防止渗漏，材料堆场准备好各种防雨覆盖措施。 雨天及大风期施工措施 大风大雨期间停止钻孔施工作业。 雨后恢复作业前要先对电气设备等进行检查，有损坏现象及时修

25、复。 当获悉工地区域内48小时内可能有8级以上大风预报时，服从当地防灾领导机构的统一指挥，统一调度。并及时用对讲机通知各工点停止生产，迅速按统一布置开展工作。 大风来临之前，施工机械驶回机械停放区放好，并离有一定安全距离；物资、设备、车间加固、材料转移。起重机械在大风来前停止作业，拉好抗风缆，收起吊钩。3、 溺水应急救援施工作业容易发生作业人员的落水事故，因此，应重视人员落水应急处置措施的落实，确保作业人员落水后的及时施救。 施工作业前，应对工作船上的作业人员进行防落水及其它方面的安全教育，必要时进行演习，重要岗位应任用水性好的员工。 所有施工人员必须穿救生衣，施工船舶须配置足够数量的救生衣和

26、救生圈；施工人员严禁穿拖鞋进行进行施工。 参加作业的船舶应配备救生圈、绳索等救生设备器材，并确保完好。平台四周或作业船通道旁放置救生圈，随手可取。 当发现有人落水时，应及时用救生圈、绳索、竹竿或木板等有效工具以及通过水下潜水员协助尽快救援上岸。如下水游泳抢救，要从溺水者背后靠拢，推动溺者，不要迎面接近；若溺者一旦紧抱救者无法挣脱，可向后推他的脸或捏住他的鼻子使他松手。 特别注意，营救落水人员时，应根据河面风浪情况尽量让落水人员在下风舷侧获救上船，并注意尽量避免伤害落水人员。救援过程中，抢险人员也应做好个人防护措施。 将伤员抬出水面后，应立即清除其口、鼻腔内的水、泥及污物，用纱布（手帕）裹着手指

27、将伤员舌头拉出口外，解开衣扣、领口，以保持呼吸道通畅，然后抱起伤员的腰腹部，使其背朝上、头下垂进行倒水。或者抱起伤员双腿，将其腹部放在急救者肩上，快步奔跑使积水倒出。或急救者取半跪位，将伤员的腹部放在急救者腿上，使其头部下垂，并用手平压背部进行倒水。并立即拨打120急救电话与医院救护中心取得联系，详细说明事故地点、严重程度，并派人到路口接应。同时电话报告项目部。 呼吸停止者应立即进行人工呼吸，一般以口对口吹气为最佳。急救者位于伤员一侧，托起伤员下颌，捏住伤员鼻孔，深吸一口 气后，往伤员嘴里缓缓吹气，待其胸廓稍有抬起时，放松其鼻孔，并用一手压其胸部以助呼气。反复并有节律地（每分钟吹1620次）进行，人工呼吸不可间断，不能轻易放弃抢救，直到恢复自主呼吸或其他表现已表明无法挽救为止。经现场抢救基本恢复的溺水者，也应送医院观察，以免延误肺并发症的诊治。 心跳停止者应先进行胸外心脏按摩。让伤员仰卧，背部垫一块硬板，头低稍后仰，急救者位于伤员一侧，面对伤员，右手掌平放在其胸骨下段，左手放在右手背上，借急救者身体重量缓缓用力，不能用力太猛，以防骨折，将胸骨压下4厘米左右，然后松手腕（手不离开胸骨）使胸骨复原，反复有节律地（每分钟