防撞墩施工方案

K1+478～K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分

宁波市环城南路快速路工程跨奉化江大桥

防撞警示设施施工方案（修改版）

【1】工程概况

宁波市环城南路快速路跨奉化江大桥分两幅上下行布置，两幅桥梁分别

位于已建芝兰桥的两侧，两侧桥梁轴线与已建芝兰桥的轴线距离均为33.5m，

边缘距离为4.3m，拟建桥型为中承式系杆拱桥，刚拱柔梁体系，拱肋采用提

篮式，拟建大桥主跨采用一跨过江，通航净空高度为14m。已建芝兰桥为三

跨过江，主跨桥墩位于奉化江河道内，通航净空高度仅为4.5m，故已建芝兰

桥将成为通航船舶的视觉盲点，因此必须在拟建跨奉化江大桥上下游设置相

应设施，确保通航安全。

根据本桥梁工程通航论证研究报告的要求，为确保航道的通航安全，保

护已建芝兰桥的安全，需要在已建芝兰桥主跨桥墩上下游两侧位置设置防撞

墩警示设施。

防撞墩所有钢结构钢材均采用Q235B,防撞墩结构采用了三根Φ800×16

钢管桩，根据设计水位的要求，钢管桩顶标高为3.5m，桩长30m，桩底标高

为26.5m，桩端进入5d粘土.粉质粘土持力层，在桩顶以下15m范围内用砂

填充密实。三根钢管桩以中心距3m的等边三角形布置，桩与桩之间设置Φ

300联系钢管，使三根桩形成整体受力结构。其中布置在外侧的两根桩，桩

上设置了DA3001500H型橡胶护舷，单根桩从桩顶至设计低水位共设置2套

橡胶护舷。为布置太阳能警示灯，在桩顶设置了一块钢板平台，平台中心位

置设置一只太阳能警示灯。钢管桩河床以上贴红白相间超强进口反光膜，作

为安全警示标志，同时在拟建桥梁上部结构上下游两侧面设置船舶超高航行

自动检测报警系统。为考虑防撞墩的耐久性，钢管桩自桩顶以下12m范围内

做防腐处理。

防撞墩平面布置图如下：

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防撞墩平面布置图

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【2】施工方案

〖2.1〗成桩工艺流程

2.1.1打桩船驻位

1、沉桩施工安排原则为打桩船用最小移动频率，可将一个试桩区域的基桩

施打完毕。

2、施工前对打桩船的锚机、锚缆进行检验调整以满足施工要求。打桩船抛

6根锚缆，悬挂锚重7t的海军锚和丹福士锚各3口，缆长约500m，缆径47.5mm，

两口10t锚备用。施工中用起锚艇辅助下锚布缆，缆绳布置注意前锚缆不能出现

蹩桩现象，做好锚漂标志；另外，沉桩过程中应根据潮位变化适当调整锚缆的长

短。满足船舶定位的需要。为防止在意外情况下打桩船因走锚而撞击已打完桩的

现象发生，打桩船抛锚驻位须考虑涨潮落潮和盛行季风影响。并通过调节船内压

舱水保持船体姿态。

2.1.2运桩方驳就位

运桩船定位于试验墩的垂直于轴线方向，由方驳108给其在打桩船左前定位

（主钩在桩头方）。

2.1.3移船吊桩操作要点

锚缆布设完毕，缓缓移船靠近运桩驳取桩。捆桩采用自锁压扣法，即将钢丝

绳在桩上多绕一圈，相互压住。当桩水平吊起后，在重力作用下，锁扣将自行压

紧，在立压过程中，扣也不会滑动。大管桩起吊时，平稳起吊到一定高度，上部

和中部吊点的大钩带劲回收，下部吊点的大钩缓缓放松，进行立桩，锤、替打同

步上升，立桩完毕，适当调整桩架的倾斜度和替打的高度，使上口嵌入替打，此

时将连接下部吊点的大钩缓缓放松并解除，然后移船就位，吊立桩过程中，避免

发生桩滚动和碰撞，以免碰伤桩。吊桩采用四点吊，吊点布置如图所示：

2.1.4立桩入笼口：

桩平稳起吊到一定高度后，吊上部吊点的大钩带劲回收，吊下部吊点的钢丝

绳缓缓放松，进行立桩，锤、替打同步上升，立桩完毕，适当调整桩架的倾斜度

和替打的高度，使上口嵌入替打，此时将连接下部吊点的大钩缓缓放松并解除，

然后关闭抱桩器或背板。

2.1.5桩和替打自沉：

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桩定位完毕，桩架工解除下部捆桩的钢丝绳和连接锤和替打的钢丝绳，主钩

缓缓下放，让桩和替打在自重作用下下沉，下沉完毕，观察桩位偏差，根据桩位

偏差适当调整桩位。

2.1.6压锤：

桩自沉完毕后，进行压锤，并观察桩的偏位，若发现桩位偏差过大，则应起

锤并根据偏位情况适当调整打桩船锚缆，然后重新压锤。

2.1.7锤击施工

打桩船调整好自身的水平、位置和桩架垂直度后压锤和替打，GPS再次观测

桩的偏位、扭角和垂直度，确定各项控制数据完全达到设计要求时，可以开始锤

击。

2.1.8锤击原则

打桩初时，起锤应轻压或轻击数锤，落距应较小，观察桩身、桩架、桩锤等

中心轴线一致后，方可转入正常施打，以避免偏心锤击。锤击沉桩过程中，宜采

用重锤低击，特别是桩由硬土层进入软土层时，应改用低落距锤击；以确保桩的

承载力在设计要求的停锤贯入度下达到设计承载力，无额外原因，锤击要保持连

续，以免土壤恢复而增加其对沉桩的阻力。

2.1.9溜桩处理

如发现施工区域有可能遇到溜桩土层或稳桩标高异常时，在正常开始施打之

前，先用空锤自由落体状态击打几锤，待到沉桩稳定或无异常变动情况下，方可

用低档开锤，锤击一段时间后方可按正常档位锤击，或达到该土层时开一档锤击，

减小锤击能量。

2.1.10停锤标准及质量控制

桩尖在设计高程以上时贯入度3.5mm/击，至设计高程及以下时，贯入度

5mm/击，但桩总入土深度＜30m时需与设计研究解决。

〖2.2〗防撞墩施工

防撞墩施工流程：

防撞墩钢管桩→联系钢管→斜撑→防撞墩钢管内填充黄沙→钢面板→钢管

栏杆→橡胶护舷安装→超强反光膜张贴→警示灯柱安装→船舶超高航行自动检

测报警系统安装

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2.2.1防撞墩钢管桩沉桩

打桩船上布设两台GPS流动站采用RTKGPS模式，配合两台倾角传感器实时

监控船体的位置、方向和姿态，同时利用两台免棱镜激光测距仪实时校正基桩的

平面位置，与设计标高处坐标比较，从而得到船体的移动方向和移动量。据此指

挥打桩船调整锚缆移动船位，直至桩位达到允许要求，方可进行沉桩。

桩顶标高由安装在桩架上的高程监测系统实时测定。通过测量下沉量，配合

“锤击计数器”记录打桩锤击数，进行打桩贯入度的计算。

当施打每墩第一根桩时，应采取二次开GPS主机（即第一次定位后关闭GPS，

再重新开启GPS），如两次的桩位数据偏差情况一致，则可以下桩，或者事先在

打桩船上测放两个点，实际打第一根桩时，定位完成后，用GPS背包测出这两

点的坐标，据以推算出桩位坐标，若两预定桩位互差满足要求，则可下桩。

2.2.2防撞墩联系钢管安装

钢管桩基础沉桩完成后，通过测量仪器通测钢管桩基础顶标高，按照设计要

求处理钢管桩高程，完成后利用钢尺测量出联系钢管焊接位置并放线，联系钢管

吊装前在岸上配切好，待放好线后利用吊机安装。

防撞墩联系钢管安装

2.2.3斜撑安装

斜撑用材为［18，联系钢管安装并焊接完成后在防撞墩钢管桩与联系钢管内

夹角处焊接节点板，随后在节点板上焊接斜撑槽钢。

斜撑槽钢安装

2.2.4防撞墩钢管桩内填充黄沙

钢管桩及所有联系钢管及斜撑焊接完成后即可按照设计要求在钢管桩内填

充黄沙，该工序均利用卸料漏斗通过吊机辅助完成。如右图：

2.2.5联系钢管顶面钢面板铺设

将预先配切好的钢面板直接铺设在联系钢管上焊接即可。

2.2.6防撞墩钢管周围栏杆安装

在已经安装就位的钢面板及钢管桩封头板上根据设计图纸放出栏杆定位线，

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将加工好的栏杆安装就位。

2.2.7橡胶护舷安装

本工程采用的橡胶护舷型号为DA300-1500H，其中布置在外侧的两根桩，

桩上设置了DA300-1500H型橡胶护舷，单根桩从桩顶至设计低水位共设置2

套橡胶护舷，橡胶护舷利用焊接在钢管桩上的螺栓连接即可。示意图如下所示：

橡胶护舷安装示意图

2.2.8红白反光膜张贴

本工程采用的反光膜为超强进口反光膜，红白相间，宽度为62cm，共计5

道。实物示意图如下所示：

连接

橡胶

反光膜张贴完成示意图

2.2.9警示灯柱安装

警示灯柱为专业生产单位事先加工完成的成品，灯柱底座为螺栓连接，利用

吊机将灯柱吊装就位后调整灯柱垂直度，精确调整后即可用螺栓连接固定。

警示灯柱安图警示灯调试示意图

2.2.10船舶超高航行自动检测报警系统安装

由于船舶超高航行自动检测报警系统安装位置在奉化江大桥主跨上部结构

上下游两侧，待奉化江大桥主跨上部结构施工完成后才能进行安装。

【3】质量控制

〖3.1〗材料采购

防撞墩结构所包括的所有材料均应从专业厂家采购，对采购的材料应有出厂

证明及质保书，进场后的材料先有施工单位质检人员进行验收，合格后再由监理

工程师进行检验，检验合格后的材料建立挂牌制度，按规格、品种等分类堆放整

齐，随即投入使用。

〖3.2〗施工质量

（一）钢管桩施工

1、钢管桩拼装定位，应在专门平台架上进行。台架应平稳、稳定。管节对

口应保持在同一轴线上进行。多管节拼装应减少累计误差。管节对口拼接时，相

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邻管节的焊缝必须错开1/8周长以上。钢管桩成品外表不得有明显缺陷，当缺陷

深度超过公称壁厚的1/8时，应予以修补。

2、焊接前将焊接坡口及其附近20mm~30mm范围内的铁屑、油污、水气和

杂物清理干净。焊接应按焊接工艺所规定的方法、程序、参数和技术措施进行，

以减少焊接变形和内应力，保证质量。焊缝等级为二级标准，各钢结构焊缝均采

用超声波探伤进行内部缺陷检验。

3、本工程钢管桩应采用重防蚀涂层防腐工艺，措施如下：

（1）底层：富锌漆，平均涂层厚度75μm；

（2）中间层：环氧云铁涂料，平均涂层厚度400μm；

（3）面漆：厚浆型聚氨酯涂料，平均涂层厚度300μm。

4、涂底前应将钢管桩表面的铁锈氧化层、油污、水气及杂物清理干净。钢

管桩采用喷丸或喷砂等工艺除锈，除锈质量必须达到Sa2.5级要求；

5、钢管桩的涂底应在工厂进行，涂装范围为桩顶标高以下12m。现场拼接

的焊缝两侧各100mm范围内，在焊接前不涂底，待拼装焊接完成且除锈后再行

补涂，钢管桩现场焊缝除锈质量应达到St3级要求。

6、在运输和吊运过程中涂层有破损时应及时修补，修补时采用的涂料应与

原涂层材料相同。

7、钢管桩在起吊运输和堆存过程中应避免由于碰撞摩擦等原因造成涂料破

损、管端变形和损伤。

8、沉桩时如桩顶有损坏或局部压屈应予割除并接长至设计标高。

9、钢管桩沉桩过程中，为保证钢管桩沉桩垂直度，利用两台全站仪（互成

90°）对钢管桩进行纠偏，达到设计高程为止。

10、防撞墩钢管桩施工，应采用桩底标高和贯入度双控，根据施工经验，最

后50cm贯入度控制标准以不大于10cm/3min。

（二）其余钢结构施工

1、本工程中钢结构在下料前均应进行喷丸除锈和喷涂保养底漆，预处理后

清除其表面丸粒及尘土。

2、除钢管桩外，其余钢结构表面均采用涂层防腐工艺，具体工艺措施如下：

（1）底层：富锌漆，平均涂层厚度75μm；

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（2）中间层：环氧云铁涂料，平均涂层厚度400μm；

（3）面漆：厚浆型聚氨酯涂料，平均涂层厚度300μm。

3、焊接要求

（1）焊接前必须严格检查钢材表面，应保证钢板已经过预处理，无杂质，

无尘埃，除锈应符合GB8923的规定，其表面清洁度等级应不低于GB8923标准

规定的1级。

Sa2/2

（2）为尽量减少焊接变形，采取对称间断交叉焊接法。

（3）手工焊接材料按国标相关要求，宜采用低氢型焊条，在施工条件允许

的情况下，尽可能采用双面焊接。

（4）各钢结构焊缝等级为二级标准，采用超声波进行焊缝检验。

（5）除施工图纸已有注明外，其余钢结构焊接按下表，对应两焊接件中较

薄板的厚度选取焊喉值或焊脚高度。

焊接控制指标表

板厚（mm）焊喉值（mm）焊接高度（mm）

634

83.55

10~1257

14~16710

20811

（6）焊后必须检查表面是否光顺均匀，焊喉厚度是否达到要求，有否气孔，

如有这些缺陷时应重焊及补足，对于重要焊缝必须经射线或超声波探伤后满足国

标相关要求。

【4】工期安排

2011年6月上旬：施工准备，钢管桩下料及打桩船进场停驻。

2011年6月中旬8月：防撞墩施工；

2011年8月底：防撞墩施工完成，打桩船退场。；

【5】航道管理

〖5.1〗施工原则

打桩船停驻充分考虑对航道的影响，尽量不占用航道。

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〖5.2〗打桩船对航道的影响

防撞墩钢管桩呈正三角形布置，最外侧（江心侧）一根钢管桩外边缘距离芝

兰桥跨中主墩为5m，并且整个打桩船布置完成后反应出打桩船均在芝兰桥跨中

主墩以外，即待施工的防撞墩结构及打桩船均不占用奉化江航道。

〖5.3〗通航安全管理办法

1、明确施工水域，并提前上报航道、海事管理部门，以保证安全。

2、做好航道的标识及维护，确保船舶及支架结构安全。航行标识根据

海事部门的要求设置，包括施工水域禁行标识、避让标识、减速通过标识等。

3、加强施工水域警戒及巡逻，尤其在大雾、夜间等能见度较低的时候，

对误入施工水域船舶及时发出警告。

4、打桩船前端设置2盏红色单闪警示灯，加强对航道警示标志、警示

灯的日常检查工作，及时维护或更换。

5、对于打桩船的停驻会形成奉化江水域的压缩，为此应优化施工组织

管理，提前做好各种准备工作并加快施工进度，尽可能减少防撞墩施工的时间，

有效快速的减少水域压缩影响的时间。

6、严格在核定的施工水域内作业，夜间施工作业照明灯应妥善遮蔽，

以免影响过往船舶航行安全。

7、落实值班制度，派专人值班，保持与海事和项目部的通讯畅通。

8、现场安全管理人员要经常与和港航、海事监督部门保持日常联系，定期

将工程进度及近期计划、设备等情况书面报港航监督处、港航部门和海事部门根

据施工需要安排巡逻警戒。

9、根据防撞墩施工图纸中气象条件可知：宁波地区多年平均风速为4.8m/s，

各月的平均风速变化范围在3.7~5.5m/s之间，6月最小，12月和1月最大，故

将防撞墩施工安排在5月-7月，尽量避开台风期。

【6】防台、防汛措施

1、施工中，加强收集天气情况，并及时传达到作业班组，以在灾害天气来

临前，做好相关防范措施；

2、同时建立动态报警信息，成立防台领导小组，当有台风警报时，立即启

动防台应急预案，组织人员提前安全有效的撤退。

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3、台风来临前，预先将小型设备放到工地仓库或其他避风地方，防撞墩施

工机械撤离施工平台，电箱用铁线绑牢，所有开关全部断掉，避免台风过后送电

时发生短路或触电事故。

4、防撞墩施工时，分别在两岸安排专人24小时值班，随时观察潮位变化情

况，现场值班人员与灾害天气收集人员随时保持联系，一旦发现有灾害天气迹象，

及时通知现场值班人员采取必要措施，以保证防汛安全；

7、本工程共有4座防撞墩，当每座防撞墩施工完成后，及时改变打桩船的

停驻位置，并上报水利及海事部门防汛墙有关