晋蒙黄河特大桥工程施工安全风险评估报告书

1、晋蒙黄河特大桥工程 施施工工安安全全风风险险评评估估报报告告 二二一五年四月十八日一五年四月十八日 晋蒙黄河特大桥工程 施施 工工 安安 全全 风风 险险 评评 估估 报报 告告 编制单位：四川川交路桥有限责任公司编制单位：四川川交路桥有限责任公司 评估小组负责人：汪碧云评估小组负责人：汪碧云 日期：日期：二二一五年四月十八日一五年四月十八日 晋蒙黄河特大桥施工安全风险评估小组人员名单晋蒙黄河特大桥施工安全风险评估小组人员名单 评估小组负责人评估小组负责人汪碧云汪碧云 公司总工程师公司总工程师 序号序号姓名姓名职称职称备注备注 1 1 汪碧云汪碧云高级道桥工程师高级道桥工程师曾经担任过项目经理

2、和总工曾经担任过项目经理和总工 工工1 1 唐仕政唐仕政高级安全工程师高级安全工程师 2 2 陈维兵陈维兵道桥工程师道桥工程师 3 3 詹世阳詹世阳注册安全工程师注册安全工程师 4 4 袁华明袁华明高级安全工程师高级安全工程师 5 5 何何 睿睿道桥工程师道桥工程师 6 6 汪银燕汪银燕机械工程师机械工程师 签名签名: : 序号序号姓姓 名名序号序号姓姓 名名 17 28 39 410 511 612 目目 录录 1.1 概 述 .3 1.1.1评估目的.3 1.1.2 评估依据.3 1.1.3 评估范围.5 1.1.4评估原则.5 1.2工程设计概况 .5 1.2.1工程规模 .6 1.2.

3、2地形地貌.6 1.2.3气象特征.7 1.2.4水文条件.7 1.2.5工程地质.7 1.2.6施工组织方案 .8 12.7工程特点与难点.19 1.3总体风险评估 .20 1.3.1总体风险评估思路 .20 1.3.2建立风险评估体系.20 1.3.3总体评估.22 1）风险赋值.22 2）风险分级.23 1.4专项风险评估 .24 1.4.1专项风险评估思路 .24 1.4.2施工作业程序分解 .24 1.4.3风险辨识 .26 1.4.4风险分析 .29 1.4.5风险估测 .34 1.5重大风险源风险评估 .42 1.5.1重大风险源风险评估思路.42 1.5.2风险矩阵的建立 .4

4、2 1.5.3安全管理评估指标 .44 1.5.4水上群桩施工风险评估 .45 1.5.5墩柱施工风险评估 .47 1.5.6支架现浇施工风险评估 .48 1.5.7钢梁悬拼施工风险评估 .51 1.5.8主墩施工风险评估.52 1.5.9桥梁重大风险源风险等级 .53 1.6风险控制措施 .53 1.6.1一般风险源控制措施及建议.53 1.6.2重大风险源控制措施及建议.65 1.7评估结论 .69 1.7.1重大风险源风险等级汇总 .69 1.7.2重大风险源存在部位及方式 .69 1.7.3评估结果分析 .69 1.1 概概 述述 1.1.11.1.1评估目的评估目的 公路桥梁工程施工

5、环境条件复杂，施工组织实施困难，作业安全风险高居不下，一 直以来是行业安全监管的重点环节。在施工阶段建立安全风险评估制度，通过定性或定 量的施工安全风险估测，能够增强安全风险意识，改进施工措施，规范预案预警预控管 理，有效降低施工风险，严防重特大事故发生。 施工安全风险评估是公路桥梁和隧道工程设计风险评估在实施阶段的深化和落实， 根据项目施工组织设计内容，辨识和评价该工程施工过程中可能存在的风险源的种类和 程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。其基本目的是贯彻“安全第一、预防为主 、综合治理”的方针，为公路桥梁工程施工阶段的安全管理提供科学依据，确保建设项 目施工期间实现安全生产，使事故和危

6、害引起的损失最少。 本次评估的目的是在对晋蒙黄河特大桥施工图设计、晋蒙黄河特大桥施工组 织设计等项目建设资料进行研究的基础上，根据同类工程建设过程中发生的相关安全 事故特点，辨识该项目公路桥梁工程施工过程中各项作业活动、作业环境、施工设备、 危险物品等所潜在的风险，并对其进行定性、定量分析，以求明确各类危险源的种类及 危害程度，进而从安全技术和组织管理等方面提出可行的安全对策措施，提高工程项目 施工期间的本质安全度，实现安全生产。 1.1.21.1.2 评估评估依据依据 （1 1）法律法规及政府文件法律法规及政府文件 中华人民共和国安全生产法（2014年中华人民共和国主席令第13号，自2014

7、年1 2月1日施行）； 中华人民共和国消防法（中华人民共和国主席令2008第6号，自2009年5月1日 起施行）； 中华人民共和国职业病防治法（中华人民共和国主席令2001第60号，自2002 年5月1日起施行）； 中华人民共和国道路交通安全法（2003年中华人民共和国主席令第8号，自2004 年5月1日起施行）； 中华人民共和国公路法（1999年中华人民共和国主席令第25号修改，自199 9年10月31日起施行）； 中华人民共和国特种设备安全法(2013年6月29日中华人民共和国主席令第4号,2 014年1月1日起施行。) 建设工程安全生产管理条例（中华人民共和国国务院令第393号，自200

8、4年2月1 日起施行）； 特种设备安全监察条例（国务院令第549号修改，自2009年5月1日起施行） ； 建筑起重机械安全监督管理规定（中华人民共和国建设部令第166号，自2008年 6月1日起施行）； 公路建设监督管理办法（交通部令2006年第5号）； 公路水运工程安全监督管理办法（交通部令第1号，自2007年3月1日起施行）。 关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行工作的通知（交质监发2 011217号，自2011年8月1日起施行）。 （2 2）技术标准及规范技术标准及规范 公路工程技术标准（JTG B01-2014） 公路工程施工安全技术规程(JTJ076-95) 公路隧道施工技

9、术规范（JTG F602009） 公路桥涵施工技术规范（JTJ 0412000） 公路工程质量检验评定标准（JTG F802004） 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程（JGJ88-92）、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程（JGJ130-2001） 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99） 建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009） 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002） 建筑设计防火规范(GB50016-2006) 建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）、 建筑工程安全检查标准（JGJ59-99）、 建筑施工高处作业安全技术规程（JGJ80-91）、 建筑施

10、工土石方工程安全技术规范（JGJ/T180-2009） 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ166-2008） 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001） 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ128-2000） 建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008） 建筑拆除工程安全技术规范（JGJ147-2004） 施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005） 龙门架及井架物料提升机安全技术规程（JGJ88-92）、 液压升降整体脚手架安全技术规程（JGJ183-2009） 液压爬升模板工程技术规程（JGJ195-2010） 生产过程危险和有害因素分类与代码

11、（GB/T 13861-2009）； 安全带（GB 6095-2009）； 安全帽（GB 2811-2007）； 起重机械安全规程（GB/T6067-1985） 机械设备防护罩安全要求（GB196-87） 交流电气装置的接地（DL/T621-1997） 用电安全导则（GB/T13869-1992） 有毒作业分级(GB/T12331-1990) 噪声作业分级(GB80-1995) 企业职工伤亡事故分类(GB6441-86) 施工企业安全生产评价标准（JGJ/T 77-2003）； 公路项目安全性评价指南（JTGTB05-2004） 安全评价通则(AQ8001-2007) 安全预评价导则(AQ80

12、02-2007) （3 3）晋蒙黄河特大桥项目设计和施工文件）晋蒙黄河特大桥项目设计和施工文件 1.1.31.1.3 评估评估范围范围 本次评价的重点是晋蒙黄河特大桥项目建设中的桥梁工程，通过逐一总体评估确定 风险等级后，对其中属于高度风险的桥梁工程进行专项评估，建立风险源普查清单，并 通过风险分析和估测，确定重大风险源及其风险等级，继而提出科学合理的对策措施及 建议，得出评估结论。 1.1.41.1.4评估原则评估原则 本次将按照国家现行有关劳动安全卫生的法律、法规和标准要求，对本项目进行评 价，同时遵循下列原则： （1） 严格执行国家、地方和行业现行有关劳动安全卫生方面的法律、法规和标准

13、，保证评价的科学性与公正性。 （2） 采用可靠、先进适用的评价技术，确保评价质量，突出重点。 1.21.2工程设计概况工程设计概况 1.2.11.2.1工程规模工程规模 晋蒙黄河特大桥项目是山西省高速公路网规划“三纵十二横十二环 ”第三横（灵丘河曲）的重要组成部分，路线起点在河曲县楼子营镇科村与已建的神 池至河曲高速公路顺接，此后路线向西北面布设，设罗圏堡大桥跨越纸房沟后，晋蒙黄 河特大桥跨越黄河后到达本项目终点，在内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗沙沟子村东 与大饭铺至龙口高速公路（规划）顺接。合同段起点桩号K99+470,终点桩号K104+335， 路线全长4.865公里，设计速度80km/h

14、，路基宽度32.0米，桥涵设计汽车荷载等级采用公 路级。 本项目沿线地形复杂，设计桥梁较多，全线包括特大桥1座，即晋蒙黄河特大桥；大 桥2座，即科村大桥、罗圈堡大桥；小桥2座，即晋蒙1号小桥、晋蒙2号小桥；汽车天桥2 座，各座桥与桥之间采用路基衔接。主线桥梁为整体式路幅桥梁，按左、右幅独立设计 ，上部结构主要采用连续刚构、预应力混凝土简支小箱梁或T梁，桥梁下部结构采用空心 薄壁墩、钢混凝土圆形柱式桥墩，桥墩基础多数采用钻孔灌注桩，晋蒙黄河特大桥横跨 黄河而设，部分桥墩位于江中、桩基较长，桥台采用肋板式、柱式桥台。 1.2.21.2.2地形地貌地形地貌 本项目区域位置为山西省河曲县科村至内蒙古自

15、治区龙口镇周家塔附近，线路跨越 我国第二大河黄河。 晋蒙黄河特大桥及其连接线工程中段为黄河河谷区，地势较为平坦，地形起伏小。 晋蒙黄河特大桥及其连接线工程后段所在的准格尔旗位于内蒙古自治区西南部、鄂尔多 斯高原东端、黄河中上游、晋陕蒙三省区交界处，地貌以丘陵沟壑区为主，素有“七山 二沙一分田”之称，地表沟壑纵横，全旗总面积7539平方公里。本项目终点位于准格尔 旗东南部龙口镇境内的周家塔、许家塔一带。 项目区地形总体来说两端高、中间低，高差约119cm，地貌景观经由黄土台地区，跨 越黄河河谷，后段经由河漫滩I级阶地到项目终点，本区微地貌有黄土梁塬、黄土峁、黄 土斜梁、黄土冲沟、黄土陡坡、基岩冲

16、沟、河流一级阶地、河漫滩、心摊、河床等。 1.2.31.2.3气象条件气象条件 项目区地处于晋西北黄土高原，地形起伏大、地表切割剧烈，桥梁跨越处以黄河河 谷地貌为主，引线为黄土地貌，总体属大陆性气候区。 （1）气温 项目区年平均气温8.8，1月最冷，月平均气温- 9，7月最热，月平均气温23，据河曲气象局观测资料显示，历年极端最高温度为40. 9，出现在2010年，极端最低温度为-32.8，出现在1998年。 （2）降水 项目区属温带大陆性季风气候，降水少，昼夜温差大，四季分明，冬季漫长，寒冷 少雪，春季温暖干燥多风，夏季炎热雨水集中，秋季短促凉爽。全年降水集中在7、8、9 三个月，多年平均降

17、水量447.5mm，最大年降水量715.3mm，最小年降水量204.2mm。 （3）霜期 无霜期为5 11月，194天。 （4）冻土深度 冻结期始于11月上旬，解冻期为3月中旬，最大冻土深度130cm。 （5）风速 项目区历年平均风速1.4m/s,历年最大风速24m/s，主导风向偏南。最大风速19m/s。 1.2.41.2.4水文条件水文条件 项目区域水系为黄河流域的黄河水系。 黄河是我国第二大河流，发源于青藏高原巴彦喀拉山北麓海拔4500m的约古宗盆地， 全长5464km，流域总面积1559km，在山西段多年平均径流量249.23亿立方米，年平均输 沙量1.161亿吨，项目K102+560K

18、103+880跨越黄河。项目跨越的其他沟谷为季节性流水 ，规模不大，对公路的影响较小。资料表明，各河流径流分布预期后地地区性变化相适 应，除受气候因素影响外，还受地质地貌、植被等自然条件的影响。 1.2.51.2.5工程地质工程地质 根据地质调绘与区域地质资料，项目出露地层有老至新依次为：二叠系上统石千峰 组（P2sh）、上更新统峙峪组（Q3s）与马兰组（Q3m）、全新统冲洪积物（Q4al+pl）。 项目区位于鄂尔多斯断块、兴县石楼南北向褶带的北端，区域稳定性较好。项目内构造 较简单，岩层较为平缓，产状一般200210510，节理较为发育，其中两组垂直 节理产状分别为：走向近SN，倾角近90；

19、280510。 项目区的不良地质作用和地质灾害主要表现为黄河冰凌；特殊岩石主要为湿陷性黄 土和崩解性岩石。 （1）黄河冰凌 黄河冰凌是指随着气温的下降，河水结成冰花，逐渐聚集在一起，如棉絮，似莲叶 ，相互拥挤，缓缓流淌，慢慢凝结这种现象。黄河流域东西跨越23个经度，南北相隔10 个纬度，地形和地貌相差悬殊，径流量变幅也较大。冬春季受西伯利亚和蒙古一带冷空 气的影响，偏北风较多，气候干燥寒冷，雨雪稀少。流域内冬季气温分布是：西部低于 东部，北部低于南部，高原低于平原。1月平均气温都在0以下。年极端最低气温：上 游-25-53，中游-20-40，下游-15-23。 （2）地基土液化 本项目的K10

20、2+400K105+000段地貌上属于黄河河谷平原区，地下水位埋深较浅， 路线以桥梁方式通过。项目区抗震设防烈度为VI度，且在地表水下20m范围内未揭露饱和 砂土或粉土，可不考虑地基土的液化影响。 （3）湿陷性黄土 湿陷性黄土为风坡积物，垂直节理发育，具大空隙，疏松多孔，渗透性强，在地表 多表现为黄土“喀斯特”微地貌：黄土陷穴、落水洞、天然桥、跌水槽、黄土陡崖、黄 土柱、串珠状落水洞等。根据探井取样，室内双线法试验，本项目湿陷性黄土分布的岩 石地层单位为马兰组Q3m，计算湿陷量488.5648.3mm，自重湿陷量80.75127.0mm，具 II级自重湿陷，厚4.510.5m。 （4）崩解性岩

21、石 桥址区二叠系上统石千峰组（P2sh）砂岩夹薄层泥岩在其原始状态被扰动后，与大 气和水相遇后易发生软化和崩解。根据AK102+704取样进行岩石崩解性试验，测定的耐崩 解指数Id：第一次循环Id1介于62.5%90.1%，第二次循坏Id2介于47.6%85.8%。 1.2.61.2.6施工组织方案施工组织方案 （1 1）晋蒙黄河特大桥总体施工方案晋蒙黄河特大桥总体施工方案 1) 桩基础施工 本项目晋蒙黄河特大桥河中912号主墩桩基受黄河冬期冰凌和汛期洪水影响，工期 非常紧张，黄河河中桩基础先搭设钻孔平台后采用旋挖钻孔（冲击钻孔施工作为备用方 案）施工，安排在2015年汛期之前完成河中主墩桩基

22、施工。晋蒙黄河特大桥引桥、科村 大桥、罗圈堡大桥河滩及干处桩基采取旋挖钻孔或少量借砂砾石填筑出钻孔平台进行冲 击钻孔施工。 2) 承台施工 一般干处承台施工采用机械开挖基坑至设计标高后，然后人工清理基坑，用砂浆找平 基坑，布设钢筋、浇筑承台混凝土。晋蒙黄河特大桥915主墩水中承台采用先插打钢板 桩围堰、浇筑封底砼、围堰内抽水后进行钢筋制作、砼浇筑施工。 3) 墩身施工 1. 圆柱形墩柱 根据现场实际地势和墩柱高度，圆柱形墩柱采用在工厂精加工的两瓣式半圆型钢模 ，钢筋及砼垂直运输高度在25m以内的采用汽车吊解决，高度在25m以上的采用塔吊解决 ，外架采用双排钢管搭设独立操作架，砼浇注时根据墩高和

23、系梁位置分节段施工。 2. 空心薄壁墩施工 空心薄壁墩采用翻模法施工。内模板采用组合钢模板，外模板为工厂加工大块钢模 板，共三节，每节段高度为2.25m，每次翻模两块，浇注高度4.5m；采用塔吊或汽车吊作 为施工起吊设备。 4) 盖梁及系梁施工 双柱墩盖梁及系梁施工采用在墩柱上预留孔洞，穿入钢棒作承重牛腿，其上用型钢 作承重梁施工；单柱墩帽在两侧搭设支架配合牛腿施工；空心薄壁墩盖梁直接在墩柱上 预埋型钢牛腿作支架承重牛腿施工。 5) 现浇连续刚构施工 晋蒙黄河特大桥主梁0号块采用墩柱预埋牛腿托架施工，现浇连续刚构节段箱梁采用 挂篮作为模板承重结构逐段对称浇注，采用18对36只菱形挂篮9排主墩同

24、时对称悬浇的方 式施工，边跨现浇段采用托架施工，中跨合龙段采用挂篮改制吊架施工。 6) T梁（小箱梁）施工 T梁（小箱梁）采用在两个预制场预制，由运梁平车运至安装桥位，然后由架桥机安 装。 7) 砼施工 桥梁施工砼全部由设于黄河两岸的拌合站集中拌和，通过砼运输车运送至施工部位。 （2）晋蒙黄河特大桥主桥施工方案 一、工程概况一、工程概况 晋蒙黄河特大桥全长2.134km，桥面净宽214.75m，设计汽车荷载：公路级。 上部构造主桥采用(83+4152+83)PC连续刚构组合梁+(83+3152+83)PC连续刚构桥，小 桩号方向采用850mPC装配式先简支后连续T梁，大桩号方向采用1130mP

25、C装配式先简 支后连续T梁，下部构造主墩采用薄壁空心墩，引桥桥墩采用柱式墩、矩形墩、矩形空心 墩，桥台采用柱式台、肋板台，桩基础采用钻孔灌注桩基础。 二、水中基础施工二、水中基础施工 晋蒙黄河特大桥连续刚构主墩施工为控制性工程， 群桩基础、水中承台、空心薄壁墩、连续刚构等各种施工工序较多，为了加快施工进度 ，必须保障9排主墩同时进行施工。本桥的9号13号主墩、15号18号主墩桩基设计为 2.0m钻孔灌注桩，8号、14号、19号交界墩桩基为2.0m钻孔灌注桩，引桥桩基为2. 0m、1.8m、1.5m钻孔灌注桩。 通过现场实地测量，晋蒙黄河特大桥912号墩位于黄河主河道中，最大水深约3.5m ，施

26、工难度较大，为了满足912号墩桩基施工以及黄河两岸材料运输需要，拟在813 号墩之间K102+565K103+201.8右侧搭设636.8m纵向施工钢栈桥，主线栈桥桥面宽度8m ，并在江中每排墩位搭设支线钢栈桥及水上钻孔作业平台，钢栈桥两端砂砾石填筑便道 顺接原路，其中山西岸与S240省道连接、内蒙岸与纳榆线道路连接。钢栈桥及水上钻孔 平台搭设完毕后进行水中桩基钻孔施工，13号18号主墩位于内蒙岸河滩，可先期进行 该段落桩基施工。为了加快墩桩基的施工进度，采用旋挖钻进行主墩桩基钻孔施工。 1、钢栈桥施工、钢栈桥施工 1.1 栈桥工程设计 通过实地调查了解，桥区水位变化主要受黄河汛期、上游电站泄

27、水流量及冬季冰凌 融化影响，桥位区地域开阔、平坦，由河床、河漫滩和一级阶地组成。河床区岩层主要 为河漫滩相冲积层，地面以下约08m为卵石土堆积层，811m为强风化层，11m以下为 中风化层。桥位处枯水期，河流流速为1.0m/s左右，洪水期流速为23m/s，最高洪水期 最大可达34m/s。 桥梁设计水位856.53m，2015年1月20日实测水位853.00m，河床平均高程849.50m， 实测水深约3.5m，纵向主线栈桥设计桥面标高为858.50m，纵向栈桥长度636.8m，纵向栈 桥桥面宽度8m，在813号墩右侧纵桥向布置。纵向栈桥每跨长度12m，桥跨共布置9联， 分别为12m6跨8+12m

28、5跨1，每联间设置一道宽为10cm的伸缩缝。8号交界墩位于 山西岸河滩，912号位于黄河河道中，拟在912号墩横向搭设4组支线栈桥，满足每排 河中墩水平钻孔平台施工需要，并对纵向搭设的栈桥进行加强。横向支线栈桥桥面净宽8 m，每跨长度为12m，每条支线栈桥长36m，共搭设，3624288m。 钢栈桥设计荷载按照公路2级、QC-20、LD- 100要求，上部结构标准宽度按8片贝雷梁布置。每2片一组,其上纵向按1.5m间距铺设I25 横梁，再按30cm间距铺设10纵向分配梁，桥面层铺设10花纹钢板，主纵梁选用12m跨 的普通型321贝雷架拼装。为了加快钢栈桥施工进度，10纵向分配梁与10桥面板加工

29、 为26m的装配式桥面板，板与板之间采用螺栓联接，板与I25横梁之间采用U型卡联接。 下部结构为钢管桩桩基墩柱，每排墩按4m横距布置3根63010mm钢管桩。钢管间设22 0型钢横联，并设置20交叉斜撑。桩顶横梁为2I36b的工字钢。根据桩位地质资料，钢管 桩均考虑穿过覆盖层，初步确实插打钢管桩入土深度为7m。 1.2 钢栈桥施工 1.2.1栈桥搭设工艺流程 施施工工准准备备 钢钢管管桩桩插插打打施施工工 焊焊接接连连接接系系槽槽钢钢 安安装装横横梁梁 吊吊装装纵纵梁梁 铺铺设设横横向向分分配配梁梁 栈栈桥桥桥桥面面系系施施工工 图图4 4 栈桥搭设工艺流程图栈桥搭设工艺流程图 1.2.2履带

30、吊配合振动锤插打钢管桩 图图5 5 栈桥施工流程示意图栈桥施工流程示意图 钢管桩的插打从黄河两岸分别向河心方向顺序进行，根据栈桥的设计荷载和工程施 工的需要，采用800KN履带吊配合120型振动锤进行钓鱼法施工。施工机具进场后，应进 行调试，确保设备完好，施工过程中注意检查、保养，保持机况良好。 先于河滩上拼装完成800KN履带吊，将63010钢管运输至栈桥墩位插打位置备用。根 据测量指令，用履带吊起吊钢管桩，调整履带吊吊点位置满足相应精度要求后，缓慢下 放，并在自重作用下下沉。检测钢管桩垂直度，满足要求后开始低档振动下沉，待钢管 桩入土23m后即可高档振动下沉，直至第一节钢管桩露出水面的长度

31、为2.0m左右时，停 止振动，拆除振动锤，再用履带吊起吊第二节钢管桩，与第一节钢管对接，采用环焊缝 接长钢管桩。焊接完成后，安装振动锤，继续振动下沉至设计标高。在振动过程中要不 断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。 2、水上钻孔平台施工、水上钻孔平台施工 2.1水上钻孔平台设计 晋蒙黄河特大桥河中912主墩位于黄河河道内，需搭设4个水上钻孔平台，满足水 上钻孔施工需要。水上钻孔平台下部结构为钢管桩桩基墩柱，采用在每排墩的两条支线 栈桥之间搭设3排63010mm钢管桩，每根钢管桩长度为13m，钢管桩之间横向间距为4. 5m与5m，纵向跨径为9m，钢管间设20型钢斜联，桩顶横梁为2I50

32、b的工字钢；上部结构 按3片18m贝雷梁为一组进行拼装，每片贝雷梁间采用900型支撑架连接，搭设于钢管桩桩 顶2I50b工字钢横梁上面作为承重结构，贝雷梁上弦纵向按1.5m间距铺设I25横向分配梁 ，再按30cm间距铺设10纵向分配梁，桥面层铺设10花纹钢板，10纵向分配梁与10 桥面板加工为26m的装配式桥面板，板与板之间采用螺栓联接，板与I25横梁之间采用U 型卡联接。水上钻孔平台顶面高程为858.5m，平台搭设高度与栈桥高度相同，设计要求 桩顶以下15m范围内设置永久性钢护筒，每根钢护筒长度为12+15=27m。在水上钻孔平台 搭设完毕后，进行桩基钢护筒的插打及桩基钻孔施工。 2.2水上

33、钻孔平台施工 水上钻孔平台施工与钢栈桥施工工艺相同，在钢管桩测量定位完成后，以每排墩的2 条横向支线钢栈桥作为起始平台，采用800KN履带吊配合120型振动锤钓鱼法进行钢管桩 下沉插打施工。 先将63010钢管运输至每排墩支线栈桥插打位置备用，用履带吊起吊钢管桩，满 足要求后开始低档振动下沉，待钢管桩入土23m后即可高档振动下沉，直至第一节钢管 桩露出水面的长度为2.0m左右时，停止振动，拆除振动锤，再用履带吊起吊第二节钢管 桩，与第一节钢管对接，采用环焊缝接长钢管桩。焊接完成后，安装振动锤，继续振动 下沉至设计标高。 钢管桩的停锤标准采用最终贯入度控制，并保证钢管桩埋置深度不小于6m。在钢管

34、 桩最终贯入度小于每十分钟13cm时，可停止振桩。沉桩停锤控制标准以标高控制为主 ，贯入度校核。 待水上钻孔平台每完成一排钢管桩插打施工后，即可进行钢管桩间斜联、桩顶横梁 施工。钢管间设20型钢斜联，桩顶为2I50b的工字钢横梁。钢管桩与桩顶横梁连接与钢 栈桥施工相同，采用桩顶封头盖板连接，封头盖板由61010mm钢管与100100cm钢板 预先在加工场制作完成，封头盖板安装于钢管桩顶面后焊接限位板进行固定。 上部结构每片组拼贝雷梁长度为18m，3片组拼为1组，每片贝雷梁间按3m间距采用90 0型支撑架连接。待每个水上钻孔平台的3 排墩下部构造施工完毕后，采用履带吊吊起组拼好的每组贝雷梁，逐一

35、进行安装就位。 主纵梁贝雷梁架设完成后，立即安装贝雷梁之间的I25b横向分配梁及桥面板，桥面板加 工为26m的装配式桥面板。贝雷梁上弦与I25b横向分配梁之间采用U型骑马螺栓连接， 贝雷梁下弦与桩顶2I50b桩顶横梁之间采用10型钢限位。 2.1钻孔平台钢护筒加工场地 钢护筒在桥梁内蒙岸临时搭建加工场进行加工，场内布置卷板机、焊机、加工平台 、简易龙门桁车等机械。 2.1.1钢护筒的运输 钢护筒在加工场内分节制作成型后，经检验合格，用吊车吊上运输货车，通过纵向钢栈 桥运至河中主墩位置备用。钢护筒在平板运输车上放置必须按有关规定进行支垫、固定 ，以免发生变形及安全事故。 2.2钢护筒安装 钢护筒

36、通过纵向钢栈桥运至各排主墩位置后，采用2台800KN履带吊配合2台DZ120型 振动锤在每排墩的水上钻孔平台上插打24根钢护筒振动下沉，钢护筒振动下沉施工工艺 与钢栈桥相同，分两次进行振动下沉到位，安装要点如下。 (1)护筒下放前先进行测量定位，先在设计位置上游约10位置下水，着床前对护筒 顶端位置进行测量，若存在大于5的偏差，则提升出水重新下放。顶面中心位置的测量 采用全站仪进行，竖直度的测量采用对护筒顶面进行高程测量推算倾角的方式进行，护 筒的竖直度按严于规范（5）的要求控制，以确保桩基的竖直度。在钢护筒平面位置及 竖直度均满足规定时，对钢护筒位置进行锁定。 (2)钢护筒在测量定位完成后，

37、在钻孔平台上进行钢护筒下沉施工。设计要求桩顶以下15 m范围内设置永久性钢护筒，单根钢护筒长度为27m，由于钢护筒一次性不能振动到位， 采用分两节两次进行振动下沉。在护筒顶安装夹具及振动锤，夹紧第一节钢护筒后，放 松吊点开始振动。振动过程中需随时保持吊点放松，并观察钢护筒竖直度、平面位置， 一旦护筒发生倾斜、偏转则立即停止，校正并进行有效导向后方可继续振入。当第一节 钢管桩振动下沉至露出水面的长度为2.0m左右时，停止振动，拆除振动锤，再用履带吊 起吊第二节钢护筒，与第一节钢护筒对接，采用环焊缝接长护筒。焊接完成后，安装振 动锤，继续振动整根钢护筒下沉至设计标高。当已振动下沉至设计标高，但贯入

38、度较大 ，需继续振动下沉，直至贯入度小于每十分钟13cm时，即可终止振动下沉。在振动过 程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正，以此类推通过履带吊配合 振动锤的插打完成每排墩24根桩基所有的钢护筒振动下沉施工。 3、桩基施工、桩基施工 3.1 桩基钻孔施工 在912号墩之间纵向施工钢栈桥，以及河中每排墩位置的水上钻孔作业平台搭设完 毕后，然后进行江中桩基钻孔施工。13、14号墩位于内蒙岸防洪堤外侧鱼塘处，可直接 借砂砾石填筑平台后进行桩基钻孔施工，1518号主墩、8号与19交界墩位于黄河两岸河 滩干处，施工条件较好，采用挖掘机对桩位的原地面进行平整，或少量借砂砾石填筑出 钻孔平台

39、后，即可摆放钻孔设备进行桩基施工，可先期进行该部份桩基钻孔施工。为了 加快桩基施工进度，拟采用钻进速度较快的旋挖钻机进行钻孔施工，914号主墩、15 18号主墩及14号交界墩拟配置6台旋挖钻机同时进行施工。 三、承台施工方案三、承台施工方案 1、承台概况、承台概况 晋蒙黄河特大桥9-13#墩，15-18#墩为主墩，8#、14#、19#为交接墩。其中9- 18#墩承台结构形式相同，左右幅承台为整体式结构，横桥向28.6m，顺桥向18.6m,高4米 ，基础为24根直径2m的摩擦桩。8#、19#交接墩承台为分幅式承台，承台尺寸横桥向13.6 m，顺桥向8.6m,高3米，基础为6根直径2m的摩擦桩。

40、其中9-12#墩位于黄河水中，13-15#墩位于河滩中，16- 18#被包围在当地修建河堤中。 2、918号墩水文地质情况号墩水文地质情况 晋蒙黄河特大桥的918号墩全部位于黄河中，承台底位于河床下，承台底下约20m 是卵石层和强风化泥岩，泥岩强度较低基本在0.8mpa左右。 晋蒙黄河特大桥的918号墩位于黄河中的水文情况，11月中旬至3月中旬为寒冻期 ，此期间河面结冰，温度零下10度左右，不能施工。3月中旬至6月底，9月底至11月中旬 ，水位在853左右。7月初9月底是洪水期，最高洪水位在856.5。其中16#- 18#墩位于当地修建的防洪堤中，无水并不受洪水影响。918号墩河床标高在852

41、.7m左 右，13号墩至15号墩河床标高在853.2m左右。 3、总体施工方案、总体施工方案 9号15号墩承台采用钢板桩围堰，16号18号墩承台采用明挖基坑，利用集水井排 水。9号12号墩承台采用高18m，宽21m，长31m拉森钢板桩围堰。13号15号墩承台 采用高15m，宽21m，长31m拉森钢板桩围堰。明挖基坑放坡按1:1和1:1.25。 3.1钢板桩围堰承台施工 9号15号承台采用钢板桩围堰，钢围堰采取与承台形状一致的方围堰形式，围堰顶 标高为钢板桩顶标高857m。比设计洪水位高0.5m，利用栈桥和便道运输材料的通道和施 工平台。 3.1.1 钢板桩围堰设计 围堰内壁尺寸为31m21m，

42、四周分别比承台大1.2m，以利围堰下沉和保证承台尺寸 。承台分2次浇注，第一次浇注2m，第二次浇注剩余2m，封底砼2.5m,设四层内支撑。 3.1.2施工工艺流程 方案通过评审-施工准备-测量定位导向架-插打钢板桩- 在洪水来临前安装头三层内支撑-清淤-封底-抽水至第四层内支撑底标高- -安装第四层内支撑-抽水至封底底标高-钢筋制作-承台第一次浇注- 承台四周浇注-撤掉第四层内支撑-承台第二次浇注。 3.1.3 钢板桩的插入 插打前准备 选用日本进口止水钢板桩进行施工，该钢板桩为小锁口，有很好的止水能力，宽5 0cm，考虑到本工程地质情况的需要，拟采用桩长为18米和15米的钢板桩。首先在板桩堆

43、 放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、 焊接，整理出施工需要的型号、规格、数量的钢板桩。 钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不 使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。 桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂 ，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。 将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。 由于桩基施工已经完毕，所以可以利用现有的桩基行定位，在桩基的护筒上焊接 工字钢，用工字钢来保证打出的钢板桩在一条直线上。在钢管桩露出水面部分刷上警告 标志，

44、并焊上槽钢加固，在打桩时作为导向位置及高程控制标志。 导向架由上下两道横向限位架组成，第一道位于距围堰顶0.5m，第二道位于水面 以上0.2m位置。限位架水平上由两根I45a工字钢夹钢板桩，内外侧工字钢支撑在桩基的 护筒与支线栈桥钢管桩上。钢板桩插打合拢完成后，可利用内侧工字钢作为围堰钢围囹 的一部分，上下两道限位架竖直对齐，从而使得整个导向架竖直。 钢板桩从河东侧围堰中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，在河下 游合龙（见钢板桩插打及合拢施工示意图），最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向 要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。每根钢 板桩施打完毕后，

45、即与槽钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般 为2- 3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置 ，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接 异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。 3.1.6基坑开挖 承台基坑开挖采用空气吸泥法施工，每个承台配置4套吸泥装置。每套吸泥装置配置 一台16m3/min的电力型空压机和一套吸泥管，吸泥管采用3778钢管自行加工。吸泥出 来的混合物采用筛网分离，水通过管道留回围堰内，泥土成堆后采用汽车运输至废土场 废弃。 为了克服围堰内外压力差过大，保证钢板桩受力满足要求，开挖前需将围

46、堰内水位 高度达到围堰外水位相同。围堰内水位低于围堰外时，向围堰内抽水至相同高度，保证 内外水压力相等。开挖时先吸中间土方，然后再将围堰内的周边土均匀下吸，确保围堰 四周均匀受力。基坑开挖过程中，随时检查基底标高，避免出现欠挖或超挖，当一点开 挖深度达到设计位置时，移至另一点开挖，直到整个基坑挖完。 3.1.7基底清理 钢板桩支护止水完成后，进行基底清理工作。在承台四角挖集水坑，周边做排水沟 ，用水泵及时排除围堰内渗水。 3.1.8 钢护筒切除、凿桩头 钢围堰内水抽干后，用氧割割除全部钢护筒等。钢护筒割完后即用人工法凿除多余 的桩头砼。 3.1.9浇垫层砼 为保证承台底面平整、钢筋位置准确，需

47、对封底砼顶面进行清理，凿除高于设计标 高的水下砼软弱层，浇注垫层砼，垫层砼顶面标高即为承台底标高。 3.1.10 承台钢筋、冷却水管、预埋件施工 上游侧 第三步 在河下游围堰合拢 第二步 从围堰中心向 两边插打钢板桩 第一步 从围堰中心开始 打入第一片钢板桩 合拢位置 第一片钢板桩 承台 上游侧 上游侧 (1)承台中心、桥轴线、墩轴线采用全站仪放线，定出承台平面位置及钢筋位置。桩 头钢筋应调直、理顺，喇叭形钢筋扳至设计角度，然后绑扎桩头钢筋。 (2)承台钢筋的加工在陆上钢筋加工房完成，用汽车运至墩位，吊车吊运入模。 (3)测量放样后，先绑扎承台底部钢筋网，为保证环向、竖向钢筋和钢筋网片间距，

48、用L50505角钢焊成定位支撑架。钢筋接头采用直螺纹技术接长。 (4)冷却管按设计要求布设，施工应注意水管的连接接头必须牢固可靠，以避免砼浇 注过程中漏浆，在水管布设完毕后须作通水实验，以检测其密闭性，确保其正常使用。 同时按设计位置预埋墩身钢筋、塔吊预埋件等。 3.1.11 模板安装 由于考虑到承台第一次浇注2m，墩柱模板、挂篮模板共用，模板采用大块钢模板。 模板尺寸4m2.25m，小肋用槽钢8间距40cm，大肋用双槽钢216，间距1.2m在钢围堰设 计时每侧预留了1.0m空间以便安拆模板。用吊车安拆，设支撑于钢围堰内壁上进行固定 。 3.1.12砼浇筑 (1)为确保大体积砼施工质量，提高砼

49、的均匀性和抗裂能力，必须加强对砼各个环节 的施工控制，要求现场人员必须从砼拌和、运输、浇筑、振捣到养护整个过程实施有效 监控。砼应严格按照公路桥涵施工技术规范进行施工。 (2)承台砼浇筑采用120m3/h 砼拌和楼生产砼、罐车运输、泵送入模，为保证砼和易性，砼应具有良好的粘聚性，不 离析、不泌水，现场的砼坍落度控制在18cm左右，初凝时间30h左右。 (3)砼浇筑分层进行，每层厚度控制在3040cm，采用插入式振捣器振捣，浇筑过程 中每浇过一层冷却水管，该层水管即通水冷却，以降低砼水化热。 (2)砼内部冷却水管布设 冷却水管采用48mm1mm钢管，上端超出承台顶面100cm。冷却水管使用前应进

50、行 压水试验，防止管道漏水、阻塞；在砼浇筑时即开始通水，连续通水10d左右，在此期间 ，如砼的降温速率超过2.0/d，立即停止通水，具体时间视测结果而定；管内水流速度 不得低于0.6m/s，待冷却水管通水结束后，即采用M30水泥砂浆进行压浆封堵。 3.216号18号承台基坑施工 基坑底的尺寸30.6m20.6m，基坑底标高845m, 16#- 18#承台原地面标高为853.2m853.77m，设计承台底标高为846.879m847.543m，基础 垫层考虑0.2m，承台最大开挖深度7m左右。基坑底设置积水井。 3.2.1 承台基础开挖 承台基础采用人工配合挖掘机进行开挖，自卸汽车运至指定地点废

51、弃。承台开挖采 取两层开挖，第一层开挖深度3.5m，第二层挖掘剩余深度。每层基坑四周放坡开挖，第 一、二层坡比各为1：1.25、1：1，两层之间设置1m宽的坠落平台。开挖前测出地面实测 高程，计算出地面开挖宽度，用全站仪放出基坑开挖线。通过基坑底部沿坡脚设置0.5m 0.5m排水沟，四角设集水坑用水泵排水。 3.2.2 承台施工 承台在排水情况下进行干施工，承台砼浇筑为大体积砼施工。承台施工详见本节钢 板桩围堰中承台施工工艺。 4 4、钢板桩变形观测钢板桩变形观测、基坑开挖监测、基坑开挖监测 在施工过程中指派专人做好钢板桩的巡视检查和变形观测，并做好记录，巡视检查 项目包含：支护结构成型质量、

52、围堰有无裂缝出现、侧壁有无渗漏等。 4.1钢板桩围堰变形观测 钢板桩围堰施工过程中应设置位移观测点，观测围堰内支撑及围囹变形。围堰施工 完成后每层内支撑及围囹设置位移观测点，每层布置13个观测点。 采用全站仪观测水平位移，采用精密水准仪观测垂直位移。 基坑开挖期间每一层围囹每天观测2次，时间为上午开工前，下午收工后。围堰内基 坑开挖施工过程中，开挖深度每2m对各层围囹及支撑观测一次。在对围堰内进行承台施 工时，对每层围囹及内撑每天观测3次，时间为上、下午开工前，下午收工后。 4.2明挖基础坑壁位移观测 16#- 18#承台采用明挖施法施工承台，承台最大开挖深度7m左右。开挖深度范围内地质依次为

53、 粉土、卵石土、泥岩或强风化砂岩，承台施工过程中坑壁可能出现垮塌。为了保证作业 人员施工安全，需对坑壁进行位移监测。根据建筑基坑工程监测技术规范设置位移 观测点，每个承台基坑设置26个点。 基坑开挖期间，每开挖一层观测2次或每天观测2次，时间为上午开工前，下午收工 后。承台施工过程中，每天观测3次，时间为上、下午开工前，下午收工后。采用全站仪 观测水平位移，采用精密水准仪观测垂直位移。 1.2.71.2.7工程特点与难点工程特点与难点 （1）本项目总工期为1095日历天，约36个月，每年的11月中旬至次年3月中旬有4个月 为冬歇期，实际施工工期仅有24个月，工期非常紧张；工程量大，桥涵比例高，

54、桥涵 构造物及交叉工程数量大，路基零星工程较多。 （2）晋蒙黄河特大桥河中主墩连续刚构施工为控制性工程，设计有9排连续刚构主墩 ，悬浇梁段采用18对36支挂篮悬臂浇筑法进行全幅对称施工，故在进场后多开作业面 平行施工，先期进行晋蒙黄河特大桥跨越黄河段的钢栈桥和水中桩基础、承台、方墩 及连续刚构节段施工。 （3）本合同段桥梁与路基相互交错，科村大桥、罗圈堡大桥设计为装配式预应力砼连 续箱梁，必须合理利用路基填方、挖方路段布置箱梁预制场，尽早进行梁板预制施工 ，仔细分析路基与桥梁、桥梁下部构造与梁板预制、连续刚构等各工程项目间的逻辑 关系和施工顺序，使其之间既能相互交叉利用，又不互相制约影响。 1

55、 13 3总体风险评估总体风险评估 1.3.11.3.1总体风险评估总体风险评估思路思路 根据国家交通运输部颁布的公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行） （交质监发2011217号，以下简称指南）所作的明确规定，晋蒙黄河特大桥采 用风险指标体系法进行总体风险评估，风险评估思路如下： （1）成立专项评估小组，明确职责分工，其中小组负责人由有5年以上工程管理经 验的汪碧云同志担任，该同志曾经担任过项目经理和项目总工，公司技术中心主任，现 为公司总工程师； （2）明确评估对象和范围，收集国内外相关法律和标准，了解同类工程的事故情况 ； （3）现场查勘评估对象的地理、水文、气象条件，收集工程建

56、设有关资料。 （4）根据工程具体情况，对照风险评估指标体系，依次对各评估指标进行风险赋值 ，并求和得出总体风险值。 （5）根据总体风险分级标准，确定桥梁工程施工安全总体风险等级。 1.3.21.3.2建立风险评估建立风险评估体系体系 按照指南推荐的桥梁施工总体风险评估方法，晋蒙黄河特大桥工程施工安全风 险总体评估主要考虑桥梁建设规模、地质条件、气候环境条件、地形地貌、桥位特征及 施工工艺成熟度等评估指标，评估指标的分类、赋值标准可参见1.3.2-1表。 表表1.3.2-11.3.2-1桥梁工程总体风险评估指标体系桥梁工程总体风险评估指标体系 评估指标评估指标分类标准分类标准标准分值标准分值说明

57、说明 单孔跨径LK (总长L)超过或达到国内外同类桥型最大单孔跨 径LK(总长L) 6-8 LK150米或L1000米 3-5 100米L1000米或40米LK150米 1-2 建设规模(A1 ) L100米或LK40米 0-1 应结合各地工程建设经验及 水平，综合判定，其中拱桥 应按高限取值。 不良地质灾害多发区域（包括岩溶、滑坡、泥 石流、釆空区、强震区、雪崩区、水库坍岸区 等） 4-6 存在不良地质灾害，但不频发或存在特殊性岩 土，影响施工安全及进度 1-3 地质条件(A2 ) 地质条件较好，基本不影响施工安全因素 0-1 特殊性岩土主要包括：冻土 、膨胀性岩土、软土等。 极端气候事件多

58、发区域洪水、强风、强暴雨 雪、台风等） 4-6 气候环境条件一般，可能影响施工安全，但不 显著 2-3 气候环境条 件(A3 3 气候条件良好，基本不影响施工安全 0-1 应结合施工工艺特征综合判 定。 山岭区：峡谷、山间盆地、山口等险要区域 4-6 山岭区：一般区域 0-3 地形地貌条 件(A4 4 平原区 0-1 应结合勘察资料，综合判定 。 跨江、河、海湾：通航等级1级-3级 4-6 跨江、河、海湾：通航等级4级-6级 2-3 跨江、河、海湾：通航等级7级及等外 0-1 桥位特征(A5 5 陆地：跨线桥公路、铁路等）及其他特殊桥 3-6 跨线桥应综合考虑交叉线路 的交通量状况。 新技术、

59、新工艺，新设备国内首次应用 2-3施工工艺成 熟度(A6 6 施工工艺较成熟，国内有相关应用 0-1 应考虑施工企业工程经验。 1.3.3总体风险评估总体风险评估 1 1）风险赋值）风险赋值 1.3.3-11.3.3-1晋蒙黄河特大桥工程总体施工风险评估情况表晋蒙黄河特大桥工程总体施工风险评估情况表 评估指标评估指标分类标准分类标准标准分值标准分值工程实际情况说明工程实际情况说明评估分值评估分值 单孔跨径LK (总长L)超过或达到国内外同类桥型最大单孔跨径 LK(总长L) 6-8 LK150米或L1000米 3-5 100米L1000米或40米LK150米 1-2 建设规模(A 1) L100

60、米或LK40米 0-1 建设规模：主桥为8x50+（83+4x152+83）+（83+3x152+83）+11x30连续钢构、预 应力混泥土简支箱梁或T梁综合考虑施工单位建设水平等因素 4 不良地质灾害多发区域（包括岩溶、滑坡、泥石 流、釆空区、强震区、雪崩区、水库坍岸区等） 4-6 存在不良地质灾害，但不频发或存在特殊性岩土 ，影响施工安全及进度 1-3 地质条件(A 2) 地质条件较好，基本不影响施工安全因素 0-1 不良地质作用和地质灾害主要表现为黄河冰凌；特殊岩石主要为湿陷性黄土和崩 解性岩石。 1 极端气候事件多发区域洪水、强风、强暴雨雪 、台风等） 4-6 气候环境条件一般，可能影