钢套箱围堰施工方案

新建XX公铁两用长江大桥铁路引桥和相关配套工程XX标段单壁钢套箱施工方案编制人:审核人:批准人:二00五年七月目录TOC\h\z\t"标题5,3"HYPERLINK\l"_Toc108704248"1.工程概况2HYPERLINK\l"_Toc108704249"1.1工程概况2HYPERLINK\l"_Toc108704250"1.2现场概况2HYPERLINK\l"_Toc108704251"2.深水基础施工安排3HYPERLINK\l"_Toc108704252"3.准备工作3HYPERLINK\l"_Toc108704253"4.水中墩的施工工艺及方法4HYPERLINK\l"_Toc108704254"4.1水中钻孔桩施工工艺框图4HYPERLINK\l"_Toc108704255"4.3钢护筒下沉6HYPERLINK\l"_Toc108704256"4.4钻孔方法和工艺7HYPERLINK\l"_Toc108704257"4.5浇注水下混凝土7HYPERLINK\l"_Toc108704258"4.6成桩检测8HYPERLINK\l"_Toc108704259"4.7注意事项8HYPERLINK\l"_Toc108704260"5.钢套箱围堰9HYPERLINK\l"_Toc108704261"5.1钢套箱制作9HYPERLINK\l"_Toc108704262"5.2钢套箱施工工艺框图10HYPERLINK\l"_Toc108704263"5.3下沉速度的控制12HYPERLINK\l"_Toc108704264"5.4下沉观测13HYPERLINK\l"_Toc108704265"5.5下沉纠偏13HYPERLINK\l"_Toc108704266"5.6混凝土封底14HYPERLINK\l"_Toc108704267"6.保证深水基础施工质量技术措施15HYPERLINK\l"_Toc108704268"7.安全保证措施15HYPERLINK\l"_Toc108704269"8.施工现场文明施工保证措施17HYPERLINK\l"_Toc108704270"9.防血吸虫措施18钢套箱围堰施工方案1.工程概况1.1工程概况XX左线引桥1#桥、XX右线桥、XX左线引桥多次跨越XX河下游的XX河、XX河、XX河西支。长江武汉关历史最高水位为黄海高程27.654m,汉口舵落口历史最高水位为27.814m,XX河受长江倒灌顶托的影响,最高水位为27.42m。本工程位于长江中下游,河湖发育,地表水丰富,地下水主要为第四系孔隙水和部分基岩裂隙水,以第四系孔隙水最为丰富。阶地上部为砂粘土,砂土中有少量的孔隙潜水,水位埋深0.35m-3.5m,受大气降水补给,水量较少。每年夏秋两季，长江进入主汛期，受江水顶托倒灌的影响，桥址处常年倒灌水深5-6米，洪水期间水深达10米。XX左线引桥1#桥7#～10#墩、XX右线桥15＃～18#墩位于XX河道中，24#～29#墩位于XX河中；XX左线引桥100#～103#，155#～158#墩均位于XX河中。1.2现场概况水中墩施工现场位于长江泛洪区内的XX河、新河河内，受雨季影响大，施工时要选在枯水季节施工，枯水季节河水水位较低便于施工。临时便道便桥要多次横跨XX河、新河，临时便桥七座，水中墩施工前，临时便道便桥，施工电力要完成，现场用电需要从外界引入。2.深水基础施工安排根据本工程项目分布，结合现场实际情况，深水基础施工安排在枯水季节施工，枯水季节到来后,将投入主要的施工力量进行该段的钻孔桩、承台及墩身施工。2005年10月～2006年2月枯水期：主要进行钢套箱围堰施工的桥墩是：XX左线引桥1#桥8#～9#墩、XX右线桥15#～16＃墩、24＃～28＃墩、XX左线引桥101#～102#墩,156#～157#墩的钻孔桩、承台及墩身施工。其中XX左线引桥1#桥8#～9#墩、XX右线桥15#～16＃墩、XX左线引桥101#～102#,156#～157#墩位于水中，采用浮船平台施工；XX右线桥24＃～28＃墩位于湿地采用陆地双壁钢套箱沉井施工方法施工。3.准备工作正式施工钢套箱围堰前必须做好以下施工前的准备工作：钢套箱、钢护筒的加工制作。浮船、桁架的制作或租赁。现场的水位复测、河床以下地层钎探及墩位复测。了解天气的变化情况及近几年的水位变化情况。XX右线桥24＃～28＃墩场地平整及基地处理。机械设备的购置或租赁。4.水中墩的施工工艺及方法4.1水中钻孔桩施工工艺框图水中墩钻孔桩施工首先要搭设钻孔桩施工平台，本方案采用浮船作为钻孔桩的工作平台，浮船单边宽度为5m，长度为10m，在浮船上设立高度为9m的龙门吊，采用振捣锤将护筒插打到河床以下一定深度具体见附图。水中钻孔桩施工工艺框图如下：4.2钢护筒制作根据施工需要，采用δ=10mm厚钢板卷制护筒。护筒直径比设计钻孔直径大20m，每节高1.5m。在护筒下口和上口分别加焊一层10mm厚300mm宽钢板带予以加强，避免在下沉过程中遇到硬物而变形。护筒在岸上卷制，分节焊接成型，用水中作业船运至预下沉桩位附近。4.3钢护筒下沉钢护筒下沉前必须放样定位，在浮船上做好相应的标记，便于观测和复核，钢护筒上同样需要做好相应的观测标记。利用浮船上的龙门吊吊起钢护筒通过振动锤打入河床泥土中，用两台经纬仪呈90°方向观测其垂直度，满足要求后开始下沉钢护筒。护筒采用振动下沉，用龙门吊将护筒桩帽及中—160型振动沉桩机吊放在护筒顶，用螺栓固定。先轻轻放松吊钩钢丝绳，利用沉桩机自身的重力使护筒沉入河床一定深度，当下沉缓慢或不下沉时。经纬仪观测护筒无偏斜后接通电源启动沉桩机。使用振动沉桩机沉桩，每次持续时间长短应根据机械和地质情况通过现场实验来确定，一般为10min～15min。每次振动持续时间过短则土的结构未被破坏，过长则振动锤部件易被损坏，法兰盘连接螺栓也易松动。开始使用低频振动，破坏护筒与土体之间的粘接力和弹性力，使护筒借助自重和振动锤重量下沉。当下沉缓慢时，使用高频振动，使护筒产生的弹性波对土体产生高速冲击，减少土体对托体的贯入阻力。当贯入度太小时，可采用吸泥机孔内吸泥配合下沉。护筒下沉应一气呵成，不可中途停顿或较长时间的间歇，以免护筒内外周围的土恢复，继续下沉困难。因为考虑护筒要承受水中工作平台的重量和施工荷载，故要求护筒沉入河床下不小于4m，即沉入承台底2m以上。护筒顶面高度根据XX河、汉北河和新河水文情况初步确定为高出水面2.0m。护筒下沉后平面位置的偏差不得大于5cm，护筒倾斜度偏差不大于1%。4.4钻孔方法和工艺在覆盖层中钻孔应防止坍孔，主要措施是控制进尺、提高泥浆护壁性能，在泥浆中掺加膨润土或向孔内投放黏土，提高泥浆的粘度和胶体率；在护筒刃脚下钻进时应防止涌砂和坍孔，防止的主要方法是提高孔内水头，提高泥浆比重；在风化泥岩中钻孔应注意控制进尺，进行扫孔，保证孔径，严防夹钻；在风化砂岩中钻进时，钻压不可过大，防止扭断钻杆或掉钻。4.5浇注水下混凝土钻孔到达设计标高，即可提钻清孔。报请监理工程师检查孔径、孔深、孔形、垂直度、泥渣厚度和泥浆指标，合格后吊放钢筋笼。清孔后孔底沉渣厚度不大于设计和规范要求，浇注水下混凝土前若沉淀物厚度超过要求，必须进行二次清孔。钢筋笼在岸上分节制作，用船运至吊放点附近，由浮吊分节吊放入孔，并焊接成整体。分节拼装混凝土导管吊放入孔，导管下部栓一根钢丝绳以备万一掉管时使用，导管底口距孔底约为20cm～40cm，根据计算储料斗斗容量不小于3m3，确保封底一次成功。一切工作准备就绪后即可开盘浇注钻孔桩砼。砼由拌和站供应，砼输送泵泵送至砼斗中进行浇注；砼浇注到桩顶设计标高上不少于100cm。4.6成桩检测采用小应变检测钻孔桩的完整性，检测时请现场监理工程师旁站。4.7注意事项(1)护筒顶端泥浆溢出口底边，应高出其沟渠常水位0.5m并应高出围堰顶面0.3m；(2)塌孔。塌孔是常见的钻孔事故。如孔口坍塌，则回填粘土，重埋护筒，重新钻孔；如孔内坍塌，应查明坍孔原因、位置，然后进行处理。坍孔不严重时，可投入粘土加大泥浆的比重，提高孔内水位继续钻进；坍孔严重时，以粘土、石子、片石混合，回填到高出坍塌部位1～1.5m处，再施钻。(3)卡钻。发生卡钻后，不要猛拉，以免钻头越卡越紧，要弄清情况，再妥善处理，上部卡钻时可松动钢丝绳，使钻头转动一下，再向上提。或用小冲程轻打，同时转动钢丝绳从下向上扫孔，及时上提钻头。钻头下卡的处理，可顺绳下钢丝绳套住钻头，用绞车提起。(4)掉钻。掉钻头是棘手的事，搞不好还会引起塌孔，所以要尽力防止。钢丝绳，钻杆等应及时更换；认真按规定操作，遇到障碍物不能硬钻，卡钻不能用掉钻头的钢丝绳硬拔。(5)弯孔。用旋转式钻机钻孔时，可先用小钻头钻到底，再用大钻头钻孔，可避免弯孔。5.钢套箱围堰本工程水中承台施工时，若水深大于6m，使用钢套箱围堰下沉封底施工承台。水中墩承台结构尺寸有多种形式，暂时按XX左线引桥1#桥承台结构设计，承台结构为9m×9m×2.5m的矩形钢筋砼结构。承台结构埋藏于河床底面以下约0～3m，所以采用钢套箱施工，套箱下沉到位后挖除箱内泥沙，进行水下封底。等待封底混凝土达到设计强度后进行抽水，然后再进行承台施工。5.1钢套箱制作钢套箱制造时根据制造设备、运输条件和安装起吊能力、设计尺寸、河流水流水深情况及承台尺寸而设计。本套箱的结构形式为圆形结构，总高度为14.07m，分两节制作，底节高7m，上节高7.07m，平面上分8块加工，每块对应的圆心角为45°。钢套箱面板采用δ=6mm厚钢板卷制而成，贴面肋采用[10槽钢，内撑采用角钢，加工完成后运输到现场进行拼装，然后再下沉。具体见附图。5.2钢套箱施工工艺框图钢套箱下沉施工利用钻孔桩的浮船平台，及浮船上的龙门吊进行吊装拼装及下沉，然后利用自重和注水加重使钢套箱下沉，下沉完成后用C20混凝土进行封底。具体施工工艺流程图如下：钢套箱下沉前要进行水密实验，用煤油在壁板的钢板焊缝处涂刷，另一面无渗油即为合格，可以下沉。钢套箱开始利用自重下沉然后采用注水下沉，当下沉至河床一定深度时，靠注水下沉不了时，需要在舱内浇注水下填充砼或碎石进行压重。套箱沉入河床中一定深度时，摩阻力若大于其自重、填充砼重量、舱内水的重力三者之和时。需要采取吸泥机箱内射水吸泥下沉。水上浮船平台在套箱下沉前作为套箱的拼接平台，套箱下沉时就成为导向设备，使套箱准确下沉到位。为了抢工期，套箱安装下沉不能等待钻孔桩完工，要与钻孔灌注桩同步进行施工，即水中钻孔桩护筒插打完成后，开始施工钻孔桩时就可安装钢套箱，逐节进行下沉。5.3下沉速度的控制根据土质情况，采用泥浆泵吸泥方式。采用从中间开始向四周逐渐吸泥，并始终均衡对称地进行，每层吸泥厚度为0.4～1.5m。刃脚处小部分土吸不到时，在沉井的下沉的过程中利用自重作用下破土下沉，使刃脚的土向中间运动，以便抓斗抓到。套箱靠自身重量下沉到一定深度不能再继续下沉时，在沉井内加水使套箱继续下沉。下沉过程中以控制下沉的速度以防止沉井在下沉的过程中发生倾斜。初步拟定以0.3m/小时速度进行下沉。尤其在开始下沉2m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整。在套箱开始下沉和将沉至设计标高时，套箱泥浆泵要停止吸泥，预留深度不小于30cm，避免发生倾斜，依靠沉井的重量缓慢下沉至设计标高。5.4下沉观测钢套箱位置的控制是在套箱外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。泥浆泵吸泥时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每1小时至少观测一次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在250mm以内。当沉至离设计标高1m时，对下沉与泥浆泵吸泥情况应加强观测，以防超沉。5.5下沉纠偏沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移及扭转等情况，应加强观测,及时发现并采取措施纠正。产生倾斜的可能原因有：（1）刃脚下土质软硬不均。（2）吸泥不均，使井内土面高低悬殊。（3）刃脚下吸泥过多，使套箱不均匀突然下沉。（4）刃脚局部被大石块或埋设物搁住。（5）施工荷载对沉井一侧产生偏压。操作中可针对原因予以预防,如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强取土，必要时配以井外射水，或局部偏心压载，都可使偏斜得到纠正。待其正位后，再均匀分层取土下沉。位移产生的原因多由于倾斜导致，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，如倾斜一侧土质较松软时,由于重力作用，有时也沿倾斜方向产生一定位移，因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉，加强观测,及时纠正倾斜。位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜，再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时,再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的，可按上述纠正位移、倾斜方法纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。5.6混凝土封封底封底：套箱沉至至设计标高高后，使用用泥浆泵吸吸除承台和和封底范围围内的覆盖盖层。吸完完后派潜水水员水下清清底和检查查，保证封封底砼范围围内无泥沙沙，将套箱箱刃脚斜面面和护筒表表面清理干干净，这是是封底成功功的很重要要一个环节节。封底混凝土为CC20，要求混混凝土坍落落度18ccm～22cmm，具有良良好的流动动性。采用用UWB水下不分分散混凝土土絮凝剂，可可达到封底底密实、抗抗渗、不离离析、不泌泌水、无污污染、效率率高、质量量保证强及及经济效益益好等效果果。根据套箱尺寸和和孔桩护筒筒阻挡情况况布置导管管，确保水水下砼能浇浇注并流动动到每一个个角落，从从而保证封封底效果。导导管下口尽尽量接近基基底，根据据经验确定定为15ccm～20cmm，最大限限度减少砼砼拌和物集集中堆积。砼砼浇注时每每个导管都都要编号，按按照顺序依依次灌注砼砼，并随时时测量每根根导管外砼砼面标高。将将每根导管管的砼灌注注量作好记记录。根据据每两根导导管间砼面面高度和灌灌注砼量确确定封底是是否完成。当封底砼满足强强度要求后后，可以进进行套箱内内抽水，钢钢套箱是按按照箱内抽抽水后壁板板受力情况况进行设计计的，但抽抽水时还应应严密关注注套箱变形形情况，若需要时可可使用型钢钢作为套箱箱内支撑。6.保证深水基础施施工质量技技术措施调遣技术水平高高、操作熟熟练的技术术人员组成成精干的测测量、试验验、检测队队伍，制定定详细的、切切实可行的的、具有可可操作性的的技术管理理工作制度度，做到工工作有标准准，检查按按标准，同同时装备先先进的测量量、试验、检检测仪器，用用科学的手手段保障工工程质量。严把材料关，钢钢筋有出厂厂质量保证证书或试验验报告单，并并作机械性性能试验，对对进场的钢钢筋进行抽抽验，遵守守“先试验，后后使用”的原则。施工中严格控制制钢筋的加加工质量，加加强对钢筋筋的存放管管理，保证证钢筋的绑绑扎和焊接接质量。混凝土工程施工工实行工序序标准化作作业，混凝凝土达到拌拌和、运输输、灌筑、养养护机械化化。混凝土土采用集中中拌和，配配备自动计计量系统以以保证配比比计量精确确。捣固实实行责任区区分工制，人人员固定，保保证混凝土土捣固密实实，无蜂窝窝麻面。7.安全保证措施建立健全各种规规章制度。我我项目部将将针对本工工程特点，借借鉴成功的的管理经验验，建立健健全安全生生产制度，做做到有章可可循，以提提高预测预预防能力，消消除事故隐隐患，使安安全生产始始终在受控控状态之中中。认真贯彻落实“安全第一一，预防为为主”的方针和“从严治本本，基础取取胜”的指导思思想，严格格按照国家家及铁道部部颁布的安安全技术操操作规程和和安全规则则组织施工工。思想重重视到位，精精力投入到到位，狠抓抓落实到位位。加强安安全生产管管理工作，提提高预测预预防能力，消消除事故隐隐患，使安安全生产始始终在受控控状态之中中。定期由由安全领导导组组织全全体人员，认认真学习有有关施工安安全规则和和安全技术术操作规程程，提高全全员安全生生产意识。工工班每日由由班长或安安全员进行行班前安全全讲话，提提出当天的的安全生产产具体要求求和注意事事项，做到到“预防为主主，防治结结合”。经理部部和施工队队将根据安安全目标和和本程施工工特点，对对安全生产产事故进行行严格的归归类划分，并并制订相应应经济处罚罚条款，签签订安全生生产责任状状。对完成成经理部安安全目标的的单位和个个人，予以以奖励；对对造成安全全生产或人人身安全事事故的单位位和个人，依依据条款予予以经济处处罚。安全全生产对先先进单位和和个人的评评比，实行行一票否决决权。推行安全标准化化工地建设设，抓好现现场管理，搞搞好文明施施工。施工工现场做到到布局合理理，场地平平整，机械械设备安置置稳固，材材料堆放整整齐。施工工现场设置置醒目的照照明、安全全标语和安安全警示标标志，提醒醒所有施工工人员注意意安全。严格按照施工现现场安全用用电规程的的要求，进进行施工现现场电力设设施的布置置和使用。非非专业人员员不使用和和操作专业业电力机械械和供电设设施。用电电施工机械械设施安装装触电保护护器。所有施工人员均均佩戴安全全帽，拴系系安全带，并并张挂安全全网，保证证作业安全全。交叉施工的工程程项目，在在施工前了了解交叉施施工工作内内容、施工工时间，安安全注意事事项等，必必要时派专专人进行协协调、防护护，确保安安全。8.施工现场文明施施工保证措措施施工场地统筹部部署，规范范整洁，施施工使用的的机具、设设备要集中中停放，材材料要分别别堆码标识识，灰、砂砂、石等大大堆料有防防风防雨设设施，特别别是有毒和和危险物品品，实行专专人专项管管理，严格格保管制度度；施工用电要统筹筹安排，严严禁乱拉乱乱扯电线，闸闸刀箱要上上锁，带电电部分要有有明显的标标志；工地现场要挂有有文明施工工标牌、条条幅，采用用多种形式式向项目部部成员进行行文明施工工教育，提提高全员文文明施工意意识；在工工地醒目处处设立工程程简介牌，各各工序设立立施工牌；；加强施工现场用用水、用电电管理，做做到无常流流水、常明明灯；施工现场固定机机械设备要要及时清洗洗养护，且且必须搭棚棚防护，设设备旁必须须悬挂操作作规程牌和和设备标牌牌；施工人员上岗要要着装整齐齐，配戴与与所从事施施工范围相相一致的施施工证；在危险地带施工工时，设立立明显的标标志，提醒醒施工人员员和行人注注意；施工中，负责保保护施工范范围内相关关建筑物、管管线，以保保持周围环环境协调；；施工完毕后，及及时进行施施工场地清清理，原材材料及施工工机具堆码码、摆放整整齐，机械械车辆停放放