钻孔桩水上施工方案.doc

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1、襄阳市长征东路跨清河桥工程钻孔桩水中施工方案编制： 复核：审批：中铁上海工程局襄阳市小清河大桥项目部2012年8月18 日目 录一、编制依据4二、工程概述4三、结构设计原则5四、施工准备54.1、设备物资54.2、施工现场准备6五、施工工艺流程图76.1、水上平台施工工艺流程图76.2、拉森钢板桩施工工艺流程图7六、施工方法及步骤86.1、水上平台施工方法及步骤86.1.1、钢管桩的制作及吊装堆放86.1.2、插打钢管桩86.1.3、桩顶处理96.1.4、焊接平撑及斜撑96.1.5、安装横梁96.1.6、安装纵梁（贝雷梁）96.1.7、铺装面板106.1.8、护栏安装106.2、拉森钢板桩施工

2、方法及步骤106.2.1、施工准备106.2.2、测量定位106.2.3、插打钢板桩106.2.4、基坑开挖136.2.5、基坑排水136.2.6、封底混凝土施工136.2.7、钢板桩拔出13七、平台设计及计算147.1设计参数147.1.1、钻孔平台总体布置147.1.2、荷载确定147.1.3、钢弹性模量Es2.1105MPa；167.1.4、材料容许应力164.2、设计模型及计算164.2.1、纵梁164.2.2、上横梁214.2.3、桥面系224.2.4、下分配梁224.2.5、钢管桩22八、质量控制保证措施23九、安全生产保证措施24十、文明施工保证措施25十、应急抢险措施2510.

3、1、应急预案的方针与原则2610.2、应急资源26十一、施工进度计划：详见附页26一、编制依据1.1 襄阳市小清河大桥工程招标文件、施工合同；1.2 襄阳市小清河大桥工程施工图设计；1.3 襄阳市小清河大桥工程地质勘察报告；1.4 现行国家施工质量验收规范；公路工程技术标准（JTG B01-2003）公路桥梁抗震细则（JTG /TB02-01-2008）桥梁用结构钢（GB/T714 -2008）公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2011）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002 建筑地基处理技术规范JGJ79-200

4、2 建筑钢结构焊接技术规范JGJ81-2002 钢筋焊接及验收规程JGJ182003 路桥施工计算手册二、工程概述小清河大桥位于襄阳航空路与洪家沟铁路编组之间，桥轴线与小清河河中线斜交，斜交角度达59度。属于城市次干道-级，设计行车时速40km/h。襄阳小清河大桥由西岸引桥、主拱桥、东岸跨堤引桥、东岸陆地引桥及附属结构五部分组成。其中主拱桥跨8#、9#墩上，两墩各有9根桩基全部在河内水中，水深约7m，且淤泥较深，施工难度较大，综合考虑采用拉森钢板装围堰配合钢管桩水中钻孔平台进行桩基施工。拉森钢板桩围堰采用拉森型钢板桩，桩长15m,围堰平面尺寸为9.6m*37m，围堰设一道内支撑，围囹、斜支撑均

5、采用双拼H500*200型钢，横向支撑采用双拼H500*200型钢，详见拉森钢板桩平面布置图。水中平台根据施工需要8#、9#墩各自平台均设计为长26m，宽8.6m，采用529封闭钢管桩作为荷载支撑，钢管桩设置4排，每排3根，上设置2H500*200下横梁，横梁上放置4组贝雷梁作为纵梁，贝雷梁上间隔1.3m设置I32a的工字钢作为横向分配梁，分配梁上满铺28槽钢为工作平台。三、结构设计原则3.1、遵循动态设计与信息化施工相结合的方法进行。平台施工过程中应加强现场监测，根据现场监测反馈的数据及时进行分析，达到动态设计和信息化施工的目的。3.2、保证平台结构自身的稳定性，合理地布置水平支撑、剪刀撑，

6、有效地控制变形，保证施工安全。3.3、从工期、材料、设备等方面保证工程经济的合理性。3.4、尽量地满足机械化施工的需求，以缩短工期。四、施工准备4.1、设备物资施工前要对机械设备进行全面检查，确保机械的正常使用，施工所需材料物资必须齐全，且符合施工要求，详见下表：4.2、施工现场准备 清理施工场地； 加强对作业工人的技术交底，安全交底及培训； 本钻孔平台为全钢结构，主要材料见下表襄阳市小清河大桥钻孔平台材料表序号材料长度数量理论重量吨位备注1拉森钢板桩15m12900.07495.46450*350*102管桩2340.102789.4565852983管桩2080.1027816.44625

7、2984型钢8.640.08966.164482H5002005贝雷梁3480.596785.92486I328.6250.052711.330572812930.031435.04248204.4160.02261.591049203.4780.02260.6273710钢管1.2540.003320.2157148311钢管80.620.003320.5366348312合计吨位：262.80人员准备工种技术人员施工员测量工焊工指挥员普工人数122222总人数11五、施工工艺流程图6.1、水上平台施工工艺流程图钢管起吊测量定位振动下沉偏 位达到设计标高，桩顶处理横梁安装纵梁安装铺设桥面孔桩

8、定位下一工序施工履带吊就位钢管桩运输拔除钢管桩6.2、拉森钢板桩施工工艺流程图施工准备测量定位插打钢板桩基坑开挖钢板桩内支撑排水浇筑封底混凝土 承台施工 钢板桩拔出基坑回填六、施工方法及步骤6.1、水上平台施工方法及步骤6.1.1、钢管桩的制作及吊装堆放1、钢管桩采用购置设计规格的钢管，利用汽车运至工地，再根据每一根钢管桩水中位置及水深来确定第一节的长度，不宜大于15m，并应考虑施工条件及地质情况。焊接和制作按公路桥涵施工技术规范的有关规定执行。管与管之间的连接采用拼接钢板连接，并用15101cm规格的4块连接片。钢管桩的吊运和堆放：吊装采用两吊点，两个吊点距离桩端的距离分别为桩长的五分之一。

9、2、陆地运送时采用拖板车，水上运送时采用驳船。连接好的钢管桩应堆放在岸边，便于吊装船运输。不同类型和不同尺寸的桩，考虑使用前后顺序分别堆放。当桩需长时间堆放时，可采用多点支垫。钢管桩的堆放，层数不超过3层。6.1.2、插打钢管桩履带吊就位后，在全站仪引导下进行定位，利用60Kw振动锤夹具夹紧钢管桩，起吊后放入导向架内，开启振动锤进行插打钢管桩，浮吊保持钢管桩垂直状态下，在振锤的激振力作用下振动下沉。当桩贯入量小于5cm/min时，持荷5分钟，钢管桩无明显下沉时方可停止振动。若钢管桩已打入预计长度，贯入度仍较大，说明该处土质较差，承载能力不满足要求，需要继续打入，直至贯入度满足要求，即实际承载能

10、力达到要求为止。当桩底遇到硬物时，桩位易打偏或不垂直，应及时清理后再施打。振动锤打桩讲究一气呵成，一次性振动不能超过15分钟；如果再振，土地硬化很难打下去，施工现场出现桩无法打下去，我们将改进施工工艺，第一种：柴油锤打桩，第二种：自由锤打桩。如果桩入土很浅，就需增加桩的数量，形成群桩来增加栈桥墩的抗扭性与稳定性。当第一节在场地上预制好钢管桩长度不够时，采用边打边接桩的方法使钢管桩的长度满足要求。钢管桩焊接时先在底节钢管上焊15101cm规格的4连接片，使钢管桩对接时比较容易。由于采用竖焊，所以一定要严格控制焊接质量，焊完后要检查焊接的是否满足要求，对焊接不好，不牢的情况要求重新焊接。6.1.3

11、、桩顶处理 每完成一根钢管沉桩后，按设计要求确定桩顶标高，将钢管桩找平，对高出标高部分用氧焊割除，低于标高的桩按实际长度进行接长至桩顶标高。钢管桩顶找平后，在桩顶加焊900900cm2、=10mm钢盖板（若使用其它桩径的钢管桩则钢盖板平面尺寸亦相应加大），钢盖板必须与周边满焊，并保证钢盖板水平。 6.1.4、焊接平撑及斜撑按钻孔平台布置图所示在钢管桩身焊接斜撑及平撑,钢管斜撑每隔一跨变换一下方向，使得每孔之间形成剪刀撑形式。6.1.5、安装横梁桩顶钢盖板焊接完后，将工字钢横梁用吊车吊放至钢管桩桩顶，横梁根据设计平台采用工字钢或贝雷梁放在桩顶的中心位置调整水平，检查后与桩顶钢盖板焊接。6.1.6

12、、安装纵梁（贝雷梁）横梁安装完毕后按设计图纸装贝雷梁纵梁，纵横梁相交部位采用钢筋制作成U型将贝雷梁固定在横梁上，为保证贝雷梁整体稳定性，每隔3m用槽钢焊成齿形将一跨上贝雷梁固定，在钻孔平台位置，靠近钢护筒侧纵梁严格按设计位置安放，防止侵入钢护筒净空。6.1.7、铺装面板纵横梁安装后，在纵梁上直接铺设事先设置好的桥面板，桥面板安装平整，中间不得有错台。6.1.8、护栏安装 护栏按图纸施工，安装必须稳定，焊接要牢固。护栏安装好后四周要设置安全网。6.2、拉森钢板桩施工方法及步骤6.2.1、施工准备1、首先在钢板桩堆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

13、理出施工需要的型号（拉森IV号钢板桩）、规格、数量的钢板桩。 2、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，尤其不能将连接锁口碰坏。 3、钢板桩的设置位置应便于基础施工，应在原地面下结构边缘之外，并留有支、拆模板的操作空间； 4、钢板桩平面不直的，应尽量使其平直整齐，避免不规则的转角，以便顺利将钢板桩插打入地下，并利于围檩支撑的设置。6.2.2、测量定位对墩位承台控制点标明并经过复核无误后加以有效保护，同时距离承台边线2米的位置放出钢板桩插打位置，并用槽钢定位，在保证钢板桩垂直度的情况下逐根插打。插打前对钢板桩边线进行放样，在保证钢板桩垂直的

14、前提下逐根打入钢板桩。6.2.3、插打钢板桩1、将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长23m的短桩作通过试验，以23人拉动通过为宜。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过8001000），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且功率达到40KW以上，而夹板牙齿磨损不宜太多。2、履带吊停在离打桩点就近的基坑边，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。3、锤下降，开液压口，拉一

15、根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，并起锤。4、钢板桩计算长度为15米，待钢板桩尖离开地面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩至打桩地点。5、钢板桩插打时，单桩的锁口内均涂以黄油混合物油膏，以减少插打时的摩阻力并加强防渗性能。插打钢板桩时从第一块就应保持平整，几块插好后即插打一块深的以保持稳定，然后继续插打。6、在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。7、对准钢板桩与定位桩的锁口，靠震动锤与桩自重压到桩所要插打的位置。8、试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至

16、计算标高，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。9、 板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。10、松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。拉森钢板桩平面布置图拉森钢板桩立面图6.2.4、基坑开挖钢板桩插打完后，向下开挖1.0m，安装第一道围檩支撑；继续开挖土方到承台底一下100cm，迅速施工封底混凝土层，待到封底混凝土强度上来后进行后续破桩头、桩基检测、绑扎钢筋、支模板等工作，以上施

17、工的同时，应及时抽出基坑内的积水。在下承台混凝土浇筑结束达到拆模要求后，拆除模板，基坑用透水性材料回填密实到下承台顶面后，开始施工上承台；上承台施工完成后，养护拆模，基坑用透水性材料回填密实后，开始施工墩身，浇筑完成进行养护后拆模，及时回填透水性材料，密实后拆除第一道围檩，继续施工上部墩身。6.2.5、基坑排水在渗水较小的情况下，采用汇水井排水，在基坑内承台范围外侧较低处挖4个汇水井，并在周围挖边沟，使其低于基坑底面。对汇水井井壁要加以支护，井底铺一层粗砂或者碎石，采用抽水机从汇水井抽水来排除渗水；如果承台低于砂土层且渗水较大时，采用井点法降低地下水位，在距基坑边3-5m距离进行钻孔，埋下井点

18、管，周围填以砂石作过滤层，上用黏土填封，地面上通过主管与抽吸设备相联进行抽水，以降低基坑四周的地下水位。6.2.6、封底混凝土施工采用直接浇筑混凝土垫层，可能造成钢板桩无法拔出，所以浇筑垫层时在钢板桩围堰内侧支模，或在底部钢板桩四周用编织袋或土工布将钢板桩与封砼隔离，以便钢管桩在承台施工完后顺利拔出。在混凝土浇筑之前，尽量要把水抽干，封底混凝土强度等级采用C20，直接采用汽车泵输送混凝土到指定位置，按一般砼施工进行。封底时由一边向另一边推进，但保证连续、不间断、不留接缝、一次性完成。混凝土垫层厚度初定为100cm。6.2.7、钢板桩拔出承台墩身混凝土浇筑结束，将基坑回填完毕后，要将钢板桩拔出再

19、重新利用，拔桩时，尽量使钢板桩下部与混凝土脱离，然后再进行拔桩。先略锤击振动各拔高12m，然后按次序将所有钢板桩均拔高12m，使其松动后，再依次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。并注意一下几点：1、为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的支撑围檩逐根解除。2、按与插打钢板桩顺序相反的次序拔桩。3、将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。4、拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。七、平台设计及计算7.1设计参数7.1.1、钻孔平台总体布置钻孔平台总长度根据现场实际情况而定，每跨长

20、度为12米。见图。7.1.2、荷载确定平台面荷载考虑以下三种情况：公路一级车辆荷载；平台使用中最重车辆12m3的混凝土运输车；平台架设时履带吊的荷载。与公路一级车辆荷载比较混凝土运输车的轴重和轴距都非常不利，所以将其作为计算荷载，将履带吊架梁工况作为检算荷载。1台12m3的混凝土运输车车辆荷载的立面及平明面如下（参考车型：海诺集团生产HNJ5253GJB(12m3)）：荷载平面图荷载立面图P1=6TP2=P3=22T合计：50T钻机平面如下：钻机自重70t，80cm宽履带分布87.5kn/m均布荷载。7.1.3、钢弹性模量Es2.1105MPa；7.1.4、材料容许应力4.2、设计模型及计算4

21、.2.1、纵梁计算荷载按照两后轴共440KN考虑，在横向分布宽度500mm。每跨设置4组贝雷梁，具体布置见下图：考虑横梁与贝雷梁的整体性，横梁与贝雷梁一起建模。贝雷梁上下弦杆采用梁单元，斜杆及竖杆采用桁架单元，见下图。1、钻机就位于跨中时：荷载作用在I32a横梁上，作用长度5000mm，荷载q700kn/5/0.8/2=87.5KN/m。上下弦杆组合应力图：由以上组合应力图可知：当钻机位于跨中时（贝雷梁受力最不利情况时），贝雷梁上下弦杆应力最大为116mpa210mpa，满足受力要求。竖杆及斜杆的应力图：由以上组合应力图可知：当钻机位于跨中时（贝雷梁受力最不利情况时），贝雷梁斜杆及竖杆应力最大

22、为54mpa210mpa，满足受力要求。2、当钻机位于支点处：由以上组合应力图可知：当钻机位于支点处时，贝雷梁上下弦杆应力最大为90.7mpa210mpa，满足受力要求。由以上组合应力图可知：当钻机位于支点处时，贝雷梁斜杆及竖杆应力最大为99.9mpa210mpa，满足受力要求。3、当12m3罐车行驶至跨中时：贝雷梁上下弦杆组合应力最大为140mpa210mpa，满足受力要求。贝雷梁斜杆及竖杆组合应力最大为60.8mpa210mpa，满足受力要求。4、当12m3罐车行驶至支点处时：贝雷梁斜杆及竖杆组合应力最大为107.1mpa210mpa，满足受力要求。结论：当100t钻机和12m3罐车通过由

23、4组贝类梁组拼的钢便桥及钢平台时，贝雷梁及横梁应力均在容许承载力以内，能满足要求。注意：每孔梁只允许一台钻机施工。4.2.2、上横梁上横梁采用I32a，间距按照贝雷片节点布置（150cm间距），最不利荷载为罐车行驶在上横梁跨中,F=110KN。M=110/4382.5KN.m180MPA，满足抗弯强度要求。85MPA，满足抗剪强度要求。结论：当100t钻机和12m3罐车通过I32a71cm的上横梁时，横梁抗弯抗剪应力均小于容许应力，能满足受力要求。4.2.3、桥面系桥面系在桥面纵向密铺28b28cm；上横梁（即桥面系分配梁）采用I32a，在贝雷架的每个节点布置，间距705mm。故对于桥面系来说

24、，罐车行走时最为不利。罐车荷载考虑轮宽50cm，分布在3片桥面系纵梁上（每片纵梁宽度28cm，用16螺栓连接相邻两桥面系纵梁，见图），F110/3=36.6KN。28b截面特性如下：W=37.929cm3。M=36.6/40.716.5KN.m180MPA，满足抗弯强度要求。85MPA，满足抗剪强度要求。结论：当100t钻机和12m3罐车通过满铺28b的桥面系时，桥面系纵梁抗弯抗剪应力均小于容许应力，能满足受力要求。4.2.4、下分配梁采用2H500作为支撑贝雷梁的分配梁。按照100t设计荷载全部施加在中间两片贝雷梁上为最不利，计算可知分配梁组合应力最大为83.3mpa180MPA，满足受力要

25、求。4.2.5、钢管桩钢管桩采用5298mm螺旋管，每个支墩布置3根。分别考虑钻孔平台自重与钻机荷载的作用产生的反力，支点反力为中间管桩最大，为564kn。边桩受力较小，为261kn。根据地勘资料，取K28、K42#钻孔资料的最不利情况，见下图：中桩伸入砾砂层长度为：5641.33.140.529（2.3327.71360X），得X=4.4m。取8m。边桩伸入砾砂层长度为：2611.33.140.529（2.3327.71360X），得X=0.5m。取5m。结论：桩采用5298mm螺旋管，中桩打入深度18m（总长23m），边桩打入深度15m（总长20m），能满足要求。 八、质量控制保证措施1、

26、建立健全以项目经理为首的质量管理体系，经理部各部门明确质量管理范围、责任、技术科各部门分级落实责任制，技术人员分工明确，并且责、权、利三者相结合，发挥出每个技术人员的工作积极性，使他们起到应有的作用。认真审阅图纸，审图需全面、完整，发现问题时做好记录，开工后遇到有关技术上的问题及时请示，对相关专家指示的技术方法正确地深刻领会，以指导施工。2、现场工程技术人员做到认真、细心负责，及时指出工程施工中的不足之处并予及时纠正完善，工作过程中做到操作仔细、不放过任何可疑点，并推行复核检验制度。3、 认真检查各型材的进场质保书；对组装件的拼装质量进行检查，所有的销子、螺栓必须安装到位；焊接严格按照相关操作

27、规程进行，并由工程组把关，保证焊接的质量。4、推行计划管理各施工组，各组根据总计划指标要求制定本组、本施工点的计划。队部提出处理意见，及时调整人工、材料、机械设备在数量和时间上的安排，保证各施工环节环环紧扣，有条不紊，既保进度又保质量九、安全生产保证措施 1、构件吊装和安装须遵守公路工程施工安全技术规程、起重机械安全操作规程以及其他相关安全操作技术规程，并要对每一个相关操作人员进行现场安全交底，确保施工安全。2、施工过程中，施工人员和技术人员必须带好安全帽，高空作业时要系好安全带，水上作业要穿救生衣。3、吊装过程中，无关人员应退至安全范围之外，吊车臂架下和工作半径范围内不得站人。4、吊装用的钢

28、丝绳、吊具等必须满足受力要求，且要具有一定的安全系数；钢丝绳使用前一定要经过检查，合格后方可投入使用。5、钢丝绳吊点部位要保证所吊构件具有足够的强度和刚度，必要时加设支撑杆或扁担梁，以防止构件变形。6、为保证钢丝绳使用寿命和使用安全，应在吊点处加垫木板、麻片或采取其它措施使吊点处钢丝绳受力均匀，不产生应力集中，避免割绳、断绳等安全事故发生。7、钢丝绳安装好后要进行全面检查，确保安全牢固后方可指挥起吊。起吊时要缓慢提升吊钩，先收紧吊绳使之受力，然后进行试吊，确认安全后才能正式起吊提升。8、吊装或拖拉过程中必须派专人指挥和协调运作，发现不安全因素和任何违规操作立即制止，纠正后方可继续吊装或拖拉。9

29、、构件起吊后应根据实际情况，由起重工通过拉绳拉好重物防止旋转和晃动，任何人员、船只不得从被吊构件下通过。10、现场注意用电、用火安全，每天施工完毕应收好电线、气瓶，做到工完场清，并及时关闭电闸。十、文明施工保证措施1、工程实施时按有关建设工程现场文明施工管理的规定执行。2、建立健全文明施工检查考评制度，项目部每周进行一次自检，同时要配合监理部门对文明施工的检查。项目经理部指派项目副经理主抓文明施工及环境保护工作，并将文明施工和环境保护工作开展的成效优劣与否与各专业班组和管理人员效益挂钩。3、施工场地道路必须平整畅通。4、现场弃土及施工垃圾及时清除，注意搞好工地及四周的环境卫生，创造良好的生活、

30、施工卫生条件。5、工地现场机具设备及材料堆放合理有序，现场的废料应及时清运。6、主动协调好周边关系，减少因施工造成不便而产生的各种纠纷。十、应急抢险措施10.1、应急预案的方针与原则坚持“安全第一，预防为主”、“保护人员安全优先，保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。10.2、应急资源应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在事性质和后果分析，配备应急救援中所需的消防手段、救援机械和设备、交通工具、医疗设备和药品、生活保障物资。主要应急机械设备储备表 序号材料、设备名称单位数量规格型号主要工作性能指标现在何处备注1履带吊辆150T现场2挖掘机辆1DSC220斗容量1.0m3现场3机动翻斗车辆2FC-1斗容0.75m3现场4电焊机台2BX500现场5对讲机台10KG-5118现场6发电机台175KW现场十一、施工进度计划：详见附页附件1：施工进度计划