水中桩、水上平台施工专项方案

苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第1页共24页水中钻孔灌注桩、水上平台施工专项方案一、编制说明1.1、编制依据本工程引用的标准文件及有关强制性条文如下：1）、《公路桥梁施工技术规范》JTG/TF50—2011；2）、《中华人民共和国内河交通安全管理条例》1986年发布实施；3）、《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》1999年发布实施；4）、《苏州市航道管理办法》2010年1月5日发布实施5)、《桥梁桩基施工设计图纸》、《防撞桩、桥涵标施工设计图纸》；1.2、编制原则及适用范围为了保障元和塘大桥水上施工的顺利进行，水上平台施工质量满足钻孔桩工程施工要求，项目部考虑采用搭设水上平台形成钻孔桩操作平台，本方案以左幅12#墩为例，为水上平台施工起到指导作用，特制定本水上平台施工专项方案，其余水中平台搭设施工方法同本方案。本专项方案适用于苏州中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标高架桥元和塘大桥11#、12#左右幅共4个主墩水上平台施工；二、工程概况2.1、工程简介苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标项目为全线高架桥，其中11#、12#墩位于太阳路元和塘桥两侧，跨元和塘高架桥主墩桩基为水中桩，该墩位于元和塘航道内，每个墩9根钻孔灌注桩，全桥4个主墩共计36根水中桩，元和塘西侧12#墩左右幅两个主墩最近边桩离河岸边距离为西侧4.5米、东侧11#墩左右幅两个主墩边桩距离为4.2米，主墩桩基桩径为1.2m，桩长为68m；施工段落河床底标高为-1.3米，正常水位标高为+1.5米，水深约2.8米，历史最高洪水位+2.06米；2.2、水文地质条件2.2.1、地形地貌沿线场地属长江三角洲太湖流域冲湖积平原区，地貌形态单一，水系发育，地形稍有起伏。2.2.2、气候、气象及水文苏州地区气候温和湿润，雨量充沛，属长江下游季风温湿气候带。气候总特点是：苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第2页共24页冬季偏北风占多，受北方大陆冷空气侵袭，干燥寒冷，夏季偏南风占多，受海洋季风的影响，炎热湿润，春夏之交多“梅雨”，夏末秋初有台风，干湿冷暖时来适量，春夏秋冬季节分明。属于我国III类建筑区划范围。2.2.3、地质情况本施工段主桥中心桩号为K90+379，对照地质报告该处近地表面土层为淤泥质粉质粘土，层底标高为-17.07～0.27m，灰色，饱和，流塑。含植物残骸及有机质，局部夹薄层粉土。2.3、施工准备1）、材料准备工作本工程没根桩基C30水下砼约77方，由项目部自建搅拌站供应；钢筋每根约6.5吨，全在在钢筋加工场地加工成型运输车辆运输至现场；水中平台搭设材料准备，拟采用直径为72cm壁厚为1cm的钢管桩合计20根约200米，双拼55#工字钢约176米，28cmb型工字钢约250米，1.6cm厚钢板约230平方；2）、测量及场地准备工作在施工前要求测量人员将桩位、钢管桩位置等坐标逐一进行计算复核；整平岸边第一排钢管桩位置，修筑施工便道，预留吊车停车位置及材料堆放场地，并对该位置进行清理直至清理到粘土层；2.4施工平面布置（如图）河岸线河岸线航道线航道线左幅11#墩左幅12#墩右幅11#墩右幅12#墩新建高架桥新建高架桥新建高架桥新建高架桥元和塘航道防撞墩防撞墩老桥桥位处桥梁施工占用航道平面示意图苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第3页共24页三、主要施工工艺3.1、水中钻孔灌注桩施工工艺流程3.2水中桩钻孔平台的布置及搭设施工方法水上钻孔工作平台，先搭设排架（钢管桩与工字钢组成的钢结构体系），排架搭设均经过严密认真的验算，确保承载能力和稳定性并具有足够的安全系数，然后和陆上一样，在上面架设双排双层工字钢和大方木等组成水上钻孔工作平台，工作平台装有纵移和横移系统，便于钻孔移动就位，河中埋设直径1.8米的钢护筒，打入河床1.5-2.0米。3.2.1、根据测量人员计算的坐标在岸边位置放出靠近岸边第一排钢护筒的大样，并搭设第一排钢护筒，打设完毕后在钢管桩上开口，沿横桥向铺设55#工字钢于豁口内，平整场地测量放样埋设护筒制作钢护筒钻机就位钻机钻进制备泥浆泥浆循环清孔、终孔检查验收安装钢筋笼钢筋笼制作安装混凝土导管灌注水下砼拔出钢护筒质量检验下根桩就位砼配制、运输制作砼试件试件检测声测管制作、安装搭设施工平台苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第4页共24页将工字钢点焊固定在钢管桩上，打设完成第一排钢管桩及工字钢钢结构体系，如平面图所示；3.2.2、采用用同样方法搭设第二排、第三排、第四排钢护筒并铺设工字钢，然后在55#工字钢上铺设顺桥向28b型工字钢，间距50cm，其上再1.6cm厚钢板形成操作平台；3.2.3、四排钢管桩打设完毕后，汽车吊支腿于平台上，在平台上进行最后一排钢管桩的搭设施工，其方法同打设第一排钢护筒，铺设工字钢及钢板后形成整个水上平台；3.2.4、打设保护桩，保护桩打设在水上平台上游左侧，离平台平面距离约2米，分别往上游每隔5米设置一根，共设5根，在中间一根分别打设三根呈等腰三角形，间距1米，用直径600mm钢管进行连接，剩余护桩可根据现场实际情况打设如平面图所示；3.2.5、在水上平台施工前，做好航道交通维护工作，主要为在上下游200米处，设置“前方桥梁施工、请减速慢行”，在最外侧防护桩靠上游部位贴反光膜，提醒过往船只安全通行，并在水上平台上设置太阳能红闪灯或霓虹灯，保持通电，保证夜间船只安全通行，另外根据苏州规划设计院提供的《防撞桩、桥涵标施工设计图》在主桥承台上游侧5米处设置防撞桩，并按照图纸要求设置相关提醒标志，保证平台施工安全；保护桩水上平台搭设平面图苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第5页共24页1.5正常水位-1.3河床标高平台顶标高按水面以上2m控制水上平台钢管围护（高1.2m，间距2.0m）斜撑拉杆水上平台搭设侧面图1.6cm钢板28cmb工字钢55cm双拼工字钢钢护筒斜撑拉杆水上平台搭设立面图苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第6页共24页3.2.6、施工注意事项3.2.6.1钢管桩入土深度需达到4米，在顶端研延中线割开横桥向40cm槽口，双拼55#a工字钢放置在槽口内，两侧剩余肋板作为工字钢的限位挡块；3.2.6.2平台上28b型工字钢铺设间距为0.5米一档并与顶层1.6cm厚钢板之间进行满焊连接，形成整体；3.2.6.3水上平台顶标高按照水面以上2米控制，在测量钢管桩的同时考虑两层工字钢高度，在整个平台横纵向钢管桩之间采用10cm槽钢进行连接，保证整体稳定性；3.2.6.4在打设钢管桩保护桩一律打设在元和塘航道上游位置；3.2.6.5在施工水上平台的同时，在上下游各200米位置，设置桥梁施工占用航道警示标牌各一块，提醒过往船只注意减速慢行；3.3、钻孔钢护筒的加工与埋设水中钢护筒采用A3钢板卷制而成，水中护筒钢板厚度δ=12mm，钢护筒长约5.5m，同时满足刚度、强度及防漏的要求；钢护筒的内径1.8米，一侧大于钻头30cm左右；钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中1.5m-2.0m；钢护筒顶高出施工期间河水位1.2m；钢护筒埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面圆心与桩中心点位置偏差不大于5cm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1％；埋设钢护筒前，如插打难度较大，可采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。3.4、水上平台钻机就位首先在工作平台上安装钻机底盘，并初步定位，底盘预先在平地上拼装好，用汽车吊吊放到平台上就位调平。然后安装钻架，钻机转盘，钻机、电动机以及起吊系统等，最后反复调整钻机底盘水平，并使吊点中心，转盘中心和桩位中心位于同一铅垂线上，中心偏位不大于50mm。苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第7页共24页护筒30*30*600cm方木直径30cm钢管泥浆流入泥浆池钻机陆上钻孔平台示意图水上钻孔就位示意图3.5、泥浆制备与泥浆处理选用性能符合要求的粘性土（胶泥）或膨润土用清水彻底拌和成悬浮液，使在钻孔及灌注混凝土全过程中保持孔壁稳定不坍塌，配备的泥浆性能指标符合相关技术规范的规定。在钻孔过程中，每隔半个小时对泥浆指标进行检测一次，并不断调配使其符合规范要求。钻孔孔内泥浆的标高保持始终高出孔外水位1.5米。泥浆全部采用水运，泥浆船外运，排放在指定的合适地点。在外运装、运、倒过程中要防止跑、冒、滴、漏的现象出现。在运输过程中要责任到人，及时处理，防止遗洒满街的不文明施工现象的出现。管理人员必须对运输工具的速度以及运输过程中注意事项提出具体要求，不可以包代管。管理人员定期到装、运、倒地点进行检查，符合城市环境保护及文明施工要求。泥浆沉淀池、循环池设置：本工程由于在水中施工，项目部在桩位附近单独打设两根直径1.8m的钢护筒做为泥浆循环池和沉淀池，在钢护筒上口割开高30cm，宽40cm的豁口，采用废旧钢板桩，槽口向上，做为泥浆流动通道，在钢护筒顶端架设泥浆泵，形成泥浆循环系统；浇筑首盘砼防止泥浆外溢措施：在浇筑之前先将桩位护筒内泥浆少量抽出，抽至苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第8页共24页河床标高位置，然后再将相邻循环池、沉淀池内泥浆全部抽出，以保证首盘砼灌注以后泥浆池能满足不外溢要求；3.6、钻孔工艺将钻具和泥浆泵安装就位，再次检查吊杆中心，转盘中心和桩位中心是否在同一铅垂直线，其偏差＜20mm，合格后开始钻孔工艺，首先向孔内注入泥浆，采用低转速低进尺进行，待钻头导向部分进入土层以后，根据按不同的土层采用不同的转速和进尺速度进行钻孔。当钻孔达到设计图纸规定深度并经监理工程师复测确认孔深达到设计要求后即可停止钻孔。3.7、清孔a.钻孔达到设计图纸规定深度后，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师复测批准后立即进行清孔，本合同段钻孔桩清孔采用换浆法清孔。b.清孔时将钻具稍向上提升30～40cm，正循环采用优质泥浆将孔底钻渣及泥砂等沉淀物全部置换出来为止。经检查孔底钻渣沉淀层厚度小于或等于设计和规范要求，即可停止清孔。3.8、钢筋笼加工制作及运输3.8.1钻孔灌注桩的钢筋骨架，事先在钢筋加工场加工，钢筋骨架一般分节绑扎，分节长度按起重机吊臂长度和确保钢筋骨架不变形等，一般每节长度8～12米；3.8.2钢筋直连接全部采用套筒连接，首先下料时，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，端面不平整的应切割或打磨平整后再进行绞丝；绞丝后在距端面10cm处进行作油性笔划线或刻痕作标记，用于检查钢筋连接质量。3.8.3钢筋笼制作先制作顶笼，制作时在钢筋笼一段采用与胎架垂直的钢板作为限位挡板，所有钢筋笼主筋都必须与挡板保持垂直，并按照设计图纸要求均匀分布主筋，注意主筋间距，满足设计要求；3.8.4然后制作第二节钢筋笼，钢筋笼对接时将前后笼的全部主筋端头对齐并顶紧后再拧上套筒，然后进行加强圈的焊接施工，最后安装盘圆钢筋，组装成钢筋笼；后节钢筋笼同样按照此方法依次类推；3.8.5连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必需一致，钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损，滚轧直螺纹接头应施用管钳和力矩扳手进行施工，钢筋接头处两根钢筋的丝头应在套筒中间位置相互顶紧，长短边外露丝扣不得超过两个完整丝。3.8.6钢筋笼制作完成后，均需悬挂标示标牌，标明该钢筋笼的用处和质检情况；苏州市中环快速路北段（312国道分流线工程）ZH-LQ02标水上平台施工专项方案第9页共24页同一根桩基的钢筋笼坚决在同一地方堆放，不允许混乱摆放，造成串笼现象；3.8.7钢筋笼运输统一采用机械运输，并在钢筋笼内加上临时十字撑防止钢筋笼变形，运输过程中需要穿越太阳路和苏虞张公路，需安排交通维护人员，负责交通维护工作，防止意外发生；钢筋笼