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1、XX海灣大橋第六合同段土建工程XX航道橋鋼箱梁安裝支架施工技術方案XX集團國際建設股份有限公司XX海灣大橋六合同項目經理部二九年五月目 錄1.工程概況11.1設計概況11.2自然條件21.2.1 氣象21.2.2 水文31.2.3 水深3工程地質32.資源配置32.1人力資源配置32.2主要施工設備配置42.3主要測量儀器配置43.施工計劃安排44.支架施工技術方案54.1鋼箱梁大節段劃分54.2鋼箱梁安裝支架設計5鋼箱梁安裝支架結構設計5鋼箱梁安裝支架驗算7臨時鋼管樁承載力試驗74.4鋼箱梁安裝支架施工9臨時鋼管樁插打和橫向聯系施工9支架上部結構安裝10其它設施設置105.鋼箱梁安裝支架施工2、測量105.1控制點布置105.2臨時樁定位和試驗樁觀測116.鋼箱梁安裝支架施工質量保證措施117.鋼箱梁安裝支架施工安全保證措施117.1施工過程潛在風險評價117.2施工過程安全控制12鋼箱梁安裝支架施工安全控制12海上人員交通安全控制12XX海灣大橋第六合同段XX航道橋鋼箱梁安裝支架施工技術方案1.工程概況1.1設計概況XX航道橋（里程樁號K22+190K22+430）為獨塔雙索面斜拉橋，斜拉索采用扇型稀索布置，主梁采用扁平式鋼箱梁結構，其設計圖如下圖1-1所示：圖1-1-1 XX航道橋橋型布置圖圖1-1-2 1/2主梁標準橫斷面圖1-1-3 1/2索塔處主梁橫斷面單幅鋼箱梁重量合計：3、2869.6t，17個梁段；全橋鋼箱梁重量合計5739.2t，共34個梁段。鋼箱梁各標準梁段劃分示意圖如圖1-1-4所示：圖1-1-4 鋼箱梁各標準梁段劃分示意圖1.2自然條件 氣象工程區域一年四季均有災害性天氣發生，主要災害性天氣有大風、冰雹、干旱、臺風、寒潮、霜凍、濃霧和高溫、暴雨、倒春寒等。對大橋施工影響的主要是大風和大霧。各影響因素出現超標的天數初步根據基礎資料確定如表1-1所示：影響作業天數統計一覽表 表1-1影響因素影響天數大風（8級）57大霧（能見度1000m）3050暴雨（50mm）3嚴寒（00C）15波浪（H1/100.8m或T 6s）影響很少1.2.2 水文膠州灣屬規則半日4、潮類型，兩次高潮的高度基本一致，但低潮位有日不等現象，兩次低潮的高度略有差異。潮汐周期約為12小時25分，漲潮時間相對較短，落潮時間相對較長，兩者相差1小時10分鐘左右，如表1-2所示： XX潮汐特征值一覽表 表1-2潮汐特征值紅 島 （1月資料統計）備 注平均海平面(m）0.19參考值來自XX港長期驗潮站近30年統計資料以及2003年9月7日10月8日XX站一個月同步觀測資料分析結果。最高高潮位(m）2.69最低低潮位(m）-2.26平均高潮位(m）1.72平均低潮位(m）-1.37平均潮差(m）3.10最大潮差(m）4.68 水深橋位處平均海床面標高在-5.0m左右，適合大型船舶駐位作業。5、工程地質橋位地貌類型主要為堆積地貌：山前堆積區、濱海堆積區、山前沖積平原區。橋位區揭露為前第四紀中生界白堊系地層，橋位處揭露地層主要特征如下：上層：軟土層；全新世濱、淺海相沉積，主要為青灰色淤泥、淤泥質亞粘土、淤泥質粘土、粉砂、細砂；XX航道橋位主要為淤泥及淤泥質土，厚度5.09.0m。中層：粘土層、砂層；晚更新世沖洪積成因，主要巖性為灰黃色亞粘土和中、粗砂、礫砂；厚度1.6015.70m，底板標高-8.25-35.30m。下層：巖層；XX航道橋橋位內沉積巖的主要巖性為泥巖、泥質砂巖、角礫巖，局部夾玄武巖。2.資源配置2.1人力資源配置、作業層人員配置按照總體施工部署設1個施工作業隊來進行XX6、航道橋鋼箱梁安裝支架施工，該施工作業隊將在項目經理部的統一協調和資源配置下施工。不包括船務作業人員，該作業隊的人力資源配置如下表2-1所示：鋼箱梁安裝支架作業人員配置數量計劃表 表2-1作業隊管理人員吊裝工電焊工輔助合計支架施工作業隊31225848、現場管理人員配置現場技術員2人，測量人員4人，生產調度2人，安全員2人，物資管理人員1人。2.2主要施工設備配置根據該分項工程的特點及膠州灣海域中施工的實際情況, 并結合工期的要求，對該工程施工設備進行合理的配置，并進行有效的管理，確保本分項工程高效、安全地完成。擬投入鋼箱梁安裝支架施工的主要船機設備如下表2-2所示： 擬投入鋼箱梁安裝支架施工的7、主要船機設備表 表2-2編號機械設備名稱型號單位數量用 途1浮 吊100t艘1臨時樁施工2多功能作業駁船50t艘1臨時樁聯系施工3運輸船800t艘3材料運輸4起錨艇700HP艘1起錨拋錨5交通船250HP艘1人員交通6塔 吊295t.m臺1墩旁支架7汽車吊50t輛1后場吊裝8平板運輸車30t輛1后場運輸9柴油發電機300kw臺2海上電力供應10振樁錘200kw個1臨時樁插打2.3主要測量儀器配置根據鋼箱梁安裝支架施工的需要，主要投入的儀器設備如表2-3所示： 投入的主要測量儀器 表2-3序號設備名稱規格型號數量精度等級生產廠家1全站儀TCR1201R1001臺1，1mm+2ppm徠卡2全站儀T8、C11021臺2,2mm+2ppm徠卡3水準儀NA22臺0.7/KM徠卡3.施工計劃安排按照項目施工總工期的要求，并結合鋼箱梁安裝支架施工的技術方案、資源的投入情況、海上現場的實際情況等因素綜合考慮，施工計劃安排如下表3-1所示：鋼箱梁安裝支架施工計劃安排 表3-1施工項目準備時間結束時間臨時承載力試驗2009-4-202009-4-30232233墩左右幅跨中支架2009-5-12009-6-15233234墩左右幅跨中支架2009-5-152009-6-30233墩左右幅墩旁支架2009-7-12009-7-154.支架施工技術方案4.1鋼箱梁大節段劃分按照鋼箱梁的結構設計、現場施工條件，9、以及浮吊的起吊能力，與設計院和制梁單位溝通后，確定了XX航道橋鋼箱梁大節段劃分如下圖4-1所示，單幅橋共劃分為4個大節段，左右幅合計8個大節段，最長67m（含Q-05、Q-06、Q-07、Q-08、QH-01五個標準梁段），其次為60m（含H-08、H-07、H-06、H-05四個標準梁段），最短56m（含Q-01、Q-02、Q-03、Q-04四個標準梁段），最重734.4t，最輕635.1t。圖4-1 鋼箱梁大節段劃分示意圖4.2鋼箱梁安裝支架設計4.2.1鋼箱梁安裝支架結構設計綜合考慮鋼箱梁的結構形式、節段長度和重量，海上安裝現場的水文、地質條件，以及鋼箱梁安裝船機設備的配置等各種因素進行10、鋼箱梁大節段安裝支架的設計。安裝支架按照鋼箱梁布置分幅設計，采用鋼管樁和型鋼搭建，單幅橋鋼箱梁支架包括跨中支架2個，墩旁支架1個。另外，直接利用航道橋兩端過渡墩作為梁段的端支點，利用索塔橫梁作為3#梁段在塔柱中心的支點，此三處支點的臨時支座與永久支座錯開布置。鋼箱梁大節段安裝支架結構設計如下圖4-2所示。詳細設計圖紙見附件。圖4-2 鋼箱梁安裝支架布置圖鋼箱梁安裝支架結構說明：、臨時樁基礎鋼箱梁安裝支架基礎采用直徑82cm，壁厚10mm的鋼管樁?？缰兴兄Ъ軜兜讟烁叱醪皆O定在-30m，入土深度約25m，支架搭設前進行樁的承載力試驗，按照驗算樁的承載力需求，確定振樁錘的停錘標準和臨時樁入土深度的11、要求；墩旁支架的臨時鋼管樁直接支撐在索塔承臺頂面，其根部與承臺上的預埋件采用焊接連接。、橫向聯系為確保支架的穩定性，在臨時樁間設置直徑32cm橫向聯系鋼管，在兩層平聯鋼管之間設置I20a型鋼交叉斜撐。在墩旁支架處，為增強支架的抗傾覆性，在支架頂部與索塔橫梁之間設置兩道水平聯系，采用H400200型鋼，與橫梁上的預埋件進行焊接連接。、扁擔梁臨時樁頂部的扁擔梁采用3H600200型鋼，在樁頂設置牛腿以增大樁梁的接觸面，同時將該型鋼的下翼緣板與牛腿面板焊接連接，在支點處腹板兩側各設置2道豎向加勁板。、承重梁承重梁采用5H600200型鋼，擱置在扁擔梁之上，與扁擔梁焊接在一起，在各支點處各型鋼的腹板兩12、側設置加勁鋼板。、其它臨時設施、支架頂部操作平臺在扁擔梁上按照間距25cm鋪設I20a型鋼，并在其上鋪設10mm厚鋼板，以作為操作平臺，整個操作平臺四周設置高1.2m的鋼管護欄。、上下通道在鋼箱梁安裝支架的內部沿著橫橋向設置轉梯，作為人員上下的通道。4.2.2鋼箱梁安裝支架驗算詳見XX航道橋鋼箱梁安裝支架結構驗算書（附后）。4.3臨時鋼管樁承載力試驗為確保跨中臨時支架鋼管樁承載力滿足要求，在兩個跨中支架分別插打三根臨時樁進行臨時樁的承載力試驗，參考地質鉆探資料來選取處于地層較軟位置的臨時樁進行承載力的試驗，利用千斤頂反壓的方式來考查臨時鋼管樁的受力情況，如下圖4-3、4-4所示。試驗樁插打時采13、用浮吊提吊200KW振樁錘開到最大激振力來進行插打，直至臨時樁不再下沉為止。利用千斤頂對其進行逐級加載，在試驗過程中記錄對應荷載下鋼管樁的標高，結合地質資料和驗算報告來綜合分析鋼管樁的承載力是否滿足要求，以確定后續臨時樁插打的停錘標準。圖4-3 臨時鋼管樁承載力試驗布置圖 圖4-4 臨時鋼管樁承載力試驗現場實施根據對臨時樁進行承載力試驗，得出了試驗數據，如表4-1、4-2所示。233234墩臨時樁在加載到171.4t時，下沉11mm，在卸載后重新測量臨時樁的標高時，臨時樁上彈8mm；232233墩臨時樁在加載到158.7t時，下沉10mm，在卸載后重新測量臨時樁的標高時，臨時樁上彈8mm。結合14、鋼箱梁安裝時對支架的驗算受力分析，得出鋼管樁的承載力最大要求為105t（參見XX航道橋鋼箱梁安裝支架結構驗算書，從兩次的承載力試驗結果可知，臨時樁的承載力滿足鋼箱梁安裝支架的受力要求。由此確定后續臨時樁插打的停錘標準：用200KW振樁錘開到最大激振力時不再下沉為止。 233234墩跨中支架臨時樁承載力試驗數據 表4-1千斤頂編號：09032，壓力表編號：49154B序號千斤頂噸位(KN)壓力表讀數（MPa）試驗樁標高（m）初始狀態001.230 1438 4.81.229 2566 6.41.228 3821 9.61.226 4949 11.21.226 51076 12.81.225 6115、204 14.41.224 71331 161.222 81459 17.61.220 91587 19.21.220 101714 20.81.219 卸載后10分鐘測標高1.227 232233墩跨中支架臨時樁承載力試驗數據 表4-2千斤頂編號：09032，壓力表編號：49154B序號千斤頂噸位(KN)壓力表讀數（MPa）試驗樁標高（m）初始狀態001.118 1438 4.81.118 2566 6.41.114 3693 81.114 4821 9.61.113 5949 11.21.113 61076 12.81.112 71204 14.41.112 81331 161.111 916、1459 17.61.110 101587 19.21.008 卸載后10分鐘測標高1.116 4.4鋼箱梁安裝支架施工臨時樁插打和橫向聯系施工、跨中支架臨時樁插打和橫向聯系施工臨時樁采用100t浮吊提吊200kw電動振樁錘插打，采用常規測量對臨時樁的平面位置和高程進行測量。由于支架的高度較大，鋼管樁比較長，因此按照先插打鋼管樁底節，如圖4-5，鋼管樁的平面位置偏差控制在10cm以內，垂直度控制在1/200，停錘控制標準：用200KW振樁錘開到最大激振力時不再下沉為止。底節鋼管樁插打后的頂標高控制在2m以上，以便于進行接樁施工。 圖4-5-1 臨時樁振沉 圖4-5-2 臨時樁群首節臨時樁符合要17、求后，再利用浮吊將頂節臨時樁吊裝與已插打完畢的樁進行焊接接高，臨時樁接長時，在接縫位置設置補強板，即在樁的外部一周設置6塊連接鋼板，連接鋼板尺寸為10cm(寬)20cm(高)，如圖4-6。圖4-6 臨時樁接長處加勁板設置鋼管樁施工完畢后，利用浮吊進行平聯鋼管和斜撐的焊接施工。施工時先用浮吊提吊吊籃，操作人員置于籃內在平聯位置處鋼管樁的外側焊接形成作業平臺，然后再在作業平臺上按照自下而上的順序進行平聯和斜撐的焊接。施工過程中應確保焊接質量，平聯鋼管與鋼管樁連接處設置四塊11010cm的三角加勁鋼板加強。同時，在施工過程中安排專職安全員進行過程安全監控。、墩旁支架臨時樁和橫向聯系施工墩旁支架鋼管樁18、直接支撐在索塔承臺的頂面，利用塔吊立樁后將鋼管樁根部與承臺上的預埋件進行焊接連接，并采用型鋼對其進行臨時牽固。各鋼管樁支立完畢，按照跨中支架施工的方式利用塔吊完成平聯鋼管和斜撐的施工。支架上部結構安裝跨中支架采用浮吊作為起吊設備，墩旁支架采用塔吊作為起吊設備進行支架上部結構的安裝。上部結構各構件在后場基地下料并完成加工后運輸到海上現場，由吊機按照由下而上的順序逐層安裝，并在過程中對各層構件的接觸面均采取焊接連接，以確保支架上部結構的整體穩定性其它設施設置人員上下通道、操作平臺、護欄和安全網等安全設施、靠船設施、警示標志、警示燈等在支架施工的過程中適時設置。5.鋼箱梁安裝支架施工測量5.1控制點19、布置、平面控制在航道橋兩側的非通航孔橋墩頂上加密兩個平面控制點，如下圖5-1所示，加密方法采用GPS靜態觀測，加密等級按B級控制網要求進行控制。圖5-1 平面控制點平面示意圖、高程控制點在塔柱橫梁上和兩個過渡墩頂加密高程控制點，加密方法以三角高程測量和常規水準懸掛鋼尺相結合，測量精度等級須達到三等水準要求。5.2臨時樁定位和試驗樁觀測臨時鋼管樁定位在主墩承臺加密控制點，根據施工組織設計圖計算出各臨時鋼管樁的坐標，用全站儀觀測導向架中心控制鋼管樁平面位置，鋼管樁的平面位置偏差控制在10cm以內。試驗樁高程沉降觀測：在試驗樁和兩根支撐樁壁上粘鋼尺，試驗前，在主墩承臺上架設NA2水準儀，讀取一個初始20、數據，試驗時，根據千斤頂的加載數據進行數據觀測。臨時鋼管樁振好后，測量準確放出扁擔梁安裝標高，對安裝完成的承重梁標高進行檢查復核。6.鋼箱梁安裝支架施工質量保證措施、使用的支架搭設材料需進行認真檢查，嚴格篩選，對于變形的不得投入使用，對于銹蝕較嚴重的材料，必要時可選擇型號稍大的材料進行替代；、臨時樁插打前量測具體長度，振樁錘開啟后逐漸增大功率，確保臨時樁入土深度，確保臨時樁基的承載力滿足要求；、臨時樁振到位后，測量人員要對樁頂標高進行復測，對于沒有達到設計要求標高的臨時樁進行再次振沉；、臨時樁插打完畢后及時復測樁的垂直度，確保垂直度滿足設計要求的1/200；、臨時樁的平面位置由測量組按照設計圖21、紙進行嚴格定位，要求臨時樁的平面偏差在10cm以內，否則需拔除臨時樁重新施工；、牛腿加工時各勁板處的焊接質量進行嚴格控制，確保焊縫質量滿足要求；、嚴格控制平聯、臨時樁的對接焊接質量，對接不嚴密時加設勁板或補強板補焊，臨時樁接長位置必須焊接4塊連接鋼板；、對接位置的銹跡必須利用鋼刷刷除，確保對接焊縫本身的強度；、支架施工過程中嚴禁船舶靠泊，嚴禁船舶?？炕蜃矒?，臨時樁受到碰撞后將無法滿足垂直度的要求；、定期檢查支架各構件的定位、固定設置的焊接情況，并作及時的維護和加固；、指定現場專職技術員負責支架的搭設質量的檢查，尤其是對支架的焊接質量的檢查。7.鋼箱梁安裝支架施工安全保證措施7.1施工過程潛在風22、險評價鋼箱梁安裝支架施工在海上進行，項目對施工過程存在的危險因素進行了詳細評價和論證，結合項目資源配置情況、技術能力狀況等多方面分析研究，確定出（如果不采取措施）可能會造成嚴重事故的危險源，然后根據評價結果確定控制方案。危險源分析如表7-1所示： 危險源分析表 表7-1序號危險源活動產品及服務可能造成的后果1高處墜落夜間施工照明不良、支架中部及頂部施工人員傷亡2起重傷害支架材料及構件的吊裝財產損失/人員傷亡3物體打擊風、支架構件安裝、拆除財產損失/人員傷亡4淹溺船舶翻沉、失足落水、探摸水下障礙物、應急搶險財產損失/人員傷亡5觸電現場發電、配電作業、臨電線路、金屬焊接、機電設備、機械切割、手持電23、動工具、雷擊、靜電財產損失/人員傷亡6火災氣割、乙炔庫房、電線短路財產損失/人員傷亡7坍塌船舶撞擊、臺風襲擊財產損失/人員傷亡8化學/物理性爆炸化學危險品儲存/使用、氣割、壓力容器（氧氣、乙炔、液化氣氣瓶）財產損失/人員傷亡9自然災害：風（季風、臺風、龍卷風）；霧；雷暴海上施工作業全過程。人員傷亡/財產損失7.2施工過程安全控制7.2.1鋼箱梁安裝支架施工安全控制控制要點：施工人員、施工機具、吊裝焊接、加工場地布置應科學合理，各作業點之間應有足夠的安全間距，在構件抽取或轉運過程中防止傷人； 、對投入使用的機械設備必須進行安全性檢查,對電焊機等的安全防護措施必須齊全有效；所有機械電氣部分必須有防24、雨水措施；、嚴格遵守操作規程，嚴禁違章作業；、吊裝作業前，必須對吊具進行檢查，吊點布置合理，吊裝過程中由專人統一指揮，吊物禁止越過人頭；、在進行上部施工時，禁止直接往下拋擲機具、構建等；、準確掌握施工當日天氣情況，合理安排施工，雷雨、大風或大浪天氣應停止吊裝作業和高空作業；、確認無誤后，方可進行構件吊裝安裝工作，吊裝前應仔細檢查吊索具是否合格，每次吊運物體不宜過多，重量不得超過吊具的安全承載能力；、保持現場整潔。禁止往海里拋投廢棄物料；、各項工作開展前，應及時搭設相應的安全施工通道和操作平臺；、所有海上作業人員施工時必須穿戴安全防護用品，高空作業時系好安全繩。7.2.2海上人員交通安全控制交通25、船的安全控制按照項目部編制的機動船舶安全操作規程執行，但應強調以下幾點：、交通船必須符合海上安全航行要求，在投入使用前進行安全檢查，由船檢部門核定乘員人數，所配備的救生設備必須與核定乘員相符。、交通船船員必須持有合格的適任證書，并且對XX灣水域情況相當了解，有相當的航行技術和應急經驗。 、上下船時，必須從搭設的跳板上下，跳板兩端由船員扶持或監護（或由船員扶持乘員直接從碼頭臺階上下。、必須待船體靠穩并且采取有效措施后方可上下船，從甲船到乙船時，必須待兩艘船舶形成整體后方準上下；從駁船上墩時，必須走安全通道。、風力較大、浪高而致使船舶無法靠岸或由于交通船本身故障、誤操作導致擱淺觸礁時，必須及時就地拋錨等待救援，并立即發出求救信號。、所有上船人員（包括船員）必須按規定穿救生衣，上下交通船必須清點人數，登記姓名及工號。、當船離開碼頭或錨地時，船長為最高指揮人員，所有人員必須服從船長的指揮和安排，乘員必須進入船艙內，不得在甲板上走動、打鬧，不得影響船員工作，不得攜帶危險物品特別是易燃易爆器材。、船舶行駛時，必須加強瞭望，發現有船舶撞擊或龍卷風跡象時，及時避讓。、交通船舶不準人貨混載，轉運貨物或材料時，必須妥善存放并且綁扎牢固，防止物品滾動傷人或造成材料損壞。、風力接近或超過交通船自身抗風能力時和能見度小于500m時的霧天不準航行。