武船雙柳基地滑道工程鋼護筒施工方案(17頁).doc
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2022-08-31
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1、武船雙柳基地滑道工程鋼護筒施工方案目 錄1 工程概況1.1工程簡介1.2地質結構1.3工程特點及難點2施工總體部署3 主要施工技術要求、施工程序及方法3.1主要施工技術要求3.2主要施工工藝流程3.3主要施工方法4 主要資源配置計劃4.1主要人員配備計劃4.2主要施工設備、機具計劃4.3主要材料供應計劃5 施工進度計劃6 質量及安全保證措施6.1質量保證措施6.2安全保證措施7 附圖鋼護筒施工方案1 工程概況1.1工程簡介武船雙柳基地滑道工程位于武漢市陽邏經濟開發區雙柳鎮長江左岸(汪鋪村及王范高蔣村之間),沿江岸線300m。橫向下水滑道長約186.2m(垂直于軌道下水方向),寬196.2m(順2、軌道下水方向),其中軌道長195.2m。共設置32組軌道。滑道頂部軌道頂標高22.30m,滑道末端軌道頂標高-2.10m。采用QU100鋼軌。水下灌注樁采用鉆孔鋼平臺施工,鉆孔鋼平臺采用2000mm鋼護筒(=16mm)做支撐,水下鋼護筒打設數量為9列,22排(P-X排),共198根,棧橋區域兩根樁,合計200根鋼護筒,護筒頂標高+22.5m,護筒底標高要求坐落在巖面,最小入土深度不得小于10m,樁帽以下3m5m。1.2地質結構地層主要由粉土、粉質粘土、粉質粘土及粉細砂、細砂、卵石和含礫粉砂巖組成。勘區地層成因以河流沖積、沖洪積為主,且地層分布不均勻。地層自地表而下按單元土體分述如下:沖填土:黃3、褐色,松散狀態,主要由粘性土組成,夾少量粉土,主要分布在陸地區域,層厚較薄,局部存在拋石,15號孔拋石厚度為1.5米,16號孔拋石厚度為1.3米,1114號孔拋石厚度約為0.5米。層厚0.53.50m。粉土夾粉質粘土、粉砂:黃褐灰色,混砂不均,呈互層狀,含云母,含少許腐植物,飽和,埋深在0.003.00 m之間,層厚1.506.20m,強度較差,中等壓縮性。粉質粘土:黃褐色,可塑狀態,主要在陸地區域,以層狀發育,夾有少量粉砂,層頂埋深在1.507.80m之間,層厚1.007.20m,強度較差,中等壓縮性。粘土:黃褐色,以可塑為主,局部為硬塑狀態,含少量鐵錳質氧化物。主要在陸地區域,層頂埋深在04、.6010.70m之間,層厚0.905.70m,強度一般,中等壓縮性。粉質粘土夾粉土層:灰色,可塑狀態,粉土、粉砂呈薄層狀互層狀存在,含云母,飽和,稍密狀態;層頂埋深在2.6012.50m之間,層厚0.504.80m,強度一般,中等壓縮性。粉砂夾粉土:青灰色,含云母及石英,局部混少許中粗砂及薄層狀粉土,飽和,呈稍密狀;層頂埋深在0.0016.30m之間,層厚1.3010.80m,分布穩定,強度一般,中等壓縮性。-1粉砂:褐灰色,含云母及石英,局部混少許中粗砂,飽和,主要受江水擾動呈松散稍密狀態,層頂埋深0-4.0m,層厚2.07.00m,主要分布在水域,強度低,高壓縮性。-2細砂:青灰色,含云5、母及石英,局部混少許中粗砂,飽和,呈稍-中密狀;層頂埋深在0.023.80m之間,層厚3.4016.70m,分布穩定,強度一般,中等壓縮性。細砂:青灰色,含云母、石英,飽和,密實,局部混中粗砂及園礫石;層頂埋深在5.5032.00m之間,層厚0.715.70m,強度較好,低壓縮性。卵石夾中粗砂:雜色,粒徑26cm,含量約3060%,混有粗砂、礫砂、圓礫、角礫,局部膠結,呈密實狀,以薄層狀或透鏡體狀分布,埋深11.339.0m之間。分布不連續,強度較好。-1強風化含礫粉砂巖:褐紅色,裂隙較發育,已被風化為砂土狀、砂卵石土、碎塊狀,本層分布連續,呈厚層狀分布在-2中風化含礫粉砂巖之上,埋深10.46、45.20m之間,層厚0.404.70m,強度一般,局部表現為強風化砂礫巖或粉砂巖。-2中風化含礫粉砂巖:褐紅、灰白色、雜色,該層巖性較雜,局部為泥質粉砂巖或砂礫巖,裂隙較發育,采取巖芯一般呈塊狀、短柱狀,部分為柱狀,埋深11.046.5m之間,未揭穿該層。該層強度較好,屬軟巖,較破碎,巖體基本質量等級級。各土層地基土容許承載力與壓縮模量(變形模量)綜合成果表見下表:容許承載力及壓縮模量綜合成果表地層編號巖土名稱土工試驗靜力觸探標準貫入綜合取值(kPa) Es(MPa)Ps(MPa)(kPaEs(MPa)N(擊)(kPa)Es(MPa) (kPa)Es( E0)(MPa)粉土夾粉質粘土、粉砂17、5010.71.06 1206.05.6 1609.01256.02.34 1258.08.4 150-粉質粘土2209.01.08 1206.05.2 1458.51205.0粘土26010.22.11 2109.09.1 23512.021010.0粉質粘土夾粉土1155.40.85 904.55.9 1709.01106.01.23 956.57.9 150-粉砂夾粉土1.81 1057.513.1 16013011.04.8615013.07.3 140-1粉砂6.3100908.0-2細砂8.8323020.017.819019018.0細砂12.1530027.027.3250258、020.0卵石夾中粗砂11.7*450-450(30)-1強風化含礫粉砂巖47.4-400(4.0)-2中風化含礫粉砂巖frk=8.2MPa10001.3工程特點及難點地質條件復雜,沉鋼護筒難度大 施工區域江底曾拋過大量的石頭,估計此區域內拋石厚度約在3m左右,同時需穿透20多米粉砂層,護筒下沉穿透難度大,必須先挖除拋石層,再沉護筒、否則無法達到設計要求。江水流速大。滑道施工區域江水流速大,最高達2.9m/s,鋼護筒沉放完畢后立即夾鋼護筒以保證鋼護筒的穩定性。鋼護筒直徑大,精度要求高。滑道區域鋼護筒利用樁帽鋼護筒做支撐體系,護筒直徑2000mm,護筒與樁帽直徑相同,如鋼護筒沉樁偏差大,將直接影9、響到樁帽偏位。鋼護筒數量多,工期緊。滑道區域水上灌注樁共242根,水上沉鋼護筒198根,并且要求4月份完成水上鋼護筒沉放工作,工期非常緊。2、施工總體部署本工程沉護筒順序遵循先岸側后江側,由下游向上游施打的原則進行,施工時根據不同的水位情況進行調整,成階梯形向前推進(具體見附圖)。3、主要施工技術要求、施工程序及方法3.1主要施工技術要求沉放鋼護筒的技術要求1)鋼護筒采用D-125柴油錘施打,保證鋼護筒入土深度至少10m,施工要求按港口工程技術規范有關篇章執行,鋼護筒偏位不大于50mm,鋼護筒的傾斜度偏差不大于1。2)鋼護筒入土深度至少10m以上,樁帽以下35m,最后4排鋼護筒要求進入巖面。310、)由于該區域有大量的拋石,沉鋼護筒前必須挖除3m多深的拋石層,確保沉鋼護筒質量。4)挖除拋石層后,及時復核河床標高,推算鋼護筒理論入土深度的標高。5)壓錘后,開始計算入土深度。6)護筒下沉過程中,及時對河床進行拋投砂袋等措施。3.2主要施工工藝流程鋼護筒沉放工藝流程見圖3-1:準 備 工 作GPS定位鋼護筒制作與運輸打樁船就位、移船取鋼護筒打樁船吊鋼護筒于龍口打樁船移船初就位調平船、調整龍口角度鋼護筒靠自重下沉測量樁偏位、調整龍口壓錘 、安裝送樁器和替打小沖程錘擊沉鋼護筒正常錘擊沉鋼護筒滿 足 成 樁 條 件 ,停 錘 打下一根鋼護筒 圖3-1 鋼護筒沉放工藝流程3.3主要施工方法運鋼護筒鋼護11、筒制作驗收通過后,在鋼護筒頂和鋼護筒尖以不同的記號予以區分,同時帶線在護筒上用白油漆將長度刻度表標識其上。采用1000t方駁運至現場。裝船時,按沉護筒順序將先施打的鋼護筒放在上層,后打的護筒放在下層。鋼護筒的朝向見附圖。鋼護筒運輸裝船圖沉鋼護筒施工.1施工前期準備(1)申請港務監督部門水下水上施工許可證,確保施工合法。根據業主提供的該項工程的政府批文及環評報告以及港務部門要求的其他資料我部替業主申請水上水下施工作業許可證,確保施工合法。(2)樁船、樁錘選型根據該地區的地質、水文及鋼護筒情況,打樁船選用航工樁5#,樁錘根據設計要求選用D-125柴油錘,拖輪及起錨艇各1艘,供樁船進退場使用。航工樁12、5#、D-125柴油錘性能見表。D-125樁錘性能表錘型總重量(t)活塞重量(t)總 長(m)沖擊次數(min)活塞行程(m)錘擊能量(kNm)D-12524.312.57.35836 453.0417 “航工樁5#”打樁船技術性能表船名船體尺寸(m)吃水(m)龍口型式最大起重量(t)打樁長度長寬深首尾平均樁64522.23.702.02.02.0外8060m+水深(3)清除拋石層根據工程地質情況,沉鋼護筒區域有大量的拋石,沉鋼護筒前先用豐源3號挖泥船(配備8m3的抓斗)清除河床下的拋石層。(4)替打設備根據鋼護筒直徑、打樁船樁錘類型,鋼護筒與樁錘之間需設置一個偏心替打設備,否則根本無法進行打13、樁作業,替打設備上口與樁錘相匹配,下口與鋼護筒相匹配,并且下口做一個開口形式的喇叭口,方便與鋼護筒對節。.2施工水域及拋錨(1)施工水域范圍:距滑道岸線上、下游端部各100m,滑道前沿線往江側100m水域。(2)本工程所在的河段航行的船舶比較密集,考慮到水上運輸和施工作業對過往船舶航行的安全,在錨纜拋設上,船錨纜采用倒八字的形式,即船艏向后江心方向拋八字錨,船艉向岸側拋設八字錨,前后抽芯纜前后各向江側和岸側拋設。.3沉護筒定位(1)測量定位打樁船利用GPS-RTK系統進行沉鋼護筒,定位的原理如下:基準站的建立:在岸側地勢較高處建立一個裝有固定頻率的數據鏈發射電臺的基準站,距離現場1km范圍內,14、滿足GPS/RTK定位需求。在打樁船的縱橫軸線上布設2個流動站,能代表船的具體位置和方向,以RTK作業模式,實時測出該船上2個固定點的三維坐標,通過GPS-RTK打樁定位工程軟件將基準站GPS坐標系統轉換為本工程坐標和85國家高程,從而就知道打樁船的位置和方向。通過各種傳感器,測出鋼護筒到2個固定點的相對距離、樁架傾斜度及其與樁船縱(橫)軸線水平夾角、鋼護筒頂標高等,從而利用打樁定位工程軟件計算出護筒在設計中心處的設計坐標及偏位、鋼護筒的扭角、傾斜度、鋼護筒頂(尖)標高等。具體定位前,將定位護筒的設計中心坐標和高程輸入計算機內,定位時,可在顯示屏上顯示實時鋼護筒位數據與圖形,同時也顯示設計埋設15、鋼護筒位及偏差,樁船指揮人員根據顯示的有關信息指揮樁船正確就位。為使定位準確,在打樁船利用定位系統定好位后,用全站儀與經偉儀直接測出護筒在水面處的鋼護筒兩來校核。利用附近已沉鋼護筒的高程控制點,可用全站儀直接測出護筒頂標高;如果沒有沉鋼護筒,可用前面所述的GPS水準加權平均法測出護筒頂標高。每節段鋼護筒沉放完畢后,采用相當于D級GPS測量精度按快速定位模式測出護筒頂偏位、標高、護筒的入土深度等,編制沉樁記錄匯總表上報。(2)定位基本步驟、首先完成現場控制點布設,然后根據樁帽鋼護筒(與灌注樁中心在其上下游平移10cm,單列樁(1、3、5等)護筒向上游平移10cm,雙列樁(2、4、6等)護筒向下游16、平移10cm)中心坐標與測量控制點的相對關系,計算測量觀測基準線與鋼護筒切線夾角,采用兩臺儀器進行觀測,1臺儀器復核,具體每臺儀器切線位置見下圖:、打鋼護筒前在鋼護筒的正面用油漆劃上刻度,從鋼護筒中間至鋼護筒頂數字由小到大,刻度由疏至密,并標注整米數。、全站儀、經緯儀就位,做好準備工作。、打樁船拋好錨后,從運樁方駁上取鋼護筒進入龍口,套上替打調整樁架,使鋼護筒符合設計垂直度。、打樁船用GPS系統定好位,全站儀、經緯儀進行校核。、指揮船精確就位,確定無誤后穩鋼護筒、壓錘,記錄人員通過水準儀讀出穩鋼護筒、壓錘讀數并記錄入表中,船上立尺人員測出泥面高程,報給記錄人員一并記入。、鋼護筒穩定后開始錘擊,17、錘擊過程要做好記錄,按設計標高及入土深度進行控制。、停錘讀出偏位情況。.4沉鋼護筒方法根據工程地質、設計標高、鋼護筒型、樁錘性能等考慮,終錘標準以入土深度控制。 (1)在沉護筒和滑道施工全過程中,要對岸坡位移、沉降情況進行監測,并做好記錄,如出現異常變化,須立即停止沉護筒施工,會同各方研究處理措施。位移、沉降情況的監測按規范有關要求進行。(2)鋼護筒沉樁偏差應符合下列規定:設計鋼護筒頂平面位置偏差鋼護筒為50mm,鋼護筒身垂直度為1。(3)已沉的鋼護筒上嚴禁施工船舶帶系纜。.5沉鋼護筒施工要求(1)、沉鋼護筒前,綜合沉鋼護筒允許偏差,進行內業計算。(2)、運鋼護筒船進場后,應及時組織對鋼護筒的18、質量進行驗收(外形尺寸、外觀質量、構件型號與規格、檢測報告、構件數量等),并要求廠家提供各種資料。(3)、采用吊耳三點吊,吊點符合設計要求。(4)、移船時,錨纜不能攀附在已沉護筒上,工作船舶的錨纜布置要避免相互干擾。密切注意錨纜絆鋼護筒。(5)、沉鋼護筒時,保證樁錘、替打、鋼護筒三者的相對關系,鋼護筒入土后,不利用船體強行糾偏,當鋼護筒尖遇到障礙或深坑蹩鋼護筒時,共同研究解決或采取相應措施后,方可繼續下鋼護筒,并作好記錄。.6沉護筒控制(1)偏位控制沉護筒時避免出現鋼護筒偏位超過規定,采取以下措施: 避免強風盛行的時候沉護筒,當風、浪、水流、大霧等情況時,停止沉鋼護筒作業。 防止因施工活動而造19、成的定位基線移動,每天測量定位前,定期對控制點進行必要的復核。 根據全站(經緯)儀的豎絲上下掃描鋼護筒豎直度,以水面為基準面,然后根據兩控制點測量人員提供的數據引導打樁船進行調整,前后方向通過打樁船自身液壓系統進行調整,上下游方向通過打樁船船倉水箱里灌水的方法調整(壓水法),并可通過絞打樁船纜繩的方法進行調整。 打樁船定位后,帶緊錨纜,防止打樁船的走動。.7沉鋼護筒施工檢驗方法用全站儀、經緯儀和鋼尺測量兩方向的偏位,取大值為鋼護筒頂平面位置偏差值;用吊線測量鋼護筒身垂直度。.8夾鋼護筒沉護筒形成排架后,及時進行夾樁,以確保鋼護筒的穩定性,步驟:首先焊接牛腿,然后在牛腿上安裝貝雷片(順長江方向)20、,每排樁兩側各擺一榀,貝雷片之間通過手拉葫蘆使貝雷片緊貼在鋼護筒,再在貝雷片頂部用 “型鋼+螺栓”連接,貝雷片底部與牛腿之間焊接“”形鋼。.9故障及應急處理措施:1、鋼護筒未沉樁到位采取措施: 1)采用振動錘+浮吊處理方法:根據鋼護筒實際入土深度10m(樁帽以下3m5m)的鋼護筒,采取等待一段時間后,再次用打樁船進行復打,仍下沉不到設計要求深度時,采用“浮吊+DZJ-240型振動錘”施工工藝進行施工,目前該樁錘在我公司兄弟單位,可隨時拉到現場,現場配備一臺DZJ-150型的振動錘和70t的浮吊。2)采用在鋼護筒內壁上焊接3根水管,在打樁船打設過程中,鋼護筒邊下沉、管內邊向外射水,減小鋼護筒壁摩21、擦力,提高入土深度。2、鋼護筒的變形本工程有部分護筒底口可能變形,底口成橢圓型。對于鋼護筒變形部位采取以下兩種處理方案:千斤頂頂撐。1)千斤頂頂撐采用4臺組合千斤頂(見右圖),頂撐直徑范圍:1.8m2.15m,單臺千斤頂參數為:頂撐噸位為500t,行程350mm。掃孔清除護筒底口土體,潛水員水下探明變形護筒的數據,利用千斤頂將樁帽部位變形的護筒頂撐至2.0m。千斤頂頂撐鋼護筒后,護筒底口均產生漏漿現象,采用護筒外注漿堵漏和下內護筒兩個方案進行處理。3、鋼護筒頂、底口打卷1)頂口打卷直接采取割除的方法處理,并及時告知鋼管廠鋼管頂口部位增加鋼抱箍或改加厚鋼板。2)對于底口位置打卷,采取如下方法:(22、1)護筒打到位,鋼護筒卷邊:直接采用沖擊鉆進行沖擊,或者采取回旋鉆機,鉆頭四周配耐磨合金鋼,旋轉磨除。(2)護筒未打到位,鋼護筒卷邊:采用振動錘拔除后,割除該部分變形的位置,增加鋼抱箍或在護筒底口50cm內增加加厚鋼板。4 主要資源配置計劃4.1主要人員配備計劃序號工種姓名備注1技術負責人崔成華 2施工負責人易新建3工程部長桂 佳4技術員張 偉4安全員鄭志敏5試驗員李憲瑞6測量周小環7其他人員4.2主要施工設備、機具計劃序號機械或設備名稱型號規格數量備注1打樁船航工樁5#1配備D-125振動錘2運樁船1由制管廠安排3拖輪1以現場確定4交通船14.3主要材料供應計劃鋼護筒材料計劃安排2012年323、月21日進現場12根,然后根據實際打鋼護筒進度,提前2天到達現場,滿足施工進度要求。5 施工進度計劃鋼護筒沉放計劃:2012年3月25日2012年4月30日共35天完成。根據類似工程施工經驗,我局航工樁5打樁船每天可完成約7根鋼護筒沉放施工,本工程共200根需打樁船沉鋼護筒,共需要200729天時間,考慮制鋼護筒、運鋼護筒及天氣影響,計劃安排35天工期。6 施工組織管理質量、安全及環保措施 6.1質量保證措施為確保本項目工程達精品工程的標準,項目部將認真貫徹“質量第一”的方針,堅持預防為主,執行“管理生產必須管質量,誰施工誰負責質量,誰操作誰保證質量”的原則。1)樁錘、替打和鋼護筒三者始終在同24、一相對位置上。2)在自沉或壓上錘和替打后,如發現樁基偏位較大,必須將護筒拔起后,重新定位調整,禁止在沉護筒過程中擠鋼護筒糾偏,以免因過大的調整而使護筒斷裂。3)適時松、緊纜繩,以保持船位不變和防止個別錨纜受力過大。4)沉鋼護筒記錄要準確反映鋼護筒的入土深度。5)沉鋼護筒應連續,不要中途停,以免土壤恢復而增加其對沉鋼護筒的阻力。6)沉鋼護筒時,如水下地形有斜坡段,則需預留出打鋼護筒偏位的提前量,確保最終的沉鋼護筒偏位滿足規范要求。6.2 安全保證措施鋼護筒吊裝安全保證措施(1)起重作業堅持“十部吊”,合理選擇吊點、索具、指揮信號,要規范、統一,必要時配備對講機確保信號暢通。(2)起吊時必須保持被25、吊物平穩,兩端必須保持平衡。(3)嚴禁起重機吊著重物在空中長時間停留,起重機吊著重物時,操作者和持索人不得隨心離開工作崗位。(4)重要機械設備實行專人專用,并妥善保養。 水上作業安全保證措施(1)確定施工水域,與海事部門聯系設立航標,確保水上航行安全和暢通。施工船舶必須按擬定的區域施工,盡量少占通行航道,減少對航運部門的干擾。(2)所有船舶須證照齊全,配足船員,不得使用“三無”船舶。(3)施工船舶必須遵守航行規定、停泊規定及船舶調遷規定。(4)船舶消防安全、救生設施完好,各種燈、號、旗、通訊設備完好適用,并正確、合理使用。(5)水上作業人員必須戴好安全帽,穿好救生衣。(6)水上作業的施工船舶,26、要懸掛信號旗,夜間以燈顯示。(7)遇風力過大、不能保證安全時,應停止作業。(8)乘坐交通船(艇)不得超過規定人數,乘坐人員應穿好救生衣。(9)上下船時,不得爭先恐后,打鬧嬉戲,船未停穩不得上下。(10)作業人員在日常工作中應注重環境保護工作,不斷增強環保意識,嚴禁將污水污物排入長江。所有垃圾必須放入儲存容器,定期將垃圾袋裝運到指定的垃圾場堆放。機械設備安全保證措施(1)起重設備的保險、限位裝置必須齊全有效。(2)駕駛、指揮人員必須持有效證件上崗,駕駛員應做好例行記錄。(3)作業時,機械停放應盡可能穩固,臂桿幅度指示器應靈敏可靠。(4)各類機械應持技術性能牌和上崗操作牌。(5)必須嚴格執行定期保養制度,做好操作前、操作中和操作后設備的清潔潤滑、緊固、調整和防腐工作。嚴禁機械設備超負荷使用,帶病運轉和在作業運轉中進行維修。7 附件7.1現場平面圖包括鋼護筒樁位圖、打樁船位置、錨攬位置、儀器測量點位置等。7.2沉鋼護筒順序圖