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1、XX大橋工程鋼圍堰安全專項施工方案編 制 人： 審 核 人： 批 準 人: 建設(集團)有限公司XX大橋項目經理部施工方案會簽欄方案名稱： 鋼圍堰安全專項施工方案 會審意見：同意按此方案實施編制：工程部：安質部：安全副經理：技術負責人：項目經理：年 月 日施工組織設計（方案）審批表工程名稱:XXXX大橋工程XXXX大橋項目部已將本工程鋼圍堰安全專項施工方案編制完成，現報予公司各部門審查。編制人： 項目技術負責人： 項目經理： 編制時間： 質量安全部： 審查時間： 工程管理部： 審核時間： 總工辦總工程師： 審批時間： 目錄第1章工程概況 - 1 -1.1工程概況 - 1 -1.2施工平面布置 2、- 7 -1.3施工要求 - 7 -1.4技術保證條件 - 9 -第2章編制依據 - 10 -2.1編制目的 - 10 -2.2編制依據 - 10 -2.3適用范圍 - 11 -第3章施工計劃 - 11 -3.1工程施工目標 - 11 -3.2施工進度計劃 - 11 -3.3材料與設備計劃 - 13 -第4章施工工藝技術 - 19 -4.1技術參數 - 19 -4.2工藝流程 - 23 -4.3施工方法 - 24 -4.4檢查驗收 - 44 -第5章施工安全保證措施 - 46 -5.1工程特點分析和危險源識別與監控 - 46 -5.2安全組織保障措施 - 52 -5.3安全技術保障措施 - 53、5 -5.4安全管理措施 - 58 -5.5安全事故應急預案 - 66 -第6章勞動力計劃 - 72 -6.1安全管理人員配置 - 72 -6.2勞動力配置計劃 - 72 -第7章計算書及相關圖紙 - 74 -第1章工程概況1.1工程概況XX大橋原主橋3號墩、4號墩擴大基礎的順橋向寬度為14.6m，橫橋向寬度為37.2m，厚度為3.5m；擴大基礎采用C25混凝土，基礎的持力層為中風化泥巖，基底埋入強風化泥巖巖面的深度不得小于4.0m且埋入中風化泥巖的深度不得小于2m。前期施工存在以下問題：地基承載力不明確，存在軟弱層；混凝土強度達不到設計要求；部分預埋鋼筋銹蝕嚴重，且存在疲勞損傷和開裂的可能。4、因P3、P4墩位已施工完成了擴大基礎，為縮小鋼圍堰高度及橫截面尺寸，本次設計將鋼圍堰置于擴大基礎之上，先封底，再施工鉆孔樁，抽水后再施工承臺及墩身。如下圖所示：鋼圍堰總長33.2m，總寬14.0m，長邊兩端采用圓弧形，壁厚1.5m。豎向分為6個節段，每個節段高度自下而上依次為7.5m、36.0m、25.25m，每節段平面分為10環塊進行設計、加工和拼裝。單個環塊最大重量為22.0t，底部第一節段重量為165.98t,總重量為945.87t。頂面高程根據水位179.63m(P=5%)取181.0m，相應圍堰高度為36.0m。鋼圍堰置于現有基礎上。首節圍堰（即標準段）弧形段高度7.5m，內、外壁板5、厚度6，內外環形板厚度12，頂環板厚度為8，寬度180，間距為840。壁板豎肋為70708，內側間距為320.3，外側壁板豎肋間距406.9。水平斜撐為80807，外壁板斜撐間距為1220.7，內壁板斜撐間距為961。隔倉板厚度6，隔倉板水平橫肋為70708，間距為280。底板厚度為20，底板加勁肋為70708。首節圍堰（即標準段）直線段高度7.5m，內、外壁板厚度6，內外環形板厚度12，頂環板厚度為8，寬度180，間距為840。壁板豎肋為70708，豎肋間距304.77。水平斜撐為80807，斜撐間距為914.3。隔倉板厚度14，隔倉板豎肋為70708，間距350，水平橫肋為12鋼板，寬度16、80，間距840。底板厚度為20，底板加勁肋為70708，間距304.77。第2、3、4節圍堰（即加強1段）弧形段高度6.0m，內、外壁板厚度8，內外環形板厚度20，內外頂環板厚度為8，寬度240，間距為660。壁板豎肋為70708，內側間距為320.3，外側壁板豎肋間距406.9。水平斜撐為80807，外壁板斜撐間距為1220.7，內壁板斜撐間距為961。隔倉板厚度6，隔倉板水平橫肋為70708，間距為330。第2、3、4節圍堰（即加強1段）直線段高度6.0m，內、外壁板厚度8，內外環形板厚度20，頂環板厚度為8，寬度240，間距為660。壁板豎肋為70708，豎肋間距304.77。水平斜撐7、為10010010，斜撐間距為914.3。隔倉板厚度6，隔倉板豎肋為70708，間距350，水平橫肋為20鋼板，寬度180，間距840。第5、6節圍堰（即加強2段）弧形段高度5.25m，內、外壁板厚度6，內外環形板厚度20，內外頂環板厚度為8，寬度240，間距為1050。壁板豎肋為70708，內側間距為320.3，外側壁板豎肋間距406.9。水平斜撐為80807，外壁板斜撐間距為1220.7，內壁板斜撐間距為961。隔倉板厚度6，隔倉板水平橫肋為70708，間距為350。第5、6節圍堰（即加強2段）直線段高度5.25m，內、外壁板厚度6，內外環形板厚度20，頂環板厚度為8，寬度240，間距為18、050。壁板豎肋為70708，豎肋間距304.77。水平斜撐為10010010，斜撐間距為914.3。隔倉板厚度6，隔倉板豎肋為70708，間距350，水平橫肋為20鋼板，寬度180，間距840。鋼圍堰鋼材均為Q235a。鋼圍堰在直線段平面布置4道內撐，間距為5.46m+6.4m+5.46m。豎向布置10道內撐，距離承臺頂1m處開始設置，其間距自下而上為72m+4.675m+4.2m。下部8道靠近中部的內撐為雙鋼管。內撐端部通過水平分配梁、豎向分配梁與圍堰內壁連接。分配梁均為45b，鋼管規格為80010。鋼圍堰艙壁內澆筑12.5m高C20砼，圍堰內封底C20砼厚度6.0m。圍堰內設置8根直徑29、.5mC30鉆孔灌注樁，單根樁長度約46.5m。1.1.1地質條件1.1.1.1地形地貌XX大橋橋位處蓄水前地貌形態屬構造剝蝕、河流沖蝕堆積低山丘陵地貌。橋位區北岸坡為一順向斜坡，坡向約130，坡角為625，坡腳河床帶最低標高為146m，斜坡上部高程216m左右，相對高差70m。斜坡帶為農田，地貌上177m以上以剝蝕堆積為主，177m以下以河流侵蝕、堆積為主。XX大橋橋位處蓄水前勘察區南岸坡為反向坡，斜坡坡角相對較陡：前緣在常年洪水位變動帶下斜坡坡角較平緩，坡度一般小于15，中上部坡角一般為1530，局部大于45，坡向約318，灌木、竹林發育。坡腳至河床處最低標高為148 m，斜坡中上部至南涪10、路面標高為204m，相對高差56m左右。公路上方為陡坡地段，坡度3045，山體較寬厚，地表多覆蓋植物，臨江峰頂高程多大于400m。三峽蓄水后，長江河汊將蘇家浩與橋南岸山體分開，蘇家浩四面環水，成為一孤島。XX大橋位于蘇家浩島西南側，橋位距長江主河道西側約800m。長江主河航道呈北東24流向，橋位區河汊主要呈北東46流向，為不對稱的U字型。1.1.1.2場地地質構造1）場地地質構造勘察區位于明月峽背斜東翼，地層產狀為95110812。據區域地質資料，調查區無斷層通過，構造活動不強烈。構造裂隙主要發育三組：31086，裂面較平直，多閉合無充填，裂隙延伸長多14m，間距多為0.42m，9087，裂面11、平直，閉合無充填，裂隙延伸長多25m，間距多為12m，3278，裂面平直，少量粘性土充填，裂隙延伸長多15m，間距多為13m。2）新構造運動勘察區區域上屬川東陷褶束華鎣山帚狀弧形構造，燕山運動晚期逐漸隆起，由于受北東向、南西向基底斷裂的制約，褶皺帶的褶皺形態表現為向北收斂，向南撒開的“帚狀”型，北端軸向呈北東向，向南逐漸轉為南北向。 背斜具有兩翼不對稱，軸面彎曲呈“S”型等特征。軸部（山脊）一般由二疊系三疊系灰巖組成，山勢雄偉，山脈走向與構造線方向基本一致。向斜呈寬谷，為紅層地貌特征，丘頂高程200450m，河谷開闊，河曲發育。區內新構造運動在境內及其周邊地區主要表現為大面積間歇性抬升，重慶地12、區沿長江兩岸保存的于不同高度的多級階地及為一佐證，據1954年至1960年三峽地區地形變動觀測，重慶萬州段屬相對上升段，上升速度59mm/a。3）地層巖性根據地面調查、鉆探揭露，結合區域地質資料，勘察區出露地層主要有第四系全新統沖洪積層粉細砂（Q4al+ bl），殘坡積低液限粘土（Q4el+ dl），崩坡積低液限粘土（Q4col+ dl），局部含第四系全新統填筑土（Q4me）、下伏基巖為侏羅系上統遂寧組（J3sn）泥巖。A.第四系全新統沖洪積粉砂土（Q4al+ bl）黃褐色，由主要由粉砂土組成，局部含少量粘質（多呈薄層透鏡狀粘土夾層，厚度.10cm不等），鉆探揭露厚度05m，礦物成分主要由石英13、長石等顆粒組成，粒徑一般0.050.3mm。B.第四系全新統殘坡積低液限粘土（Q4el+dl）黃褐色，可塑狀，稍有光澤，無搖震反應，干強度及韌性中等。主要分布于長江北西岸標高在177m以上的斜坡地帶，為第四系殘坡積，本次勘察揭露厚度08.5m,一般厚2m左右。C.第四系全新統崩坡積低液限粘土（Q4col+ dl）黃褐色，可塑狀，稍有光澤，無搖震反應，干強度及韌性中等。主要分布于長江南東岸標高在177m以上的斜坡地帶，局部夾塊石，塊石含量為1530%，直徑0.31.5不等，本次勘察揭露厚度05.37m,一般厚2m左右。D.第四系全新統填筑土（Q4me）雜色,主要為低液限粘土夾灰巖碎石塊等物質,14、直徑一般1225cm,稍密,稍濕.不均一.碎石含量一般6080%。主要分布于居民居住地、道路開挖區等地帶，回填時間大于115年不等。本次勘探未揭露該層。 E.侏羅系上統遂寧組（J3sn）根據野外勘探調查，侏羅系上統遂寧組（J3sn）在區內出露的地層為泥巖：泥巖：紫紅色，泥質結構，厚層狀構造。局部夾泥質粉、透鏡體，遇水易軟化，中風化巖芯呈長柱狀，長度一般為1228cm，質硬錘擊易碎，強風化呈碎塊狀，強度較低，手可捏碎。4）不良地質現象及地質災害據地面調查，勘察區南東側岸坡帶中上部由于修建道路護坡支擋不合理而發生垮塌，垮方體高約10m，厚3m,寬約70m，距離勘察區ZK1約60m，勘察區南東側南涪15、路上部斜坡帶局部土體發生蠕動下滑，如在降雨、人類工程活動等其他因素誘發下可能發生整體失穩，該斜坡帶不在本次勘察范圍內，建議下一步專門對其進行勘察，評價其穩定性及對擬建工程的影響。除此之外勘察區內未見泥石流、危巖、崩塌、活動斷裂等其他不良地質現象，斜坡下部巖體穩定。1.1.2氣象條件重慶木洞XX大橋區域內屬中亞熱帶季風氣候，主要特點是冬暖夏熱，日照少，無霜期長，濕度大，冬季多霧，降雨充沛，分配不均。據市氣象站資料，多年平均氣溫為17.8oC，月（8月）平均最高氣溫32.8oC，12月平均最低氣溫6.3oC，極端最高氣溫43oC（1951年8月15日）。多年平均相對濕度79%。多年平均風速1.3m16、/s，最大風速26.7m/s，風向WN。多年平均降雨量為1141.8mm，集中在49月，其間降雨量高達866.2mm，日降雨量大于25mm的大雨、暴雨日數占年降雨日數的62，降雨量占總降雨量的40.8，日最大降雨量可達225.7mm（1962年7月5日）。常有洪澇、干旱、大風、冰雹等自然災害發生。1.1.3水文條件2009年三峽水庫完全投入使用后，三峽大壩壩頂高程185m（吳淞高程），正常蓄水位175m（吳淞高程），防洪限制水位145m（吳淞高程），枯水季低水位155m（吳淞高程）。水庫調度運行方式為：每年5月末至6月初，壩前水位降至汛期防洪限制水位145m（吳淞高程）；汛期6-9月，水庫一般17、維持此低水位運行，遇大洪水時期根據下游情況，水庫排洪蓄水，庫水位抬高，洪峰過后，仍降到145m（吳淞高程）運行；汛末10月，水庫充水，水位逐步升高到175m（吳淞高程），水庫水位變幅為30m；11月到次年4月，水庫盡量維持在高水位。三峽大壩蓄水后勘察區內的汛期80洪水日平均水位線為170.31m、20%洪水為177.01m（1956年黃海高程系）、5%為181.21 m（1956年黃海高程系）。（據水利部長江水利委員會長江三峽工程庫區淹沒處理及移民安置崩滑體處理總體規劃報告，2001, 略修改）。 本項目水位采用1956年黃海高程系。勘察區位于長江流域干流上，實測其最大流量76400m3/s（18、1981.7.7），最小流量2690m3/s（1979.3.7），多年平均流量13121m3/s。勘察區長江內河段流向約為47，與擬建橋梁近直角相交。橋位處，長江水面寬約330m（雨季），地形圖測量時長江枯水位為154.9m，本次勘察期間水位變化范圍為160m169m, 本次勘察施工期間水位最深可達18m，根據實地調查,勘察區內50年一遇洪水位為183.81m(1930年),近期最大洪水位為182.5m(1981年)。擬建橋梁設計河流最高水位為最高洪水位189.083(P=1/100)，設計橋面最低標高195.640m。根據重慶市巴南區木洞鎮及桃花島防洪護岸綜合整治和XX大橋工程防洪評價報告（19、長江水利委員會長江科學院2008.8）中表4.10及表4.12，三峽水庫運行初期，寸灘站長江流量為83100m3/s（P=2%），蘇家浩橋位處水位為181.94m，表面最大流速為2.83m/s；寸灘站長江流量為75300m3/s（P=5%），蘇家浩橋位處水位為179.63m，表面最大流速為2.54m/s。桃花島右汊為微彎河段，河床分布有多道石梁，高程為160167m，15000m3/s以下基本不過流，大洪水時分流比約20%。根據表4.5，2008年6月、7月實測斷面流速分別為0.29m/s、0.6m/s。2009年10月三峽水庫按175.0m方案分期蓄水，按寸灘站汛期常遇洪水位流量36500m20、3/s（P=92%），表4.12中查得蘇家浩斷面流速為2.24m/s。2013年11月實測P3、P4墩位處最大表面流速為0.26m/s。經實測，預計圍堰施工期間水位為170.00m。1.1.4施工環境條件（1）水位鋼圍堰預計2014年2月11日安裝，依據近三年的水文資料預計圍堰安裝時水位為170m，受三峽泄水影響預計至2014年4月30日圍堰著床時水位降至最低160m，在此期間橋位區水位緩慢逐漸下降利于鋼圍堰安裝施工。2014年5月31日施工封底混凝土時受雨季影響預計水位為165m。在澆筑封底混凝土前遇雨季洪水采取防洪墩臨時加固措施。2014年12月11日至2014年12月25日拆除鋼圍堰（水21、位175m以上部分），2015年4月21日至2015年5月10日拆除鋼圍堰（水位175m以下部分）。依據前三年的水位記錄，橋位區蓄水水位及三峽泄水后水位均滿足鋼圍堰拆除的水位要求。（2）其他項目毗鄰木洞鎮，約3公里，鎮上有醫院、消防車等，距離重慶主城區約40公里，有茶涪路直達主城區，交通方便。桃花島安裝有兩臺500KVA箱式變壓器，現場配置200KW柴油發電機，能保證施工用電。橋位附近無村莊、民房，施工期間不會對周邊居民產生影響。1.2施工平面布置鋼圍堰施工需要臨時設施包括加工場地、辦公生活設施、圍堰安裝需要的支棧橋和運輸通道主棧橋、臨時設施電力等。在桃花島側布置2臺500KVA變壓器，茶涪路22、側布置1臺500KVA變壓器。圍堰施工總平面布置圖見附圖XX大橋圍堰施工總平面布置圖。1.3施工要求（1）鋼圍堰施工要求1）圍堰鋼材均為Q235a。內、外壁板對接焊縫內部質量等級為二級，要求熔透焊接；內、外環形板對接焊縫內部質量等級為二級，要求熔透焊接；鋼圍堰安裝節段之間的環形角焊縫內部質量等級為二級，要求熔透焊接；斜撐與環形板、豎向角鋼與內外壁板焊縫為角焊縫，不要求熔透焊接；隔倉板與內外壁板、環形板與內外壁板之間角焊縫，不要求熔透焊接；熔透焊縫根據鋼結構工程施工質量驗收規范（GB50205-2001）中二級焊縫質量等級要求，按焊縫長度的20%進行超聲波探傷檢測，并根據焊縫質量情況采用適量的射23、線探傷。2）鋼圍堰作為橋墩基礎施工的圍水結構，又兼作施工主要機具、人員工作平臺的承重結構。3）鋼圍堰采用雙壁自浮式結構，在定位、接高、下沉中要求有較強的自浮能力，內、外壁板及隔艙板等必須保證其水密性。4）為合理利用鋼材，鋼圍堰根據各施工階段的受力情況分成標準段、加強1段和加強2段設計。5）為了保證圍堰壁的強度滿足要求，沿鋼圍堰豎向共設置了10道橫撐，加強1段（除承臺部分）橫撐沿長邊方向設置6根鋼管支撐，加強2段橫撐沿長邊方向設置4根鋼管支撐，鋼管直徑800，壁厚16，鋼管撐與圍堰內壁間設置兩層工字鋼（45b），內撐總重量為267013.2；在施工橋墩墩身時，與墩身施工發生沖突的那道橫撐可臨時拆24、除，每次最多容許拆除1道，待該節段墩身施工完成且砼達到設計強度的90%后，在原橫撐位置補上短支撐。6）鋼圍堰著地（已建擴大基礎）后，由于部分位置幾乎無覆蓋層，為抵抗水流沖擊和沖刷，防止封底混凝土流失，并確保鋼圍堰穩定、可靠地工作，應先派潛水員下水搞清楚周邊情況，必要時拋石鋼絲繩石籠進行防護，可在圍堰周邊10m范圍內進行石籠防護，防護高度為4m，頂寬2m，邊坡按1：2控制。7）鋼圍堰下沉到位后，調平、支墊及圍堰防護完畢，由潛水工進行圍堰端部處水下袋裝砼封堵，并檢查圍堰內泥砂等復合物情況，必要時采取吸泥措施，為封底混凝土澆注做準備。8）鋼圍堰的施工過程宜選擇在三峽蓄水水流速度較慢的時間進行，并及時施工樁基以保證洪水期鋼圍堰穩定性。9）鋼圍堰下沉到位后，應在鋼圍堰壁內填充C20水下混凝土至157.815m高處。10）為保證圍堰的正常使用和安全性，設置于頂部的施工支承平臺須設置盡量多的支承點，并以面均勻支承的方式支承于鋼圍堰頂上。施工單位應根據采用的平臺重量，檢算出各支承點的最不利應力，并在具體實施前反饋設計部門核定。11）在墩身施工完成后，應切割拆除承臺頂之上的鋼圍堰。12）為了確保鋼圍堰的正常使用和安全性，加工中應嚴格保證各部焊縫的質量。對關鍵受力焊縫應作探傷檢驗。對有水密性要求的所有焊縫應作水密性試驗。對各種型式的焊縫應作標準樣焊縫試驗。