团旺河桥水中施工平台.docx
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团旺河桥水中施工平台
崇明东滩启动区市政道路（一期）工程（二标段）
团旺河桥水中施工平台
专
项
施
工
方
案
上海城建（集团）公司
崇明东滩启动区市政道路（一期）工程（二标段）项目经理部
2012年10月12日
目录
一．编制说明1
1.1编制原则1
1.2编制依据1
二．工程概况2
2.1设计概况2
2.2工程地质条件5
2.3水文及气象条件7
三．施工总体安排8
3.1施工通道8
3.2钻孔桩、墩台施工的平台搭设8
3.3水中支架的搭设10
四．资源配置计划12
4.1施工工期安排12
4.2设备计划12
4.3材料计划13
4.4劳动力计划14
五．水中围堰的搭设14
5.1水中围堰的思路14
5.2拉森桩围护的施工15
5.3围护桩间填土17
5.4围堰通道的填筑17
5.5围堰拆除18
六．钻孔灌注桩施工19
6.1钻孔灌注桩施工流程图：
19
6.2泥浆的排放20
6.3成孔施工20
6.4钢筋笼施工21
6.5水下砼浇筑23
七．桥梁下部结构施工施工24
7.1基坑开挖24
7.2桩基检测25
7.3钢筋施工25
7.4模板施工26
7.5混凝土施工26
八．水中支架的搭设28
8.1水中支架平台的搭设28
8.2满堂支架的搭设37
8.3陆上支架地坪的处理40
九．桥梁上部结构施工42
9.1模板安装42
9.2箱梁钢筋安装43
9.3预应力管道安装43
9.4混凝土浇筑45
9.5预应力筋张拉47
9.6模板支架拆除50
十．质量管理措施51
10.1质量管理网络51
10.2验收计划及标准51
10.3分部分项工程质量保证措施52
十一．水上施工安全及环境保护措施54
11.1施工管理网络54
11.2安全保证措施54
11.3环保措施55
11.4应急措施55
十二．文明施工措施56
十三．水中支架受力计算书57
13.1箱梁底板支架计算57
13.3陆上地基承载力计算61
13.4支架底槽钢的计算：
62
13.5水中平台主纵梁的计算：
63
13.6钢管桩顶横梁的计算：
65
13.7钢管桩承载力计算：
66
一．编制说明
1.1编制原则
1、“百年大计、质量第一”的原则
坚持质量第一的原则。
确立质量目标，制定创优规划，严格执行ISO9001质量标准，确保每个检验批、分项工程的质量达到优质工程标准的要求，健全质量保证体系，保证实现质量一流的目标。
2、“安全生产，预防为主”的原则
运用现代科学技术，采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。
3、文明施工、环境保护的原则
实行文明施工，重视环境保护，珍惜土地，合理利用，严格执行GB/T24001-1996环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。
严格遵照国家环保政策和建设单位对本工程环境保护的要求，精心组织、严格管理、文明施工，在施工方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度，并制定出详细的文明施工和环保措施，争创“安全生产、文明施工标准化工地”。
1.2编制依据
1.2.1设计图纸
（1）崇明东滩启动区市政道路（一期）工程－桥梁工程施工图；
（2）现场踏勘所获得的实际情况；
（3）设计图纸所规定的主要施工及验收规范以及国家、地方、行业颁布的最新版本施工及质量验收技术规范，包括：
1.2.2规范及标准
《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）；
《工程测量规范》（GB50026-2007）
《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
《钢管扣件式模板垂直支撑系统安全技术规程》DG/TJ08-16-2011
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194—2009）
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
1.2.3参考文献
《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社
二．工程概况
2.1设计概况
2.1.1工程概况
本工程位于上海市崇明东滩启动区。
工程范围主要为东滩启动区内4条规划道路：
Z1路北段、Z1路南段、S1路和S2路。
其中团旺河桥为Z1路南段穿越现有团旺河的一座桥梁。
拟建团旺河桥桥位处，现状河道宽45米，常水位为2.6m，河床底标高-0.5m。
规划团旺河宽88m，常水位2.6米，规划河床底标高为-0.5米。
根据规划河道蓝线，规划河道为现有河道向西拓宽。
施工顺序为先新建桥梁，然后再进行河道改建，本方案只涉及新建桥梁，河道改建在另外的项目中实施。
2.1.2桥梁总体设计
新建团旺河桥设计双幅布置，单幅桥跨度设计为3跨（30+35+30m），箱梁为变截面连续箱梁，梁底标高＞5.5米。
分两幅桥，单幅桥宽16.5米。
两幅桥间距为7米。
总桥宽度为40米，与规划Z1路南段红线宽度保持一致。
本工程的最大特点桥梁为景观桥梁，桥梁呈弧形紧贴河道水面，充分体现东滩建筑风格与生态环境相融合的理念。
团旺河桥的难点是团旺河为崇明东滩地区的主要河流，临近团结沙水闸，施工时河道不能截流。
而且施工时必须保证河道通畅和防汛要求。
桥梁设计为3跨变截面预应力混凝土连续箱梁组合体系施工。
桥梁为3跨一联变截面箱梁，箱梁底最低点标高为3.9m，最高点标高为6.097m。
因箱梁底距团旺河水位净空低。
水中钻孔灌注桩、水中桥墩、水中支架的搭设成为本座桥梁的施工重点。
团旺河桥立面图
2.1.3桥梁下部结构设计
桥梁桩基采用Φ800钻孔灌注桩，埋置式轻型桥台。
实体式墙式桥墩。
其中2#桥墩位于现状团旺河中心。
0#桥台、1#桥墩、3#桥台均位于现状河岸上。
2#桥墩平面布置图
桥墩立面图桥台立面图
2.1.4桥梁上部结构设计
团旺河桥的根据道路横断面布置要求，采用2幅独立桥梁。
标准桥宽每幅16.5m，单幅采用单箱四室断面。
腹板最大厚度为45cm，最小厚度为25cm。
箱梁顶板厚度均为23cm，底板厚度度墩台顶处最大，逐渐向跨中变薄，跨中处最小厚度为23cm。
团旺河桥墩台顶箱梁横截面图
团旺河桥跨中箱梁横截面图
2.2工程地质条件
本工程所在地属三角洲冲积平原，属河口、砂嘴、砂岛地貌类型。
根据地质勘查报告，拟建场地在深度70.44m范围内的地基土属第四纪全新世（Q4）及上更新世（Q3）滨海～河口相、浅海相、溺谷相和沼泽相沉积层，主要由粘性土、粉性土及砂土组成。
按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异，可划分为6个主要土层，其中第①、第②、第⑤、第⑦层可各划分为若干亚层或次亚层。
根据拟建工程地基土的成因、年代和性质、特征，把地基土综合归纳为四个主要层组：
表层土组：
主要为表层吹填土及浜淤泥。
（1）第①0-1层浜土，系拟建场地内团旺河等河流水底淤泥（小河流及排水沟区域该层厚度较薄），灰黑色，呈流塑～流动状，含大量黑色有机质及腐植物。
（2）第①0-2层吹填土（粘质粉土夹粉质粘土）在拟建场地遍布，系20世纪90年代初期围海造地吹填形成，受吹填土源、吹填工艺的影响，吹填土的组成和性质有区别，主要以粘质粉土为主，局部夹多量粘性土，土质松散且不均匀。
浅部层组：
平均深度约在2.0～15.0m。
（3）第②3-1层灰色砂质粉土，在拟建场地遍布，成因类型为滨海～河口相沉积，呈松散～稍密状态，在拟建场地不同区域其土性存在一定差异，夹粘质粉土、粉砂及层状粘性土，局部区域在深度7～14m间夹多量淤泥质粘性土。
中部层组：
平均深度在约15.0～46.0m。
（4）第④层淤泥质粘土，在拟建场地遍布，含云母、有机质，夹薄层粉砂，土质较均匀。
（5）第⑤层，厚度大，根据土层土性不同把该层分为第⑤1层粘性土、第⑤2层粉性土2个亚层，其中第⑤1层又划分为2个次亚层（第⑤1-1及第⑤1-2层）。
第⑤1-1层粘土，层顶埋深约20.0m左右，平均厚度约18m，含云母、有机质、腐植物，土质较均匀。
第⑤1-2层粉质粘土夹粘质粉土，层顶埋深约37.0～40.0m，夹多量薄层砂质粉土、粉砂，土质不均匀。
第⑤2层砂质粉土夹粉质粘土，夹薄层粘性土，局部夹多量粉砂，呈中密状态，土质不均。
局部区域厚度较厚。
地基承载力估算值一览表
层序
土名
静探Ps值
直剪固块试验强度（峰值）
地基承载力特征值
（MPa）
C（kPa）
Φ（°）
f（kPa）
①0-2
吹填土
（粘质粉土夹粉质粘土）
0.86
7
29.0
50~55
②3-1
砂质粉土
1.89
7
29.5
100
④
淤泥质粉土
0.7
14
11.0
55
2.2.1单桩竖向极限承载力标准值估算
根据地基土分布及土性参数并参照上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002）及《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010）有关条文，确定各土层的桩侧极限摩阻力标准值fs值和桩端极限端阻力标准值fp值。
桩侧极限摩阻力标准值fs值和桩端极限端阻力标准值fp值表
层序
层底深度
（m）
静探Ps
（MPa）
预制桩
钻孔灌注桩
fs（kPa）
fp（kPa）
fs（kPa）
fp（kPa）
②3-1
14.0～16.7
1.89
6m以上15
6m以上15
6m以下30
6m以下25
④
20.0～21.4
0.70
30
25
⑤1-1
37.1～39.2
0.91
42
32
⑤1-2
39.1～42.5
1.83
55
45
⑤2
43.3～48.0
4.50
70
3500
55
1200
⑦2-1
49.9～62.0
10.61
100
6000
80
1800
⑦2-2
59.5～64.6
5.38
60
1300
⑨
未钻穿
12.53
80
1800
注：
1.上表各土层的fs、fp值除以安全系数2即为相应的特征值；
2.上表中fs、fP分别对应于《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63一2007）中qk和2qr；
2.3水文及气象条件
崇明岛东滩是长江入海的河口地区，崇明岛东滩内水网交织。
团旺河从场地东北侧向西南流过拟建场地，汇入长江。
拟建场地内人工开挖的小河一般与团旺河相通，所以团旺河桥施工时不能截流。
团旺河的水位主要通过南部的团结沙水闸控制，水闸外侧与长江水系相连。
团旺河桥位处的常水位为2.60m，汛期最高水位为2.90m，最低水位为2.40m.河床底标高为-0.5m。
现有河道宽45m，河道蓝线宽度为88米。
本场地所在的崇明岛位于北亚热带东亚季风盛行的长江口地区，气候温和、湿润，雨量适中，四季分明。
年平均气温15.1℃，最高月平均气温29.8℃~30.5℃（7月），最低月平均气温6.6~7.5℃（1月）；年平均降水量1057~1169毫米，降水量在6~8月占42%左右。
受海陆风作用，灾害性天气中以大风、雾的影响为主，风能资源丰富，年平均风速3.5~4.6米/秒，夏季受台风影响较大。
三．施工总体安排
3.1施工思路
根据设计图纸和现场实际勘察，东滩大部分水系均接入团旺河。
拟建桥位处是距团结沙水闸距离仅为500米。
根据水务部门相关文件，团旺河虽然不通航，但施工时不能截流的特点。
我们拟定团旺河桥施工思路为：
在团旺河桥位南侧15米处搭设一座钢便桥作为河两侧的交通通道。
钢便桥的施工方案另行编制，不在此方案中。
桥梁桩基施工时：
桥梁0#桥台、1#桥墩、3#桥台的钻孔灌注桩在陆上施工。
2#桥墩位于现状团旺河中间，施工时需要搭设水中施工平台。
采用围堰筑岛的方式施工。
桥梁2#桥墩施工时，利用围堰作施工平台，拉森桩作为基坑围护进行施工。
水中支架由于河道不能截流，采用Φ630钢管桩和HM型钢搭设水中施工平台，然后在平台上搭设扣件式满堂支架施工。
3.2钻孔桩、墩台施工的平台搭设
根据现场实际情况，结合设计图纸，依据施工方便，确保安全的原则，拟在河中心用拉森桩填筑围堰作为钻孔灌注桩和桥墩的施工平台。
根据现场实际情况，采用双排12m长的拉森钢板桩在河中间根据桥梁设计桩位图封闭一个长50米、宽9m宽的围堰，在围堰中填粘土筑岛作为钻孔桩合下部结构的施工平台。
将河岸西侧的两幅桥中间区域用建筑废弃物进行填筑，一直填至水中围堰。
作为岸上通往水中的人行通道。
在河岸西侧停放一辆50T的履带吊车，用于吊运钻孔桩机等大型设备至填筑的围堰平台。
钻孔灌注桩施工时，混凝土通过泵车停在河道西岸将混凝土泵送至围堰上。
泥浆排放时，泥浆管敷设在围堰至西河岸的填筑通道上。
2#墩台施工完毕后，拔出围堰的拉森钢板桩，挖出填筑围堰的泥土。
钻孔桩、墩台水中施工平台平面布置图
钻孔桩、墩台水中施工平台平面剖面图
3.3水中支架的搭设
下部结构施工完毕后，拆除水中围堰。
水中支架采用Φ630钢管桩和HM型钢搭设水中施工平台，然后在平台上搭设扣件式满堂支架施工。
先将河道进行填筑，保留河道宽度为2#墩两侧各留15m。
在距2#桥墩前后7m处各用Φ630*12mm（长30m，间距2m）钢管桩打设一排作为水中临时墩。
钢管桩上采用双拼32b工字钢为横担，然后采用HM型钢作为主纵梁，20#槽钢分布作为分布横梁。
在分布横梁20#槽钢上采用扣件式钢管搭设满堂支架进行施工。
在距2#桥墩16m处采用Φ630*12mm（长12m，间距2m）钢管桩打设一排作为临时承台的桩基础，桩顶浇注17.5m*1.0m*0.4m的钢筋混凝土承台，钢管桩锚入承台10cm。
在承台与2#墩之间采用15m长的HM型钢（500*300*11*18）作为主纵梁，20#槽钢分布作为分布横梁作为水中支架平台。
水中支架横桥向剖面图
四．资源配置计划
4.1施工工期安排
根据现场实际情况，为了保证团旺河的通畅和满足防汛要求。
施工时尽量避开水位变化大的汛期，具体施工周期安排如下：
1、水中围堰：
2012年12月1日~2012年12月10日
2、钻孔灌注桩施工：
2012年12月11日~2012年12月25日
3、桥梁墩台施工：
2013年1月1日~2013年1月31日
4、水中施工平台的搭建：
2013年2月1日~2012年3月31日
5、陆上支架地基加固处理：
2013年3月1日~2013年3月31日
6、桥梁箱梁施工：
2013年4月1日~2013年6月30日
7、桥面系施工：
2013年7月1日~2012年8月31日
4.2设备计划
根据施工进度要求和施工需要，提前调拨、租赁或购置各种施工机械，这些施工机械必须提前做好维护保养，并按规范要求进行相关的检定和报监。
4.2.1施工主要设备清单
序号
机械或设备
名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造年份
定额功率KW
生产能力
来源
情况
备注
1
挖掘机
P200-7
1
国产
2010
45
良好
自有
2
压桩机
CAT320
1
国产
2009
60
良好
自有
3
履带吊
QUY50A
1
国产
2010
150
良好
自有
4
抓斗机
1.0m3
1
国产
2010
100
良好
租赁
5
振动锤
DZ30A
1
国产
2008
50
良好
租赁
6
汽车吊
QY25A
1
国产
2010
73
良好
自有
7
碰焊机
UN-100
2
国产
2008
100
良好
自有
8
交整流电焊机
ZXG-300
2
国产
2008
21
良好
自有
9
钢筋成型机
GC40-1
2
国产
2009
3
良好
自有
10
钢筋切断机
GQ40-A
2
国产
2010
5
良好
自有
11
插入式振捣器
ZN—50
4
国产
2010
1.5
良好
自有
12
木工平刨床
MQ-442
2
国产
2010
2.2
良好
自有
13
木工圆锯
MY-185
2
国产
2010
1.2
良好
自有
14
千斤顶
250t
1
国产
2010
良好
自有
4.2.2主要检测和测量仪器准备
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
全站仪
Leica
台
2
测量
2
水准仪
索佳
台
2
测量
3
混凝土抗压试模
（150*150*150）
组
3
混凝土试验
4
折叠式3M直尺
87-11型
套
2
现场检测
5
垂球（测垂直度）
套
2
现场检测
6
水泥砂浆试模
（三联70.7）
只
3
7
混凝土拌和物坍落度试验仪
HT
套
1
现场检测
4.3材料计划
（1）主要原材料在使用前均应提前报监和送检，合格后才能在本工程使用。
（2）根据施工需要制定材料进场计划，合理安排材料进场，做好备料工作；
（3）对进场材料采取有效保护措施，防止损坏、变质。
现场原材料应准备充足，并码放整齐、设置显示规格产地、数量和检验状态等的标示牌，原材料的质量证明资料必须齐全。
（4）水中施工平台所需主要材料如下表所示：
序号
材料名称
规格型号
数量
使用部位
备注
1
拉森钢板桩
IV型、长12m
672根
水中围堰
2
钢护筒
Φ1000*6mm，长5m
26只
水中灌注桩
3
钢管桩
Φ630*12mm
275T
水中支架基础
4
钢板桩
30#，长9m
360根
河道填筑围护
4
工字钢
32b
8T
钢管桩横担
5
HM型钢
500*300*11*18
143T
平台主纵梁
6
槽钢
20#
45T
立杆底横梁
7
支架
钢管扣件式
200T
支架
8
钢筋
Φ16
10T
承台基础
9
钢板
厚16mm
8T
钢管桩顶盖
4.4劳动力计划
成立以项目经理金恩为组长的桥梁下部结构施工领导小组，全面负责施工进度、质量和安全，项目常务副经理吕文斌为副组长，项目总工丁瑜为技术负责人，施工负责人为涂志钦，小组成员包括材料主管周维国、质量主管任卫兵，安全主管胡佳庆。
现场施工人员配置情况如下表所示：
路名
序号
桥梁名称
管理及施工人员配备
Z1
路
南
段
8
团旺河桥
施工负责人：
涂志钦；
技术负责人：
胡燎原；
施工员：
徐纪强；
测量员：
王锡金；
质量员：
胡燎原；
试验员：
徐江华；
安全文明施工员：
刘必强。
预应力张拉工：
8人；钢筋工：
10人；木工：
6人；普工：
20个；架子工：
8人；混凝土工：
6人。
备注
1、桥梁施工要组织流水施工，最大限度提高人员、机械的效率；
2、各工区要协调配合，最大限度提高用电、施工机械、模板利用的效率。
五．水中围堰的搭设
5.1水中围堰的思路
根据设计图纸进行现场放样，2#桥墩位于现状团旺河中央，钻孔灌注桩施工前，先进行水上施工平台的搭设。
桥位处团旺河宽45m，2#桥墩中心距西侧河岸20m。
常水位2.6m，河床底标高-0.5m，水深3.1m。
河床底淤泥厚度约0.6m。
淤泥底下为砂质粉土。
根据现场实际情况，采用双排12m长的拉森钢板桩在河中间根据桥梁设计桩位图封闭一个长50米、宽9m宽的围堰，在围堰中填粘土筑岛作为钻孔桩合下部结构的施工平台。
从河岸西侧在两幅桥中间位置用建筑废弃物填筑一条宽3m的临时道路，作为施工人员通向水中施工平台的通道。
水中围堰的施工顺序：
测量放线→设置围堰导线→插打定位钢板桩→插打钢板桩→设置防水彩条布→围护桩间填土→围堰内抽水→水下吸淤泥→围堰内填土→钻孔桩施工→桩基检测→围堰内承台基坑开挖→墩台施工→拆除围护钢板桩→清除河道内填筑土方。
钻孔桩平台剖面图
5.2拉森桩围护的施工
采用50吨履带吊停在岸上，上挂液压式振动锤进行钢板桩的插打。
钢板桩采用单根逐桩打入法施工。
围护桩设置2道，均采用12m长的IV型拉森桩进行插打，两道围护桩间距2m。
①先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。
②单桩逐根连续施打，桩顶标高控制在3.2m，比常水位高出0.6m。
注意桩顶高程高差不得大于3cm，相邻的围护桩必须紧密咬口。
③钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：
在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。
振动锤打桩施工工艺流程如下图所示
施工准备
打桩机就位
拉森桩修整
拉森桩运输
起吊震动锤及拉森桩桩
测量定位
对位插桩
震动下沉
检查桩平面位置及高程
桩顶抄平
进入下道工序
为了保证对接质量，振动锤沉桩注意事项：
插桩初入土时轻振慢打，及时检查位置,如在桩打入初期发生较大倾斜，可进行修正，或拔出重打。
桩打入过程中，应控制钢板桩下沉速度，防止溜桩，如溜桩严重，应根据实际情况分析处理。
振动时每次振动持续时间不宜超过5min，过长则振动锤易遭到破坏。
每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿或有较长时间的间隔，以免桩周土恢复造成继续下沉困难。
为确保沉桩质量，钢板桩沉入施工应选择在天气较好时段进行。
拉森桩围檩施工
拉森打设完毕后，为了防止填土过程中，土压力不均衡造成拉森桩移位或咬口失效。
在填筑之前，采用30#槽钢作为围檩，Φ20螺杆对拉固定。
对拉螺杆每3米设置一道。
保证拉森桩围护的整体稳定性。
5.3围护桩间填土
为了保证围堰的隔水效果，在填土前在围护桩之间设置一道彩条布，对围护桩间的填土形成包裹，又可以降低水对围护中的填土的冲刷作用。
采用汽车将围堰回填的粘土运至河岸边，然后采用长臂挖机停在河岸上，翻挖土方对拉森桩围护间进行填筑。
围护桩间进行回填土质必须采用粘土，为了达到很好的隔水效果，严禁采用砂土或者粉土。
围护间填土完毕后，用建筑废弃物从河岸填筑填筑一条人行通道。
供行人和小型设备通往围堰。
将围堰内填土水抽干，然后用粘土回填至拉森桩顶标高，形成钻孔桩施工平台。
围堰填土完毕后，根据设计图纸放出2#桥墩的桩位，埋设护筒，护筒采用Φ1000钢护筒。
（长5m，壁厚6mm），采用震动锤插入河床底淤泥以下。
5.4围堰通道的填筑
围堰通道选在两幅桥的中间部位，填筑材料采用建筑废弃物填筑，尽量选用含大量混凝土块
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