水中钢平台施工方案.docx

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水中钢平台施工方案

一、设计说明

1、设计依据：

《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025）

《普通碳素结构钢技术条件》

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024）

《公路桥涵设计通用规范》

《装配式公路钢桥设计图》

《现场勘测调查情况》

2、设计使用期限5个月。

3、桥梁设计荷载为挂-100级,汽-20级。

4、结构计算书

5、工程量一览表：

（具体工程量见图纸）

二、工程概况

平南高架桥的本标段部分主要跨越地方支路、瓜步涌及辅道掉头车道，平南高架桥左幅长1334.77m、右幅长1287.72m，左辅道桥梁全长170.54m，右辅道桥梁全长137.54m。

本桥平面位于直线和R=2600m的圆曲线上，与瓜步涌交角21。

。

平南高架桥及左右辅桥桩基共226根，桩基直径有φ130cm、φ150cm、φ160cm、φ180cm四种。

其中φ130cm直径的桩基4条，φ150cm直径的桩基24条，φ160cm直径的桩基156条，φ180cm直径的桩基42条，其中：

平南高架桥左幅（72#、73#、74#号墩）右幅（70#、71#、72#墩），左右辅道桥）1#、2#、3#墩）共24个墩位于瓜步涌中。

三、施工环境

2.1当地自然条件、气象情况

该区属亚热带海洋性气候，主要气象资料如下：

（1）气温：

据历年统计资料，年平均气温为21.20C，极端最高气温37.50C，最低气温-0.40C。

最高月气温28.60C，最低月气温13.90C。

（2）相对湿度：

各月平均相对湿度在71～85%之间，多年平均相对湿度为80%，相对湿度最小在冬季，历年最小值为5%。

（3）降雨：

历年最大降水量2652.8mm，历年最小降水量1030.1mm，最大一日降雨量为255.6mm。

（4）雷：

一年最多雷雨天数为98天，最少为50天，平均每年为74.9天。

（5）雾：

一般出现在冬～春季，秋季偶有出现。

5～11月一般无雾。

雾多发于凌晨，中午后消散，番禺站统计，一年最多雾日为21天，最少为3天，平均为8.2天。

（6）风：

本地区冬夏的风向季节变化比较显著，春季至初秋多偏南风，秋季至冬末多偏北风或偏东风。

在季风环流控制下，4-8月受海洋气流影响，气候炎热，降水量大，多偏南风；时年9月到翌年3月，受大陆冷高压影响，气候干燥，降水较少，多偏北风。

每年5-10月多热带气旋，中心最大风力处达12级,甚至以上。

形成台风，侵袭广州。

年平均风速1.9m/s，极大风速37.0m/s。

（7）年平均气压1012.3hPa，年平均相对湿度77%。

2.1地貌、地质及水文情况

（1）地貌

瓜步涌正常水面标高0.86米，正常施工水深4.3米，高潮水深5.5米，水面平均垂直宽度38米，与平南高架桥斜长98米，河涌两侧河堤采片石砌筑垂直放坡，河边为民房、工业厂房及地方道路，对施工材料堆放及施工机械摆放增加困难影响施工。

（2）地质

三角洲平原地貌，地势平坦开阔。

区内覆盖层为第四系海陆交互相（Q4mc）淤泥、淤泥质土、淤泥质砂层，冲洪积（Q3al+p1）粘土、亚粘土、淤泥质土及砂，残积（Qel）粘土、亚粘土；下伏白垩系下统白鹤洞组（Klb）红层碎屑岩及燕山第三期（7y3）花岗岩侵人体。

覆土层厚且成因较多，成分较杂，厚薄不均，软硬互层，均一性较差；基岩弱风化岩层面起伏较大，其中白垩系下统白鹤洞组（Klb）砂岩、砂砾岩软化系数Kr一般小于0．75，为易软化岩石。

工程地质条件一般。

地下水较为发育，埋深浅，对混凝土无腐蚀。

（3）水文

四、钢平台和钢栈桥方案：

瓜步涌正常情况下水最深处4.3m（右辅道桥3号墩）,其次4.2m（左幅73号墩）,根据桩位与河流水深关系，为了不影响河流通航要求，同时不因大面积筑岛对河流断面产生影响。

我们计划采用钢管桩、槽钢、工字钢等组合钢平台施工，并在主线中央分隔带搭设6米宽的钢栈桥,便于施工人员、施工材料及施工机械设备往来，详细设计见水中基桩钢平台平面布置图。

1、钢平台方案

瓜步涌水位受潮水影响，最大水深在4~6m间，钢平台面标高与河堤面标高一样取2.4米，采用Ф80cm钢管（壁厚10mm）桩间距为4~6m，总共设计12钢平台，132根钢管桩，单桩入土深度计划19m，振动沉桩时根据实际情况确定打入深度，上部固定在平台梁上。

横桥向用I45b工字钢作主梁，顺桥向I36b工字钢作分配横梁，I36b工字钢间距为60cm沿顺桥向布置，其上铺设1cm厚钢板做面板。

钢平台、钢栈桥这间相互用钢便桥连接。

2、钢栈桥方案

钢栈桥与钢平台顶面标高一样：

施工水位（0.9）+1.5m=+2.4m。

钢栈桥宽6米、长96.5米，钢管桩用Ф80cm钢管做基础共30根，振动沉桩时根据实际情况确定打入深度，横桥向设两排，纵向用I55b字钢做主梁，横向用I36b工字钢做次梁，间距0.6m，其上铺设1cm厚钢板做面板。

平台及栈桥施工前我们报航道、水利等有关部门审批，发布施工通告，施工时及完成后在适当位置设立夜间警示灯。

五、钢栈桥、钢平台搭设

1、钢管桩运输、堆放

我们将由专业厂家加工的10米-12米长的Φ80cm的钢管桩，用平板挂车运至工地即可，根据现场施工进度组织分批运送至工地。

钢管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放，各层垫木位于同一垂直面上，车上管桩的叠放层数不易超过三层，以保证行车安全。

钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。

2、钢管桩沉放

1）沉放前先计算出每条钢管桩的坐标，在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线，基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置，并用水准仪测出其高程；然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角，并汇总成表供观测沉桩使用，沉放时在正面布置一台全站仪观测定位。

2）低潮位时人工探测桩位处是否有沉船等障碍物，如发现有的话应及时清除，等所有障碍清除后才能进行钢管桩施工。

3）钢管桩施工顺序：

先施工钢栈桥靠两侧岸边的钢管桩，然后搭设钢平台作为履带吊车施工平台，依次逐排沉放向前推进。

4）由于大型浮吊不能进入涌内，钢管桩沉放使用50T履带吊车悬臂震沉钢管桩（1、硬吊杆能提着往下震，避免钢管倾斜。

2、履带吊的宽度较汽车支腿窄）。

震沉的首节钢管的长度应尽可能的长，钢管上的吊点位置尽可能的居中，这样可利用吊车的松钩借助重力使钢管垂直插入河床中，插入后应复核钢管桩位置是否符合设计情况，竖直度符合要求，插入后应复核钢管桩位置是否符合设计情况，竖直度符合要求方可震沉。

利用吊杆吊上振动沉桩机夹住钢管桩，开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位，每条钢管都必须下沉至设计深度，只能加深不得提高。

5）钢管桩沉放应注意：

振动锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。

沉放过程加强观测，钢管桩偏位不得大于10厘米，垂直度不得低于0.1%。

3、钢平台搭设

钢管桩沉放完毕后，开始进行钻孔平台型钢布设，其具体步骤如下：

1）钢平台面标高和涌堤面标高一样，取2.4m（钢平台设计布置见附图），每条钢管都必须下沉至设计深度，只能加深不得提高。

在进行完一节两条钢管的下沉后，用[12槽钢将钢管桩间互相平联和斜撑，在桩顶焊接牛腿，铺设平台纵横工字钢和面板。

2）各钢管桩在顺水流向适当位置开口，割平钢管桩头安装已拼接好的I45工字钢横梁，与钢管桩（开口）壁点焊→浇注各钢管桩桩头C25砼，使I45横梁嵌固在桩头中→安装I36工字钢分配纵梁，并与I45横梁焊接（设加劲板）→在“井”字梁上铺设δ=10mm厚钢板，加设安全栏杆。

3）将钢护筒和平台横梁（紧挨钢护筒边）用牛腿焊接，并将横梁和两侧纵梁用适当方式焊接借以减少纵梁的挠度，钢护筒之间用φ300mm的圆形钢管连接，

4）平台施工开始时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，并打设钢管桩防撞墩，以策安全。

4、钢栈桥搭设

栈桥桥台置于河堤上，用混凝土扩大基础并预埋钢筋，纵梁和栈桥台的固定靠预埋钢筋焊接，靠近河堤的第一排钢管桩有可能碰到片石层，固应事先试打摸清片石层分布宽度，然后采取加长跨度（在吊车的起吊能力范围内）或在靠近河堤旁的片石层上设置扩大基础支承栈桥墩等方法。

六、水中钢平台承载力计算

1、荷载分析

1）施工静荷载

主要考虑施工设备和钢平台自重。

施工采用1台冲击钻机，钻机重量+临时施工设施重量+工作人员自重=200KN,冲击锥单个重55KN,钢结构平台自重800KN,施工用吊车1台300KN,钢筋笼及设备100KN，累计施工静荷载14500KN。

2）施工静荷载

考虑到冲击钻机工作时，因施工人员操作不当会出现“丢空锤”现象，由此出现较大冲击力，对平台安全、稳定产生较大影响，因此需要对此情况过行分析。

施工时锥头最大提升高度3m，按3m考虑锥头自由落体运动，“丢空锤”时钢丝绳和支架缓冲时间为0.5s。

锥头自由落体3m时，速度V2=2gh（g为重力加速度取9.8m/s，h为锤头自由落体高度取3m），V=7.67m/s。

冲击力f=mv/t=843.7KN（m为锥头重取55KN，t为缓冲时间取0.5s）

2、钢管桩承载力分析

5、钢平台、钢栈桥搭建工艺框架图

水中钢平台、栈桥搭建工艺流程图

五、钢栈桥、钢平台搭设的机械设备

1.50T履带式吊车二台。

2.60kw电动震动锤二台。

3.运输平板车二台。

4.电焊机八台套。

5.小木船二艘。

6.120kw发电机二台。

7.全站仪一套。

六、人员安排

1.指挥协调

2.质量检查

3.技术管理

4.安全员

5.测量

6.电焊工16名

7.吊车司机2名

8.吊装工8名

电工6名

其它人员20人

七、安全措施：

1.所有进场人员都必须配戴好安全用品，遵守安全条例。

2.施工前安全员应事先对施工人员进行安全教育，认真进行安全交底并做好交底记录。

（工程完工应交安全交底记录）

3.起吊工，吊车司机应坚持“十不吊”原则，严禁违章作业。

4.遇六级以上大风和其它不适宜施工的情况，不得盲目施工。

5.吊车的吊钩必须有安全装置，吊物应按正确的方式捆绑，并应随时检查钢丝绳、吊具等易损件的破损情况，发现问题应及时处理。

吊车在进行震沉钢管桩时应有一定的吊重安全储备。

6.施工过程中应坚持班前安全交底制度，交班时应做好安全交接，安全隐患应是交按的重点并做好交接记录。

7.未经批准不得下河游泳，所有水上施工人员特别是船上人员应穿好救生衣进行作业。

8.所有进场人员应精力集中，不得站立在吊臂等危险区域闲谈。

指挥人员应在确定无危险情况下指挥作业，不得存有任何侥幸心理。

9.坚持“安全第一、预防为主”的方针，安全员应经常巡视工地，及时发现安全隐患，努力做到将事故隐患消灭在萌芽状态，确保安全生产、文明施工落到实处。

A、最大安全隐患是吊车的平衡：

支腿不能在探头结构上，支腿下承重梁应够力。

震沉钢护筒应特别注意钢管突然下沉引起的冲击荷载。

吊车车本身的安全如支腿油缸突然漏油等。

其它不可预见的因素。

B、其次是水上作业人员安全

着力点漂浮不定。

躲避不自由。

C、用电安全。