水中施工方案.doc

水中施工方案
一、工程概况：
北中路-G312互通匝道工程第三工区施工内容主要是G312左右拼宽桥及NE、NW、EN、ES四座匝道桥中的10联箱梁。施工跨越北兴塘河，北兴塘河为五级航道标准（通航净宽38米，净高5米，最高通航水位2.271米）。北兴塘河水域施工的主要是南北两座匝道桥。南侧匝道桥有预制梁、钢砼叠合梁、现浇箱梁组成，跨径分别为92.4m、45m、40m；北侧匝道桥，由挂篮和现浇箱梁组成，跨径分别为144.2m、38.626m。
二、水中施工项目：
南侧匝道桥水中施工内容主要有：灌注桩、承台、墩柱、系梁、盖梁、现浇箱梁及人行便桥，北兴塘通航区上跨为45m钢梁，必须在施工后期断航架设，因此前期水中施工并不影响主航道通航。
北侧匝道桥水中施工内容主要有：灌注桩、承台、墩柱、盖梁、现浇箱梁、挂篮悬浇梁及人行便桥，主航道上跨为60m挂篮悬浇砼箱梁，因此在施工期间不影响主航道通航。
三、水中施工方案
（一）承台施工方案（见附图）
水中承台共8个，NE4、NE5、EN8、EN9分别为钢砼叠合梁和挂篮主墩承台，位于通航孔两侧，水深约5m，承台底标高为-6.5m（包括1m厚封底砼），再加上正常水位，承台开挖总深度约8m，施工时两侧各设置防撞支墩，防止船只碰撞。其它承台EN6、EN7、EN10、NE6水深较浅，承台底面标高-4.2米（包括1米厚封底砼），正常开挖深度为6m左右。
拟采用拉伸桩进行承台围护施工，主墩承台用12m长拉伸桩，其它四个承台用9m长拉伸桩。
所有承台均采用单排拉伸桩，拉伸桩沿承台位置向四周各扩出2m。
NE8、NE9承台施工流程：打Φ400钢管桩（钻机平台）→灌注桩施工→拔钢管桩→打拉伸桩→桩身加固→水下清淤→封底→桩身加固→承台排水→破桩测桩→承台施工→墩身施工→0#块施工→0#块固结→拔拉伸桩。
其它承台施工流程：打Φ400钢管桩（钻机平台）→灌注桩施工→拔钢管桩→打拉伸桩→桩身加固→水下清淤→封底→桩身加固→承台排水→破桩测桩→承台施工→墩身施工→盖梁施工→拔桩
施工周期：挂篮主墩承台施工周期为90天，其它无盖梁的承台施工约为40天~50天，有盖梁的承台施工时间为60天左右。
承台加固：承台清淤前就必须从上往下加固，纵向每隔1.5m设置一道水平支撑，水平支撑必须避开墩身位置，横向纵向交叉。支撑采用工字钢或方钢（详见附图二）。从砼封底开始往上施工时才能逐步拆除相应位置的支撑。
清淤堵漏：钻机就位开钻前首先对河床进行扫平。拉伸桩完成之后，用挖泥船抓斗对淤泥进行机械清理，清理到承台底部标高之后进行砼封底。如果河床底部土质较好，而挖泥船无法清理时，则必须人口潜水用高压水枪喷射清淤。拉伸桩肯定存在漏水问题，如果渗水较少，则利用水泵连续排水；如果渗水严重，还必须人工潜水堵漏。根据周边水域施工情况调查，基本确定需要人工潜水清淤堵漏。 （二）水中排架施工方案（见附图）
1、人员及设备配备
人员：技术员2人，测量人员3人，普工10人，电焊、气割工3人，起吊工3人、浮吊及汽吊驾驶员4人。
设备：浮吊工程船1台，40吨运输船一艘、小铁船一艘、振动锤1台，25T汽车吊1台，电焊机3台，船带发电机2台，Ф400mm钢管桩408T，20#、14#方钢和10#槽钢186T，以及其它辅助材料。
2、施工方案
本部经过实地勘察及计算分析决定采用Ф400mm钢管桩打设，入土深度为6m，由工程船（苏锡工00001）使用4T（DZ245KS型）振动锤锤击。钢管桩桩头分两种，一种带桩尖、另一种为开孔桩。此桩受力属于摩擦桩，因此带桩尖的钢管桩较开孔桩受力效果更好，但有桩尖的钢管桩在粘土层中沉桩时容易倾斜，垂直度难以控制，所以正式打桩前必须对施工水域进行仔细勘察，对于淤泥层较厚（超1m）的水域使用带桩尖钢管桩，对淤泥层较浅的水域使用开孔桩。在钢管桩沉桩过程中，即使满足入土深度控制要求，振动锤锤击仍要延长1~2分钟，达到最佳受力效果。当钢管桩倾斜时及时在旁边进行补桩，确保整体受力效果。根据以往在无锡地区的施工经验及地质情况，当4T振动锤锤击至桩身不下沉时，单桩承载力可达到20T以上，此时钢管桩入土深度可能还达不到6m深。为了方便施工，桩顶连接的施工平台必须在水面以上，考虑到平时正常水位变化情况，桩顶露出正常水位1m左右。
钢管桩施工时平面位置控制：在钢管桩上用油漆画出刻度线，在垂直于前沿线方向的位置架设全站仪一台，进行钢管桩沉桩平面位置控制。
起吊与打桩注意事项：吊桩时，打桩船桩架略为向前倾斜，桩身自由下沉后，打桩船负重减轻，船头抬起，桩架后倾，这样桩身可以垂直自由下沉；打桩船就位时，要考虑一个提前量，就位时向岸偏移，用于抵消桩身自由下沉和开始锤击时桩身在岸坡向河侧滑移量。随时复合桩身下沉垂直度，确保桩锤准确锤击在桩顶中心部位。沉桩时以贯入度控制为主，标高控制作为校核。钢管桩入土深度大于4米作为控制标准。
沉桩工艺流程：移船取桩→移船就位→调平船、调整锤口的垂直度→定位收紧缆绳→桩自沉→测桩偏位，调整船和锤口→锤口和钢管桩对接→小冲程锤击沉桩→正常锤击沉桩→满足沉桩控制条件，停止锤击→测桩偏位→起吊锤→移船取桩。
钢管桩顶平台排架布置：钢管桩顺桥向2m一根，横桥向1.5m一根均匀布置。沉桩完成之后桩顶找平，并在桩顶上开槽，槽口尺寸与20#方钢相吻合，之后用20#方钢顺桥向卡在桩顶槽口之中并焊接连接，作为平台的纵梁；横桥向用14#方钢垂直搁在20#方钢上焊接连接，每1m放一根作为横梁。之后在14#方钢上面满铺1.5cm厚竹胶板，防止人员、设备等掉落河中，并在竹胶板上铺10#槽钢，既压住了竹胶板，又能作为碗扣支架立杆的底座，以后搭设碗扣支架时不用下托，将立杆的下口直接插在10#槽钢的槽口之中。为了施工安全及人员通行方便，平台的四周尺寸要大于桥面尺寸，主要是预留出碗扣支架搭投好后的人行通道，并在平台四周焊上1.2m高Ф48mm小钢管，横向用6m钢管扣件连接形成围挡，四周全部围上安全网，形成完整的工作平台。（见附图）
钻机平台排架布置：沿灌注桩桩孔两侧纵向2m一根，横向1m一根布置钢管桩，打桩完成之后找平，纵向用20#方钢搁在桩顶上并焊接，作为平台的纵梁，钻机底座钢管垂直放置在纵梁上。（见附图）
钻孔灌注桩施工流程：
桩位定位放样→钻机河床扫平→下钢护筒→排水→下水泥护筒→钻机就位→开钻→成孔→清孔→下钢筋笼→灌注砼→移钻机→拔钢护筒
灌注桩相关说明：
1、桩位放样、成孔深度、下钢筋笼、灌注砼等工序必须经验收合格后才进行。
2、埋钢护筒时，施工单位结合施工经验与现场实际情况，用振动锤锤击至一定深度。
3、成孔过程中，泥浆排放至泥浆船中集中外运。
4、灌注砼结束之后，一般在2～3小时之内才拔钢护筒。
5、水中灌注桩全部用地泵浇筑砼。
临时防撞护桩支墩：为了防止过往船只碰撞钢管桩平台，必须在平台上下游方向外侧5m以上位置打设防撞桩，按三角形布置，然后在三角形支墩上浇筑60cm厚的钢筋混凝土，混凝土表面高出水面50cm，上面挂上明显标志，并在小平台上设置闪烁红灯及照明灯，警示来往船只。在河道上下游300米位置设置施工大标志提醒船只减速慢行。
钢管桩容许承载力计算
钢管桩的容许承载力计算公式：[P]=（αAбR +U∑αiLiτi）/2钢管桩穿过的土层有：第2-1层土：粉土，工程地质条件一般，分层标高－2.63～0.65，根据土质报告取τi=25kpa，第3-1层土：粉质粘土，工程地质条件较好，分层标高－2.53～-9.81，本土层分布地区较少，根据土质报告取τi=68kpa，第4-1层土：粉质粘土，工程地质条件较好，分层标高－2.59～-6.35，根据土质报告取τi=50kpa，αi及α取0.7。
排架受力分析：
采用的钢管桩Ф400、δ=6入土L=6m，以最大NE匝道5~7箱梁为例打设286根。恒载计算：
箱梁混凝土：436.8m3*2.5T/m3=1092 T
钢管桩以上14#、20#槽钢：59.3T
箱梁下碗扣支架及芯模支架：445T
木方、木板、竹胶板及辅助材料：50T
施工操作人员及运输混凝土荷载：G=10T
混凝土冲击及振捣时的荷载：G=10T
荷载组合：ΣG=1667T
　　单根钢管桩所受荷载P=1667/286=5.83T
　　单根容许承载力：
　[P]=（αAбR +U∑αiLiτi）/2
=［0.7×0.22×3.14×1600+3.14×0.4×0.7×（2×25+4×50）］/2
=18.02t＞P=5.83t，可以满足要求。
三、安全保证措施
安全工作是搞好生产的重要因素，关系到国家、企业和职工的切身利益，因此在施工过程中必须认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，广泛应用安全系数工程和事故分析方法，严格控制和防止各类伤亡事故，具体措施如下：
（一）、安全目标
人员伤亡率为0；
限交通处事故率为0；
火灾事故率为0；
机械设备事故率为0；
质量事故率为0；
重大危险源点事故率为0；
重伤事故控制在0.5%以下；
杜绝因管理不善而造成的机械设备、交通运输、爆炸、火灾、中毒等重大事故。
（二）、建立健全安全生产管理体系
项目部成立安全领导小组，并配备专职的安全员，施工队配备兼职的安全员，全面负责本工程安全管理。项目部根据确定的安全生产目标建立、健全安全生产责任制及各项安全生产管理措施，并制定出各岗位的考核指标及奖惩办法，将安全生产目标层层分解，落实到人。充分发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。
（三）、加强安全教育
工程开工前，项目部根据本工程施工特点对全体施工人员进行安全生产知识教育，对于特殊作业及事故易发作业的施工人员进行重点安全教育。安全教育要经常化、制度化。施工中的安全教育必须按照项目部、生产作业队和班组三级安全教育制度进行，通过教育增强全员安全生产的自觉性，使全体作业人员在施工作业中按规程办事，确保安全。对作业人员应进行安全作业的考核，考核合格的工人才能投入施工。安全生产教育的主要内容应包括：
防护衣、安全帽、防护鞋袜及其它防护用品的使用；钻机的使用；汽车驾驶和运输机械的使用；支架搭设的安全；用电安全；开挖作业的安全；模板作业的安全；砼浇筑作业的安全；机修作业的安全；高空作业的安全；意外事故和火灾救护程序；防洪和防气象灾害措施；信号和告警知识。
（四）、施工过程中安全生产技术措施
1.施工用电安全
施工现场用电线缆全部架空，架空高度不得低于5m。所有用电设备定期检查，并设三级保护装置；配电柜全部加锁，派专人管理，非电工不准任何人乱拉乱接线缆。地下管线在施工前先征得有关部门的同意后，再采取措施加以迁移或插牌标识，防止乱挖造成恶性事故。
2、机械设备安全
机械操作人员必须经过培训并取得上岗证后方可上岗操作，杜绝无证人员进行违章作业。机械设备必须严格定期保养制度，做好操作前、操作中和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。
所有机械设备在使用前均须由专职人员进行检查，确认机械设备完好后方可使用，使用时严禁机械设备超负荷使用、带病运转和在作业运转中进行维修。夜间施工时要有良好的照明设备，保证照明充足，防止出现安全事故。
3、防火安全
落实防火责任制。在油库、材料加工区和生活区设置明显的禁火标识牌，配备足够数量的消防器材，定人看管，定期检查。
焊、割作业点与氧气瓶、乙炔气瓶等危险物品的距离不得少于10m，与易燃易爆物品的距离不得少于30m，氧气瓶、乙炔瓶必须分开放置。
4、水上作业施工安全
我项目部高度重视水上施工安全工作，明确责任，强化措施，加强监控，有力确保水上施工安全。
（1）、是制定应急预案。成立水上安全护卫工作小组，明确组织领导、职责范围、任务分工和具体要求，保证人员到位，组织到位，落实到位。研究制定《水上施工安全应急预案》。
（2）、是强化人员培训。集中对船只驾驶员、管理人员、施工人员等进行安全知识、技能操作培训、应急医疗防护知识和水上施救知识培训。有效提高人员的安全防范意识和处理应急事件的能力。
（3）、是完善安全设施。对所有的机械设备进行全面检查维修，在船上配足备齐救生衣、救生圈等安全设备。在岸边和施工前后500米处设置安全警示牌。提高安全稳定系数。加强值班了望，随时采取安全措施。
（4）、是完善安全措施。桥梁支架两侧增设值班人员，配备扩音器、红旗等指挥设施，24小时值班，确保过往船只安全通过施工区域。
5、桥梁施工的安全注意要点
（1）、 对于作业高度超过2m的均属高处作业，凡进行高处作业的作业人员必须符合下列要求；
①从事高处作业人员定期进行体检，发现有不宜登高的病症，不安排从事高处作业。
②所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，并按规定配戴劳动保护用具。
③作业人员严禁酒后上班，不得过度疲劳上班，不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、易滑鞋和裙子上班或进入施工现场。
④在高处施工时应系好安全带，并要稳固可靠。、
⑤施工作业搭设的扶梯、工作台、脚手架、护身栏、安全网等必须牢固可靠，并经验收合格后方可使用。
⑥作业用的料具应放置稳妥，小型工具应随时方入工具袋内，严禁将杆、扣件、模板等向下抛掷。
（2）、张拉区应有明显标志，非工作人员禁止入内，张拉时构件两端不准站人，并设置防护屏障，操作千斤顶和测量伸长值的人员站在千斤顶侧面，稍等几分钟再拆卸张拉设备。张拉完毕后，对张拉施锚两端进行妥善保护，严禁撞击锚具，钢束及钢筋。
孔道压浆时，先调整好安全阀，严格按照规定压力压浆作业，同时施工人员必须戴防护眼镜。
（3）、起吊梁前，对吊具的滑车组、钢丝绳、刹车系统进行全面检查确认合格后方能起吊。梁体吊起0.5m后，对吊具各系统再进行受力状态下检查，确认正常后继续起吊，起吊到需要高度才能纵或横移，起吊横移或纵移只允许单独完成其中一项，严禁同时进行。
（五）、加强安全检查力度
项目部根据工程情况制订安全检查制度，由项目负责人组织有关人员每月进行一次安全检查和数次不定期抽检，项目部专职或兼职安全员进行日常安全检查工作，检查时做好书面检查记录，作为对施工队安全生产考核的主要依据，并根据检查的情况定期召开安全例会，做到有检查、有总结。对存在的安全隐患进行通报批评，并根据制定的奖惩措施进行进行处罚，严重者扣除奖金直至开除出项目部。
（六）、做好安全标识
项目部安全人员在施工区域内须设置安全警示标志，各作业岗位设置安全操作规程。在行人道路处开挖基坑及施工危险地段要设置安全警示牌，以防意外事故发生，必要时需派专人值班站岗、警戒。
施工时应尽量避免夜间施工，由于工程需要必须在夜间施工的应做好夜间照明工作，防止因光线不足而出现安全事故。
（七）、施工人员安全管理
施工期间施工人员应严格执行“技规”、“行规”以及制订的各项安全管理措施。坚持安全员、特种作业人员和其它机械操作人员的持证上岗制度，并对各种车辆及机械设备进行定机定员，严禁无证上岗。
项目部定期或根据施工需要发放和检查施工所用的各种安全机具设备和劳动保护用品。
（八）、季节性安全工作
项目部根据季节施工特点做好季节性安全工作，针对夏季高温易出现中暑现象，须做好防暑降温工作，合理安排好作息时间，尽量避免在中午高温时候进行施工，并配备必要的防暑降温用品。冬季施工时须做好防寒保暖工作，防止施工人员出现冻伤或因受冻出现操作不当而发生安全事故。雨季施工时应及时了解天气变化，在洪水或台风天气到来前及时做好防范措施，保证人员安全及设备物资不受损害。
四、文明施工及环保措施
（一）、环境保护措施
环境保护目标：保护生态环境，防止水土流失，为当地百姓创造一个清洁适宜的生活和劳动环境。
1、设立环保机构，切实贯彻环保法规
严格执行国家及地方政府颁布的有关环境保护，水土保持的法规、方针、政策和法令，结合设计文件和工程，及时提报有关环保设计，按批准的文件组织实施。
2、重视环保工作
编制实施性施工组织设计时，把施工生产和环保工作作为一项内容并认真贯彻执行。严格遵守业主的环境保护政策，为了确保环境得到保护，不管任何时候都接受监理工程师、业主的环保人员及政府有关环保机构的工作人员的检查，认真按照监理工程师的指令去办。
3、水环境保护方案
水环境污染源主要有施工泥浆、车辆冲洗水、生活污水等，表现为污染附近水体、破坏水质、破坏线路附近及流域内的水环境。
施工前，预先设置污水汇集设施沉淀处理达到排放标准后再行排放。
4、大气环境保护方案
大气环境污染源主要有车辆运输、燃油机械施工、生活营地炉灶等，主要表现为扬尘、粉尘、废气。
施工前，对施工生产区进行硬化，对场内主要车辆行走便道进行硬化，防止扬尘。对易产生扬尘、粉尘的作业面和装卸运输过程以及其它施工便道和施工场地，采取洒水降尘措施，控制扬尘。施工期间，严禁在现场焚烧任何废弃物。对施工机械车辆加强维护，以减少废气排量。
5、防止噪音的方案
噪音污染源主要为施工期间施工机械、施工活动、运输车辆造成的噪音。施工噪音对环境的影响主要表现为对附近居民、企业、事业单位的正常生活和工作造成的噪音污染。
施工时选择低噪音的设备，同时采用降低噪音的施工工艺和方法。如：木工电锯在隔音棚内工作，车辆不急刹车、不鸣笛等。平时加强设备维修和保养，对与施工无关的人员和车辆加以控制，以减少噪音。
6、防止固体废弃物污染的方案
固体废弃物主要有建筑垃圾、生活垃圾等，其对环境的污染主要表现为对环境卫生等方面的影响。
施工时，建筑垃圾在场内设置临时堆放处，集中堆放，定期用自卸车运至指定地点。运输车辆运输垃圾和废物时，要用篷布覆盖，避免沿途洒落污染环境。生活垃圾，在驻地场内设垃圾回收站，集中回收，集中运弃，严禁随意倾倒。
（二）、文明施工保证措施
1、现场文明施工措施
（1）积极开展文明施工窗口达标活动，做到施工中无重大工伤事故；施工现场周围道路平整无积水。
（2）施工现场必须做到挂牌施工和管理人员佩卡上岗，工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须清洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想教育工作。
（3）严格按规范施工，对施工便道要经常洒水，防止尘土飞扬并做好施工用水的处理工作。
（5）建立奖惩制度，对保持好的生产作业队和个人奖励，对不好的生产作业队和个人进行处罚。
（6）积极与当地政府、环保等部门协作共同抓好环保工作。
（7）与当地政府和群众广泛开展共建活动，积极推进两个文明建设，做到工程干到哪里，就把文明带到哪里。
2、工地卫生
（1）保持办公室和宿舍等室内环境整洁卫生，做到无痰迹、烟头纸屑等。
（2）宿舍内工具、工作服、鞋等定点集中摆放，保持整洁。床上生活用具堆放整齐，床下不得随意堆放杂物。
（3）食堂保持内外环境整洁，工作台和地上无油腻。炊事人员必须持健康合格证和培训证上岗，做到“三白”，并定期进行消毒、防尘、灭蝇、灭鼠活动。
（4）工地配备急救药箱，医务人员每周一次巡视工地，做好季节性防病卫生宣传工作，兼职卫生员要协助医务人员抓好防病和食堂卫生工作，做好记录，高温季节每天到食堂验收食品，防止食物中毒。
3、文明施工资料管理
（1）根据文明施工要求，做好相应的内业资料，如文明施工基础资料及施工许可证的记录、申报、保管工作。
（2）办公室布置文明施工有关的图表。
（3）定期举行文明施工管理活动，检查前期文明施工情况，发现问题及时整改，并做好记录。

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