南昌朝阳大桥主墩围堰施工安全专项方案.docx
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1、南昌朝阳大桥工程主墩围堰施工安全专项方案编制:复核:审核:上海城建市政工程(集团)有限公司南昌朝阳大桥工程项目经理部二零一三年二月目 录第一章 工程概况11.1 全桥工程简介11.2 气象水文地质2第二章 钢围堰设计42.1 主要编制依据42.2 主要设计参数42.3 钢围堰结构设计4第三章 钢围堰技术设计6第四章 钢围堰施工概述7第五章 工程特点分析和危险源识别与监控85.1工程特点分析85.2引发事故的主要危险源分析85.3工程事故的类型分析95.4危险源的监控9第六章 针对危险源采取的安全技术防护措施10第七章 针对危险源的各项安全保证措施117.1 围堰整体起吊下放施工安全保证措施11
2、7.2 防止高处坠落的安全保证措施127.3 防止起重伤害的安全保证措施127.4 防触电安全保证措施147.5 治安、消防安全保证措施157.6 堰内施工及水上作业安全保证措施157.7 防止船舶碰撞的安全保证措施167.8 水下切割安全保证措施177.9 汛期、雨季施工安全保证措施17附件一:南昌朝阳大桥15#20#主墩钢套箱围堰计算书 附件二:南昌朝阳大桥主墩套箱围堰设计图第一章 工程概况1.1 全桥工程简介南昌市朝阳大桥位于南昌大桥与生米大桥之间,主桥跨越赣江及两岸滩地,大桥东接九洲大街、西接前湖大道。其具体地理位置详见图1。 拟建大桥位置图朝阳大桥总体上由东岸接线、西岸接线和跨越赣江
3、的主桥组成。主桥部分全长约1.6km,分为通航孔桥和非通航孔桥。其中通航孔桥跨径布置为(79+5x150+79m),非通航孔桥跨径为50m,桥型布置采用六塔单索面斜拉桥,为双层布置:上层桥面宽37m,布置双向八车道及两侧检修道;下层桥面为非机动车道和人行道,单侧净宽暂定7m。主桥基础为钻孔灌注桩,持力层取为-4未风化泥质粉砂岩,每座桥塔基础为14根直径2.5m钻孔灌注桩,六边形承台。非通航孔桥基础采用直径1.5m钻孔灌注桩,每个承台配置5根桩。斜拉桥纵断面图主桥总体布置效果图1.2 气象水文地质1.2.1、气象南昌市属亚热带湿润气候,温暖湿润,四季分明,温差较大,夏季酷热,冬季寒冷,春季雨量较
4、多。历史最高温度 43.2,最热七月平均气温29.7历史最低温度 -9.9,最低一月平均气温4.9,日平均温度 17.8。大风时平均风速4.65.4ms,历史最大风力为11级。1.2.2、水文水位赣江南昌河段受洪水影响主要来自两个方面:一是长江洪水;二是赣江洪水。赣江汛期为39月,主汛期为47月,年最大洪峰以6月份出现最多。赣江洪水的特点是:发生季节早、上涨快、洪峰高、持续时间短。长江的汛期在510月,主汛期在79月,与赣江稍有错开,故常发生长江汛期洪水倒灌鄱阳湖的现象,使鄱阳湖水不能排出而长期维持在高水位,并顶托赣江下游来水,并使本桥址处赣江洪水的退水历时延长,顶托时间主要发生在长江汛期,汛
5、后赣江水位回落,顶托现象逐渐消失。其影响时间范围一般为1至3个月,发生时间多为79月,个别年份在610月。本桥址处水位特征如下表:赣江主流逐月水位(黄海高程)特征值一览表(19922004年)月份1234567891112全年平均14.7415.1515.916.8217.3217.7117.0717.3315.9114.8714.7215.99最高18.618.9421.6521.4921.2822.4921.9120.9221.0417.7118.2622.49最低13.0913.0413.3714.4114.4314.3214.0614.1513.9813.7713.5713.081.2
6、.3地质根据地质报告,场地地层上部为人工填土(Qml)、第四系全新统冲积层(Q4al)、下部为第三系新余群(Exn)基岩。按其岩性及其工程特性,自上而下依次划分为素填土、粉质粘土、细砂、淤泥质粉土、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、粉泥岩。河道内覆盖层较薄,依次为淤泥质粉土、细砂、中砂、粗砂砾砂、圆砾,覆盖层厚度约1.58m,部分墩位基岩上覆盖卵石层,下伏基岩均属软质岩,遇水易软化,失水易干裂崩解。第二章 钢围堰设计2.1 主要编制依据1、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F502011)2、钢结构设计规范(GB50017-2003)3、各级政府部门颁布的法律、法规和现行设计规范、施工规范、质量验收标准
7、及其它有关文件资料。4、工程建设标准强制性条文。5、工程现场调查、采集、咨询所获取的资料。6、我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果以及我公司在深水基础、斜拉桥工程施工中积累的经验。2.2 主要设计参数围堰顶标高:19.0m围堰底标高:2.0m河床面标高:3.289.55m拼装平台面标高:23.6m2.3 钢围堰结构设计根据现场施工情况,本工程拟采用单、双壁组合钢套箱围堰施工承台主墩基础的方案。围堰采用两段圆弧中间矩形结构。围堰外轮廓尺寸为34m21.4m17m。围堰内侧尺寸比承台边外放10cm(每边),以抵消围堰偏位影响,围堰由上到底分为:4m 高的单壁+13.0m
8、 双壁部分(包含1.5m 刃脚)+竖向主梁。承台顶标高为11.5m,底标高为5.0m,封底厚度3.0m,故拟定钢围堰底标高为2.0m,顶标高为19m。双壁钢围堰壁间距1.6m,刃脚壁板和焊接段采用10mm 厚钢板,其它部位壁板厚6mm 钢板,竖肋为L636 角钢,水平环板为10012mm和22016mm两种环板,内外壁水平环板间的斜撑为L758、L1008 及L10012 角钢,围堰内设置3道内支撑。钢围堰立面图及平面图第三章 钢围堰技术设计根据本工程施工过程,钢围堰荷载计算共有六个工况:1、围堰整体下沉、清淤2、围堰封底砼厚度计算3、围堰抽水计算4、浇筑首层承台5、拆除第一层内支撑,二次浇筑
9、承台6、围堰单元块拼装及整体起吊下放经过对围堰施工过程中最不利工况的计算,钢围堰整体强度及刚度、内支撑强度及刚度符合设计及规范要求,总体方案可行。具体计算详见南昌朝阳大桥钢套箱围堰计算书。第四章 钢围堰施工概述根据本工程特点,施工工期紧,难度大,每个主墩设置1个双壁钢围堰, 6个主桥通航孔承台钢围堰根据现场桩基施工情况分批施工。总体施工方法:采用工厂制造单元件,通过浮吊或履带吊在钻孔施工平台上拼装第一节,拼装完成后,通过四索钢绞线将围堰吊起下水,入水或着床后拼装围堰第二节,围堰下放着床后浇筑刃脚混凝土,吸泥清淤下沉围堰至设计标高、浇筑封底混凝土,分步抽水并安装内支撑、承台施工,最后拆除围堰。钢
10、围堰施工流程如下图:施工工艺流程图第五章 工程特点分析和危险源识别与监控5.1工程特点分析5.1.1钢围堰以钻孔平台作为拼装场地,前期会与桩基交叉施工,场地狭小;5.1.2钢围堰拼装完成后,安装下放系统,利用千斤顶下放钢围堰,单个围堰重约400t,赣江河道宽阔,水深,局部水流较急,下放难度大;5.1.3围堰节段工厂加工完毕后,水运至现场,利用履带吊或浮吊吊装至钻孔桩平台,单个节段最大近20t,且单个节段尺寸最大为5.541.913m,增加了吊装的难度;5.1.4 围堰拆除采用水下切割围堰内外壁,然后分块吊装外运方案,水下切割风险高、难度大;5.1.5工期紧,任务重,需要投入的人员、机械设备、材
11、料多,需要精心组织施工;5.2引发事故的主要危险源分析5.2.1起重吊装、围堰下放单个节段吊装尺寸大,重量重,受场地、风力、吊距等影响较大; 起重机超负荷运转;在使用过程中任意拆除必不可少的杆件或在气割作业时损坏了构件的截面;围堰下沉过程中未随时监控,因河床底不平整致使围堰发生倾斜,或千斤顶未同步下放,致使围堰倾斜;围堰下放过程中突发洪水,致使围堰倾斜甚或被冲走。5.2.2人员从高处坠落围堰作业未按规定设置围挡防护;登高作业人员未按规定佩戴个人防护用品;脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂而坠落;不当操作产生的碰撞和闪失等;5.2.3不当操作事故用力过猛,致使身体失稳;拥挤碰撞;集中多人
12、搬运或安装较重构件;平台桥面上的冰雪未清除,造成滑落;起重设备不符合安全规定可能导致的砸、挤、绞、机械伤害、人身伤害。5.2.4水上作业水上作业人员为按规定穿戴个人防护用品;未配置各类物资及防护设施;未设置各类警示、标识标志。5.2.5其他伤害在不安全的天气条件(六级以上大风、雷雨和雪天)下继续施工;在长期搁置以后未作检查的情况下重新投人使用;机器使用前没有进行维修保养或操作不当;航道警示标志不明、船舶失控造成碰撞事故。5.3工程事故的类型分析根据围堰的施工特点和对危险源进行分析,可能引发的工程事故类型如下1)吊机或围堰支架倾覆;2)人员高处坠落;3)施工机具伤人; 4)起重机械伤害事故; 5
13、)雷击触电事故;6)现场火灾;7)洪水及溺水; 8)船舶碰撞;9)不当操作事故(闪失、碰撞等)。5.4危险源的监控1)对围堰的构配件材料的材质,使用的机械、工具、用具进行监控;2)对围堰施工质量进行监控,对围堰的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控;3)加强安全管理,及时与海事部门沟通,对过往船只和附近水域进行监控;4)在汛期时,与水利防洪部门密切配合,对上游流域洪水进行监控。第六章 针对危险源采取的安全技术防护措施6.1 在围堰进行施工之前,对所有的作业人员进行安全教育和安全技术交底,明确项目经理部的安全管理制度和安全操作规程,告知本工序中存在的安全隐患,严格按照围堰施工方案施工。6.2
14、水上施工作业必须穿戴救生衣,围堰在现场平台上的拼装属于高处作业,必须同时正确佩戴安全带,施工过程中要服从管理,听从指挥,不得蛮干。6.3 电焊工必须持有效证件上岗,严格按照要求进行施焊,确保焊缝饱满、密实,连接可靠。6.4 施工船舶(包括配合施工作业的浮吊、交通船、运输船等)必须符合安全要求,同时还必须持有各种有效证书,按规定配齐各类合格船员。船机、通讯、消防、救生、防污等各类设备必须安全有效,并通过当地海事局的安全检查。严格执行船机设备安全操作规程,及时维修保养设备,确保安全运行。6.5 起吊围堰单元块必须统一指挥,缓慢起吊,缓慢下放。表6.1 安全设施表序号安全设施数 量单 位1救生圈10
15、0个2救生衣每人一件件3限速限载标志4个4水上作业警示标志20个5禁止通行标志2组6施工吊篮4个7安全通道2个8红白漆10L6.6围堰下放前要进行洪水预报,尽量不在洪水来临前下放,如围堰下放过程中有洪水发生的可能,则须在上游侧采用大功率拖轮或抛锚拉住围堰。6.7钢围堰下放时保证围堰不变形或少变形,确保围堰密封质量。围堰内设置支撑,以加强围堰整体抗水压能力,围堰在设计时充分考虑洪水、台风时形成的水流压力。6.8围堰下放时加快施工进度,尽快完成围堰封底施工,并保证封底混凝土质量。以形成围堰稳定的受力结构,减小不确定性因素对围堰安全造成的影响。第七章 针对危险源的各项安全保证措施为确保围堰的安全施工
16、,保证安全目标,项目部成立以项目经理(张辉荣)为组长的安全领导小组,以安全副经理(盛伟)、总工(王兵)、生产副经理(罗承南)为副组长,各部门负责人为成员的安全领导小组,明确分工职责,强化安全责任。下设安全部,现场设置3名专职安全员,与现场管理人员共同负责围堰施工安全管理和安全监督。具体见围堰施工安全应急预案。7.1 围堰整体起吊下放施工安全保证措施7.1.1 围堰下放系统由四根接高钢护筒、贝雷梁、分配梁、连续千斤顶、钢绞线等组成。下放时围堰内设置4个吊点,每个吊点配置15根15.24mm钢绞线和1台200t的连续千斤顶。下放时要求千斤顶同步,围堰高程偏差小于20mm。7.1.2钢围堰起吊下水前
17、,应派有经验的专门人员,重新系统地检查围堰下放结构的分配梁、钢绞线及千斤顶,检查围堰下放设备的可靠性,围堰下放侧向限位装置稳固,所有设备检查完成后启动千斤顶将围堰整体提升10cm,检查下放结构的安全性和稳定性,包括分配梁和围堰的变形等。7.1.3 为防止发生倾覆事故,需对起吊设备的起吊能力进行检算,围堰下放时,要采取有效措施,防止倾斜和偏位。7.1.4 钢围堰正式下放前及下放过程中和下放后应对各吊点和受力杆件以及机械设备做详细检查及观察。7.1.5 围堰下放过程中设专人指挥,统一下放,根据下放情况随时调整围堰倾斜,避免吊点集中受力。7.1.6 千斤顶安全操作规程:千斤顶不允许在超过规定负荷和行
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