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苏通大桥三期试桩施工组织设计方案(0702改).doc

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大桥 三期试桩 施工组织设计 方案 0702
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1、工程概况苏通长江公路大桥位于长江河口地带,桥位处第四系地层分布广泛,第四系地层为一套河床、河流漫滩相为主导的松散沉积物,具有河流相结构,河床底部基岩埋深在 200m 以上,因此主墩基础均按摩擦桩设计。为查明基础的安全储备、检验索塔基础承载力和施工工艺,并为最终确定桩基长度提供依据,以确保大桥的可靠性与经济性,需进行试桩试验工作。C2 标三期试桩工程的工程内容为四根桩基的成桩、桩底注浆、桩基的承载力试验以及主 5#墩试桩平台位置的冲刷防护。四根桩的桩径 D2.8~2.5m,混凝土标号为 35 号。试桩分别位于主 5#墩上游底 160m 和主 8#墩上游 130m,其具体试桩布置图如下,试桩设计参数如下表:表 1 试桩主要参数表编号 X 坐标 Y 坐标顶标高(M )底标高(M)钢护筒底标高( M)桩长(M)5 3516736.054 500798.481 5.0 -121.0 -56.1 1266 3516721.756 500796.070 5.0 -121.0 -56.1 1267 3516238.029 500744.905 5.0 -112.0 -37.3 1178 3516223.731 500742.494 5.0 -112.0 -37.3 117同其它项目相比,本次试桩工程具有以下几个特点:(1)试桩均位于深水中,且桩位最大水流速度达 2.89m/s,必须设计安全可靠的施工平台。(2)主墩基础处江面较宽,钻孔施工过程中混凝土的供应、泥浆排放等工桥 轴 线主跨中心线 苏 州水流方向 主 5主 6主 7主 8K20+54K20+849K21+046图 1 三期试桩平面布置图作组织难度较大。(3)试桩属于超长大直径钻孔桩,所穿过的地层主要以粘性土以及砂类土为主,采用反循环成孔工艺,泥浆护壁难度大。(4)成孔后须对桩底压浆,并检验压浆前后试桩承载力。(5)测试中须确定桩的极限承载力,并提供各土层的侧向极限摩阻和桩端极限承载能力,需要投入大量的测试仪器和元件。(6)钻孔桩承受竖向荷载极大,且有很大一部分桩长位于局部冲刷线以上,在桩基础承载力试验时应将此段摩阻力扣除。根据现场条件的较成熟的经验,本次试桩工程拟采用自平衡测试法。2 试桩目的由于苏通大桥地质、气象、波浪、水流等情况较为复杂,大桥桥梁基础结构需要承受较大的荷载。因此,合理选择桩型、桩长,确定桩基的承载力,在此大桥工程中显得尤为重要。同时通过试桩还可以验证桩基施工工艺、注浆工艺和打桩钻孔机具是否合理,以及拌和站混凝土的供应能力,以便在施工中加以改进。图中 7 号试桩根据已经进行的陆域试桩的施工和注浆工艺,检验和确定本桥桩基础的施工工艺,包括泥浆配方、钻进工艺、清孔效果以及成桩后质量等。对其在水上实施的效果进行检验,并可作出改进。成孔后继续进行注浆工艺试验以确定注浆工艺流程、浆液配方、注浆压力等有关要素,并在注浆后进行承载力试验。8 号试桩采用与第一根试桩相同的施工和注浆工艺,进行注浆后承载力试验,通过与第一根试桩进行对比,进一步确定主墩或辅助墩单桩承载能力。同时以 7 号试桩施工工艺为基础,进一步优化施工工艺。5 号试桩和 6 号试桩主要用于确定主墩的承载能力,采用 7、8 号试桩成功的施工工艺,并进行注浆后承载力对比试验。3 地质条件依据桥位区揭露地层的地质时代、成因类型、岩性、埋藏条件及其物理力学特征等,桥位区共分 22 个工程地质层,各层主要特征如下:全新统(Q 4)分为 4 层(1~4 层):1 层为北侧上部的粉砂或亚粘土夹粉砂,又细分成三个亚层;2 层为南侧上部的亚粘土“硬壳层” ;3 层为南侧上部的淤泥质亚粘土或粉砂夹层,分为 2 个亚层;4 层为底部的亚粘土或亚粘土与粉砂互层。上更新统(Q 3)分为 4 层(5~8 层):5 层粉砂为主,局部亚粘土,分为2 个亚层;6 层粗砂含砾,局部细砂,又分 2 个亚层;7 层细砂、粉砂;8 层粗砂夹细砂含砾、细砂,夹透镜体状亚粘土,分 2 个亚层。中更新统(Q 2)分为 7 层(9~15 层) ,岩性为粉、细砂层、粘性土。下更新统(Q 1) 、上第三系(N)顶板埋深在 200m 以上,粗略分为 7 个工程地质层(16-22 层) 。16~22 工程地质层为下更新统及上第三系沉积物,下更新统以砂层为主夹粘性土;上第三系为半胶结状粘土、砂土为主,底部揭露玄武岩。4、施工组织根据该项目的总体要求和技术特点,考虑水上试桩的施工难度、试桩施工安排、工序衔接和施工的强度等方面,我项目部拟从关键资源配备、施工技术控制、临时工程的建设、水电供应、机械设备进场、原材料的供应与试验检测、施工过程中的质量监控、文明施工与安全生产等方面来完成该项施工任务。4、1 试桩组织机构与人员组织自我单位接到中标通知书后,按照投标书中的承诺积极筹备组建项目经理部,人员主要由局分别在全局范围内择优选拔。项目经理部对进场的人员、机械、设备、物资、材料统一管理、统一指挥、统一调动。三期水上试桩现场负责人名单序号 岗 位 姓 名 备 注1 现场总负责人 刘喜田彭德勇2 现场副总负责人曾祥维3 现场技术负责人 吴正安陈先华李云龙4 现场工程师周 鼐5 安全负责人 魏其淼6 机械负责人 杨运福7 物资负责人 刘中华8 测量负责人 杜兵9 试验负责人 朱英华11 作业队队长 杨成远张东12 作业队工班长王勇13 机长 董友坡14 普通工人 96 人15 起重工 1016 机械修理工 324、2 临时工程的建设目前临时工程的建设主要包括施工码头、生活区的建设、生产区的建设和连接施工码头的施工便道。目前临时工程的规划已经全部完成,准备工作也已经到位,正准备进入实施阶段。4、3 水电供应生活用水采用自来水,生产用水采用江水经净化处理后使用。施工用电采用自发电,配备发电船一艘,发电船上安装一台 400KW 和两台 220KW 的发电机。4、3 水上交通组织苏通大桥 C2 标段水中试桩施工全部是水上作业,施工水域船舶通航密度大,日断面平均流量达 2200 多艘次以上,通航环境极为复杂。桥位河段江面水域宽阔,受风、流及潮汐影响大,水文气象条件复杂。为了确保工程顺利进行,确保施工期间不出或尽量少出水上交通事故,施工之前对水上交通进行科学合理地组织和安排显得十分重要。施工船舶严格遵守的有关部门的规则,建立应急组织机构,负责对意外险情或事故的应急处置工作。同时做好应急处理措施,收集天气预报和水情通报,掌握台风、洪峰的动态,及时发布航行警告,尽早将台汛信息通报施工船及应急救助组成员,以便及时采取防范措施。 防台时现场安全工作组派专人 24 小时值班,及时处理防台、防汛中出现的问题,通知施工船舶进入紧急防台状态,做好应急准备并保证通讯联系的畅通。检查平台设施固定设备是否处于完好状态。检查交通码头结构、锚链、引桥等属具是否完好正常。选择常熟港作为避风港。生产事故应急救援部署表见表 11.2-1急救应急部署表急救应急部署表应急指挥中心 现场急救队 应急后备队总指挥:全面负责整个急救行动,下达急救指令,向有关单位通报情况队长:用报警器报警,带领急救员现场施救队长:带领预备急救员现场待命值班医生:根据现场急救队反映的伤员情况向总指挥提出急救意见急救员 A:携带药箱、对伤员实施人工呼吸、包扎、运送伤员预备急救员 A:待命,随时准备接替急救员 A 的工作施工现场指挥:利用对讲机或手机向指挥中心报警,传达总指挥的急救指令,并将现场急救情况及时反馈给总指挥,根据指示调度现场施工人员急救员 B:携带氧气复苏器、对伤员实施心脏按压、协助包扎、运送伤员预备急救员 B:待命,随时准备接替急救员 B 的工作有关单位相关人员电话号码大桥建设指挥部记录指定医院记录南通海事局记录急救员 C:携带担架和救生吊带、协助包扎、协助运送伤员预备急救员 C:待命,随时准备接替急救员 C 的工作4、4 工期安排根据二期试桩的钻孔分析,钻孔桩成孔周期控制在 9.5 天较合适。具体工效分析如下表所示。具体工期安排见附表。一根钻孔灌注桩施工工效分析 序号 工序 时间(小时) 备注1 准备工作 12 包括钻机就位2 钻孔 843 清孔、提钻 124 孔径、垂直度等检测 4 仪器检测5 下钢筋笼 60 钢筋笼接长、下沉6 下导管 37 二次清孔 48 混凝土灌注 13 包括灌注前准备9 钻头修补、机械保养、电器维修等 1210 不可预见因素 24合计(天) 9.5 天项目总经理刘昌汉现场总指挥刘喜田现场技术负责人吴正安安全 组现场副总指挥彭德勇现场副总指挥曾祥维机 械 组作业队 长 远材料组测 量 组试 验 室现场工程师三期试桩组织机构图水中试桩施工技术方案1 主 5#墩试桩平台位置冲刷防护的施工1.1 工程概况冲刷防护平面布置分为中心区和护坦区。中心区:为施工临时平台桩基础范围,平台范围及周边 7m。平面尺寸为 44m×34m。护坦区:为中心区外围适应河床冲刷变形,保护中心区外围床面,其范围为中心区外围 15m 范围,稳定边坡按 1:3 考虑。本工程为深水作业且流速较大,施工工况差且工期要紧,施工需采用大型专业工程船施工。为确保施工质量,施工时需根据实际情况选择作业时间,采用定点吊放施工。中心区:采用抛袋装沙进行预防护,钢护筒施工后结合袋装碎石形成反滤层,最后采用网络块石形成永久护面。护坦区:采用袋装碎石反滤,采用块石护面,袋装碎石层 1m 厚,块石层1.5m 厚。根据本工程结构特点、施工条件,本工程施工可基本分为三个施工阶段。(1)第一阶段:首先在钢管桩施工前进行核心区预防护即袋装砂施工。(2)第二阶段:在钢护筒施工后,进行核心区永久防护。(3)第三阶段:完成核心区预防护后,在不影响水上其它工程施工前提下,进行护坦区的袋装碎石及块石吊放施工。1.2、施工方案及要求1.2.1、 施工技术要求(1)施工时间袋装砂、袋装碎石施工安排在小潮汛进行,避免在大潮汛进行,块石施工安排在中、小潮汛进行,避免在大潮汛进行抛填施工。(2)袋装砂施工为避免滩面冲刷后防护工程量的增加,中心区袋装砂吊放到位后方可进行钢管桩平台的施工。(3) 袋装碎石施工为避免对钢护筒的沉设带来不利影响,中心区袋装碎石的施工待钢护筒沉设完成后进行。(4)块石施工袋装碎石施工完成后,块石施工要及时跟上。(5)扫床施工防护工程开始施工前先将防护工程范围河床上影响工程质量的杂物清除干净。1.2.2、袋装砂及袋装碎石的施工工艺流程 见图 5-1图 5-1 袋装砂与袋装碎石施工工艺流程图1.2.3 块石施工的工艺流程与袋装砂及及袋装碎石的施工工艺流程基本一致。运行 GPS 定位软件,显示施工船舶图形及吊放位置袋装砂及袋装碎石灌装装网兜运输船系靠施工船舶施工船进点、定位划分网格定点吊放移 船验 收1.2.4 施工方法与要求(1) 袋装砂施工1)袋体材料、缝制材料和绑扎材料袋体材料:300g/㎡的编织复合布(150g/㎡的丙纶编织布和 150g/㎡的涤纶无纺布复合)缝制材料:35 支三股棉纶线缝制绑扎材料:φ6mm 丙纶绳。2)充填砂袋装砂充填砂料选用细砂(大于 0.075mm 的沙粒含量占总量的 85%以上,〈0.005mm 的粘粒含量小于 5%〉 。要求进行抽样试验,每 1000m3 取样一个。3)袋体充填抛投a、采用先充后抛工艺,抛填采用网络定点落底安放方法。b、单只袋体尺寸以 1.2m3 为宜,砂袋厚度控制在 0.4~0.6mm 为宜,具体尺寸根据施工工艺及设备通过试抛确定。c、充填时注意泵浆压力和水砂比及充灌速率的控制,防止袋体破裂和充填不均匀。充填率 75%左右。每只袋装砂充填完成后,采用 φ6mm 丙纶绳绑扎袋口。d、充填前对袋体布仔细检查,不得出现破损和老化现象,否则及时采取补救措施或弃之不用。(2)袋装碎石施工1)袋体材料采用 300g/㎡的丙纶长丝机织布缝制而成。2)碎石规格a 质地坚硬,饱和抗压强度不低于 50Mpa。b 碎石粒径 40~80mm,其中 40~60mm 占 50%~60%,60~80mm 占40%~50%。c 其他质量要求按《堤防工程施工规范》 (SL260-98) , 《防波堤设计与施工规范》 (JTJ298-98) 。3)袋装碎石施工a 采用网络定点落底吊放方法。b 单只袋体尺寸以 1.2m3 为宜,砂袋厚度控制在 0.4~0.6mm 为宜,具体尺寸根据施工工艺及设备通过试抛确定。c 袋装前对袋体布仔细检查,不得出现破损和老化现象,否则及时采取补救措施或弃之不用。(3) 块石施工1)石料的一般要求a 石料要求质地坚硬、无风化剥落和裂纹现象。b 饱和抗压强度不低于 50Mpa,重度不小于 2.65t/m3。c 不允许使用簿片、条状、尖角等形状的块石。风化石、泥岩等亦不得用作抛填石料。d 单块石块的粒径、重量应符号设计要求。其他质量要求按《堤防工程施工规范》 (SL260-98) , 《防波堤设计与施工规范》 (JTJ298-98 ) 。2)抛石施工a 采用网络定点落底吊放方法。b 块石施工时力求厚度均匀,符号规定偏差要求,不得出现空挡和漏抛。1.3.施工人员及船机配备按一个标段的防护工程考虑,人员配备见表 7-1;主要施工船机配备见表 7-2表 7-1 施工人员配备表工种 人数施工员 3质量员 2测量员 3抛投工程船操作人员 3 组(30 人/组)注:以上人员配备不包括船员表 7-2 主要施工船机设备表船机名称 规格型号额定功率(kw)或容积(m 3)或吨位(t)数量抛投工程船(吊机船)1000t~2000t 1
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