大桥工程钢围堰安全专项施工方案（14页）.doc

1、XX大桥工程钢围堰安全专项施工方案编 制 人： 审 核 人： 批 准 人: 建设(集团)有限公司XX大桥项目经理部施工方案会签栏方案名称： 钢围堰安全专项施工方案 会审意见：同意按此方案实施编制：工程部：安质部：安全副经理：技术负责人：项目经理：年 月 日施工组织设计（方案）审批表工程名称:XXXX大桥工程XXXX大桥项目部已将本工程钢围堰安全专项施工方案编制完成，现报予公司各部门审查。编制人： 项目技术负责人： 项目经理： 编制时间： 质量安全部： 审查时间： 工程管理部： 审核时间： 总工办总工程师： 审批时间： 目录第1章工程概况 - 1 -1.1工程概况 - 1 -1.2施工平面布置

2、- 7 -1.3施工要求 - 7 -1.4技术保证条件 - 9 -第2章编制依据 - 10 -2.1编制目的 - 10 -2.2编制依据 - 10 -2.3适用范围 - 11 -第3章施工计划 - 11 -3.1工程施工目标 - 11 -3.2施工进度计划 - 11 -3.3材料与设备计划 - 13 -第4章施工工艺技术 - 19 -4.1技术参数 - 19 -4.2工艺流程 - 23 -4.3施工方法 - 24 -4.4检查验收 - 44 -第5章施工安全保证措施 - 46 -5.1工程特点分析和危险源识别与监控 - 46 -5.2安全组织保障措施 - 52 -5.3安全技术保障措施 - 5

3、5 -5.4安全管理措施 - 58 -5.5安全事故应急预案 - 66 -第6章劳动力计划 - 72 -6.1安全管理人员配置 - 72 -6.2劳动力配置计划 - 72 -第7章计算书及相关图纸 - 74 -第1章工程概况1.1工程概况XX大桥原主桥3号墩、4号墩扩大基础的顺桥向宽度为14.6m，横桥向宽度为37.2m，厚度为3.5m；扩大基础采用C25混凝土，基础的持力层为中风化泥岩，基底埋入强风化泥岩岩面的深度不得小于4.0m且埋入中风化泥岩的深度不得小于2m。前期施工存在以下问题：地基承载力不明确，存在软弱层；混凝土强度达不到设计要求；部分预埋钢筋锈蚀严重，且存在疲劳损伤和开裂的可能。

4、因P3、P4墩位已施工完成了扩大基础，为缩小钢围堰高度及横截面尺寸，本次设计将钢围堰置于扩大基础之上，先封底，再施工钻孔桩，抽水后再施工承台及墩身。如下图所示：钢围堰总长33.2m，总宽14.0m，长边两端采用圆弧形，壁厚1.5m。竖向分为6个节段，每个节段高度自下而上依次为7.5m、36.0m、25.25m，每节段平面分为10环块进行设计、加工和拼装。单个环块最大重量为22.0t，底部第一节段重量为165.98t,总重量为945.87t。顶面高程根据水位179.63m(P=5%)取181.0m，相应围堰高度为36.0m。钢围堰置于现有基础上。首节围堰（即标准段）弧形段高度7.5m，内、外壁板

5、厚度6，内外环形板厚度12，顶环板厚度为8，宽度180，间距为840。壁板竖肋为70708，内侧间距为320.3，外侧壁板竖肋间距406.9。水平斜撑为80807，外壁板斜撑间距为1220.7，内壁板斜撑间距为961。隔仓板厚度6，隔仓板水平横肋为70708，间距为280。底板厚度为20，底板加劲肋为70708。首节围堰（即标准段）直线段高度7.5m，内、外壁板厚度6，内外环形板厚度12，顶环板厚度为8，宽度180，间距为840。壁板竖肋为70708，竖肋间距304.77。水平斜撑为80807，斜撑间距为914.3。隔仓板厚度14，隔仓板竖肋为70708，间距350，水平横肋为12钢板，宽度1

6、80，间距840。底板厚度为20，底板加劲肋为70708，间距304.77。第2、3、4节围堰（即加强1段）弧形段高度6.0m，内、外壁板厚度8，内外环形板厚度20，内外顶环板厚度为8，宽度240，间距为660。壁板竖肋为70708，内侧间距为320.3，外侧壁板竖肋间距406.9。水平斜撑为80807，外壁板斜撑间距为1220.7，内壁板斜撑间距为961。隔仓板厚度6，隔仓板水平横肋为70708，间距为330。第2、3、4节围堰（即加强1段）直线段高度6.0m，内、外壁板厚度8，内外环形板厚度20，顶环板厚度为8，宽度240，间距为660。壁板竖肋为70708，竖肋间距304.77。水平斜撑

7、为10010010，斜撑间距为914.3。隔仓板厚度6，隔仓板竖肋为70708，间距350，水平横肋为20钢板，宽度180，间距840。第5、6节围堰（即加强2段）弧形段高度5.25m，内、外壁板厚度6，内外环形板厚度20，内外顶环板厚度为8，宽度240，间距为1050。壁板竖肋为70708，内侧间距为320.3，外侧壁板竖肋间距406.9。水平斜撑为80807，外壁板斜撑间距为1220.7，内壁板斜撑间距为961。隔仓板厚度6，隔仓板水平横肋为70708，间距为350。第5、6节围堰（即加强2段）直线段高度5.25m，内、外壁板厚度6，内外环形板厚度20，顶环板厚度为8，宽度240，间距为1

8、050。壁板竖肋为70708，竖肋间距304.77。水平斜撑为10010010，斜撑间距为914.3。隔仓板厚度6，隔仓板竖肋为70708，间距350，水平横肋为20钢板，宽度180，间距840。钢围堰钢材均为Q235a。钢围堰在直线段平面布置4道內撑，间距为5.46m+6.4m+5.46m。竖向布置10道內撑，距离承台顶1m处开始设置，其间距自下而上为72m+4.675m+4.2m。下部8道靠近中部的內撑为双钢管。內撑端部通过水平分配梁、竖向分配梁与围堰内壁连接。分配梁均为45b，钢管规格为80010。钢围堰舱壁内浇筑12.5m高C20砼，围堰内封底C20砼厚度6.0m。围堰内设置8根直径2

9、.5mC30钻孔灌注桩，单根桩长度约46.5m。1.1.1地质条件1.1.1.1地形地貌XX大桥桥位处蓄水前地貌形态属构造剥蚀、河流冲蚀堆积低山丘陵地貌。桥位区北岸坡为一顺向斜坡，坡向约130，坡角为625，坡脚河床带最低标高为146m，斜坡上部高程216m左右，相对高差70m。斜坡带为农田，地貌上177m以上以剥蚀堆积为主，177m以下以河流侵蚀、堆积为主。XX大桥桥位处蓄水前勘察区南岸坡为反向坡，斜坡坡角相对较陡：前缘在常年洪水位变动带下斜坡坡角较平缓，坡度一般小于15，中上部坡角一般为1530，局部大于45，坡向约318，灌木、竹林发育。坡脚至河床处最低标高为148 m，斜坡中上部至南涪

10、路面标高为204m，相对高差56m左右。公路上方为陡坡地段，坡度3045，山体较宽厚，地表多覆盖植物，临江峰顶高程多大于400m。三峡蓄水后，长江河汊将苏家浩与桥南岸山体分开，苏家浩四面环水，成为一孤岛。XX大桥位于苏家浩岛西南侧，桥位距长江主河道西侧约800m。长江主河航道呈北东24流向，桥位区河汊主要呈北东46流向，为不对称的U字型。1.1.1.2场地地质构造1）场地地质构造勘察区位于明月峡背斜东翼，地层产状为95110812。据区域地质资料，调查区无断层通过，构造活动不强烈。构造裂隙主要发育三组：31086，裂面较平直，多闭合无充填，裂隙延伸长多14m，间距多为0.42m，9087，裂面

11、平直，闭合无充填，裂隙延伸长多25m，间距多为12m，3278，裂面平直，少量粘性土充填，裂隙延伸长多15m，间距多为13m。2）新构造运动勘察区区域上属川东陷褶束华蓥山帚状弧形构造，燕山运动晚期逐渐隆起，由于受北东向、南西向基底断裂的制约，褶皱带的褶皱形态表现为向北收敛，向南撒开的“帚状”型，北端轴向呈北东向，向南逐渐转为南北向。 背斜具有两翼不对称，轴面弯曲呈“S”型等特征。轴部（山脊）一般由二叠系三叠系灰岩组成，山势雄伟，山脉走向与构造线方向基本一致。向斜呈宽谷，为红层地貌特征，丘顶高程200450m，河谷开阔，河曲发育。区内新构造运动在境内及其周边地区主要表现为大面积间歇性抬升，重庆地

12、区沿长江两岸保存的于不同高度的多级阶地及为一佐证，据1954年至1960年三峡地区地形变动观测，重庆万州段属相对上升段，上升速度59mm/a。3）地层岩性根据地面调查、钻探揭露，结合区域地质资料，勘察区出露地层主要有第四系全新统冲洪积层粉细砂（Q4al+ bl），残坡积低液限粘土（Q4el+ dl），崩坡积低液限粘土（Q4col+ dl），局部含第四系全新统填筑土（Q4me）、下伏基岩为侏罗系上统遂宁组（J3sn）泥岩。A.第四系全新统冲洪积粉砂土（Q4al+ bl）黄褐色，由主要由粉砂土组成，局部含少量粘质（多呈薄层透镜状粘土夹层，厚度.10cm不等），钻探揭露厚度05m，矿物成分主要由石英

13、、长石等颗粒组成，粒径一般0.050.3mm。B.第四系全新统残坡积低液限粘土（Q4el+dl）黄褐色，可塑状，稍有光泽，无摇震反应，干强度及韧性中等。主要分布于长江北西岸标高在177m以上的斜坡地带，为第四系残坡积，本次勘察揭露厚度08.5m,一般厚2m左右。C.第四系全新统崩坡积低液限粘土（Q4col+ dl）黄褐色，可塑状，稍有光泽，无摇震反应，干强度及韧性中等。主要分布于长江南东岸标高在177m以上的斜坡地带，局部夹块石，块石含量为1530%，直径0.31.5不等，本次勘察揭露厚度05.37m,一般厚2m左右。D.第四系全新统填筑土（Q4me）杂色,主要为低液限粘土夹灰岩碎石块等物质,

14、直径一般1225cm,稍密,稍湿.不均一.碎石含量一般6080%。主要分布于居民居住地、道路开挖区等地带，回填时间大于115年不等。本次勘探未揭露该层。 E.侏罗系上统遂宁组（J3sn）根据野外勘探调查，侏罗系上统遂宁组（J3sn）在区内出露的地层为泥岩：泥岩：紫红色，泥质结构，厚层状构造。局部夹泥质粉、透镜体，遇水易软化，中风化岩芯呈长柱状，长度一般为1228cm，质硬锤击易碎，强风化呈碎块状，强度较低，手可捏碎。4）不良地质现象及地质灾害据地面调查，勘察区南东侧岸坡带中上部由于修建道路护坡支挡不合理而发生垮塌，垮方体高约10m，厚3m,宽约70m，距离勘察区ZK1约60m，勘察区南东侧南涪

15、路上部斜坡带局部土体发生蠕动下滑，如在降雨、人类工程活动等其他因素诱发下可能发生整体失稳，该斜坡带不在本次勘察范围内，建议下一步专门对其进行勘察，评价其稳定性及对拟建工程的影响。除此之外勘察区内未见泥石流、危岩、崩塌、活动断裂等其他不良地质现象，斜坡下部岩体稳定。1.1.2气象条件重庆木洞XX大桥区域内属中亚热带季风气候，主要特点是冬暖夏热，日照少，无霜期长，湿度大，冬季多雾，降雨充沛，分配不均。据市气象站资料，多年平均气温为17.8oC，月（8月）平均最高气温32.8oC，12月平均最低气温6.3oC，极端最高气温43oC（1951年8月15日）。多年平均相对湿度79%。多年平均风速1.3m

16、/s，最大风速26.7m/s，风向WN。多年平均降雨量为1141.8mm，集中在49月，其间降雨量高达866.2mm，日降雨量大于25mm的大雨、暴雨日数占年降雨日数的62，降雨量占总降雨量的40.8，日最大降雨量可达225.7mm（1962年7月5日）。常有洪涝、干旱、大风、冰雹等自然灾害发生。1.1.3水文条件2009年三峡水库完全投入使用后，三峡大坝坝顶高程185m（吴淞高程），正常蓄水位175m（吴淞高程），防洪限制水位145m（吴淞高程），枯水季低水位155m（吴淞高程）。水库调度运行方式为：每年5月末至6月初，坝前水位降至汛期防洪限制水位145m（吴淞高程）；汛期6-9月，水库一般

17、维持此低水位运行，遇大洪水时期根据下游情况，水库排洪蓄水，库水位抬高，洪峰过后，仍降到145m（吴淞高程）运行；汛末10月，水库充水，水位逐步升高到175m（吴淞高程），水库水位变幅为30m；11月到次年4月，水库尽量维持在高水位。三峡大坝蓄水后勘察区内的汛期80洪水日平均水位线为170.31m、20%洪水为177.01m（1956年黄海高程系）、5%为181.21 m（1956年黄海高程系）。（据水利部长江水利委员会长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告，2001, 略修改）。 本项目水位采用1956年黄海高程系。勘察区位于长江流域干流上，实测其最大流量76400m3/s（

18、1981.7.7），最小流量2690m3/s（1979.3.7），多年平均流量13121m3/s。勘察区长江内河段流向约为47，与拟建桥梁近直角相交。桥位处，长江水面宽约330m（雨季），地形图测量时长江枯水位为154.9m，本次勘察期间水位变化范围为160m169m, 本次勘察施工期间水位最深可达18m，根据实地调查,勘察区内50年一遇洪水位为183.81m(1930年),近期最大洪水位为182.5m(1981年)。拟建桥梁设计河流最高水位为最高洪水位189.083(P=1/100)，设计桥面最低标高195.640m。根据重庆市巴南区木洞镇及桃花岛防洪护岸综合整治和XX大桥工程防洪评价报告（

19、长江水利委员会长江科学院2008.8）中表4.10及表4.12，三峡水库运行初期，寸滩站长江流量为83100m3/s（P=2%），苏家浩桥位处水位为181.94m，表面最大流速为2.83m/s；寸滩站长江流量为75300m3/s（P=5%），苏家浩桥位处水位为179.63m，表面最大流速为2.54m/s。桃花岛右汊为微弯河段，河床分布有多道石梁，高程为160167m，15000m3/s以下基本不过流，大洪水时分流比约20%。根据表4.5，2008年6月、7月实测断面流速分别为0.29m/s、0.6m/s。2009年10月三峡水库按175.0m方案分期蓄水，按寸滩站汛期常遇洪水位流量36500m

20、3/s（P=92%），表4.12中查得苏家浩断面流速为2.24m/s。2013年11月实测P3、P4墩位处最大表面流速为0.26m/s。经实测，预计围堰施工期间水位为170.00m。1.1.4施工环境条件（1）水位钢围堰预计2014年2月11日安装，依据近三年的水文资料预计围堰安装时水位为170m，受三峡泄水影响预计至2014年4月30日围堰着床时水位降至最低160m，在此期间桥位区水位缓慢逐渐下降利于钢围堰安装施工。2014年5月31日施工封底混凝土时受雨季影响预计水位为165m。在浇筑封底混凝土前遇雨季洪水采取防洪墩临时加固措施。2014年12月11日至2014年12月25日拆除钢围堰（水

21、位175m以上部分），2015年4月21日至2015年5月10日拆除钢围堰（水位175m以下部分）。依据前三年的水位记录，桥位区蓄水水位及三峡泄水后水位均满足钢围堰拆除的水位要求。（2）其他项目毗邻木洞镇，约3公里，镇上有医院、消防车等，距离重庆主城区约40公里，有茶涪路直达主城区，交通方便。桃花岛安装有两台500KVA箱式变压器，现场配置200KW柴油发电机，能保证施工用电。桥位附近无村庄、民房，施工期间不会对周边居民产生影响。1.2施工平面布置钢围堰施工需要临时设施包括加工场地、办公生活设施、围堰安装需要的支栈桥和运输通道主栈桥、临时设施电力等。在桃花岛侧布置2台500KVA变压器，茶涪路

22、侧布置1台500KVA变压器。围堰施工总平面布置图见附图XX大桥围堰施工总平面布置图。1.3施工要求（1）钢围堰施工要求1）围堰钢材均为Q235a。内、外壁板对接焊缝内部质量等级为二级，要求熔透焊接；内、外环形板对接焊缝内部质量等级为二级，要求熔透焊接；钢围堰安装节段之间的环形角焊缝内部质量等级为二级，要求熔透焊接；斜撑与环形板、竖向角钢与内外壁板焊缝为角焊缝，不要求熔透焊接；隔仓板与内外壁板、环形板与内外壁板之间角焊缝，不要求熔透焊接；熔透焊缝根据钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）中二级焊缝质量等级要求，按焊缝长度的20%进行超声波探伤检测，并根据焊缝质量情况采用适量的射

23、线探伤。2）钢围堰作为桥墩基础施工的围水结构，又兼作施工主要机具、人员工作平台的承重结构。3）钢围堰采用双壁自浮式结构，在定位、接高、下沉中要求有较强的自浮能力，内、外壁板及隔舱板等必须保证其水密性。4）为合理利用钢材，钢围堰根据各施工阶段的受力情况分成标准段、加强1段和加强2段设计。5）为了保证围堰壁的强度满足要求，沿钢围堰竖向共设置了10道横撑，加强1段（除承台部分）横撑沿长边方向设置6根钢管支撑，加强2段横撑沿长边方向设置4根钢管支撑，钢管直径800，壁厚16，钢管撑与围堰内壁间设置两层工字钢（45b），內撑总重量为267013.2；在施工桥墩墩身时，与墩身施工发生冲突的那道横撑可临时拆

24、除，每次最多容许拆除1道，待该节段墩身施工完成且砼达到设计强度的90%后，在原横撑位置补上短支撑。6）钢围堰着地（已建扩大基础）后，由于部分位置几乎无覆盖层，为抵抗水流冲击和冲刷，防止封底混凝土流失，并确保钢围堰稳定、可靠地工作，应先派潜水员下水搞清楚周边情况，必要时抛石钢丝绳石笼进行防护，可在围堰周边10m范围内进行石笼防护，防护高度为4m，顶宽2m，边坡按1：2控制。7）钢围堰下沉到位后，调平、支垫及围堰防护完毕，由潜水工进行围堰端部处水下袋装砼封堵，并检查围堰内泥砂等复合物情况，必要时采取吸泥措施，为封底混凝土浇注做准备。8）钢围堰的施工过程宜选择在三峡蓄水水流速度较慢的时间进行，并及时施工桩基以保证洪水期钢围堰稳定性。9）钢围堰下沉到位后，应在钢围堰壁内填充C20水下混凝土至157.815m高处。10）为保证围堰的正常使用和安全性，设置于顶部的施工支承平台须设置尽量多的支承点，并以面均匀支承的方式支承于钢围堰顶上。施工单位应根据采用的平台重量，检算出各支承点的最不利应力，并在具体实施前反馈设计部门核定。11）在墩身施工完成后，应切割拆除承台顶之上的钢围堰。12）为了确保钢围堰的正常使用和安全性，加工中应严格保证各部焊缝的质量。对关键受力焊缝应作探伤检验。对有水密性要求的所有焊缝应作水密性试验。对各种型式的焊缝应作标准样焊缝试验。