鋼護(hù)筒下沉施工方案

1、蘇通長(zhǎng)江公路大橋D1合同段鋼護(hù)筒下沉施工方案中鐵大橋局集團(tuán)蘇通大橋D1標(biāo)項(xiàng)目部OO四年八月目錄第一章工程概況及編制依據(jù)1一、工程簡(jiǎn)介1二、地質(zhì)條件1三、編制依據(jù)2第二章施工方案2一、施工測(cè)量2二、鋼護(hù)筒施工3第三章人員及機(jī)械設(shè)備配置10一、人員組織10二、機(jī)械設(shè)備配置11第一章工程概況及編制依據(jù)一、工程簡(jiǎn)介1、北、南主墩(即78#、79#墩)基礎(chǔ)北、南主墩采用42根D2.52.8m變直徑鉆孔灌注摩擦樁基礎(chǔ)，梅花形布置。樁底標(biāo)高分別為-106m、-117m,樁頂標(biāo)高為-4.0m,樁長(zhǎng)分別為102m113m變截面高程分別為-35.6m,-34.2m。2、北、南過(guò)渡墩(即77#、80#®)

2、基礎(chǔ)過(guò)渡墩采用D1.8m鉆孔灌注樁分離式基礎(chǔ)，每幅9根摩擦樁，行列式布置，樁頂標(biāo)高為-3.0m,樁底標(biāo)高為-113m,樁長(zhǎng)110m3、連續(xù)梁橋墩(即73#76#«)基礎(chǔ)73#76#1為分離式基礎(chǔ)，D1.8m鉆孔灌注樁，每幅9根摩擦樁，行列式布置。73#76糠基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)墩號(hào)樁徑(m)數(shù)量(根)地面標(biāo)高(m)樁底標(biāo)高(m)樁長(zhǎng)(m)說(shuō)明73#D1.89-2.8-9693.8單幅74#D1.89-2.8-97.595.3單幅75#D1.89-2.2-9794.8單幅76#D1.89-2.2-9592.8單幅、地質(zhì)條件蘇通大橋地處長(zhǎng)江三角洲沖積平原，第四紀(jì)地層厚度大，分布較穩(wěn)定。(1) 7

3、3#、74#«處地層沉積韻律較明顯，從上至下依次分布的大致層位為：全新統(tǒng)地層(Q4)工程地質(zhì)層的淤泥質(zhì)亞粘土、亞粘土及亞粘土夾粉砂；上更新統(tǒng)地層(Q32粉細(xì)砂、1中粗礫砂、2粉細(xì)砂、粉細(xì)砂、1中粗礫砂、2粉細(xì)砂；中更新統(tǒng)地層(Q2粘土及亞粘土、粉細(xì)砂、(11)亞粘土及粘土、(12)粉細(xì)砂、(13)粘土及亞粘土、(14)粉細(xì)砂。(2) 75#、76#、77#、78#1處地層沉積韻律較明顯，從上至下依次分布的大致層位為：全新統(tǒng)地層(Q4工程地質(zhì)層的淤泥質(zhì)亞粘土、亞粘土及亞粘土夾粉砂；上更新統(tǒng)地層(Q3)2粉細(xì)砂、1中粗礫砂、2粉細(xì)砂、粉細(xì)砂、1中粗礫砂、2粉細(xì)砂。(3) 79#、80#1

4、處地層沉積韻律較明顯，從上至下依次分布的大致層位為：全新統(tǒng)地層（Q4）工程地質(zhì)層的淤泥質(zhì)亞粘土、亞粘土及亞粘土夾粉砂；上更新統(tǒng)地層（Q32粉細(xì)砂、1中粗礫砂、2粉細(xì)砂、粉細(xì)砂、1中粗礫砂、2粉細(xì)砂；中更新統(tǒng)地層（Q2粘土及亞粘土、粉細(xì)砂、（11）亞粘土及粘土、（12）粉細(xì)砂、（13）粘土及亞粘土。三、編制依據(jù)（一）蘇通長(zhǎng)江大橋D1合同段招標(biāo)文件項(xiàng)目專用本（二）蘇通長(zhǎng)江公路大橋跨江大橋工程施工圖設(shè)計(jì)第三冊(cè)輔橋（三）蘇通長(zhǎng)江公路大橋D1標(biāo)實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)（四）蘇通大橋鉆孔地質(zhì)勘探資料（五）蘇通大橋工程專項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（六）國(guó)家、交通部頒發(fā)的現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范、施工規(guī)范、技術(shù)規(guī)程、質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及

5、驗(yàn)收辦法。第二章施工方案一、施工測(cè)量施工平臺(tái)建立后，通過(guò)GPS在施工平臺(tái)上建立平面控制點(diǎn)，用全站儀坐標(biāo)放樣法來(lái)確定樁位。在施工平臺(tái)上設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，采用三角高程或其他方式測(cè)出水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。施工中按正常的水準(zhǔn)測(cè)量，利用水準(zhǔn)儀傳遞高程。需要注意的是須對(duì)平臺(tái)上設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)持續(xù)進(jìn)行沉降觀測(cè)，以便更好的控制施工。1、鋼護(hù)筒定位：采用坐標(biāo)法在平臺(tái)上分別測(cè)放出各護(hù)筒的設(shè)計(jì)縱、橫軸線，在平臺(tái)上做出油漆標(biāo)記，并以此進(jìn)行導(dǎo)向架定位，使導(dǎo)向架縱、橫軸線與護(hù)筒設(shè)計(jì)軸線重合，在護(hù)筒下沉過(guò)程中由二臺(tái)經(jīng)緯儀前方交匯控制其傾斜度，同時(shí)校核護(hù)筒平面位置。2、鋼護(hù)筒插打到位后，利用GPSE全站儀測(cè)量護(hù)筒中心坐標(biāo)，并與設(shè)計(jì)坐標(biāo)比較以確

6、定樁位偏差，單樁護(hù)筒中心允許偏位50mm3、鋼護(hù)筒插打到位后，利用水準(zhǔn)儀測(cè)量護(hù)筒頂標(biāo)高，推算出護(hù)筒底標(biāo)高，底標(biāo)高允許偏差-50mm50mm施工測(cè)量按蘇通大橋基礎(chǔ)施工測(cè)量規(guī)則和蘇通大橋基礎(chǔ)施工測(cè)量實(shí)施細(xì)則等有關(guān)要求執(zhí)行，施工測(cè)量必須有兩人及兩人以上相互校核并作出測(cè)量和校核記錄。二、鋼護(hù)筒施工1、鋼護(hù)筒概況78#、79#數(shù)鋼護(hù)筒內(nèi)徑為2.8m,壁厚20mm護(hù)筒頂標(biāo)高+6.7m,護(hù)筒底標(biāo)高分別為-35.6m和-34.2m,護(hù)筒長(zhǎng)度分別為42.3m和40.9m,單根護(hù)筒重量分別為58.8t和56.9to護(hù)筒在工廠制作成2節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)一個(gè)接頭，底節(jié)長(zhǎng)度為27m頂節(jié)長(zhǎng)度分別為15.3m和13.9m。73#7

7、7抵80#墩鋼護(hù)筒內(nèi)徑為1.95m,壁厚14mm護(hù)筒頂標(biāo)高+6.7m,護(hù)筒底標(biāo)高-17.2m,護(hù)筒長(zhǎng)度23.9m,單根護(hù)筒重量為16.2t。護(hù)筒在工廠制作成2節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)一個(gè)接頭，底節(jié)長(zhǎng)度為12ml頂節(jié)長(zhǎng)度為11.9m。2、鋼護(hù)筒制造?鋼護(hù)筒材料、規(guī)格、制造工藝必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，材料需具有出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告，護(hù)筒采用Q235b鋼材制造。?鋼護(hù)筒由短節(jié)拼焊成吊裝節(jié)，各短節(jié)鋼護(hù)筒的縱向焊縫錯(cuò)開布設(shè)，間距不小于300mm并不小于1/8周長(zhǎng)。鋼護(hù)筒接口處均采用V型坡口，如右圖（單位：mm）?鋼護(hù)筒在工廠內(nèi)焊接成2節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置1個(gè)接頭，接頭處護(hù)筒外側(cè)壁板在工廠開好坡口，便于現(xiàn)場(chǎng)焊接，坡口尺寸同上圖

8、。?為避免鋼護(hù)筒底口插打時(shí)變形，在護(hù)筒頂口和底口增加厚度為10mm高度為300mm勺包箍，增加護(hù)筒頂、底口的剛度。開坡口鋼護(hù)筒加工制作如右圖所示：?鋼護(hù)筒的焊接均采用自動(dòng)埋弧焊接，鋼護(hù)筒加工完成后，應(yīng)進(jìn)行下列檢查：焊縫超聲波探傷檢查、圓整度（規(guī)圓）檢查、軸心垂直度檢查、直徑檢查、長(zhǎng)度檢查，符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后出廠。加勁箍鋼護(hù)筒頂8=10mm頂節(jié)詳見1-1大樣圖加勁箍8=10mm鋼護(hù)筒底IUJ-SLJOSLM蟲鋼護(hù)筒加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：管節(jié)外形尺寸的允許偏差偏差部位允許偏差備注外周長(zhǎng)±0.5%周長(zhǎng)，且不人丁10mn1測(cè)量外周長(zhǎng)管端橢圓度0.5%d,且不5mm5mm（d為管徑）橢圓度指管端兩相互垂直

9、直徑之差管端平整度2mm管端平面傾斜0.5%d,且不人丁4mm管樁成品外形尺寸允許偏差樁長(zhǎng)偏差+300mm0mm縱軸線彎曲矢圖不大于樁長(zhǎng)的0.1%,并不彳導(dǎo)大于30mm對(duì)接管節(jié)相鄰管徑允許偏差相鄰管徑偏差03mm相鄰管節(jié)對(duì)口板邊高差的允許偏差對(duì)口板邊局差偏<2mm焊縫外觀允許偏差缺陷名稱允許偏差咬邊深度小超過(guò)0.5mm,累計(jì)息長(zhǎng)度小超過(guò)焊縫長(zhǎng)度的10%超局3mm表向裂縫、未熔合、未焊不允許弧坑、表面氣孔、夾渣不允許3、鋼護(hù)筒的運(yùn)輸鋼護(hù)筒加工完畢并經(jīng)工廠質(zhì)檢人員驗(yàn)收合格后，采用運(yùn)輸船舶將鋼護(hù)筒運(yùn)到墩位附近。由于護(hù)筒直徑大，為防止鋼護(hù)筒在運(yùn)輸過(guò)程出現(xiàn)失圓，在鋼護(hù)筒的上、下口及中間位置焊接十字

10、（或米字）支撐，防止鋼護(hù)筒變形。鋼護(hù)筒運(yùn)到工地后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收檢查，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)同上表。4、鋼護(hù)筒的下沉?導(dǎo)向架的設(shè)計(jì)和制作為確保鋼護(hù)筒的沉放精度，特設(shè)計(jì)制作鋼護(hù)筒下沉導(dǎo)向架。由于主墩采用APE40C®液壓振動(dòng)錘進(jìn)行插打，該振動(dòng)錘與護(hù)筒用液壓夾持器連接后可用吊船吊著插打，對(duì)導(dǎo)向架的要求不是很高。主墩護(hù)筒導(dǎo)向采用上層導(dǎo)向和底層WBECJLA'兜纜結(jié)合定位的方案。上層導(dǎo)向架設(shè)置可調(diào)的螺桿進(jìn)行平面位置調(diào)整，使護(hù)筒定位準(zhǔn)確，底層設(shè)置鋼絲繩兜纜，用四個(gè)10噸手拉葫產(chǎn)在四個(gè)方向帶35噸以上的預(yù)拉力固定，防止護(hù)筒下端傾斜。主墩護(hù)筒導(dǎo)向如下圖所示：護(hù)筒插打?qū)蚴疽鈭D平臺(tái)支承濟(jì)下層兜簸祀護(hù)苛導(dǎo)向架總平

11、面圖過(guò)渡墩及輔墩采用中-160型液壓振動(dòng)錘進(jìn)行插打，該振動(dòng)錘與護(hù)筒用液壓夾持器連接后，吊船須松鉤，所以對(duì)導(dǎo)向架的要求較高。過(guò)渡墩及輔墩導(dǎo)向架采用框架式結(jié)構(gòu)，高6米，設(shè)置上下兩層導(dǎo)向，導(dǎo)向設(shè)置可調(diào)的螺桿進(jìn)行平面位置調(diào)整，使護(hù)筒定位準(zhǔn)確。過(guò)渡墩及輔墩護(hù)筒導(dǎo)向結(jié)構(gòu)如下圖所示：導(dǎo)向架立面圖（1-1）導(dǎo)向架平面圖1M?鋼護(hù)筒下沉起重設(shè)備主墩護(hù)筒下沉采用280t浮吊、150t浮吊或ZSL34300動(dòng)臂塔吊作為起重設(shè)備，設(shè)備技術(shù)性能參數(shù)和船體尺寸如下：“鎮(zhèn)航工2028”號(hào)280t浮吊技術(shù)性能參數(shù)主鉤副鉤吊高（nj）53.249.444.43858.852.646.839.8吊幅（項(xiàng)5.813.420.126

12、9.417.524.931.1吊重（t）28020016012018012010080注：1、吊高尺寸起吊時(shí)減去上耳及鉤頭滑輪尺寸。2、吊幅為弦外幅度?！版?zhèn)航工2028”號(hào)280t浮吊船體尺寸表船長(zhǎng)（m型寬（m>型深（項(xiàng)吊桿長(zhǎng)（m50184.650.8“蘇靖航工006”號(hào)150t浮吊技術(shù)性能參數(shù)吊幅（項(xiàng)2023273034吊重（t）1501005.572.560“蘇靖航工006”號(hào)150t浮吊船體尺寸表船長(zhǎng)（m）船寬（項(xiàng)型深（m滿載吃水深度（m51.6243.81.8ZSL34303臂塔吊吊臂長(zhǎng)37.5m,吊距為18.3m時(shí)最大起重量為65t,最大吊距為34m起重量為30to塔吊自重約2

13、10t,設(shè)4組走行輪箱，軌距10.9m,前后輪箱中心距10.9m,單個(gè)輪箱最大載荷為170t。動(dòng)臂塔吊主要作為護(hù)筒起吊或打樁錘起吊的設(shè)備，不能作為打樁錘施振時(shí)的起吊設(shè)備。過(guò)渡墩和輔墩護(hù)筒下沉采用60t浮吊作為起重設(shè)備，其技術(shù)性能參數(shù)和船體尺寸見下表：“浮吊501”號(hào)60t浮吊技術(shù)性能參數(shù)主鉤副鉤吊高（m2830吊幅（m2228.1530.6吊重（t）605013注：1、吊副為自回轉(zhuǎn)中心起算2、吊高為自水面起算。“浮吊501”號(hào)60t浮吊船體尺寸表船長(zhǎng)（m）船寬（項(xiàng)型深（m設(shè)計(jì)吃水深度（m40203.41.62?鋼護(hù)筒下沉振動(dòng)設(shè)備振動(dòng)錘應(yīng)按其激振力P>土的動(dòng)摩擦阻力R進(jìn)行選擇。激振力公式：

14、P>R=ELkXUXfkLk:護(hù)筒在不同土層中的入土深度U:護(hù)筒周邊長(zhǎng)度f(wàn)k:液化后不同土層的摩阻力根據(jù)圖紙資料計(jì)算得出：主墩R=440t,鋼護(hù)筒和錘重約106t,故需要激振力為440-106=334t,擬采用兩臺(tái)并聯(lián)的美國(guó)APE40CS液壓振動(dòng)錘進(jìn)行插打，其技術(shù)參數(shù)如下：偏心力矩：300kg.m最大激振力：640t系統(tǒng)振幅：30mm尺寸（長(zhǎng)X寬X高）=3050mmX3000mmX3700mm懸掛重量：47.2t640t>344t,滿足要求。過(guò)渡墩及輔墩R=180t,鋼護(hù)筒和錘重約28t,故需要激振力為180-28=152t,擬采用一臺(tái)中-160型液壓振動(dòng)錘進(jìn)行插打，其技術(shù)參數(shù)如下

15、：偏心力矩：350kg.m最大激振力：160t尺寸（長(zhǎng)X寬X高）=1630mmX1200mmX1961mm電機(jī)功率：155kw重量：11.2t160t>152t,滿足要求。?鋼護(hù)筒施振測(cè)量放線定好導(dǎo)向架平面位置，將導(dǎo)向架精確垂直定位于樁位并與鋼平臺(tái)固接,在鋼護(hù)筒下放時(shí)能控制鋼護(hù)筒的方向，使之沿著導(dǎo)向垂直入土。鋼護(hù)筒吊裝時(shí)，為保證鋼護(hù)筒起吊時(shí)不變形，起吊時(shí)頂端吊點(diǎn)采用兩點(diǎn)吊裝，底部吊點(diǎn)采用一點(diǎn)吊裝。護(hù)筒吊耳布置如下圖：同時(shí)起吊頂部吊點(diǎn)和底部吊點(diǎn)，使鋼護(hù)筒離開船體約2米，然后起升頂部吊點(diǎn)，底部吊點(diǎn)不動(dòng)，使鋼護(hù)筒由平臥變?yōu)樾钡?，慢慢起吊?0。后，拆除底部吊點(diǎn)，割除護(hù)筒內(nèi)十字支撐和底部吊耳，垂

16、直起吊護(hù)筒入孔。主墩護(hù)筒插打a、主墩護(hù)筒底節(jié)通過(guò)上層導(dǎo)向螺桿和底層兜纜調(diào)整好平面位置和傾斜度后，松鉤下落，待護(hù)筒自重被土層摩阻克服不再下沉后，等上10分鐘以上時(shí)間再解鉤，以防鋼護(hù)筒剛下去，河床短時(shí)間有較大沖刷，導(dǎo)致鋼護(hù)筒產(chǎn)生自由不均勻下沉。b、解除上部吊點(diǎn)，浮吊起吊打樁錘和液壓夾持器及油管，安放振動(dòng)錘時(shí)要對(duì)中，將液壓夾持器和護(hù)筒壁夾緊連接，檢查護(hù)筒平面位置和傾斜度，若滿足平面位置偏差<50mm傾斜度<1/200的要求，開動(dòng)打樁錘，先進(jìn)行點(diǎn)振，再連續(xù)施振，鋼護(hù)筒在振動(dòng)力的作用下下沉。若護(hù)筒平面位置和傾斜度超標(biāo)，則利用浮吊連同振動(dòng)錘一起提升護(hù)筒，使之脫離河床面，重新調(diào)整護(hù)筒平面位置和傾

17、斜度，滿足要求后施振。當(dāng)護(hù)筒頂端距平臺(tái)頂面約1.5m高時(shí)，停止下沉，將打樁錘和液壓夾持器吊離護(hù)筒。c、在底節(jié)護(hù)筒頂端焊接定位擋塊，起吊頂節(jié)鋼護(hù)筒，松鉤下落，使之與底節(jié)護(hù)筒對(duì)位，調(diào)整護(hù)筒傾斜度和接頭錯(cuò)縫，滿足要求后由34名焊工分段焊接，每名焊工負(fù)責(zé)一段焊縫的施火I。焊接采用422焊條，事先需烘干。每層焊完后需將焊皮、焊渣清官三除干凈并檢查焊縫外觀，無(wú)氣孔夾渣后焊接第二層，第三層，直至焊接完成。需注意各焊工之間交叉部位的焊縫，后一名焊工的焊縫應(yīng)蓋住前一名焊工焊縫35cm的長(zhǎng)度。過(guò)渡墩和輔墩護(hù)筒插打a、過(guò)渡墩和輔墩護(hù)筒底節(jié)通過(guò)導(dǎo)向架上、下兩層導(dǎo)向螺桿調(diào)整好平面位置和傾斜度后，松鉤下落，當(dāng)護(hù)筒頂端距平

18、臺(tái)頂面約1.5m2m高時(shí)，在護(hù)筒外壁焊接34個(gè)臨時(shí)支撐牛腿，用油頂調(diào)整護(hù)筒頂面水平，通過(guò)扁擔(dān)梁將護(hù)筒支承在平臺(tái)上。b、在底節(jié)護(hù)筒頂端焊接定位擋塊，起吊頂節(jié)鋼護(hù)筒，松鉤下落，使之與底節(jié)護(hù)筒對(duì)位，調(diào)整護(hù)筒傾斜度和接頭錯(cuò)縫，滿足要求后由34名焊工分段焊接，每名焊工負(fù)責(zé)一段焊縫的施火I。焊接采用422焊條，事先需烘干。每層焊完后需將焊皮、焊渣清除干凈并檢查焊縫外觀，無(wú)氣孔夾渣后焊接第二層，第三層，直至焊接完成。需注意各焊工之間交叉部位的焊縫，后一名焊工的焊縫應(yīng)蓋住前一名焊工焊縫35cm的長(zhǎng)度。c、浮吊起吊打樁錘和液壓夾持器及油管，將液壓夾持器和護(hù)筒壁夾緊連接，提升護(hù)筒和振動(dòng)錘，取出扁擔(dān)梁，割除護(hù)筒臨時(shí)

19、支撐牛腿，通過(guò)上、下兩層導(dǎo)向螺桿調(diào)整護(hù)筒平面位置和傾斜度，滿足要求后，松鉤下落，護(hù)筒在其自重和打樁錘及夾持器自重的作用下入土，待護(hù)筒被土層摩阻力克服不再下沉后，等上10分鐘左右再解鉤。開動(dòng)打樁錘，鋼護(hù)筒在振動(dòng)力的作用下下沉。鋼護(hù)筒下到位后及時(shí)焊接支承牛腿與鋼平臺(tái)連接，并將鋼護(hù)筒頂口用安全網(wǎng)封住，以防鐵件、物品或人員墜入。在護(hù)筒插打過(guò)程中，在岸上設(shè)置兩臺(tái)經(jīng)緯儀觀測(cè)護(hù)筒兩個(gè)方向的傾斜度，若傾斜度超出設(shè)計(jì)和工藝要求，須迅速用對(duì)講機(jī)通知平臺(tái)上作業(yè)人員，采取措施重新調(diào)整到位。平臺(tái)上施工人員也可用測(cè)陀測(cè)量護(hù)筒傾斜度進(jìn)行復(fù)核。振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短應(yīng)根據(jù)不同機(jī)械和不同土質(zhì)通過(guò)試驗(yàn)決定，一般不宜超過(guò)10min15min。每次振動(dòng)持續(xù)時(shí)間過(guò)短，則土的結(jié)構(gòu)未被破壞，過(guò)長(zhǎng)則振動(dòng)錘部件