杭州灣跨海大橋南航道橋水中施工平臺(tái)施工組織設(shè)計(jì)

第一章、編制依據(jù)1、《杭州灣跨海大橋施工圖設(shè)計(jì)〔第三卷南航道橋，第二冊(cè)索塔及根底〕》〔中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院，2003年11月〕。2、《杭州灣大橋施工圖設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告〔第二合同段，第一冊(cè)、第二冊(cè)、第三冊(cè)〕》〔江蘇省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院，2003年12月〕。3、《杭州灣跨海大橋土建工程施工招標(biāo)文件參考資料》〔杭州灣大橋工程指揮部，2003年9月〕。4、《杭州灣大橋Ⅲ-A標(biāo)13#主墩施工平臺(tái)施工圖設(shè)計(jì)》〔中港第二航務(wù)工程局武漢港灣設(shè)計(jì)研究院〕5、國家和交通部現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)那么、規(guī)程、方法等，主要有：1〕《公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ041-2000〕2)《公路工程質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ071-98〕3)《公路工程施工平安技術(shù)規(guī)程》〔JTJ076-95〕4〕《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50205－2001〕5〕《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》〔JTJ81－2002〕6〕《港口工程樁基標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ254－98〕7)《公路全球定位系統(tǒng)〔GPS〕測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ/T066-98)8)《工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50026—93〕8、工程相關(guān)單位批準(zhǔn)的有關(guān)文件等第二章工程概況一、工程簡(jiǎn)介×23.7m，厚度6.0m的啞鈴形整體式承臺(tái)，承臺(tái)頂標(biāo)高為5.2m，底標(biāo)高為-0.8m。承臺(tái)上的每個(gè)塔柱下面設(shè)置塔座，塔座為圓臺(tái)，其上部半徑為15.0m，下部半徑為20.0m，厚度為2.5m?！惨妶D2.1〕圖2.1D13墩根底一般構(gòu)造圖二、工程特點(diǎn)1、由于南航道橋距南北兩岸距離均較遠(yuǎn)，分別到達(dá)了16km和20km，橋位區(qū)浪高、流急，航運(yùn)較繁忙，施工受風(fēng)、浪、流、臺(tái)風(fēng)的影響較大，工程建設(shè)的組織和平安控制難度高，特別是鉆孔樁施工平臺(tái)的搭設(shè)，鋼護(hù)筒的沉放，以及鉆孔樁施工過程中鋼平臺(tái)的整體穩(wěn)定與平安。2、根底均采用鉆孔灌注樁，鉆孔底標(biāo)高為-120.8m，土層主要為淤泥質(zhì)亞粘土、淤泥質(zhì)粘土、亞粘土、粘土層，且存在淺層沼氣，鉆進(jìn)成孔時(shí)易坍孔，因此對(duì)鉆機(jī)的性能、泥漿的配制及鉆孔操作等施工技術(shù)和工程管理方面都提出了更高的要求。3、樁基鋼護(hù)筒單根長52.0m，重量達(dá)84.7t，入土深度33.3m，施工水域浪高流急，施沉傾斜度要求到達(dá)1/200，施工控制技術(shù)難度大。三、施工條件1、水文條件1〕潮汐杭州灣為強(qiáng)潮河口灣，潮汐類型為淺海半日潮，并有明顯的日潮不等現(xiàn)象。根據(jù)《南航道橋索塔及根底設(shè)計(jì)施工圖》以及《招標(biāo)文件參考資料》提供的資料，總結(jié)如表2-1、2-2〔潮位基準(zhǔn)面采用1985國家高程基準(zhǔn)面〕。橋位設(shè)計(jì)年極值高水位〔單位：m〕表2-1頻率P〔%〕125102050重現(xiàn)期〔a〕30010050201052潮位橋位設(shè)計(jì)年極值低水位〔單位：m〕表2-2頻率P〔%〕9998重現(xiàn)期〔a〕10050潮位平均漲潮歷時(shí)5小時(shí)左右，落潮歷時(shí)7小時(shí)左右。2〕波浪根據(jù)《招標(biāo)文件參考資料》中北岸自動(dòng)波浪站2002年度波浪資料分析報(bào)告，年、月波要素值見表2-3，年、季各級(jí)波高〔Hs〕出現(xiàn)頻率〔f%〕見表2-4，年、季各級(jí)波高〔Hm〕出現(xiàn)頻率〔f%〕見表2-5。年、月波要素值表2-3波要素＼月份1月2月3月4月5月7月8月9月10月11月12月年周期〔Ta〕平均〔s〕波高〔Hs〕平均〔m〕波高〔Hm〕最大〔m〕年、季各級(jí)波高〔Hs〕出現(xiàn)頻率〔f%〕表2-4波高〔Hs〕＼季節(jié)冬季春季夏季秋季全年0.0-0.5(m)0.6-1.0(m)1.1-1.5(m)1.6-2.0(m)2.1-2.5(m)2.5-3.0(m)年、季各級(jí)波高〔Hm〕出現(xiàn)頻率〔f%〕表2-5波高〔Hm〕＼季節(jié)冬季春季夏季秋季全年0.0-0.5(m)0.6-1.0(m)1.1-1.5(m)1.6-2.0(m)2.1-2.5(m)2.5-3.0(m)＞3.0〔m〕另外根據(jù)《招標(biāo)文件參考資料》提供的橋區(qū)附近水域?qū)崪y(cè)波浪的計(jì)算結(jié)果，利用5#計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果。設(shè)計(jì)波要素〔5#計(jì)算點(diǎn)〕表2-6重現(xiàn)期〔a.〕波向H1%〔m〕H4%〔m〕H13%〔m〕T(s)20NEENEEESESE從表2-4可以看出平均波高Hs≤≥99.96%。從表2-5可以看出最大波高Hm≤≥99.59%。3〕流速根據(jù)《南航道橋素塔及根底設(shè)計(jì)施工圖》以及《招標(biāo)文件參考資料》提供的資料，南航道橋附近水域設(shè)置的流速測(cè)站為I2006號(hào)測(cè)站。南航道橋附近水域各級(jí)流速出現(xiàn)頻率〔%〕表2-7測(cè)站流速〔cm/s〕0～4950～99100～149150～199200～249250～299＞3002006表層1625222179172422218817252416134120282716542637241651底層4440107平均192928633漲落潮垂線平均設(shè)計(jì)流速單位〔m/s〕表2-8重現(xiàn)期〔a.〕乍浦站潮差〔m〕垂線平均最大流速垂線號(hào)2006測(cè)點(diǎn)20漲潮落潮2、施工平臺(tái)處沖刷《招標(biāo)文件參考資料》中只提供了南通航孔主墩在300年一遇的風(fēng)暴潮的條件下的沖刷情況，對(duì)鉆孔鋼平臺(tái)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)意義不大?！赌虾降罉蛩魉案资┕D設(shè)計(jì)》中提供的13#主墩在20年一遇的風(fēng)暴潮條件下的沖刷情況如下：13#主墩沖刷計(jì)算和試驗(yàn)成果表表2-9計(jì)算條件沖刷前高程〔m〕一般沖刷〔m〕局部沖刷〔m〕河床演變〔m〕沖刷后高程〔m〕方法一：公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)20年一遇風(fēng)暴潮方法二：NHI橋墩沖刷評(píng)價(jià)手冊(cè)〔美國〕20年一遇風(fēng)暴潮3、風(fēng)況根據(jù)《招標(biāo)文件參考資料》P24頁、P25頁的表3.10、表3.11可知慈溪30年重現(xiàn)期、10米高度、10分鐘最大平均風(fēng)速為28.5m/s。北岸30年重現(xiàn)期、10米高度的最大風(fēng)速為30.7m/s。4、地質(zhì)條件根據(jù)《招標(biāo)文件參考資料》13#主墩墩位處的地層〔泥面起始標(biāo)高以-11.7m計(jì)〕從上到下分布情況〔以鉆孔編號(hào)XZK448為例〕如下：1〕、亞砂土：飽和，流塑，埋置深度為0m～4.80m(標(biāo)高-11.35～-16.15m)。2〕、淤泥質(zhì)亞粘土：飽和，流塑，夾粉砂、亞砂土薄層，單層厚0.1～0.5cm，土質(zhì)較均勻。埋置深度為4.80m～31.10m(標(biāo)高-16.15～-42.45m)。3〕、粘土：飽和，流塑～軟塑，土質(zhì)較均勻，局部為淤泥質(zhì)亞粘土。埋置深度為31.10m～44.00m(標(biāo)高-42.45～-55.35m)。4〕、亞粘土：硬塑，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核，粒徑2～3mm。埋置深度為44.00m～46.00m(標(biāo)高-55.35～-57.35m)。5〕、細(xì)砂：密實(shí)，局部夾硬塑狀亞粘土，偶見砂盤，含少量卵礫石。埋置深度為46.00m～57.00m(標(biāo)高-57.35～-68.35m)。6〕、粉砂：密實(shí)，分選性較好，含云母碎片。埋置深度為57.00m～62.20m(標(biāo)高-68.35～-73.55m)。7〕、粘土：軟塑，見鈣質(zhì)結(jié)核。埋置深度為62.20m～64.00m(標(biāo)高-73.55～-75.35m)。8〕、亞粘土：硬塑，土質(zhì)不均勻，局部夾亞砂土，粉質(zhì)含量高。埋置深度為64.00m～73.40m(標(biāo)高-75.35～-84.75m)。9〕、粘土：硬塑。埋置深度為73.40m～76.00m(標(biāo)高-84.75～-87.35m)。10〕、亞粘土：硬塑，土質(zhì)較均勻。埋置深度為76.00m～78.80m(標(biāo)高-87.35～-90.15m)。11〕、粉砂：密實(shí)，偶夾亞砂土薄層，底部0.40m含碎石，粒徑2～15mm，含量約1%。埋置深度為78.80m～-89.80m(標(biāo)高-90.15～-101.15m)。12〕、亞粘土：硬塑，含鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑2～10mm。埋置深度為89.80m～92.80m(標(biāo)高-101.15～-104.15m)。13〕、粘土：硬塑，含鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑5～20mm，底部為黃色細(xì)砂。埋置深度為92.80m～107.90m(標(biāo)高-104.15～-119.25m)。14〕、細(xì)砂：頂部1.1m為黃色細(xì)砂，中間夾含礫粗砂以及硬塑狀粘土。埋置深度為107.90m～117.40m(標(biāo)高-119.25～-128.75m)。各土層的力學(xué)性能參數(shù)見表2-10，各土層的分布見圖2.2。圖2.2D13墩地層分布圖13#主墩各土層力學(xué)性能參數(shù)表表2-10層號(hào)巖性層底標(biāo)高〔m

〕地基允許承載力［σ0］〔kPa〕樁周極限摩阻力〔沉樁〕τi〔kPa〕1亞砂土120302淤泥質(zhì)亞粘土95353粘土90404亞粘土300705細(xì)砂260756粉砂260707粘土180558亞粘土240709粘土2207510亞粘土2807511粉砂2607012亞粘土-104.153858513粘土4059014細(xì)砂260100本工程不良地質(zhì)主要表現(xiàn)為：淺層沼氣和地下水淺層沼氣埋深一般在泥面以下45～60m，關(guān)井壓力為0.4～0.5MPa，氣層噴出時(shí)夾帶泥砂噴射高度可到達(dá)20m左右。橋位區(qū)地下水主要為第四系松散巖類孔隙水。按理深條件可分為潛水、微承壓水及承壓水。潛水：主要分布于海底表層，含水介質(zhì)為亞砂土。微承壓水：主要分布于埋深30m左右的土層中，含水介質(zhì)為亞砂土、粉砂。第一層承壓水：埋深50m左右，含水介質(zhì)為亞砂土、粉細(xì)砂。第二層承壓水：埋深80m左右，含水介質(zhì)為中粗砂。淺層沼氣和地下承壓水對(duì)鉆孔平臺(tái)的搭設(shè)、鉆孔樁施工和成樁質(zhì)量均會(huì)造成較大的影響。第三章平臺(tái)設(shè)計(jì)一、D13墩平臺(tái)設(shè)計(jì)的總體思路D13墩平臺(tái)設(shè)計(jì)方案的主要思路是：由于橋位處海域潮差大〔可達(dá)7～8米〕、流速大、波浪高，每年又受臺(tái)風(fēng)襲擊，鉆孔樁施工比擬困難，所以要設(shè)計(jì)抗風(fēng)能力、抗流力、抗波浪力強(qiáng)的大直徑、高樁施工鋼平臺(tái)。本工程設(shè)計(jì)的作為結(jié)構(gòu)及防護(hù)用的鋼護(hù)筒入土深度較深〔到達(dá)了33.3m〕，可以利用大直徑的鋼管樁及鋼護(hù)筒共同作為鉆孔施工鋼平臺(tái)的支撐，以滿足在浪高、流急的條件下單樁以及整個(gè)平臺(tái)的穩(wěn)定。首先在鉆孔平臺(tái)下游側(cè)搭設(shè)一個(gè)剛度較大的起始平臺(tái)，利用起始平臺(tái)及錨固在平臺(tái)上的移動(dòng)懸臂式定位導(dǎo)向架導(dǎo)向沉放鋼護(hù)筒，控制鋼護(hù)筒下沉過程中的垂直度及水平偏位；鋼護(hù)筒自下游向上游逐排下沉到位后，逐排與起始平臺(tái)及周圍的鋼護(hù)筒連接成整體，逐步形成較大的平臺(tái)，待所有鋼護(hù)筒下沉到位后，沉放上游平臺(tái)及剩余的鋼管樁，最終形成一個(gè)剛度強(qiáng)大的施工平臺(tái)。利用鋼護(hù)筒作為鉆孔施工平臺(tái)的主要承力構(gòu)件，有助于減小平臺(tái)在水平荷載作用下的位移，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，對(duì)于保證鉆孔樁施工質(zhì)量和平安是十分有利的。平臺(tái)結(jié)構(gòu)見圖3.1。圖3.1D13墩鋼平臺(tái)樁位圖圖3.1(續(xù))D13墩鋼平臺(tái)平面圖圖3.1(續(xù))D13墩鋼平臺(tái)立面圖由于本標(biāo)段離岸線較遠(yuǎn)，且施工條件復(fù)雜，為盡量減少惡劣天氣對(duì)施工的不利影響，在D13墩平臺(tái)上布設(shè)大型起重設(shè)施〔桅桿吊〕、發(fā)電機(jī)組及儲(chǔ)油設(shè)施、壓縮空氣供給設(shè)施、現(xiàn)場(chǎng)物資倉庫等，將本標(biāo)段施工人員辦公生活設(shè)施放置在“長旭號(hào)”海上平臺(tái)上，將D13墩平臺(tái)及“長旭號(hào)”海上平臺(tái)共同作為本標(biāo)段水上施工基地。D13墩鉆孔樁施工鋼平臺(tái)的施工圖單獨(dú)報(bào)批。二、設(shè)計(jì)條件確實(shí)定1、根據(jù)第一章中的表2-1～表2-9確定如表3-1中的有關(guān)設(shè)計(jì)條件。D13墩鋼平臺(tái)設(shè)計(jì)參數(shù)表3-1序號(hào)設(shè)計(jì)參數(shù)頻率1設(shè)計(jì)高潮位＋5.30m〔20年一遇〕〔+4.78m作為平臺(tái)頂標(biāo)高確定值，5年一遇〕2設(shè)計(jì)低潮位－3.56m〔50年一遇〕3設(shè)計(jì)垂線平均流速3.24m/s〔20年一遇〕4允許沖刷深度12.61m〔20年一遇風(fēng)暴潮時(shí)的局部沖刷〕5設(shè)計(jì)風(fēng)速30.7m/s〔30年一遇〕6設(shè)計(jì)波高3.92m〔20年一遇H13%〕〔2.0m作為平臺(tái)頂標(biāo)高確定值，＜2.0m波高出現(xiàn)頻率為99.72%2、D13墩其余設(shè)計(jì)參數(shù)D13墩其余設(shè)計(jì)參數(shù)表3-2序號(hào)分項(xiàng)參數(shù)取值1平臺(tái)頂標(biāo)高鉆孔施工平臺(tái)為+7.0m；兩端的輔助平臺(tái)為+9.22m；2鋼護(hù)筒護(hù)筒直徑3.1m,總長52.0m，壁厚20mm，分兩節(jié)施沉，重量約84.7t，采用2臺(tái)ICEV360型液壓振動(dòng)錘并聯(lián)運(yùn)行施沉，設(shè)計(jì)激振力7200KN，導(dǎo)向架定位導(dǎo)向；3起重設(shè)備平臺(tái)上下游共布置2臺(tái)WD70桅桿吊；4鉆機(jī)荷載施工平臺(tái)考慮4臺(tái)GZY3000型鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)，鉆機(jī)隔孔布置，單臺(tái)鉆機(jī)重量1250KN，考慮沖擊系數(shù)1.3；5平臺(tái)均載按10KN/m2考慮；6船舶荷載平臺(tái)上下游各考慮20t系纜力或在平臺(tái)兩側(cè)各考慮20t系纜力；根據(jù)《工程水文學(xué)》中關(guān)于波高的定義是“相鄰的波峰頂和波谷底間的垂直距離”×0.6+1.0=6.98m，所以鋼護(hù)筒的頂標(biāo)高與護(hù)筒區(qū)平臺(tái)的頂標(biāo)高一致，均為+7.0m。在實(shí)際施工中另外加工6～8根長度為1.0m的短護(hù)筒作為調(diào)節(jié)段，根據(jù)施工需要將鋼護(hù)筒臨時(shí)接高，以防止由于突變的施工條件導(dǎo)致的海水進(jìn)入鋼護(hù)筒的情況。三、工況分析假設(shè)下游的起始平臺(tái)及上游的輔助平臺(tái)在鉆孔樁完成后，沖刷深度假設(shè)超過12.61m，到達(dá)不能使用的情況下，撤除起始平臺(tái)及輔助平臺(tái)，而啟用“長旭號(hào)”海上平臺(tái)。所以起始平臺(tái)及輔助平臺(tái)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與護(hù)筒區(qū)平臺(tái)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相同。從以下六種主要的施工工況對(duì)鋼平臺(tái)進(jìn)行了分析計(jì)算：1、單樁穩(wěn)定驗(yàn)算a、φ1500×16鋼管樁單樁穩(wěn)定計(jì)算時(shí)σ=117.37MPa＜[σ]=160Mpa，滿足強(qiáng)度要求。b、φ2000×18鋼管樁單樁穩(wěn)定計(jì)算時(shí)σ=122.4MPa＜[σ]=160Mpa，滿足強(qiáng)度要求。2、起始平臺(tái)單獨(dú)抗臺(tái)風(fēng)3、起始平臺(tái)上有導(dǎo)向架施打護(hù)筒時(shí)4、起始平臺(tái)有桅桿吊正常工作時(shí)第2～第6種工況下的電算結(jié)果如表3-3。四、鋼平臺(tái)的平面布置在鋼平臺(tái)的下游設(shè)置起始平臺(tái)，供電系統(tǒng)、臨時(shí)油庫、空壓機(jī)的布置區(qū)域，在平臺(tái)的上下游各設(shè)置一臺(tái)WD70型桅桿吊，對(duì)于桅桿吊起重能力不能滿足施工要求的區(qū)域采用浮吊配合。鋼平臺(tái)上游作為現(xiàn)場(chǎng)物資倉庫、辦公室等的布置區(qū)域。鋼平臺(tái)的平面布置見圖3.2。WD70型桅桿吊的起重曲線見圖3.3。工況2～工況6的電算結(jié)果表3-3工況二工況三工況四工況五工況六起始平臺(tái)平聯(lián)φ800×10最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)縱梁2HM588×300最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)橫梁2HM588×300最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)桅桿吊鋼管樁φ1500×16最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)最大壓力(t)最大拔力(t)鋼管樁φ2000×18最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)最大軸壓力(t)其他鋼管樁φ1500×16最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)最大軸壓力(t)最大拔力(t)斜撐2[40b最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)斜撐φ426×8最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)護(hù)筒區(qū)平臺(tái)軌道梁2HM588×300最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)HM588×300最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)支撐梁2HM588×300最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)上層平聯(lián)φ800×10最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)φ1000×10最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)鋼管樁φ1500×16最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)最大軸壓力(t)鋼護(hù)筒φ3100×20最大綜合應(yīng)力σmax(MPa)最大軸壓力(t)平臺(tái)最大位移〔mm〕圖3.2D13墩平臺(tái)平面布置圖圖3.3WD70型桅桿吊起重曲線五、平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式D13墩鋼平臺(tái)可以分為四個(gè)局部，即下游起始平臺(tái)、上游輔助平臺(tái)、鋼護(hù)筒區(qū)平臺(tái)以及兩側(cè)的輔助樁。而每個(gè)局部又可以分為下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)以及上下層平聯(lián)。1、起始平臺(tái)起始平臺(tái)在整個(gè)施工鋼平臺(tái)中是非常重要的結(jié)構(gòu)，是鋼護(hù)筒沉放時(shí)最初的支撐結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度及剛度。下部結(jié)構(gòu)采用14根?1500×16mm以及1根?2000×18mm鋼管樁支撐，樁頂標(biāo)高+7.0m，其中作為桅桿吊根底的3根樁〔1根?2000×18mm，2根?1500×16mm〕待移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架全部走出起始平臺(tái)后，要求接高至+17.0m。φ1500×16mm鋼管樁的底標(biāo)高為-50.0m，φ2000×18mm鋼管樁的底標(biāo)高為-50.0m，樁尖持力層為淤泥質(zhì)亞粘土或亞粘土層，在鋼管樁施打過程中可以根據(jù)沉樁的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。上、下層平聯(lián)的中心標(biāo)高分別為+5.0m和-1.0m，均采用?800×10mm鋼管；在樁頂采用雙肢HM588×300型鋼通過牛腿與鋼管樁焊接連接，其中作為導(dǎo)向架支撐的三根雙肢HM588×φ426×8mm鋼管作為斜撐，撐在鋼管樁上；為了增加安裝了斜撐的鋼管樁的剛度，在斜撐點(diǎn)附近的鋼管樁內(nèi)澆注C20的混凝土。上部結(jié)構(gòu)待移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架全部走出起始平臺(tái)后再行安裝，結(jié)構(gòu)形式為：貝雷架、I25a工字鋼和6mm厚的花紋鋼板構(gòu)成。起始平臺(tái)的最終頂標(biāo)高為+9.30m，其結(jié)構(gòu)形式見圖3.4。圖3.4起始平臺(tái)平面圖圖3.4〔續(xù)〕起始平臺(tái)立面圖2、上游輔助平臺(tái)上游輔助平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式與下游起始平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式根本相同。3、鋼護(hù)筒區(qū)平臺(tái)護(hù)筒區(qū)平臺(tái)利用?3100×?800××300mm型鋼構(gòu)成的上層平聯(lián)與周圍的鋼護(hù)筒或鋼管樁剛性連接起來，護(hù)筒區(qū)鋼護(hù)筒全部下沉到位后，即形成剛度強(qiáng)大的護(hù)筒區(qū)施工平臺(tái)。4、兩側(cè)的輔助樁兩側(cè)的輔助樁規(guī)格為?1500×16mm，共計(jì)18根，樁頂標(biāo)高為+7.0m，樁尖標(biāo)高為-40.0m，每根樁通過上下層平聯(lián)與周圍的鋼護(hù)筒或鋼管樁剛性連接。為了防止施工船舶系靠對(duì)輔助樁以及整個(gè)鋼平臺(tái)造成的影響，采取如下措施保證施工期間的平安：a、在輔助樁上掛設(shè)橡膠輪胎作為船舶擠靠時(shí)的消能裝置。b、嚴(yán)禁施工船舶直接撞擊平臺(tái)，應(yīng)先行拋錨，然后再向平臺(tái)靠攏。c、施工船舶與平臺(tái)之間應(yīng)留有1.0m左右的距離，通過連接爬梯與平臺(tái)相連，作為人員上下平臺(tái)的施工通道。d、出現(xiàn)天氣異常情況時(shí)，施工船舶停止作業(yè)，通過絞錨離開平臺(tái)一定的平安距離。f、鉆孔樁施工期間的施工平面布置見圖3.5。g、施工船舶的拋錨定位方法：g-1、船舶進(jìn)入平臺(tái)附近的區(qū)域時(shí)，首先在水流方向的上游拋錨。g-2、然后用錨艇將水流方向上游的另外一只錨拖至預(yù)定位置拋入水中。g-3、調(diào)整錨纜，將船沿水流方向向下游溜放，同時(shí)用錨艇將下游方向的兩只錨分別按照預(yù)定位置拋入水中。g-4、調(diào)整四根錨纜，將船舶調(diào)整至平臺(tái)附近，然后在平臺(tái)上帶兩根擺渡纜。g-5、利用兩根擺渡纜將船舶慢慢的向平臺(tái)靠攏至二者之間的距離約1.0m左右的距離，收緊所有的錨纜，搭設(shè)船舶到平臺(tái)頂?shù)呐R時(shí)爬梯。g-6、移船時(shí)先撤除臨時(shí)爬梯，放松擺渡纜及靠近平臺(tái)的錨纜，收緊外側(cè)的錨纜，將船舶拉離平臺(tái)，然后再解開擺渡纜，按照順序起錨。圖3.5鉆孔樁施工平面布置圖5、塔吊根底塔吊根底布置在嘉興側(cè)的橋軸線上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度情況，在塔吊安裝之前利用振動(dòng)錘沉放。第四章測(cè)量控制在本章只簡(jiǎn)單的表達(dá)測(cè)量控制的施工方法，詳細(xì)的D13墩鋼平臺(tái)施工測(cè)量方案單獨(dú)上報(bào)。鉆孔樁平臺(tái)鋼管樁及鋼護(hù)筒定位采用GPSRTK技術(shù)和GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)布設(shè)控制點(diǎn)，結(jié)合全站儀、經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行平面和高程定位，經(jīng)緯儀控制垂直度。具體控制方法為：1、根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算鋼管樁及鋼護(hù)筒中心坐標(biāo)。2、對(duì)于起始平臺(tái)鋼管樁：在海力801打樁船上布置兩個(gè)GPS接收機(jī)安放點(diǎn)位。找出這兩個(gè)GPS點(diǎn)位與定位架中心〔鋼管樁中心〕位置的相對(duì)關(guān)系，推算出GPS點(diǎn)位的設(shè)計(jì)坐標(biāo)。利用安置在打樁船上的GPS接收機(jī)，通過岸上基準(zhǔn)站發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行鋼管樁的平面定位，鋼管樁的垂直度由經(jīng)緯儀進(jìn)行控制。3、對(duì)于鋼護(hù)筒：1〕鋼護(hù)筒定位的質(zhì)量直接影響鉆孔樁的成樁質(zhì)量。鋼護(hù)筒定位采用起始平臺(tái)上的定位導(dǎo)向架配以起重船及振動(dòng)錘加以沉放。首先設(shè)控制點(diǎn)于起始平臺(tái)上,用來固定鋼護(hù)筒的定位導(dǎo)向架中心測(cè)量，實(shí)施指揮定位導(dǎo)向架準(zhǔn)確就位，使定位架中心準(zhǔn)確定位于樁位設(shè)計(jì)中心上〔GPS-RTK在整周模糊度能夠固定的情況下，定位精度到達(dá)厘米級(jí)，能夠滿足鋼護(hù)筒沉放定位要求〕，然后用架在起始平臺(tái)上的全站儀校核，接著用起重船吊起鋼護(hù)筒進(jìn)入導(dǎo)向架，用經(jīng)緯儀檢查并控制垂直度后，再安裝振動(dòng)錘，振動(dòng)鋼護(hù)筒沉放至設(shè)計(jì)標(biāo)高。高程用水準(zhǔn)儀控制，水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在起始平臺(tái)上，由靜態(tài)測(cè)量擬合求出其85高程。整個(gè)沉施過程中一直用經(jīng)緯儀及全站儀監(jiān)控護(hù)筒位置和垂直度，確保成樁質(zhì)量。護(hù)筒沉放完畢后立即與先期形成的起始平臺(tái)連接形成整體，增加鋼護(hù)筒的穩(wěn)定性。2〕鋼護(hù)筒中心偏差測(cè)量測(cè)定鋼護(hù)筒中心偏差直接在護(hù)筒頂口放出其設(shè)計(jì)縱橫軸線，做好標(biāo)記〔以便鉆機(jī)初定位用〕，用弦線和鋼尺量出鋼護(hù)筒頂口偏位。3〕鋼護(hù)筒垂直度及頂標(biāo)高測(cè)定鋼護(hù)筒垂直度采用垂球法結(jié)合經(jīng)緯儀豎絲法測(cè)定。在起始鉆孔平臺(tái)上選一穩(wěn)固點(diǎn)用GPS作靜態(tài)測(cè)量，用測(cè)控中心提供的擬合參數(shù)求出其85高程〔用加權(quán)平均值法校核〕作為鉆孔平臺(tái)高程控制基準(zhǔn)點(diǎn)，采用NA2精密水準(zhǔn)儀測(cè)量每一個(gè)鋼護(hù)筒頂標(biāo)高，并用油漆標(biāo)記，定期校核每個(gè)鋼護(hù)筒的頂標(biāo)高。第五章鉆孔鋼平臺(tái)施工一、鉆孔鋼平臺(tái)施工工藝流程海力801打樁船拋錨定位海力801打樁船拋錨定位沉放起始平臺(tái)鋼管樁運(yùn)樁船就位樁間連接形成起始平臺(tái)懸臂式定位導(dǎo)向架安裝、定位沉放第一排鋼護(hù)筒及護(hù)筒間連接起重船就位鋼護(hù)筒制作、運(yùn)輸導(dǎo)向架前移及精確定位沉放下一排鋼護(hù)筒及護(hù)筒間連接搭設(shè)上游側(cè)施工平臺(tái)及兩側(cè)輔助樁安裝下游側(cè)桅桿吊安裝上游側(cè)桅桿吊鉆孔樁施工平臺(tái)上設(shè)施設(shè)備安裝調(diào)試整體鋼平臺(tái)的形成導(dǎo)向架制作海底拋填維護(hù)圖5.1鉆孔施工鋼平臺(tái)施工工藝流程圖二、起始平臺(tái)施工起始平臺(tái)位于鉆孔平臺(tái)下游側(cè)，其主要作用是為沉放鋼護(hù)筒，安裝移動(dòng)懸臂式定位導(dǎo)向架，提供具有足夠剛度的工作平臺(tái)。起始平臺(tái)作為鋼護(hù)筒沉放工作平臺(tái)時(shí)的頂標(biāo)高為+7.0m，以后再通過貝雷架、型鋼接高至+9.3m，其中作為桅桿吊根底的3根樁〔1根φ2000×18mm，2根φ1500×16mm〕要求接高至+17.0m。上、下層平聯(lián)的中心標(biāo)高分別為+5.0m和-1.0m，均采用?800×10mm鋼管；在樁頂采用雙肢HM588×300型鋼通過牛腿與鋼管樁焊接連接，上部結(jié)構(gòu)由貝雷架、I25a工字鋼和6mm厚的花紋鋼板構(gòu)成。起始平臺(tái)的鋼管樁利用海力801多功能打樁船施打，受水深及水流條件、管樁設(shè)計(jì)長度、下沉定位方式等因素的制約，為提高作業(yè)效率和沉樁質(zhì)量，52m長的鋼管樁整根沉放。而作為桅桿吊根底的φ2000×18mm的鋼管樁，那么分成兩節(jié)后利用振動(dòng)錘沉放，水上接高。施工準(zhǔn)備海力801打樁船就位施工準(zhǔn)備海力801打樁船就位沉放起始平臺(tái)鋼管樁運(yùn)樁船就位焊接上、下層平聯(lián)安裝桅桿吊根底沉放導(dǎo)向架第一節(jié)桅桿吊根底沉放測(cè)量控制第二節(jié)桅桿吊根底安裝第二節(jié)桅桿吊根底沉放鋼管樁內(nèi)澆注混凝土安裝導(dǎo)向架支撐梁及斜撐圖5.2起始平臺(tái)施工工藝流程圖2、鋼管樁施工1〕、鋼管樁加工與運(yùn)輸鋼管樁采用Q235A鋼板在專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加工廠制作，焊縫采用螺旋焊縫，要求到達(dá)二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本工程的要求，鋼管樁整根沉放，所以在裝船運(yùn)輸之前必須按照設(shè)計(jì)要求長度將鋼管樁焊接成整根，然后再利用吊機(jī)按照沉放順序裝船運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。2〕、起重設(shè)備及施打設(shè)備起始平臺(tái)單根鋼管樁長52.0m，重30.8噸，采用海力801多功能打樁船自帶的起重系統(tǒng)起吊入樁架并施打。海力801號(hào)多功能打樁船性能指標(biāo)：船長80m、船寬30m、型深6m、吃水2.8m，配86m±18m××30m的定位樁；船上配備GPS沉樁定位系統(tǒng)；并配置有自動(dòng)移動(dòng)裝置，在沒有外部動(dòng)力的情況下，可在一定范圍內(nèi)移動(dòng)；配備先進(jìn)的雙作用IHCS-280液壓錘〔荷蘭〕；配備海上救生平臺(tái)。該打樁船目前正在杭州灣大橋Ⅴ合同段施工，隨時(shí)可以進(jìn)行D13墩鋼管樁沉放施工。3〕、鋼管樁吊耳設(shè)置鋼管樁長度為52m，重量為31.2t，準(zhǔn)備采用3點(diǎn)吊。吊點(diǎn)的布置及吊耳的結(jié)構(gòu)形式見圖5.3。圖5.3吊點(diǎn)布置及吊耳結(jié)構(gòu)圖4〕、鋼管樁沉放a、鋼管樁沉放施工工藝流程施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備海力801打樁船就位吊裝鋼管樁進(jìn)入龍口測(cè)量、調(diào)整樁架傾斜度、平面扭角及樁位沉放鋼管樁樁位及垂直度監(jiān)測(cè)校核運(yùn)樁船拋錨定位沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高移走打樁船移船至下一沉樁樁位就位施打鋼管樁之間上、下層平聯(lián)連接圖5.4鋼管樁沉放施工工藝流程圖b、鋼管樁沉放鋼管樁沉放前根據(jù)樁位圖計(jì)算每一根樁中心平面坐標(biāo)，直樁直接確定其樁中心坐標(biāo)，斜樁通過確定一個(gè)斷面標(biāo)高后，再計(jì)算該標(biāo)高處鋼管樁的中心坐標(biāo)，同時(shí)確定好沉樁順序，防止先施打的樁阻礙后續(xù)的樁施工。海力801多功能打樁船按照確定的打樁順序進(jìn)行拋錨定位，拋錨的過程中應(yīng)注意使錨纜在打樁及移船的過程中不能碰到已經(jīng)沉放完畢的鋼管樁。運(yùn)樁船在海力801拋錨定位完成后再拋錨定位，定位過程中應(yīng)保證打樁船能夠移位到運(yùn)樁船處吊樁。鋼管樁在運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)之前要求在樁身上標(biāo)明刻度〔最小刻度為10cm〕，以方便沉樁過程中一些技術(shù)數(shù)據(jù)的采集。當(dāng)打樁船將鋼管樁豎起后，利用GPS定位系統(tǒng)調(diào)整船位，使鋼管樁的平面位置到達(dá)設(shè)計(jì)樁位處，滿足設(shè)計(jì)要求后下樁、穩(wěn)樁、壓錘，調(diào)整船位，滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求后，開始沉樁。在沉樁過程中要進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控，并做好沉樁記錄。鋼管樁沉放以標(biāo)高控制為主，貫入度控制為輔。雖然通過驗(yàn)算單樁穩(wěn)定可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，但是為了減小鋼管樁〔特別是第一、第二根樁〕之間平聯(lián)的焊接難度，鋼管樁沉放應(yīng)選擇天氣較好，風(fēng)浪、流速均較小的時(shí)段進(jìn)行。鋼管樁沉放見圖5.5。圖5.5海力801多功能打樁船3、起始平臺(tái)上、下層平聯(lián)及梁系施工1〕上、下層平聯(lián)施工鋼管樁施打就位后〔2根以后〕，開始平聯(lián)的連接。平聯(lián)的設(shè)置：鋼管樁之間在-1.0m和+5.0m處設(shè)置兩層水平聯(lián)系，均采用φ800×10鋼管，單樁沉放結(jié)束后，立即將其與已沉放完畢的鋼管樁連成整體，先施工下層平聯(lián)，防止單樁在潮流作用發(fā)生偏位，連接方式按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，具體施工方法如下：由于鋼管樁在沉放過程中與設(shè)計(jì)施工圖存在偏差，加之起始平臺(tái)的斜樁較多，平聯(lián)與鋼管樁之間的下料弧度不太容易控制，所以采用哈佛接頭，哈佛接頭可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況分為兩片或兩片以上。鋼管樁之間的連接分為斜樁與斜樁、斜樁與直樁、直樁與直樁三種方式，斜樁與斜樁之間的連接，兩端均采用哈佛接頭；斜樁與直樁之間的連接，在斜樁端采用哈佛接頭；直樁與直樁之間的連接，一端均采用哈佛接頭。所有鋼管之間的下層平聯(lián)均要求在后場(chǎng)下料，現(xiàn)場(chǎng)安裝。斜樁與斜樁之間的平聯(lián)按照比安裝標(biāo)高處兩鋼管之間的凈距還要短30cm的尺寸下料，兩端均加工成垂直斷面；斜樁與直樁之間、直樁與直樁之間的平聯(lián)，將直樁一端按照平聯(lián)與鋼管樁的弧度要求下好料，另一端加工成垂直斷面。哈佛接頭均按照平聯(lián)與鋼管樁之間的相貫線放好大樣后加工，同時(shí)要求哈佛接頭的長度能夠滿足平聯(lián)伸入其內(nèi)部不小于20cm。平聯(lián)的吊裝具體施工方法如下：使用多功能作業(yè)駁上的起重設(shè)備吊裝，用兩個(gè)2噸的手拉葫蘆調(diào)掛在平聯(lián)的兩端以便調(diào)整平聯(lián)的位置。首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，將一片哈佛板與鋼管樁焊接，然后再安裝平聯(lián)。斜樁之間或斜樁與直樁之間的平聯(lián)采用從側(cè)面進(jìn)入，從下向上的方法提升就位，而直樁之間的平聯(lián)比擬簡(jiǎn)單，可以采用從上向下的方法直接安裝就位。哈佛接頭與平聯(lián)之間的環(huán)向焊縫及縱向焊縫均要求滿焊，嚴(yán)格控制焊縫質(zhì)量。平聯(lián)與鋼管樁之間的連接方式如圖5.6所示。圖5.6直樁之間的下層平聯(lián)2〕、梁系施工起始平臺(tái)的梁系由雙肢HM588×300型鋼通過牛腿與鋼管樁連接，牛腿及雙肢HM588×300型鋼均在后場(chǎng)加工、現(xiàn)場(chǎng)安裝。首先在鋼管樁上放出鋼牛腿的安裝線，牛腿安裝完畢后在其頂面放出梁系的安裝線，先安裝橫橋向的梁，再安裝順橋向的梁。4、桅桿吊根底樁施工桅桿吊根底樁共3根，其中2根φ1500×16的鋼管樁沉放方法與起始平臺(tái)的支撐樁相同，而對(duì)于其中的1根φ2000×18的鋼管樁，那么采用振動(dòng)下沉的方法施工。通過該樁的下沉情況取得一些經(jīng)驗(yàn)，以便對(duì)鋼護(hù)筒的下沉施工起指導(dǎo)作用。1〕、起重設(shè)備的配置φ2000×18的鋼管樁長57.0m，重51.2噸，分兩節(jié)沉放，水上接高。第一節(jié)長度為37.0m，重量為33.4t，第二節(jié)長度為20.0m，重量為17.8t，采用起重能力為1000kN的全旋轉(zhuǎn)起重船“魯日海起重03”×sin60°=3.0m〕，鋼管樁垂直吊起時(shí)，底口有1.8m在水中，而高平潮時(shí)水深約16.0～18.0m，所以仍可以將鋼管樁從側(cè)面吊入導(dǎo)向架。如圖5.7所示。圖5.7桅桿吊根底樁起吊示意圖2〕、振動(dòng)錘的配置根據(jù)《橋涵施工手冊(cè)》〔上冊(cè)〕P324頁中式〔6-5〕、〔6-6〕，以及表6-34計(jì)算可知：摩阻力FR=fiμLi式中：fi—土單位面積的動(dòng)摩阻力，kN/m2，按表6-34估算。對(duì)于粘性土標(biāo)貫擊數(shù)2～4時(shí)，f=15kN/m2；標(biāo)貫擊數(shù)4～8時(shí)，f=20kN/m2μ—鋼管樁周邊長度，U=6.28m。Li—鋼管樁在不同土層中的入土深度，見表2-10。FR××××(50.0-15.65)=4687kN因此，采用兩臺(tái)ICEV360型液壓振動(dòng)錘并聯(lián)使用，滿足實(shí)際施工要求。船體尺寸及機(jī)組性能船體尺度〔m〕總長型寬型深起重性能(主鉤)吊幅〔m〕3530211815最大起重量〔t〕起升高度〔鉤頭至水面〕〔m〕“魯日海起重03”船性能表表5-1單臺(tái)ICEV360振動(dòng)錘性能表表5-2ICEV360振動(dòng)錘根本參數(shù)振動(dòng)錘外形尺寸〔mm〕動(dòng)力柜外形尺寸〔mm〕重量〔kg〕長寬高長寬高振動(dòng)錘動(dòng)力柜液壓頭3607660251547242083244016363110001700機(jī)械性能偏心力矩最大激振力最大上拔力系統(tǒng)振幅功率3600kN16363N990HP/2100RPM3〕、鋼管樁的吊耳設(shè)置桅桿吊根底的φ2000×18鋼管樁長57米，重51.2噸，根據(jù)1000KN浮吊的性能，起吊采用三點(diǎn)吊。吊耳的設(shè)置：在鋼管樁頂口對(duì)稱地割2個(gè)吊裝孔在作為吊耳，由于鋼管樁壁厚只有18mm，而每個(gè)吊點(diǎn)承重17.1t，所以需要在吊裝孔處局部用20mm厚的鋼板加強(qiáng)。另外在鋼管樁兩端距離端部11.8m的位置再各設(shè)置一個(gè)吊耳。吊耳在樁身上的具體布置及尺寸見圖5.8所示。圖5.8桅桿吊根底樁吊耳布置及結(jié)構(gòu)圖4〕、具體施工方法當(dāng)起始平臺(tái)的14根φ1500×16的鋼管樁沉放完畢，并將φ2000×18的鋼管樁周圍的上下層平聯(lián)完成后，利用這些上下層平聯(lián)安裝沉放鋼管樁的定位架。如圖5.9所示。圖5.9桅桿吊根底鋼管樁沉放導(dǎo)向架示意圖首先分別在頂層梁系及下層平聯(lián)上放出該樁的平面位置控制點(diǎn)，然后定位架將雙肢HM588×300的H型鋼安裝在頂層梁系及下層平聯(lián)上，構(gòu)成“井”字型結(jié)構(gòu)；然后利用“魯日海起重03”〔100t全旋轉(zhuǎn)起重船〕吊起第一節(jié)鋼管樁，從側(cè)面進(jìn)入定位架，再利用多功能作業(yè)駁上的起重設(shè)備吊起一根雙肢HM588×300的H型鋼將定位架封口；在測(cè)量控制下調(diào)整其垂直度，符合要求后，下樁、脫鉤、吊錘，當(dāng)振動(dòng)錘的液壓夾鉗夾住鋼管樁后，重新調(diào)整垂直度，符合要求后，啟動(dòng)振動(dòng)錘開始振動(dòng)下沉。當(dāng)鋼管樁頂標(biāo)高到達(dá)+8.5m左右時(shí)停止振動(dòng)，移走振動(dòng)錘，同時(shí)在鋼管樁側(cè)面焊四個(gè)牛腿，將第一節(jié)鋼管樁掛在“井”字架上，防止鋼管樁接長時(shí)第一節(jié)鋼管樁向下滑動(dòng)。起重船吊起第二節(jié)鋼管樁，在測(cè)量的控制下與第一節(jié)鋼管樁對(duì)接，對(duì)接的方法如下：首先在第一節(jié)鋼管樁頂口焊接導(dǎo)向板，起重船吊起第二節(jié)鋼管樁慢慢落鉤，當(dāng)?shù)跛鞑皇芰r(shí)測(cè)量觀測(cè)，垂直度符合要求那么可以焊接，假設(shè)不滿足要求那么讓吊索重新受力，根據(jù)測(cè)量結(jié)果修整第一節(jié)鋼管樁頂口，然后再使吊索不受力，測(cè)量復(fù)測(cè)，如此反復(fù)直至垂直度符合要求。焊接過程中應(yīng)該先用碼板對(duì)縫，邊碼邊進(jìn)行間斷焊，直至整個(gè)圓周完畢，然后才能進(jìn)行連續(xù)焊接。為了保證對(duì)接質(zhì)量應(yīng)做到：a、第一節(jié)鋼管樁頂口不要求打坡口，要求為垂直斷面，第二節(jié)底口打坡口。b、第一節(jié)鋼管樁頂口所在的平面與樁軸線之間應(yīng)垂直。c、鋼管樁對(duì)接時(shí)應(yīng)選擇風(fēng)浪均較小的天氣情況下進(jìn)行，以減小對(duì)接難度。d、焊接過程中應(yīng)先間斷焊，然后才能滿焊，以減小焊接變形。e、焊接時(shí)應(yīng)注意根據(jù)漲落潮情況隨時(shí)調(diào)整吊索的受力情況。在在振動(dòng)下沉的過程中，開始時(shí)應(yīng)用低檔位、小振動(dòng)力、點(diǎn)動(dòng)下沉，當(dāng)鋼管樁入土到達(dá)10m左右深度時(shí)，才可以改用高檔位、大振動(dòng)力、連續(xù)下沉；但是在整個(gè)下沉的過程中應(yīng)該由測(cè)量全程監(jiān)控，以便及時(shí)進(jìn)行糾偏。桅桿吊根底樁施工仍然以標(biāo)高控制為主，當(dāng)上層定位架阻礙鋼管樁下沉到位時(shí)，停止下沉，撤除上層定位架，以下層定位架為導(dǎo)向繼續(xù)下沉，直至鋼管樁下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。桅桿吊根底樁和周圍鋼管樁的上下層平聯(lián)的連接方式與起始平臺(tái)其余樁之間的連接方式相同。5、作為移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架支撐的鋼管樁的處理方法根據(jù)D13墩鋼平臺(tái)樁位布置圖〔圖3.1〕25-C、25-E、25-G三根樁作為移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架的主要支撐樁〔圖3.4〕，在安裝2HM588×300mm型鋼之前，要求在鋼管樁內(nèi)部標(biāo)高-1.1m處焊接托板，然后向樁內(nèi)澆注C20混凝土，以加強(qiáng)斜撐點(diǎn)處的剛度，防止局部失穩(wěn)，混凝土的頂標(biāo)高為+3.0m。6、起始平臺(tái)接高起始平臺(tái)要安裝供電、供氣系統(tǒng)，為防止水位及風(fēng)浪對(duì)電器設(shè)備的影響，其頂標(biāo)高為+9.3m。當(dāng)移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架全部走出起始平臺(tái)后，橫橋向安裝三排單層貝雷架〔圖3.3〕。貝雷架與2HM588×300mm型鋼頂面之間用20mm厚的鋼板制作的卡板固定，每?jī)膳咆惱准苤g用［14a槽鋼制作成的桁架連成整體，并且在2HM588×300mm型鋼頂面用［14a槽鋼作斜撐，以加強(qiáng)貝雷架的側(cè)向剛度。貝雷架的固定方法見圖5.10。圖5.10貝雷架固定方法示意圖7、起始平臺(tái)施工技術(shù)要求及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)1〕、鋼管樁加工制作質(zhì)量要求：①、焊接質(zhì)量按二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)控制。②、鋼管樁加工質(zhì)量應(yīng)滿足《港口工程樁基標(biāo)準(zhǔn)〔JTJ254-98〕》的要求：鋼管樁加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表5-3管節(jié)外形尺寸允許偏差偏差名稱允許偏差說明鋼管外周長±1%周長，且不大于15mm測(cè)量外周長管端橢圓度±0.5%d，且不大于10mm兩相互垂直的直徑之差管端平整度2mm管端平面傾斜±0.5%d，且不大于5mm管樁成品外形尺寸允許偏差樁長偏差+200mm，-100mm縱軸線彎曲矢高不大于樁長的0.3%，并不得大于50mm2〕、鋼管樁施沉要求：平面偏差：±15cm；傾斜度：≤1%。3〕、平聯(lián)焊接要求：焊接質(zhì)量按三級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)控制，同時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。8、施工要點(diǎn)及考前須知1〕、起始平臺(tái)打樁施工應(yīng)選擇在天氣較好，風(fēng)浪、流速均較小的時(shí)段進(jìn)行。2〕、桅桿吊根底樁吊裝入導(dǎo)向架，并進(jìn)行調(diào)整的工作應(yīng)選擇在高平潮附近的時(shí)段進(jìn)行。3〕、桅桿吊根底樁振動(dòng)下沉的過程中應(yīng)注意隨時(shí)調(diào)整其垂直度，防止過大的傾斜度導(dǎo)致水平分力過大，影響沉樁質(zhì)量和施工平安。4〕、已沉放好的樁應(yīng)按設(shè)計(jì)要求及時(shí)連接，盡量縮短單樁抗流時(shí)間。5〕、應(yīng)密切注意和及時(shí)調(diào)整作業(yè)船舶錨纜，防止出現(xiàn)作業(yè)船舶碰撞和錨纜掛靠鋼管樁。6〕、鋼管樁進(jìn)行對(duì)接焊縫施工時(shí)應(yīng)注意根據(jù)漲落潮情況隨時(shí)調(diào)整吊索的受力情況。三、上游輔助平臺(tái)施工上游輔助平臺(tái)與下游起始平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式根本相同，二者的施工方法根本相同。但是上游輔助平臺(tái)不具有鋼護(hù)筒沉放施工的功用，所以上游輔助平臺(tái)不需要進(jìn)行作為移動(dòng)式懸挑導(dǎo)向架支撐的鋼管樁的處理。四、護(hù)筒區(qū)平臺(tái)施工護(hù)筒區(qū)平臺(tái)是鉆孔樁施工平臺(tái)最核心的局部，是主要的受力結(jié)構(gòu)，也是施工難度最大的局部。在護(hù)筒區(qū)平臺(tái)施工中最重要的是鋼護(hù)筒沉放施工，如何保證鋼護(hù)筒的沉放精度〔包括平面位置及垂直度〕，靠近起始平臺(tái)的兩根鋼護(hù)筒〔即19#、20#護(hù)筒〕，以及系梁處的兩根鋼護(hù)筒〔即14#、25#護(hù)筒〕又是鋼護(hù)筒沉放施工中最困難的局部。另外將第一根沉放的鋼護(hù)筒作為典型施工，在護(hù)筒外壁上埋設(shè)應(yīng)變片、壓力盒、測(cè)斜管等器件，對(duì)其沉放過程中的受力情況進(jìn)行分析，以指導(dǎo)后續(xù)的鋼護(hù)筒沉放施工。針對(duì)南航道橋水深、流急、浪大的特點(diǎn)，為了確保鋼護(hù)筒沉放的質(zhì)量以及施工過程中的平安，根據(jù)起重設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，本工程的鋼護(hù)筒擬采用移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架、分兩節(jié)〔第一節(jié)長度為37.0m，第二節(jié)長度為為15.0m〕沉放、水上接高?？傮w上按照先下游后上游，先中間后兩側(cè)的施工順序進(jìn)行鋼護(hù)筒沉放。1、鋼護(hù)筒平臺(tái)施工工藝流程鋼護(hù)筒平臺(tái)施工工藝流程見圖5.11。2、鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)杭州灣跨海大橋南航道橋D13墩設(shè)計(jì)施工圖中的鋼護(hù)筒起到結(jié)構(gòu)及防護(hù)作用，規(guī)格為直徑3.1m，壁厚18mm，長度44.2m。此種規(guī)格的鋼護(hù)筒入土深度要到達(dá)33.3m是十分困難的，并且施工的風(fēng)險(xiǎn)很大。為了防止鋼護(hù)筒沉放過程中變形及卷口，本工程對(duì)設(shè)計(jì)鋼護(hù)筒作如下變動(dòng)，直徑3.1m，壁厚20mm，并且局部加強(qiáng)，長度52m。分為兩個(gè)局部：第一局部長44.2m，為設(shè)計(jì)用鋼護(hù)筒，第二局部長7.8m，為施工用鋼護(hù)筒。具體的結(jié)構(gòu)見圖5.12。3、鋼護(hù)筒制作及運(yùn)輸1〕、材料鋼護(hù)筒材質(zhì)為Q235A。手工焊焊條采用J422焊條，埋弧自動(dòng)焊焊絲采用H08A，焊劑采用HJ431。鋼材和焊接材料均應(yīng)有質(zhì)保證書和出廠材質(zhì)證明。2〕、鋼護(hù)筒制作及運(yùn)輸鋼護(hù)筒制作可以有兩種方式：一是直焊縫鋼護(hù)筒，二是螺旋焊縫鋼護(hù)筒。任何一種加工方式在正式加工之前都必須做焊接工藝性試驗(yàn)，待評(píng)定合格后才能進(jìn)行鋼護(hù)筒加工。施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備在起始平臺(tái)上安裝導(dǎo)向架導(dǎo)向架在第一根護(hù)筒〔19#護(hù)筒〕位上精確定位導(dǎo)向架定位精度檢測(cè)、調(diào)整吊裝第一根鋼護(hù)筒的第一節(jié)進(jìn)入導(dǎo)向架鎖緊導(dǎo)向架龍口、調(diào)整護(hù)筒平面位置和垂直度、測(cè)量校核、下放著床起重船脫鉤、第一次吊裝振動(dòng)錘測(cè)量調(diào)整護(hù)筒平面位置和垂直度起振下沉至導(dǎo)向架上頂口1m處，停振、翻開上層導(dǎo)向龍口、測(cè)量校核起重船定位導(dǎo)向架制作運(yùn)輸鋼護(hù)筒制作運(yùn)輸?shù)踝哒駝?dòng)錘，測(cè)量、校核、調(diào)整鋼護(hù)筒吊裝第二節(jié)鋼護(hù)筒，測(cè)量、對(duì)位、調(diào)整接頭焊接施工，焊縫質(zhì)量檢測(cè)、驗(yàn)收安裝導(dǎo)向架，沉放系梁處鋼護(hù)筒安裝導(dǎo)向架，沉放系梁處鋼護(hù)筒安裝導(dǎo)向架，沉放上游中間兩排護(hù)筒護(hù)筒沉放完畢在系梁處鋼護(hù)筒〔14#、25#護(hù)筒〕上安裝鋼牛腿將導(dǎo)向架掉轉(zhuǎn)90°方向，沉放上游兩側(cè)的護(hù)筒吊裝振動(dòng)錘，校核護(hù)筒垂直度，繼續(xù)振動(dòng)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高吊移導(dǎo)向架至下一根要沉放的鋼護(hù)筒位置上重復(fù)以上步驟完成下游中間兩排護(hù)筒沉放已沉鋼護(hù)筒與起始平臺(tái)連接沉放的鋼護(hù)筒與已形成的平臺(tái)連接將導(dǎo)向架掉轉(zhuǎn)90°方向，沉放下游兩側(cè)的護(hù)筒在15#、24#鋼護(hù)筒上安裝鋼牛腿海底拋填維護(hù)說明：在鋼護(hù)筒區(qū)平臺(tái)施工過程中始終對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控，同時(shí)還要利用袋裝砂對(duì)海底進(jìn)行拋填防護(hù)。圖5.11鋼護(hù)筒區(qū)平臺(tái)施工工藝流程圖圖5.12鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)圖15.0m單節(jié)，驗(yàn)收合格后用汽車運(yùn)輸至出運(yùn)碼頭，將兩節(jié)12.0m與一節(jié)13.0m對(duì)接成37.0m，驗(yàn)收合格后用浮吊裝船運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。鋼護(hù)筒假設(shè)采用螺旋焊縫的施工工藝，那么直接在車間內(nèi)加工成37.0m及15.0m，驗(yàn)收合格后用汽車運(yùn)輸至出運(yùn)碼頭，用浮吊裝船運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。3〕、鋼護(hù)筒制作加工質(zhì)量要求a、滿足設(shè)計(jì)文件要求；b、焊縫外觀要求：焊縫金屬緊密，焊道均勻，焊縫金屬與母材過渡平順，不得有任何裂縫，未熔合、未焊透等缺陷；c、焊縫質(zhì)量應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50205-2001〕中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；d、鋼護(hù)筒的制作、拼裝質(zhì)量及外形允許偏差應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》、《公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及《港口工程樁基標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。e、第一節(jié)鋼護(hù)筒頂口不需要打坡口，加工成垂直斷面，在第二節(jié)鋼護(hù)筒底口要打坡口，以方便現(xiàn)場(chǎng)焊接，并保證焊縫質(zhì)量。f、鋼護(hù)筒制作應(yīng)采取合理的焊接工藝，防止焊接變形，加工完成后應(yīng)在鋼護(hù)筒內(nèi)口焊接“米”字形內(nèi)撐，防止吊裝及運(yùn)輸過程中變形。4、鋼護(hù)筒沉放1〕、鋼護(hù)筒沉放施工工藝流程示意圖鋼護(hù)筒沉放施工工藝流程示意圖見圖5.13。圖5.13鋼護(hù)筒沉放施工工藝流程示意圖2〕、振動(dòng)錘選擇根據(jù)《橋涵施工手冊(cè)》〔上冊(cè)〕P324頁中式〔6-5〕、〔6-6〕，以及表6-34計(jì)算可知：FV＞FRFV—激振力，kNFR—摩阻力，kNFR=fiμLi式中：fi—土單位面積的動(dòng)摩阻力，kN/m2，按表6-34估算。對(duì)于粘性土標(biāo)貫擊數(shù)2～4時(shí)，f=15kN/m2；標(biāo)貫擊數(shù)4～8時(shí)，f=20kN/m2μ—鋼管樁周邊長度，U=9.79m。Li—鋼管樁在不同土層中的入土深度，見表2-10。FR××××(45.0-15.65)=6327kN單臺(tái)ICEV360型液壓振動(dòng)錘激振力為3600kN，兩臺(tái)并聯(lián)后：FV=7200kN＞FR=6327kN因此，采用兩臺(tái)ICEV360型液壓振動(dòng)錘并聯(lián)使用，能夠滿足實(shí)際施工要求。ICEV360型液壓振動(dòng)錘的技術(shù)參數(shù)見P18頁表5-2。3〕、鋼護(hù)筒沉放的起重機(jī)具設(shè)備選擇a、起重船根據(jù)本工程的實(shí)際情況，選擇“魯日海起重03”作為鋼護(hù)筒沉放施工的起重設(shè)備。該起重船的技術(shù)參數(shù)見P18頁表5-1。b、吊耳及吊具第一節(jié)φ3100×20的護(hù)筒長度為37.0m，重量為61.5t，采用三點(diǎn)吊，在鋼護(hù)筒頂口對(duì)稱的割四只吊耳孔，每只吊耳孔周圍均用12mm厚的鋼板加強(qiáng)。然后在距離頂端10.0m、底端10.0m的位置各焊接兩只吊耳，每只吊耳也按照21t設(shè)計(jì)。吊耳的布置及結(jié)構(gòu)見圖5.14。采用8只25t的卸扣；采用6×37絲，φ43.0mm，公稱抗拉強(qiáng)度1700Mpa的鋼絲繩。圖5.14鋼護(hù)筒吊耳布置及結(jié)構(gòu)圖4〕、移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架移動(dòng)懸挑式定位導(dǎo)向架為鋼桁架結(jié)構(gòu)，其長度為23.725m，寬6.3m，用起重船吊裝移位，并錨固在已完成的起始平臺(tái)或已沉放的鋼護(hù)筒頂口上，在導(dǎo)向架前端設(shè)置2層層距10.0m的上、下導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置內(nèi)設(shè)置有供鋼護(hù)筒定位、施沉過程中糾偏、調(diào)整的液壓千斤頂和鎖定裝置。懸臂式定位導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)形式如圖5.15所示：圖5.15移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架立面圖5.15〔續(xù)〕移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架平面圖圖5.15〔續(xù)〕移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向架設(shè)計(jì)、安裝要求如下：a、導(dǎo)向架上下層導(dǎo)向之間的間距不小于10.0m，具有足夠的剛度，能夠滿足水流流速2.0m/s，7級(jí)風(fēng)力，浪高1.0m作用時(shí)沉放鋼護(hù)筒的使用要求。b、導(dǎo)向架安裝精度：平面位置：±50mm傾斜度：1/500c、導(dǎo)向架設(shè)置上下兩層導(dǎo)向，均安裝平面位置調(diào)整裝置，調(diào)節(jié)范圍±150mm，確保鋼護(hù)筒著床后開始振動(dòng)下沉前的精度到達(dá)如下要求：鋼護(hù)筒平面位置偏差不大于：±100mm傾斜度不大于：1/200導(dǎo)向架平面位置調(diào)整裝置具有足夠的剛度，下沉過程〔振動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)〕中可對(duì)鋼護(hù)筒頂口平面位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。d、導(dǎo)向架的上層導(dǎo)向翻開后可讓振動(dòng)錘順利通過，下層導(dǎo)向頂面低于鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)頂標(biāo)高，確保護(hù)筒下沉過程中最少要有一層導(dǎo)向。5〕、鋼護(hù)筒沉放鋼護(hù)筒沉放采用移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架導(dǎo)向，浮吊配合，全站儀結(jié)合GPS測(cè)量控制，振動(dòng)錘振動(dòng)下沉，按照先下游后上游，先中間后兩側(cè)的原那么進(jìn)行施工。即按照如下順序施工：19#～20#～18#～21#～1#～38#～17#～22#直至下游承臺(tái)內(nèi)的4#、35#完畢，接著沉放系梁內(nèi)的14#、25#，上游承臺(tái)內(nèi)的鋼護(hù)筒沉放順序與下游相同。鋼護(hù)筒的編號(hào)及位置見圖5.15。圖5.15鋼護(hù)筒平面布置及編號(hào)示意圖a、19#、20#護(hù)筒沉放19#、20#護(hù)筒的沉放方法相同，在這里只表達(dá)其中一根護(hù)筒的沉放施工工藝。由于導(dǎo)向架是按照待沉護(hù)筒的中心線到導(dǎo)向架前錨固梁中心的距離為7.0m，兩根底縱梁中心距5.7m的情況設(shè)計(jì)的，而19#、20#護(hù)筒中心與起始平臺(tái)的鋼管樁中心之間的最近距離為10.0m，鋼管樁的順橋向中心距為6.55m。所以必須在起始平臺(tái)的鋼管樁上焊接牛腿，然后在鋼牛腿上安裝分配梁來作為導(dǎo)向架前、后錨固梁的支撐。起始平臺(tái)梁系連接完成后，在鋼管樁上焊接牛腿支撐并找平，然后吊裝前、后分配梁，并固結(jié)在鋼管樁牛腿上；吊裝移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架，進(jìn)行初步定位及精確定位，并將懸臂式導(dǎo)向架固結(jié)在錨固梁上。分配梁及牛腿支撐的結(jié)構(gòu)形式見圖3.3。具體的施工工藝如下：長的鋼護(hù)筒從運(yùn)樁船上先水平吊起，然后再將其豎起來，變成垂直吊裝。a-2、起重船將鋼護(hù)筒從側(cè)面吊入定位導(dǎo)向架的導(dǎo)向裝置內(nèi)，鎖定上下龍口。a-3、利用龍口的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)整鋼護(hù)筒的平面位置及垂直度，使平面位置偏差≤±50mm，傾斜度≤1/500。起重船落鉤，鋼護(hù)筒沿導(dǎo)向架下至河底并入土，起重船脫鉤。a-4、起重船吊安振動(dòng)錘至鋼護(hù)筒頂口，并再次校正鋼護(hù)筒及振動(dòng)錘的位置。a-5、起動(dòng)振動(dòng)錘，振護(hù)筒下沉。a-6、當(dāng)振動(dòng)錘至上導(dǎo)向裝置1.0m時(shí)停止振動(dòng)，移走上層導(dǎo)向龍口，使振動(dòng)錘能繼續(xù)振動(dòng)下沉護(hù)筒至頂口標(biāo)高約7.0m處，停止振動(dòng)下沉。此時(shí)，鋼護(hù)筒入土深度約18.0m(海底標(biāo)高按照-11.7m計(jì)算)，可以保證下沉鋼護(hù)筒的自身穩(wěn)定。為平安起見，在下層導(dǎo)向處的鋼護(hù)筒上焊接倒掛牛腿，防止鋼護(hù)筒對(duì)接時(shí)第一節(jié)護(hù)筒向下滑動(dòng)。將振動(dòng)錘吊開，用起重船吊裝對(duì)接第二節(jié)護(hù)筒。現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接如圖5.16。圖5.16鋼護(hù)筒現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接示意圖a-7、護(hù)筒對(duì)接完成且上層導(dǎo)向精確就位后，第二次安裝振動(dòng)錘，振動(dòng)下沉護(hù)筒，當(dāng)振動(dòng)至上層導(dǎo)向龍口頂面1.0m時(shí)停止振動(dòng)，又翻開上層導(dǎo)向龍口，移走上層導(dǎo)向，繼續(xù)振動(dòng)下沉護(hù)筒至設(shè)計(jì)標(biāo)高。護(hù)筒下沉完畢的平面偏位≤±100mm，傾斜度≤1/200。a-8、吊走振動(dòng)錘，撤除導(dǎo)向架與錨固梁間的連接，將導(dǎo)向架移至另一護(hù)筒處定位，并重復(fù)以上工序。a-9、單根護(hù)筒下沉到位后，及時(shí)與起始平臺(tái)及相鄰鋼護(hù)筒連接。下層平聯(lián)采用φ800x10鋼管連接，上層聯(lián)系梁采用2HM588x300組合梁通過牛腿連接到鋼護(hù)筒上。b、15#～18#、21#～24#護(hù)筒沉放15#～18#、21#～24#護(hù)筒沉放方法與19#、20#護(hù)筒的沉放方法根本相同，當(dāng)沉放至第四排即15#、16#、23#、24#護(hù)筒時(shí)不再利用臨時(shí)前后錨固梁。而是將移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架直接安裝在鋼護(hù)筒頂口，通過牛腿與鋼護(hù)筒焊接。如圖5.17。圖5.17移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架與護(hù)筒相對(duì)位置示意圖c、1#～4#、35#～38#護(hù)筒沉放1#～4#、35#～38#護(hù)筒沉放時(shí)將移動(dòng)懸挑式導(dǎo)向架調(diào)轉(zhuǎn)90°方向，即順橋向安裝在中間兩排鋼護(hù)筒頂口，導(dǎo)向架通過牛腿與護(hù)筒焊接。沉放的方法與上述護(hù)筒的沉放方法相同。d、系梁處護(hù)筒〔即14#、25#護(hù)筒〕沉放由于14#、25#護(hù)筒分別與15#、24#的中心距離到達(dá)了10.0m，所以也必須通過在15#、24#護(hù)筒上焊接牛腿作為導(dǎo)向架的支撐。首先在鋼護(hù)筒頂口橫橋向安裝兩根2HM588×300的H型鋼，H型鋼與鋼護(hù)筒頂口之間采用鋼牛腿〔鋼牛腿的結(jié)構(gòu)形式與護(hù)通區(qū)鋼平臺(tái)上層平聯(lián)的鋼牛腿的結(jié)構(gòu)形式相同，見圖5.19〕連接；懸挑出鋼護(hù)筒的局部利用雙肢［32a的槽鋼斜撐在鋼護(hù)筒上，兩根斜撐利用I14的工字鋼橫向連接，以增加斜撐的側(cè)向剛度；為了增加斜撐處鋼護(hù)筒的剛度，防止局部失穩(wěn)，在鋼護(hù)筒內(nèi)部利用12mm厚的鋼板加工成格柵式結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)；另外為了增加導(dǎo)向架的側(cè)向穩(wěn)定，在鋼護(hù)筒的兩側(cè)安裝三角架作支撐，三角架的上弦桿采用2HM588×300的H型鋼制作，斜撐采用雙肢［32a的槽鋼制作，斜撐處的鋼護(hù)筒局部加強(qiáng)方法與上述的加強(qiáng)方法相同。系梁處的鋼護(hù)筒沉放見圖5.18。e、上游鋼護(hù)筒沉放上游承臺(tái)的鋼護(hù)筒的沉放施工工藝與下游承臺(tái)的鋼護(hù)筒的沉放施工工藝相同，從13#、26#護(hù)筒開始，至8#、31#護(hù)筒結(jié)束。6〕、護(hù)筒區(qū)平臺(tái)的上、下層平聯(lián)施工護(hù)筒區(qū)平臺(tái)的上、下層平聯(lián)施工是與鋼護(hù)筒沉放施工同步進(jìn)行的，即每根鋼護(hù)筒沉放完畢后，立即將其與已經(jīng)形成的平臺(tái)連成整體。按照先下層平聯(lián)，后上層平聯(lián)的順序施工。下層平聯(lián)的中心標(biāo)高為-1.0m，利用φ800×10的鋼管直接與鋼護(hù)筒焊接；上層平聯(lián)的頂標(biāo)高為+7.0m，采用雙肢HM588×300的H型鋼通過牛腿與鋼護(hù)筒焊接。下層平聯(lián)的施工方法與起始平臺(tái)的下層平聯(lián)的施工方法相同，上層平聯(lián)的具體施工方法為：首先在鋼護(hù)筒頂口放出鋼牛腿的安裝線，然后用多功能作業(yè)駁上的起重設(shè)備將事先加工好的鋼牛腿按照安裝線安裝、焊接；焊圖5.18系梁處護(hù)筒沉放示意圖接完成后在鋼牛腿上放出上層平聯(lián)的安裝線，然后用多功能作業(yè)駁上的起重設(shè)備將事先加工好的上層平聯(lián)按照安裝線安裝、焊接。上層平聯(lián)的鋼牛腿的結(jié)構(gòu)形式見圖5.19。圖5.19護(hù)筒區(qū)平臺(tái)牛腿結(jié)構(gòu)圖7〕、護(hù)筒區(qū)平臺(tái)施工時(shí)應(yīng)注意的問題a、由于橋位區(qū)的漲潮流速大于落潮流速，所以鋼護(hù)筒吊入導(dǎo)向架的時(shí)機(jī)應(yīng)選擇在天氣較好，風(fēng)浪較小，并且在高平潮附近的時(shí)段進(jìn)行，這樣可以減小鋼護(hù)筒調(diào)整時(shí)的施工難度。b、已沉放好的鋼護(hù)筒應(yīng)按設(shè)計(jì)要求與起始平臺(tái)或已沉鋼護(hù)筒及時(shí)連接，盡量減小單根護(hù)筒抵抗水流力的時(shí)間。c、振動(dòng)錘安裝要求有足夠的精度，底座根本水平，誤差不得大于2mm，防止出現(xiàn)過大的偏心振動(dòng),開始振動(dòng)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)振，待護(hù)筒進(jìn)入土層一定深度且完全起振后，方可連續(xù)振動(dòng)下沉，振動(dòng)下沉過程中應(yīng)對(duì)護(hù)筒垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并利用安裝在導(dǎo)向架上下龍口上的調(diào)整裝置及時(shí)進(jìn)行糾偏。d、施工過程中應(yīng)嚴(yán)防鐵件、鋼絲繩等雜物墜落，已沉放好的鋼護(hù)筒頂口要及時(shí)封蓋。五、平臺(tái)兩側(cè)輔助樁施工為了增大鉆孔樁施工鋼平臺(tái)的工作面，同時(shí)為了防止鋼護(hù)筒受到施工船舶的直接撞擊，在護(hù)筒區(qū)平臺(tái)的兩側(cè)設(shè)置了輔助樁，并且將其與護(hù)筒區(qū)平臺(tái)以及起始平臺(tái)、輔助平臺(tái)連成整體。當(dāng)護(hù)筒區(qū)平臺(tái)施工完畢后，開始施工護(hù)筒區(qū)平臺(tái)兩側(cè)的輔助樁。輔助樁的規(guī)格為φ1500×16，長度為47.0m，鋼管樁頂標(biāo)高為+7.0m。利用“海力801”打樁船施打，利用多功能作業(yè)駁上的起重設(shè)備安裝上、下層平聯(lián)。打樁及上、下層平聯(lián)的施工工藝與起始平臺(tái)的施工工藝相同。六、平臺(tái)上輔助設(shè)施施工平臺(tái)上輔助設(shè)施包括施工通道、桅桿吊、供電系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)倉庫、辦公設(shè)施等。1、施工通道平臺(tái)的上層平聯(lián)雖然為鉆孔樁施工提供了作業(yè)面，但是還需要鋪設(shè)施工通道作為輔助。為了減小波浪對(duì)平臺(tái)的作用力，盡量使平臺(tái)形成一種透空式結(jié)構(gòu)，所以施工通道有兩種結(jié)構(gòu)形式：一是每?jī)膳抛o(hù)筒之間形成的三條主要的施工通道使用I22a的工字鋼，頂面鋪設(shè)厚12mm的鋼板制作。二是其余施工通道全部采用I22a的工字鋼，頂面鋪設(shè)6mm厚的鋼板網(wǎng)制作。2、桅桿吊桅桿吊是鋼平臺(tái)上主要的起重設(shè)備，為了使其起吊高度能夠滿足鉆孔樁鋼筋籠下放、塔身及下橫梁施工的需要，將其底座標(biāo)高確定在+17.0m；為了能夠最大限度的覆蓋鋼平臺(tái)的范圍，在上游起始平臺(tái)、下游輔助平臺(tái)的中線處各安裝1臺(tái)1400t.m的桅桿吊。主要完成施工材料從“平臺(tái)上與運(yùn)輸駁船之間”的轉(zhuǎn)運(yùn)和鋼筋籠接長及下放、混凝土導(dǎo)管的接長及撤除、鉆機(jī)移位、鉆桿倒運(yùn)以及其它機(jī)械設(shè)備的倒運(yùn)或移位等起重作業(yè)。下游起始平臺(tái)處的桅桿吊在移動(dòng)懸臂式定位導(dǎo)向架完全移出起始平臺(tái)后開始安裝，首先將桅桿吊根底鋼管樁接長至設(shè)計(jì)標(biāo)高，按設(shè)計(jì)要求焊接好水平聯(lián)系，選擇風(fēng)浪較小的天氣用“海力801”多功能打樁船安裝桅桿吊，上游輔助平臺(tái)處的桅桿吊在上游側(cè)輔助平臺(tái)鋼管樁的上下層平聯(lián)施工結(jié)束后進(jìn)行，安裝方法與下游起始平臺(tái)處的桅桿吊的安裝方法相同。3、供電系統(tǒng)由于南航道橋距離南北兩岸的距離均較遠(yuǎn)〔分別為16公里和20公里〕，所以施工用電全部依靠發(fā)電機(jī)供電，根據(jù)鉆孔樁施工期間機(jī)械設(shè)備〔包括四臺(tái)鉆機(jī)及其配套設(shè)備、兩臺(tái)桅桿吊、6～8臺(tái)電焊機(jī)、假設(shè)干臺(tái)水泵、照明等設(shè)備〕的總功率來配備發(fā)電機(jī)數(shù)量，初步估計(jì)為4臺(tái)400kW發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電可以滿足施工要求，另外再準(zhǔn)備一臺(tái)備用，鉆孔樁施工開始后，再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。為了便于統(tǒng)一管理以及用電平安，將發(fā)電機(jī)統(tǒng)一安裝在下游起始平臺(tái)〔頂標(biāo)高為+9.2m以上〕上，此外還要根據(jù)發(fā)電機(jī)的每小時(shí)的耗油量〔每臺(tái)400kW發(fā)電機(jī)每小時(shí)耗油量約90kg左右〕來設(shè)置能夠滿足發(fā)電機(jī)工作4～5天的油箱〔容積約40噸〕。4、供氣系統(tǒng)鉆孔樁施工期間的供氣系統(tǒng)按照4臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)時(shí)的用氣量配備，每臺(tái)鉆機(jī)配備一臺(tái)20m3/min、排氣壓力1.2MPa的空壓機(jī)，為了便于供氣設(shè)備的統(tǒng)一使用管理，空壓機(jī)集中放置在下游的起始平臺(tái)上，采用無縫鋼管，在平臺(tái)面板下縱向布設(shè)4條供氣管道〔每臺(tái)鉆機(jī)一條〕，設(shè)置鉆機(jī)用氣接入口。5、現(xiàn)場(chǎng)倉庫及辦公室現(xiàn)場(chǎng)倉庫及辦公室均布置在上游的輔助平臺(tái)上。利用型鋼做骨架，用夾芯彩鋼板制作，然后將型鋼輔助平臺(tái)上的型鋼焊接。七、鉆孔樁施工鋼平臺(tái)的防撞措施鉆孔平臺(tái)形成后為確保施工平安，應(yīng)按相關(guān)法律法規(guī)要求及時(shí)設(shè)置平安警示標(biāo)志，并在平臺(tái)四周設(shè)置防護(hù)欄桿和布設(shè)救生圈、滅火器等平安設(shè)施。a、根據(jù)施工作業(yè)要求，確定施工占用水域，依據(jù)相關(guān)程序上報(bào)，及時(shí)要求航道管理部門發(fā)布航行通報(bào)。b、依據(jù)相關(guān)規(guī)定在作業(yè)船舶和平臺(tái)上設(shè)置障礙物夜間警示燈。d、除試樁外，盡量的先安排拐角的鉆孔樁先施工，盡快成樁，以提高整個(gè)平臺(tái)的穩(wěn)定性。e、大型施工船舶〔包括起重船、打樁船、水上混凝土攪拌船、多功能作業(yè)駁、長旭號(hào)平臺(tái)等〕均要求自行拋錨，無特殊情況不能在平臺(tái)上帶纜，并且施工船舶與鋼平臺(tái)之間要有一定的平安距離，防止船舶在風(fēng)浪的作用下撞擊平臺(tái)。八、鋼平臺(tái)處的海底防護(hù)雖然鋼平臺(tái)在沖刷深度到達(dá)12.61m的情況下仍然是平安的，能夠滿足整體穩(wěn)定要求，但是為了確保在鋼平臺(tái)施工以及鉆孔樁施工期間的平安，仍要將海底拋填維護(hù)作為一種平安保障措施，在鋼平臺(tái)施工期間同時(shí)進(jìn)行平臺(tái)處海底防護(hù)。并且在以后的施工過程中，對(duì)海底防護(hù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)拋。具體的防護(hù)方法為如下：1、鋼平臺(tái)施工期間進(jìn)行拋填維護(hù)的施工工藝流程拋填維護(hù)的施工工藝流程見圖5.20。施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備多功能作業(yè)駁拋錨定位試拋利用網(wǎng)兜進(jìn)行第一個(gè)區(qū)域的第一、第二層拋填運(yùn)砂船系靠砂袋裝船運(yùn)輸測(cè)量拋填效果對(duì)未拋到的位置進(jìn)行補(bǔ)拋下一個(gè)區(qū)域的第一、第二層拋填對(duì)上一個(gè)區(qū)域進(jìn)行第三層拋填測(cè)量拋填效果利用單個(gè)砂袋進(jìn)行補(bǔ)拋找平依次推進(jìn)直至整個(gè)平臺(tái)區(qū)域的拋填工作完成平臺(tái)以外區(qū)域的拋填竣工測(cè)量圖5.20拋填維護(hù)的施工工藝流程圖2、拋填材料海底拋填維護(hù)的材料選用袋裝砂，每袋重量不小于40Kg，每30～40袋用尼龍繩編織的網(wǎng)兜裝在一起，然后用浮吊整體吊裝拋填。網(wǎng)兜不能太小，應(yīng)該滿足網(wǎng)兜落地時(shí)袋裝砂能夠攤開，使后拋填的網(wǎng)兜能夠覆蓋在已經(jīng)拋填的網(wǎng)兜上，防止拋填時(shí)每個(gè)網(wǎng)兜形成獨(dú)立的小“山包”，以便保證拋填厚度的均勻性。3、拋填材料的運(yùn)輸方式袋裝砂在裝船運(yùn)輸之前就要求將其按照施工要求裝入網(wǎng)兜，然后用深艙駁運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。4、拋填范圍及厚度D13墩拋填的頂面范圍以鋼平臺(tái)最外圍的鋼管樁向外側(cè)3.0m，然后放坡，坡腳距離坡頂?shù)乃骄嚯x為5.0m。拋填厚度按照1.5m控制。具體的拋填范圍及厚度見圖5.21。圖5.21拋填維護(hù)示意圖5、施工方法a、試拋在正式拋填之前，為了驗(yàn)證各種流速條件下袋裝砂在水流作用下的落點(diǎn)位置，要進(jìn)行試拋。試拋方法為：第一種情況是網(wǎng)兜在沒有障礙物阻擋的情況下的落點(diǎn)，試拋方法為：在網(wǎng)兜上系測(cè)繩，然后利用浮吊將網(wǎng)兜浮吊船舷的外側(cè)，對(duì)齊船舷上的標(biāo)記，然后將其拋入水中，同時(shí)放繩，讓網(wǎng)兜在水流的作用下自由的下落，當(dāng)其完全著床后，拉直測(cè)繩，測(cè)量測(cè)繩到船舷上標(biāo)記點(diǎn)之間的距離。第二種情況是網(wǎng)兜在有障礙物〔例如鋼護(hù)筒〕阻擋的情況下的落點(diǎn)，試拋方法與第一種情況類似，只不過是將網(wǎng)兜吊至平臺(tái)區(qū)域內(nèi)，再將其拋入水中。第二種試拋方法要防止網(wǎng)兜進(jìn)入還未進(jìn)行鋼護(hù)筒沉放的區(qū)域，以免影響鋼護(hù)筒沉放。另外還要利用與上述相同的方法測(cè)試單個(gè)袋裝砂在水流作用下的落點(diǎn)。b、拋填時(shí)機(jī)拋填時(shí)機(jī)在大的方面來講要求與鋼平臺(tái)施工同步進(jìn)行，但是又要滯后于鋼護(hù)筒沉放施工，平臺(tái)內(nèi)局部要在鋼平臺(tái)頂面走道全部安裝完成之前完成；在局部范圍來講，要求盡量選擇在高、低平潮附近流速相對(duì)較小的時(shí)段進(jìn)行。c、拋填順序拋填按照先平臺(tái)內(nèi)，再平臺(tái)外，平臺(tái)內(nèi)局部與鋼平臺(tái)的施工順序相結(jié)合，先施工平臺(tái)，再跟進(jìn)拋填。d、拋填方法由于鋼平臺(tái)是按照從下游的起始平臺(tái)逐步向上游推進(jìn)的方法施工，為了防止砂袋進(jìn)入還未進(jìn)行鋼護(hù)筒沉放的區(qū)域，以免影響鋼護(hù)筒沉放施工，砂袋的入水點(diǎn)應(yīng)根據(jù)水流的方向進(jìn)行調(diào)整。d-1、當(dāng)起始平臺(tái)的鋼管樁沉放完畢，在施工平聯(lián)及梁系結(jié)構(gòu)時(shí)，觀察起始平臺(tái)范圍內(nèi)的沖刷情況，準(zhǔn)備拋填材料，進(jìn)行該區(qū)域的拋填維護(hù)。d-2、按照P40頁的鋼護(hù)筒沉放順序，當(dāng)2#、37#鋼護(hù)筒沉放完畢，進(jìn)行已經(jīng)完成的護(hù)筒區(qū)平臺(tái)區(qū)域的海底拋填維護(hù)。d-3、將“鴻潤工1”多功能作業(yè)駁在平臺(tái)一側(cè)拋錨定位，運(yùn)砂船系靠“鴻潤工1”多功能作業(yè)駁，用作業(yè)駁上的克令吊〔最大起重量36t〕吊裝裝滿砂袋的網(wǎng)兜進(jìn)行拋填。d-4、由于鋼護(hù)筒順橋向?yàn)?排，且兩排護(hù)筒之間的凈距為3.0m和3.9m，沒有障礙物，又是順流方向，比擬容易拋填，所以先在這4排護(hù)筒之間的空擋區(qū)域進(jìn)行拋填，然后再進(jìn)行橫橋向護(hù)筒之間空擋區(qū)域的拋填，在拋填過程中要求進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)，利用檢測(cè)結(jié)果指導(dǎo)拋填施工。d-5、利用網(wǎng)兜將袋裝砂進(jìn)行集束拋填時(shí)，對(duì)于保證拋填厚度的均勻性比擬困難，所以還要準(zhǔn)備一些單個(gè)的砂袋，利用它們進(jìn)行補(bǔ)拋找平。d-6、當(dāng)鋼護(hù)筒沉放完畢