围堰吹填施工方案.docx
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围堰吹填施工方案
福州市螺洲大桥工程
中、南汊吹填施工方案
编制:
复核:
审核:
中交二航局福州市螺洲大桥项目经理部
二○○九年四月
第一章编制说明及目的
1.1编制原则
1、本施工方案根据福州市螺洲大桥工程设计成果结合桥址的地质、水文、
气候、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价多方面的
因素而编制。
2、本方案吹填范围在保证满足施工范围的前提下,力求经济合理。
3、吹填施工方案力求采用先进可靠的工艺、材料、设备,达到技术先进、
切实可行、安全可靠。
4、吹填施工严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收
标准,确保工程质量达到要求。
5、吹填在施工时,应尽量减少对乌龙江主航道的影响,保障其通航要求。
1.2编制目的
本工程涉及的吹填土方量较大,本方案力求能有效的指导吹填土方的施工,同时满足质量和进度要求,保障施工安全有序的进行。
第二章编制依据
2.1编制依据
1、福州市螺洲大桥工程施工图设计文件
2、福州市螺洲大桥工程地质勘察报告
3、《福州市螺洲大桥工程投标技术方案》
4、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
第三章工程概况
3.1工程概述
螺洲大桥工程位于福州市南台岛与青口组团之间,是福州市城市快速干道上规划建设的跨乌龙江特大桥之一,为福州市南向进出城通道。
该项目的建设将起到有效疏导中心城区交通和推动城市向青口、滨海新城方向发展的重要作用。
本工程北起南台大道螺洲立交修建终点处,经环岛路立交、跨越乌龙江、龙祥岛(设龙祥岛立交)、止于省道S203(设S203立交),路线全长4.95km,起迄里程K0+000~K4+951.494,向南预留与青口片区、福银高速公路、国道324复线的接口。
螺洲大桥中、南汊桥梁工程均位于乌龙江中,采用吹填配合钢栈桥的形式施工,吹填段总长837m,分为三段吹填(K3+010~K3+300、K3+918~K4+240、K4+400~K4+625),吹填砂总方量132053m³。
其中充填袋充填量为16974m³,直接抛砂量为115079m³。
3.2施工自然条件
3.2.1气象条件
施工位置属亚热带海洋性季风气候,全年冬短夏长,温暖湿润,雨量充沛。
主要灾害性天气为台风和短时间强降雨。
年平均降雨量1348.8mm。
年最大降雨量1837.7mm,年最小降雨量1165.2mm,月平均最大降雨量223.5mm。
降水在年内可分为四个时期:
3~4月的春雨期,5~6月的梅雨期,7~9月的台风雨期及10月~翌年2月的少雨期。
梅雨是造成闽江流域大范围降雨的天气因素,这期间雨量可占全年雨量36~40%,4~9月为汛期,降水量可占全年的70~77%。
3.2.2水文条件
3.2.2.1水文条件
中汊、南汊呈弱淤积趋势,在河道边界条件没有大变动的条件下,拟建桥位处滩槽格局河道将保持稳定。
施工区段主要灾害性天气为台风和短时间强降雨。
平常时段乌龙江分流闽江上游流量30%左右,洪汛期分流量加大到70%以上,水位可陡涨4m以上。
3.2.2.2潮汐
乌龙江处于闽江下游的感潮河段,由于其特殊的地理位置,既遭受上游洪水侵袭又受到下游潮汐的影响,潮型为规则半日期,潮汐一天有两个周期,十二小时五十分为一周期,涨潮约五个小时,落潮约七又四分之三小时。
据桥址下游闽江南港峡南站资料,平均高潮位为4.81m,平均低潮位为1.01m,平均潮差为3.8m。
低水位发生在枯水期(8月~翌年3月),枯水期水位主要受潮汐影响。
3.2.3地质条件
中、南汊吹填位置表层地质大多为中砂,淤泥层基本没有。
3.2.4地形地貌条件
拟建螺洲大桥位于福州市区东南部,场地地貌属溺谷相海积平原,工程地质分区属乌龙江河道冲积区。
桥址段河道被龙祥岛及其南侧的塔礁岛分割为北汊、中汊和南汊三支水流,水域段宽约3.2km。
江底高程约在-4.0~1m。
龙祥岛为农田、甘蔗地、鱼塘、民居,场地地形较为平坦,地面高程一般在3.7~5.5m。
乌龙江南岸(尚干镇),岸边为农田、甘蔗地、鱼塘、民居,地面高程一般在4.7~6.1m。
跨越省道S203至工程终点为岩质山体,地面高程一般在6.0~8.3m,山岭高程在110~165m左右。
第四章施工总体布署
4.1工作面布置
螺洲大桥中、南汊吹填要求在开工之日起30天内全部完成,每天填筑总方量约3400m3。
分两个工作面作业,从龙祥岛和南岸分别向塔礁洲吹填(即中汊从K3+010向K3+300方向吹填,南汊从K4+625向K4+406方向吹填,跨过170m钢栈桥后由K4+240继续吹填至K3+918)。
本次吹填工程所需砂约13.2万方,平均每天筑堤需砂590方,抛填砂3840方,共需40m³/h吹砂设备2套,500m³运(抛)砂船7艘,交通船1艘。
施工由1名副经理负责,并安排材料员1人,技术员2人,安全员1人,作业队12人。
4.2吹填范围
本次吹填工程被塔礁洲及钢栈桥分为三段,第一段从龙祥岛K3+010(M2)至K3+300(M7)(如图1中汊吹填施工平面图);第二段从塔礁洲K3+918(M20)至K4+240(S2)(如图2南汊吹填施工平面图);第三段从K4+400(S6)至南岸K4+625(S12)(如图3南接线吹填施工平面图)。
第一段范围从K3+010(M2)至K3+088(M3),吹填路基东边线距桥中心线23.36m,西边线距桥中心线24.5m(见中汊吹填施工断面1-1);从K3+088(M3)至K3+140(M4),吹填路基东边线距桥中心线由23.36m渐变为22.9m,西边线距桥中心线由24.5m渐变为21.1m(见中汊吹填施工断面1-1、1-2);从K3+140(M4)至K3+180(M5),吹填路基东边线距桥中心线22.9m,西边线由21.1m渐变为18.5m(见中汊吹填施工断面1-2、1-3);从K3+180(M5)至K3+280,吹填路基东边线距桥中心线22.9m,西边线距桥中心线18.5m(见中汊吹填施工断面1-3);从K3+280至K3+300(M7),吹填路基东边线距桥中心线由22.9m渐变为29m,西边线距桥中心线18.5m(见中汊吹填施工断面1-3、1-4)。
第二段范围从K3+918(M20)至K4+175(S1),吹填路基东边线距桥中心线22.9m,西边线距桥中心线18.5m(见南汊吹填施工断面2-1);从K4+175(S1)至K4+240(S2),吹填路基东边线距桥中心线由22.9m渐变为29m,西边线距桥中心线18.5m渐变为24m(见南汊吹填施工断面2-1、2-2)。
第三段范围从K4+400(S6)至K4+440(S7),吹填路基东边线距桥中心线由29m渐变为33.25m,西边线距桥中心线由28m渐变为31m(见南接线吹填施工断面3-1、3-2);从K4+440(S7)至K4+485(S8),吹填路基东边线距桥中心线由33.25m渐变为32.81m,西边线距桥中心线由31m渐变为37m(见南接线吹填施工断面3-2、3-3);从K4+485(S8)至K4+519(S9),吹填路基东边线距桥中心线32.81m,西边线距桥中心线由37m渐变为43m(见南接线吹填施工断面3-3、3-4);从K4+519(S9)至K4+553(S10),吹填路基东边线距桥中心线32.81m,西边线距桥中心线由43m渐变为50m(见南接线吹填施工断面3-4、3-5);从K4+553(S10)至K4+571,吹填路基东边线距桥中心线32.81m,西边线距桥中心线由50m渐变为60m(见南接线吹填施工断面3-5、3-6);从K4+571至K4+600(S11),吹填路基东边线距桥中心线32.81m,西边线距桥中心线由60m渐变为67m(见南接线吹填施工断面3-6、3-7);从K4+600(S11)至K4+625(S12),吹填路基东边线距桥中心线32.81m,西边线距桥中心线67m(见南接线吹填施工断面3-7)。
图1中汊吹填施工平面图
图2南汊吹填施工平面图
图3南接线吹填施工平面图
图4中汊吹填施工断面1-1
图5中汊吹填施工断面1-2
图6中汊吹填施工断面1-3
图7中汊吹填施工断面1-4
图8南汊吹填施工断面2-1
图9南汊吹填施工断面2-2
图10南接线吹填施工断面3-1
图11南接线吹填施工断面3-2
图12南接线吹填施工断面3-3
图13南接线吹填施工断面3-4
图14南接线吹填施工断面3-5
图15南接线吹填施工断面3-6
图16南接线吹填施工断面3-7
所有吹填标高均为5.5米,为了与钢栈桥衔接,与钢栈桥衔接位置便道顶标高为8.384m,需做出一个平缓的过渡。
4.3主要材料设备进场方法
吹填工作所用的材料主要有:
吹填用编织袋、定位钢管、砂、碎石、水泥、土工布、片石等。
砂主要采用海砂,根据每天需求量从海上运输至作业位置;片石等护坡材料待吹填陆域形成后统一由陆路运输至现场。
吹填所用主要设备及船机有抛砂船、砂石泵、交通船等,船机的进场作业需考虑潮位的影响。
第五章主要施工工艺及施工方法
5.1工艺流程及控制指标
5.1.1施工工艺流程图
总体施工工艺图(见图17)如下:
图17施工工艺流程图
5.1.2施工工艺方法
5.1.2.1测量放样
充填施工前先对编织袋的堤顶内边界及充填袋的铺设底边线定位,根据河床底标高来控制堆码充填袋的层数,不同水深充填袋堆码层数各不相同,袋装砂充填高度要做出相应的调整。
5.1.2.2筑堤基底处理
对于编织袋将要铺设区域要进行基底检查,要将有腐蚀性的及易将充填袋刮破的杂物要清理干净。
5.1.2.3固定桩定位
在吹填区域,沿充填袋堤心两侧距袋体脚距离约5m处施打一排Ф4.8×3.5的钢管作为定位标志杆,每根钢管长6m,采用人工打大锤定桩,入土深度2米,纵向间距为10m约为1/3充填袋长度。
将充填袋头、中间、尾采用尼龙绳固定在钢管上。
5.1.2.4充填袋加工与铺设
5.1.2.4.1充填袋加工
冲填袋的加工采用幅宽2m、3m、4m编织袋,幅宽方向与防护堤轴线垂直,其拼接缝线为锦纶线,拼缝处折叠三层,缝宽5cm,缝三道(先缝一道,折叠后再缝两道)。
缝制后强度不低于原土工布强度的70%;长度统一按30m制作。
充填袋加工后,其充填后的尺寸满足设计要求,应根据实测泥面高程沿纵向分段计算各层冲填袋的宽度、高度及纵向长度。
在每层冲填袋顶面和底面缝制土工带,每根土工带长500mm,宽50mm,纵向间距3m。
袋体在运输过程中采用外包土工布保护,防止出现破损或老化现象,如出现破损情况,及时采取补袋措施。
5.1.2.4.2充填袋铺设
水下冲填袋铺设时,采用人工配合交通船将充填袋固定在钢管上,底部三层充填袋尽量采用低潮位铺袋。
水上冲填袋采用人工铺设。
上、下层充填袋将土工带拴结固定。
按吹填厚度可分为不同的层数,各层编织袋组合见下图(图7充填袋铺设组合方式):
图18充填袋铺设组合方式
不同层数所需编织袋个数如下表:
层数
厚度(m)
累积编织袋个数
2m
3m
4m
1
0.8
1
0
0
2
1.6
1
1
0
3
2.4
1
1
1
4
3.2
2
2
1
5
4.0
3
2
2
6
4.8
3
3
3
7
5.6
4
5
3
8
6.4
5
6
4
根据各个断面铺设厚度与各断面间距,得出中、南汊所需2m宽编织袋93个,3m宽编织袋83个,4m宽编织袋52个。
充填袋铺设应符合下列要求:
(1)充填袋应沿防护堤轴线铺设,在横向为整体,上、下袋体应错缝长度不小于2.0m。
(2)充填后的两袋间不得贯通缝隙。
(3)铺设充填袋要控制坡角比为1:
1。
为防止出现贯通缝隙,后施工的充填袋在与前段接触面处,将充填袋多拖向前段侧约50cm,以便冲填时,与前段更好相接,如图8所示。
图19充填袋叠加方式
5.1.2.5吹填砂袋
阶梯式吹砂作业法:
第一段吹填完第一层后,吹填第二段第一层,回头再吹填第一段第二层,依次类推,循环前进施工(如图9砂袋吹填纵向顺序示意图)。
图20砂袋吹填纵向顺序示意图
每只充填袋的长度为30m,宽度根据施工要求进行设置;充填口布置在袋体表面,充填口数量按10㎡左右布置1个,管口直径25cm,充填完成后,必须将袋口系紧。
充填工序按照充填、逬浆、二次充填、袋内砂体厚度满足设计要求的次序进行,袋体充填饱满度控制在80%,充填厚度控制在0.8m左右,保证充砂平整、填实,逐层加高;袋体按平行于防护堤轴线分层铺设,堆叠整齐,上下袋体错缝铺设,同层袋相互挤压。
袋体逐层加高,杜绝局部堤段一次性加高两层。
吹填砂袋应满足以下要求:
(1)充填袋施工应采用水力充填法施工。
(2)充填袋的充满度应控制在80%以上,下层充填袋在固结度达到70%后,
可以进行上一层充填袋的施工。
(3)上、下层充填袋连接采用拴结固定,不允许用钢丝穿透袋布进行连接。
(4)充填袋加工后的尺度应符合要求,每个充填袋接缝不宜过多。
断面成
型后的外露部分最好不要有拼接缝。
(5)充填袋施工中不得长时间暴露日照,若超过15天,采用土工布进行覆
盖。
(6)施工周期较长,可能遭受潮水冲刷,面层防护及时跟进施工,要求滞
后不超过7天。
同时要求充填袋堤心暴露长度不超过50m。
(7)充填袋充填施工应符合下列要求。
a、应用高压水枪进行水力造浆,泥浆浓度宜为20%~45%。
b、充填应用泥浆泵进行,管路出口压力宜控制在0.2~0.3MPa。
(8)在施工中充填袋的袋体之间不得夹有淤泥。
5.1.2.6抛砂船抛砂
直接在运砂船上装皮带机,以最大速度抛砂。
在充填袋充填完一层后,即可以进行抛砂作业,保持抛砂顶面标高与充填袋充填顶标高一致。
5.1.2.7顶面清理平整
吹填至控制标高以后,用ZL50装载机对吹填范围的砂进行整平,人工将表面杂物清除干净。
5.1.2.8碎石面层铺设
在规划施工便道区域铺设30cm厚的碎石,铺设宽度为7.5m。
5.1.2.9碎石面层碾压
用18t压路机静压5遍,直至碎石面层形成。
5.1.2.10边坡护坡
堤体全部形成后再进行面层施工,防止被施工船舶、机械等对袋体的破坏。
对棱体外侧3m潮位以下抛石(即干砌片石),3m潮位以上浆砌片石以防护棱体、减轻风浪对棱体的淘刷及起镇压层作用,由于施工现场有时波浪较大,坡角区域采用散装碎石调坡。
在3m潮位以下采用干砌片石砌筑。
将片石整齐堆码。
砌筑时选用规格均匀的大片石,并应错缝相挤紧密,不松动。
砌石边缘应直顺,圆滑、牢固。
在3m潮位以上采用浆砌片石护坡至+5.0m标高,砂浆强度采用M10。
在砌筑前每一石块之前应用净水清洗干净并使其彻底饱和,垫层应保持湿润;所有石块均应座于新拌砂浆之上,在砂浆凝固前,所有缝应满浆,石块固定就位;砌体外露面的坡顶、边口选用较平整的石块并加以修整后方可进行砌筑;所有砌体均自下而上逐层砌筑,直至堤顶,护坡砌筑时应分段施工,砌筑时相邻段高差不大于1.2米,每隔20m设置一道沉降缝,沉降缝用沥青麻絮或其它防水材料填充。
5.1.3施工质量要求
(1)充填袋土工布技术要求
充填袋土工布>150g∕㎡。
设计要求充填袋采用聚丙稀编织土工布。
充填袋土工布技术要求:
项目
单位
指标
单位面积质量
g∕㎡
≥150
纵向抗拉强度
N∕50mm
≥1400
横向抗拉强度
N∕50mm
≥1250
纵横向断裂伸长率
%
<25
CBR顶破强力
N
≥2600
梯形撕破强度
N
≥450
等效孔径□90
Mm
0.08
垂直渗透系数
cm∕s
>0.003
(2)充填袋施工的允许偏差、检验数量和检验方法如下表
充填袋筑堤施工的允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
检验单元和数量
单元测点
检验方法
1
充填袋长度、宽度
±200
按冲填袋数量的10%抽检
2
用钢尺量
2
堤顶面高程
±100
每一断面(每10~20m一个断面)
1
用水准仪或GPS检查堤顶中部
3
堤顶轴线偏移
陆上500
1
用经纬仪或GPS测量
水下1500
1
5.2关键工序控制
1.测量放样必须准确,尤其要保证砂袋吹填的宽度和边坡的控制坡度,力求将误差降到最小限度。
2.边线控制:
使用GPS定位系统确定编织袋堤顶外边线及充填袋堤底坡脚边线,待以后周边航线深度不够需开挖时要注意边坡位置不允许开挖。
3.与钢栈桥的衔接:
在与钢栈桥衔接的地方注意控制好标高,与钢栈桥桥面标高要一致,并注意相应的放坡要求。
第六章质量保证措施及质量检验
1、原材料质量管理
各种原材料包括土工合成材料、黄砂、碎石、块石等必须产地明确,出厂合格证及质保书具全。
土工合成材料运输、仓储都采取必要的防老化措拖,避免日光直接照射。
水泥、砂、石子的保管要采取防雨水措施。
2、严格按工序作业
保证工程的总体质量。
隐蔽工程详细记录施工和工程质量情况。
对各分部分项工程由技术人员下发施工作业指导书,规范施工作业。
对施工过程中出现的质量问题,处理过程及遗留的问题都作详细记录。
3、填筑施工
清基按设计和规范要求进行,编织袋材料,加工均符合设计和规范要求,并采取一定防老化措施,如铺土或芦苇。
绝不允许有贯穿堤体的施工缝隙。
4、护坡
干砌片石交错有序,嵌砌紧密牢固,表面平整。
土工布铺设时布的纵向应与坝轴线垂直。
搭接部分宽度应为0.5m.。
浆砌片石砌筑时选取形状及尺寸较为合适的片石,尖锐突出部分敲除,竖缝较宽时,在砂浆中塞以小石块,砌缝宽度不大于2cm,砌筑过程中要注意选用较大、较平整的石块为外露面和坡顶、边口,石块使用时应洒水湿润,若表面有泥土、水锈先冲洗干净,尤其下层砌及角隅石不能偏小,砂浆要饱满,石缝以砂浆和小碎石充填,相邻高差不大于1.2m,各段水平砌缝一致。
5.工程监测
为保证堤坝施工质量,定时对堤体进行测量观测,。
第七章雨季保证质量及工期的措施
1、陆域填筑成中间高,两侧低,放破2%保证雨水自然排放。
2、沿线有五处排水、排污口,及时埋设涵管保证雨季排水畅通。
第八章施工进度计划
初定于6月20日开工,30天完成中、南汊所有吹填施工。
为确保本工程按期完工,我们将在施工期间采取如下措施:
(1)本工程严格按照全面质量管理的要求和工作程序开展各项工作,对各工序的工作质量严格把关,杜绝任何一次因施工质量问题而造成的返工和窝工。
全面推行施工进度网络图优化管理,以合理而详细的网络调度图、形象进度图和进度累计曲线等技术资料,作为指导、控制施工进度的客观依据。
(2)保证运砂船机的数量及运输方量,确保每天填筑不少于4400方。
(3)各岗位人员随时待命,合理调度,做到工序衔接紧凑。
(4)及时做好天气、潮位变化预报确保当天到场运砂船全部抛砂完毕。
(5)严格施工计划管理,生产调度会,解决施工中出现的各种矛盾,解决具体问题。
第九章主要人员安排
序号
工 种
人数
1
副经理
1
2
物资设备
1
3
安全员
1
4
技 术
2
5
测 量
4
6
电 工
1
7
吹填作业人员
12
8
合 计
24
第十章施工设备计划
根据本工程的实际情况,在满足施工进度、质量、工期的前提下,拟投入的施工机械设备见下表,所列设备均在开工前进入现场,视施工进度分期退场。
序号
机械或
设备名称
型号
规格
单位
数量
备注
1
吹砂设备
40m³/h
套
2
抛砂船往吹填区抛砂,吹砂设备直接从中吸砂往棱体中冲填
2
运砂船(带皮带机)
500t
艘
7
保证现场施工2艘
3
交通船
艘
1
4
挖掘机
Cat220
台
1
5
压路机
18t
台
1
第十一章主要材料及周转材料计划
根据施工进度计划安排,组织工程材料分期进场,并按规范及监理要求对其进行抽样检验,以满足工程施工的要求。
本项目所用的片石、砂浆及碎石垫层等材料均须经试验室抽检合格后方可投入使用,填缝材料均按要求进行采购。
主要工程材料使用计划表
序号
1
3
4
5
6
7
8
9
名称
吹填用编织袋
定位钢管
碎石
砂
水泥
石灰膏
片石
土工布倒滤层
2m宽
3m宽
4m宽
规格
>150g∕㎡
1350kg/m³
400g∕㎡
单位
个
个
个
根
m³
kg
kg
kg
m³
㎡
数量
93
83
52
60
942
132259
55890
10350
899
4600
2009年6月10日
40
30
20
60
314
44086
18630
3450
300
1533
2009年6月20日
40
30
20
0
314
44086
16200
3000
267
1333
2009年6月30日
13
23
22
0
314
44086
16200
3000
267
1333
详细材料见附表1及附表2,其方量断面图见附图1。
第十二章安全保证措施
12.1总体安全管理
认真贯彻执“安全第一,预防为主”的方针,加强施工生产安全管理工作,成立以项目经理为组长、书记、总工、生产副经理和专职安全员组成的安全领导小组,明确安全生产岗位责任“谁负责生产,谁负责安全。
”确定项目经理为安全第一责任人。
严格执行各项安全管理制度和操作规程。
施工现场各关键施工工段应挂安全警示标志和安全标语。
进入现场必须戴安全帽,严禁无证上岗,严禁酒后上岗,严禁违章指挥。
项目安全预控目标
现场作业人员培训
工艺流程危险点分析
制定安全措施、操作规程
不合格
安全技术交底
合格
实施工艺流程、按章操作
隐患整改
不合格
合格
总结、推广
安全保障检查程序
现场施工用电要合理布置,穿过道路处应将电缆架立一定高度,严防触电事故。
认真进行技术交底,在生产调度会和技术交底会上,要把安全生产作为首要工作进行布置。
加强安全教育,提高全员的安全意识,积极开展“安全周”宣传活动和“百日无事故”安全生产竞赛活动,项目部及时组织对各施工工段进行安全生产大检查,对安全隐患责令限期整改。
水上作业必须穿救生衣。
加强现场安全保卫工作,禁止闲杂人员进入施工现场。
施工现场及生活区应配置一定数量的灭火器,由专人负责,加强防火消防管理。
加强船舶、机械设备管理,杜绝重大机损事故的发生。
建立安全奖惩制度,教育职工严格执行安全规章制度,正确使用和管理个人安全防护用品。
12.2用电管理
(1)电缆应采用埋地或架空敷设,严禁沿地面明设,并应避免机械损伤和介质腐蚀。
埋地敷设或穿越道路埋设时,必须加钢套管保护。
电缆接头应牢固可靠,作绝缘包扎,保持绝缘强度,不得承受压力。
采取防雨和防其它损伤的措施,有醒