2#墩钢围堰下水、浮运定位方案0322.doc

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商合杭铁路芜湖长江公铁大桥SHZQ-1标2#墩钢围堰下水、浮运、定位施工方案

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目录

1编制依据、编制范围

（1）

1.1编制依据

（1）

1.2编制范围

（1）

2工程概况

（1）

2.1工程概况

（1）

2.1.1设计情况

（2）

2.1.2主要工程数量

（2）

2.2工程地质（3）

2.2.1岩土体特征（3）

2.2.2岩土力学特性（3）

2.3地形、地貌（5）

2.4气象水文条件（5）

3施工部署（6）

3.1工期计划（6）

3.2施工人员配置（6）

3.3施工机械配置（8）

3.4材料供应计划（9）

4施工方案（10）

4.1方案概述（10）

4.2钢围堰下水方案（10）

4.2.1下水流程（11）

4.2.2施工前准备（11）

4.2.3后拉缆及地锚布置（12）

4.2.4底托板包边、悬挂（13）

4.2.5气囊布置（14）

4.2.6围堰下水（15）

4.2.7可能出现问题及应对措施（18）

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥SHZQ-1标2#墩钢围堰下水、浮运、定位施工方案

4.3钢围堰浮运方案（19）

4.3.1施工前准备（19）

4.3.2计划作业时间（19）

4.3.3钢围堰浮运方案（19）

4.3.4可能出现问题及应对措施（21）

4.4钢围堰定位方案（22）

4.4.1钢围堰定位系统设置（22）

4.4.2定位船设置（22）

4.4.3定位系统锚碇设置（22）

4.4.4抛锚定位（23）

5安全质量保证措施（26）

5.1浮运注意事项（26）

5.2定位注意事项（27）

5.3安全质量注意事项（27）

6环保、文明保证措施（28）

7工期保证措施（29）

8节能减排措施（29）

9附件（29）

1编制依据、编制范围

1.1编制依据

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥设计文件及地质、水文等资料

《商合杭铁路芜湖长江公铁大桥2#墩围堰施工设计图》

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《公路桥涵施工技术规范》

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

《路桥施工计算手册》

《中华人民共和国内河避碰规则》

《长江下游分道航行规则》

《长江安徽段船舶定线制规定》（2010）

1.2编制范围

本方案适用于商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥2#墩钢围堰底节下水、浮运、定位施工。

2工程概况

2.1工程概况

芜湖长江公铁大桥主桥为（99.3+238+588+224+85.3）m双塔双索面高低塔钢箱钢桁结合梁斜拉桥,全长1234.6m。

图2-1主桥立面布置图

主桥墩号为0#~5#墩,其中0#、5#墩为边墩,1#、4#墩为辅助墩,2#、3#墩为主墩。

受芜湖机场飞行净空限制,主塔采用两岸高低塔不对称布置,2#主塔塔顶高程为+141.5m,3#主塔塔顶高程为+125.0m。

斜拉索下端锚固于主梁下弦。

无为侧0#墩旁2个节间钢梁为无索区。

芜湖侧4#、5#墩间6个节间钢梁均为无索区。

塔、梁之间设竖向支座,纵向设置阻尼器。

2.1.1设计情况

2#主塔墩基础采用先围堰后平台的施工方案,围堰既是承台施工的挡水结构,同时也是钻孔桩施工的平台。

本工程围堰为圆端形双壁围堰结构,平面尺寸为71.2m×35.0m,壁厚2.0m,总高为37.1m。

侧板竖向分三节加工制造,底节高度为17.0m,第二节高为14.9m,顶节为单壁结构,高5.2m。

围堰设计的最大设防水位+10.5m,围堰顶高程为+11.0m,抽水水位不高于+8.5m。

抽水时,围堰内外水头差不大于36.4m。

壁仓内填充17.9m高C30水下混凝土,单壁水头差不大于10m。

围堰封底混凝土高度为5.1m。

围堰底高程-26.1m,承台底高程-21.0m,承台顶高程-13.5m,承台混凝土分两次浇注,单次浇筑高度为3.5m/4m。

图2-2底节钢围堰立面布置图

图2-3底节钢围堰平面布置图

2.1.2主要工程数量

底节钢围堰由双壁侧板、底隔舱、底层内支架等组成,围堰内设置两道横桥向底隔舱,底隔舱下设置底托架,作为围堰下水时的支撑。

其工程数量见表“2-1底节钢围堰材料汇总表”。

表2-1底节钢围堰材料汇总表

2.2工程地质

2.2.1岩土体特征

覆盖层:

桥址区水域覆盖层为第四系全新统冲积层,发育厚度从无为岸向芜湖岸方向逐渐变薄,近无为岸最厚处约30m,近芜湖岸基岩则直接裸露于水底。

覆盖层岩性主要为冲、洪积稍密~中密状粉、细砂,少量中~粗砂,底部发育有薄层细圆砾土。

基岩:

场区基岩主要为燕山期（δομ53?

1b）侵入的火成岩（闪长玢岩）及三叠系中晚期黄马清群（T2+3hq2）陆相沉积碎屑岩后因火山岩侵入而形成热液接触变质岩（角岩、角岩化砂岩、角岩化砂质泥岩）。

另外,局部地段发育有因后期断裂错动、挤压而形成的构造岩类（破裂岩、构造角砾岩）。

2.2.2岩土力学特性

桥址区第四纪土层的力学特性参数见“表2-2岩土力学特性参数表”。

表2-2:

岩土力学特性参数值

2.3地形、地貌

芜湖长江公铁大桥桥位通过区为长江中下游冲积平原,主要为长江一级阶地,芜湖岸零星发育有二级阶地。

地势总体趋势芜湖岸高、无为岸相对低,无为岸高程4.5~5.1m,芜湖岸高程7.2~9.5m（黄海高程）;无为岸地表主要为农田、蔬菜大棚、民房,少量沟塘,大堤间江面宽约1.7km,芜湖岸地表则大多为城市居民区及道路,引桥基本沿着早期既有的火车轮渡线展布,沿线穿越长江路、银湖路二条城市干道。

2.4气象水文条件

芜湖市中心地理座标为东经119度21分、北纬31度20分,属亚热带湿润季风气候,温和湿润,光照充足,雨量充沛,四季分明。

年平均气温为16℃,一月平均气温2.9℃,极端最低气温-13.1℃（1969年2月6日）,七月平均气温28.7℃,极端最高气温为41℃（1934年7月14日）,气温高于35℃有18天。

芜湖年平均降水量1195.5mm,全年平均降水128天。

年最大降水量为1906.5mm（1954年）,年最小降水量为565.7mm（1978年）。

日最大降水量为317.5mm（1905年4月19日）。

4~8月降水量约占全年降水量62.4%。

芜湖常年主导风向为东风,夏季多偏南风,冬季多偏北风。

7、8、9三个月受台风影响时最大风速24m/秒,平均风速2.6m/秒。

桥址河段水位受长江径流与潮汐双重影响,主要受长江径流控制,一般每年5~10月为汛期,11月至次年的4月为枯季,水位每日两涨两落,为非正规半日潮型,涨潮历时3个多小时,落潮历时8个多小时,水位年内变幅较大。

3施工部署

3.1工期计划

依据商合杭铁路芜湖长江公铁大桥SHZQ-1标总体施工进度计划要求2#墩主墩钢围堰施工时间为:

2015年4月5日开始至2015年4月16日完工。

具体工期计划安排如下表所示:

表3-12#墩钢围堰下水、浮运、定位计划表

3.2施工人员配置

为保证施工过程各工序能有序进行,钢围堰下水、浮运、定位施工由第一架子队负责,架子队受项目部领导,物资和试验统一由项目部管理,现场配备足够的管理人员及劳动力。

架子队设队长1名、技术负责人1名、技术人员2名、调度2名、测量员4名,下设2个作业工班,分别为钢围堰下水作业工班、钢围堰浮运、定位作业工班,各工班配备专业技术工人。

现场人员具体配备见“表3-2钢围堰下水、浮运、定位施工人员配置表”。

表3-2钢围堰下水、浮运、定位施工人员配置表

依据2#主墩钢围堰下水、浮运、定位三道工序,施工现场人员安排如“表3-3、表3-4、表3-5”所示:

表3-3钢围堰滑移下水现场人员组织表

表3-4钢围堰浮运人员组织表

表3-5钢围堰定位人员组织表

3.3施工机械配置

2#墩钢围堰下水、浮运、定位施工机械配置见下表:

表3-62#墩钢围堰下水施工机械设备配置表

表3-72#墩钢围堰浮运施工机械设备配置表

表3-82#墩钢围堰定位施工机械设备配置表

3.4材料供应计划

按照工期计划,主要材料供应计划见表“3-9主要材料月供应计划表”。

表3-9主要材料月供应计划

4施工方案

4.1方案概述

2#墩底节钢围堰在芜湖大江船厂制造,利用船厂内现有组拼场和下水坡道进行围堰组拼与下水施工。

围堰采用气囊法滑移下水,即利用气囊充气后将钢围堰托起,依靠其自重分力下滑的方法使围堰前行,至江边约10m时解除控制拉缆,围堰加速下滑,快速入水。

围堰入水自浮稳定后,利用拖轮拖运至深水区后解除托板,沿规定路线缓慢浮运至墩位处。

2号主墩底节钢围堰浮运至预定位置后,通过锚碇系统精确定位。

插打定位钢护筒,围堰挂桩形成钻孔平台,进行钻孔桩施工,钻孔桩施工完成后,拆除钻机,解除定位桩与围堰底节内支撑之间的联结;抽水、利用吊挂系统拆除围堰挂桩系统,围堰自浮于水中。

利用浮吊水上接高围堰,围堰下沉着床至设计标高,封底,围堰内抽水,在无水状态下施工承台和主塔墩身。

4.2钢围堰下水方案

4.2.1下水流程

图4-12#墩钢围堰下水工艺流程

4.2.2施工前准备

围堰预计下水时间为2015年4月,根据以往的水文资料分析,下水时水位约为+3.5m（取自中华人民共和国长江海事局近三年芜湖港口水情统计表）,此时水岸线往江中延伸约45m,则实际滑道长度约为55m左右。

根据围堰下水过程计算分

析,距岸边60m以外,围堰最大吃水深度为8.463m,为安全考虑,围堰下水区域水深不得小于10m。

当围堰完全自浮时,吃水深度为4.97m,底托板脱落后,围堰吃水深度为4.59m。

通过计算需对现有坡道进行重新调整,围堰下河坡道共分为三段,围堰后端根据地形设置1:

38的坡道（坡度2.63%）,长度约60m,中间设置1:

15的坡道（坡度6.67%）过渡,长度30m,前端设置1:

10的坡道（坡度10%）,长度15m。

并在设计上要求坡道承载力应为气囊工作压力的2倍以上。

坡道前端离水面高差为0.4m。

围堰下河前,围堰重心布置于1:

38的坡道上,如下图所示:

图4-22#墩底节钢围堰下水布置图

围堰下水与浮运计算详见附件。

为保证钢围堰下水过程和航行过程中的安全,确保万无一失,应对下水滑道周围的水域和所经的航路事先由测量船做一次地毯式的扫描,选择最佳航路及增加施工人员、水手对下水滑道周围水域的了解。

并申请芜湖海事局派海巡艇及交管中心VTS全程护航监控,疏航以策安全。

4.2.3后拉缆及地锚布置

为保证围堰在滑道能够进行转向和向前移动,并能控制围堰下滑的速度和大致方向,需要在围堰上设置后拉缆。