钢护筒施工方案1025.docx
《钢护筒施工方案1025.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢护筒施工方案1025.docx（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
钢护筒施工方案1025
珠海市洪鹤大桥HHTJ3标
钢护筒施工方案
编制：
审核：
审批：
中交第二航务工程局有限公司
珠海市洪鹤大桥HHTJ3标项目经理部
二〇一六年十月
1.概述
1.1工程概况
珠海市洪鹤大桥起点位于珠海市香洲区南屏镇洪湾，对接港珠澳大桥连接线、并与广澳高速珠海段及横琴二桥形成十字交叉，向西跨越洪湾涌、洪湾水道、磨刀门水道至鹤洲，终点与鹤洲至高栏高速公路相接，路线长9.654公里。
TJ3标主要施工内容包括半座磨刀门水道主航道桥（73+162+500/2=485m）、磨刀门水道辅航道桥（85+2*160+85=490m）、磨刀门水道引桥（20*60=1200m）。
1.2自然条件
1.2.1地质条件
据区域地质资料，桥位区基底岩石的地层年代为燕山期，主要为花岗岩和第四系沉积层。
场区第四系覆盖层主要为人工填土层、海陆交互相沉积层，第四系残积层，场地内发育的土层按自上而下的顺序依次描述如下：
人工填土层（Qml），厚度一般小于5m。
人工填土主要分布在地表及两岸大堤附近。
海陆交互相沉积（Qmc）层，由淤泥、淤泥质粘土、粉质粘土、粉砂、粗砂组成。
第四系残积（Qel）层，由粉质粘土及砂质粘性土组成。
勘察场地软土为海陆交互相沉积淤泥②-1及淤泥质粘土②-2，该层在场地内广泛分布。
其主要特征为：
天然含水量高，孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小，具有如下工程性质：
1）触变性：
即当原状土受到扰动后，破坏了结构连接，降低了土的强度或很快地使土变成稀释状态，易产生侧向滑动、沉降及基底形变等现象。
2）流变性：
软土除排水固结引起变形外，在剪应力的作用下还会发生缓慢而长期的剪切变形，这对基础的沉降有较大影响，对地基稳定性不利。
3）高压缩性：
软土属高压缩性土，极易因其体积的压缩而导致地面和建（构）筑物沉降变形，使基础沉降量过大。
4）低透水性：
因其透水性弱和含水量高，对地基排水固结不利，反映在基础沉降延缓时间长，同时，在加载初期地基中常出现较高的孔隙压力，影响地基强度。
5）低强度和不均匀性：
软土分布区地基强度很低，且极易出现不均匀沉降。
综上所述，由于软土工程性质较差，易引起路面沉降变形、支护结构失稳及桩孔缩径等，设计施工时应予以注意。
本工程淤泥层平均厚度约20m，淤泥质粘土平均厚约15m。
淤泥和淤泥质粘土物理力学性质统计见表1.2.1-1所示。
表1.2.2-1物理力学性质统计表
序号
天然含水量
天然密度
比重
孔隙比
饱和度
液限
塑限
塑性指数
液性指数
100-200kPa
抗剪强度
压缩系数
压缩模量
直接快剪
固结快剪
凝聚力
内摩擦角
凝聚力
内摩擦角
W
ρo
Gs
e
Sr
WL
WP
Ip
IL
a100-200
Es
C
Φ
C
Φ
%
g/cm3
%
%
%
%
MPa-1
MPa
kPa
“°”
kPa
“°”
淤泥②-1
统计件数
287
287
287
287
287
287
287
287
286
149
149
124
124
54
54
最小值
44.9
1.47
2.63
1.289
93
42.4
20.9
17.5
1.14
1.11
0.9
2
0.0
10
7.6
最大值
84.7
1.71
2.67
2.260
106
59.0
34.1
27.7
2.17
3.61
2.2
8
4.7
21
17.2
算术平均值
68.6
1.57
2.64
1.838
99
51.7
29.2
22.5
1.74
1.88
1.6
5
2.3
15
12.7
标准差
7.134
0.039
0.012
0.178
1.611
3.215
1.672
2.437
0.135
0.501
0.282
1.224
0.827
2.390
2.718
变异系数
0.104
0.025
0.004
0.097
0.016
0.062
0.057
0.108
0.077
0.266
0.179
0.261
0.363
0.164
0.215
修正系数
1.010
1.003
1.000
1.010
1.002
1.006
0.995
1.011
1.008
1.037
0.975
0.960
0.944
0.962
0.950
标准值
69.3
1.58
2.64
1.856
99
52.0
29.0
22.8
1.76
1.95
1.5
5
2.2
14
12.0
淤泥质粘土②-2
统计件数
209
209
209
209
209
209
209
209
209
100
100
95
95
54
54
最小值
40.8
1.61
2.65
1.100
92
41.2
18.3
16.9
0.94
0.65
1.9
6
2.9
14
12.8
最大值
58.2
1.79
2.71
1.595
100
48.8
27.3
23.4
1.77
1.30
3.2
13
6.4
22
17.8
算术平均值
48.4
1.71
2.69
1.331
98
43.5
25.5
18.0
1.27
0.97
2.4
9
4.8
18
15.5
标准差
3.594
0.032
0.010
0.092
1.775
1.326
0.861
0.746
0.142
0.139
0.268
1.969
0.817
2.262
1.322
变异系数
0.074
0.019
0.004
0.069
0.018
0.030
0.034
0.041
0.112
0.144
0.110
0.221
0.171
0.123
0.085
修正系数
1.009
1.002
1.000
1.008
1.002
1.003
0.996
1.005
1.013
1.025
0.981
0.961
0.970
0.971
0.980
标准值
48.9
1.72
2.69
1.341
98
43.6
25.4
18.1
1.29
0.99
2.4
9
4.6
18
15.2
1.2.2水文
磨刀门是西江干流的主要出海口，其泄流量和输沙量均居珠江八大口门之首位，26.6%的径流量由此宣泄入海，是珠江流域的重要泄洪口门。
磨刀门水道自斗门莲溪镇螺洲溪入珠海市境内，至横琴石栏洲入海，珠海市境内全长42km，主河槽标高约-9.0m～-11.0m，平均坡降3.06‰。
磨刀门水道上游段水道比较顺直，弯曲系数约为1.0～1.1，河宽800～1200m；中游（螺洲山咀至天生河口）水道平面形态较为复杂，左岸有中山神湾水道汇入，河宽增加到4000m，相继浮现大排沙、磨刀沙、竹排沙等江心洲；下游段河势又趋平顺，河宽保持在2000m左右，河中浮露二排沙、三排沙两个沙洲，左岸先后有前山水道、洪湾水道（马骝洲水道）分流入澳门水域，右岸有天生河、鹤洲水道分流入白龙河出海。
其中洪湾水道河宽500m，是磨刀门水道重要的泄洪通道，也是粤西通往港、澳的重要航道。
1.2.3气象
（1）区域气候特征
①气温：
年平均气温22℃；极端最高气温38.5℃；极端最低气温1.7℃；历年日最高气温≥35℃年平均出现天数2.9天。
②降水：
珠海地区不但降雨量多，且强度大、分布不均。
年平均暴雨（日降雨量50≥毫米为暴雨）10～11次，均集中在前、后汛期雨季，其中5、6、8月暴雨最多。
历年中，一日间最大降雨量为393.7毫米（1966年6月12日）。
③风速：
香洲地区历年平均风速为3.1米／秒，定时最大风速大于40米／秒（1983年9月9日的台风）。
各岛屿的平均风速一般较大陆地区大，年平均风速为6.5米／秒，尤其在10月至次年3月，各月平均风速均大于7.4米／秒。
（2）主要灾害性天气
项目所在地主要灾害性天气有：
台风、暴雨、冷空气、强风和寒露风等。
其中，台风具有强度强、频率高、灾害重，是对工程设计、建设和营运最具威胁的自然灾害之一。
珠海市地处台风多发地区，每年4～11月为台风影响期，6～9月为台风盛行期。
据1993～2003年资料统计，对珠海市有一般影响的台风29次，平均每年3次，最多年份5次；对珠海市有严重影响的台风（在珠海附近登陆）13次，平均每年1.3次，最多年份4次。
1.2.4潮汐
珠海市海区潮汐主要是太平洋潮波经巴士海峡和巴林塘海峡传入以后，受地形、河川泾流、气象因素的影响所形成，属不正规半日潮，出现潮汐日不等现象，即在一个太阳日內有两次高潮和两次低潮，而且相邻的高潮或低潮的潮位和潮时不相等。
全市各站的年平均潮差均为1米左右，属弱潮河口。
由于河道地形、潮波因素影响，海区潮汐的涨潮历时不相等。
在珠江口附近，涨潮平均历时约5个小时30分，落潮平均历时约7个小时。
沿口门河道上溯，如马口（西江）落潮平均历时达9个小时，涨潮平均历时只有4个小时30分。
在外伶仃和担杆岛，涨潮平均历时则大于落潮平均历时。
又由于天文因素和摩擦力影响而发生潮间隙，即月中天时与高潮时的相差时间。
在万山群岛等岛屿，高潮间隙7个小时30分-9个小时30分，而海岸附近则为10个小时左右。
珠江各口门，实测最高潮位一般为2.0~2.5m。
沿海岛屿如三灶、横琴等地，最高潮位为1.50~2．00m，而最低潮位为-1.80~-2.00m。
三灶站各频率设计潮位值见表1.2.3-1所示。
表1.2.3-1各级频率潮（水）位表（黄海高程）
站名频率
0.33%
0.5%
1%
2%
5%
10%
20%
三灶
3.59
3.43
3.15
2.87
2.50
2.22
1.94
灯笼山
3.05
2.94
2.76
2.57
2.32
2.13
1.93
1.3钢护筒概述
本工程主桥9#主墩布置24根直径2.8m的钻孔灌注桩基础，河床标高约-4m，设计图纸中采用φ3000*22mm钢护筒，承台以下钢护筒长度40m，底标高-52m，顶标高-12m，入泥约48m；临时钢护筒顶标高+4.5m，尺寸为φ3000*16mm，长16.5m。
辅航道桥12-14#主墩布置18根直径2.2m的钻孔灌注桩基础，河床标高约-7.2m（以14#墩为例），设计图纸中采用φ2500*20钢护筒，承台以下钢护筒长度45m，底标高-58m，顶标高-13m，入泥约50.8m；临时钢护筒顶标高+4.5m，尺寸为φ2500*16mm，长17.5m。
引桥及辅墩和边墩布置8根直径1.8m或8根直径2.2m的钻孔灌注桩基础，河床标高-6.7m～2.1m，底标高-44m～-62m，钢护筒顶标高+4.5m，设计图纸直径2.2m桩基采用φ2500*20mm钢护筒，设计图纸直径1.8m桩基采用φ2100*16mm钢护筒，承台以下钢护筒长度51m（34#墩为例），底标高-55m，顶标高-4m，入泥约55.1m；临时钢护筒顶标高+4.5m，尺寸为φ2100*14mm，长8.5m。
参见表1.3-1。
表1.3-1钢护筒参数表
墩号
护筒顶标高
护筒底标高
承台底标高
河床标高
护筒规格
结构用钢护筒长度（m）
结构用钢护筒重量（t）
临时用钢护筒长度（m）
临时用钢护筒重量（t）
护筒
长度（m）
入泥
深度（m）
根数
单根重量（t）
9
4.5
-52
-12
-4
φ3000*22
40
64.8
16.5
20.1
56.5
48
24
84.9
10
4.5
-43.6
-8.6
-2.4
φ2500*20
35
42.7
13.1
12.8
48.1
41.2
8
55.5
11
4.5
-45.1
-10.1
-5.8
φ2500*20
35
42.7
14.6
14.3
49.6
39.3
8
57.1
12
4.5
-57
-12
-6.9
φ2500*20
45
54.9
16.5
16.2
61.5
50.1
18
71.1
13
4.5
-58
-13
-7.8
φ2500*20
45
54.9
17.5
17.1
62.5
50.2
18
72
14
4.5
-58
-13
-7.2
φ2500*20
45
54.9
17.5
17.1
62.5
50.8
18
72
15
4.5
-56.5
-11.5
-7
φ2500*20
45
54.9
16
15.7
61
49.5
8
70.1
16
4.5
-61.5
-10.5
-6.7
φ2100*16
51
41.8
15
10.8
66
54.8
8
52.6
17
4.5
-61
-10
-5.7
φ2100*16
51
41.8
14.5
10.4
65.5
55.3
8
52.3
18
4.5
-60.5
-9.5
-5.6
φ2100*16
51
41.8
14
10.1
65
54.9
8
51.9
19
4.5
-60.5
-9.5
-5.4
φ2100*16
51
41.8
14
10.1
65
55.1
8
51.9
20
4.5
-60
-9
-4.8
φ2100*16
51
41.8
13.5
9.7
64.5
55.2
8
51.5
21
4.5
-59.5
-8.5
-4.6
φ2100*16
51
41.8
13
9.4
64
54.9
8
51.2
22
4.5
-59
-8
-3.9
φ2100*16
51
41.8
12.5
9
63.5
55.1
8
50.8
23
4.5
-60.5
-9.5
-5.7
φ2100*16
51
41.8
14
10.1
65
54.8
8
51.9
24
4.5
-59
-8
-3.7
φ2100*16
51
41.8
12.5
9
63.5
55.3
8
50.8
25
4.5
-58
-7
-2.9
φ2100*16
51
41.8
11.5
8.3
62.5
55.1
8
50.1
26
4.5
-56.5
-5.5
-1.6
φ2100*16
51
41.8
10
7.2
61
54.9
8
49.
27
4.5
-56
-5
-1.1
φ2100*16
51
41.8
9.5
6.8
60.5
54.9
8
48.7
28
4.5
-56
-5
-0.8
φ2100*16
51
41.8
9.5
6.8
60.5
55.2
8
48.7
29
4.5
-55.5
-4.5
-0.6
φ2100*16
51
41.8
9
6.5
60
54.9
8
48.3
30
4.5
-55.5
-4.5
-0.5
φ2100*16
51
41.8
9
6.5
60
55
8
48.3
31
4.5
-55.5
-4.5
-0.3
φ2100*16
51
41.8
9
6.5
60
55.2
8
48.3
32
4.5
-55.5
-4.5
-0.3
φ2100*16
51
41.8
9
6.5
60
55.2
8
48.3
33
4.5
-56.5
-5.5
-1.3
φ2100*16
51
41.8
10
7.2
61
55.2
8
49
34
4.5
-55
-4
0.1
φ2100*16
51
41.8
8.5
6.1
59.5
55.1
8
47.9
35
4.5
-56
-1
2.1
φ2100*16
55
45.1
5.5
3.9
60.5
58.1
8
49.1
2、施工准备
2.1技术准备
在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，学习钢护筒施工专项施工技术，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对参加钢护筒沉放的管理人员、技术人员和工人进行上岗前全员技术培训和质量意识教育、技术交底和应知应会教育，对于主要工种，如起重、组装工、焊工等进行特殊培训和考试，实行持证上岗制度。
2.2设备选型
2.2.1振动锤
1）钢护筒重量：
2）振动锤按激振力P〉土的侧摩阻力R进行选择，激振力可按下试计算：
表2.2.1-1工程地质和相关参数表
编号
土层
桩侧土的摩阻力标准值（kPa）
层厚（m）
地勘孔编号
护筒规格
单根护筒重量（t）
备注
②-1
淤泥
12
18.4
DZ9-1
φ3000*22
85
φ3m钢护筒以9#墩为例
②-2
淤泥质黏土
24
14.8
④-2
粗砂
70
9.4
③
粉质粘土
60
5.4
②-1
淤泥
12
16.7
DZ15-1
φ2500*20
71
φ2.5m钢护筒以15#墩为例
②-2
淤泥质黏土
24
9.6
④-1
粉砂
40
2.7
④-2
粗砂
70
8.4
③
粉质粘土
60
12.1
②-1
淤泥
12
26.5
SZD12
φ2100*16
48
φ2.1m钢护筒以34#墩为例
②-2
淤泥质黏土
24
17.2
④-2
粗砂
70
10.5
③
粉质粘土
60
0.9
9#主墩钢护筒总长56.5m，入泥深度48m，根据地质勘探资料（DZ9-1）显示，进入淤泥层约18.4m，进入淤泥质粘土按14.8m，进入粗砂层9.4m，进入粉质粘土5.4m考虑，代入公式得：
经计算得出振动锤额定激振力需大于3089KN，选用ICE360振动锤可满足施工要求。
辅墩及边墩（以15#墩）作为计算，钢护筒总长度61m，入泥深度49.5m，根据地质勘探资料（DZ15-1）显示，进入淤泥层约16.7m，进入淤泥质粘土按9.6m，进入粉砂层2.7m，进入粉质粘土12.1m，进入粗砂层8.4m考虑。
代入公式得：
经计算得出振动锤额定激振力需大于2049KN，选用DZJ-300振动锤可满足施工要求。
引桥（以34#墩）作为计算，钢护筒总长度59.5m,入泥深度55.1m，根据地质勘探资料（SZD12）显示，进入淤泥层约26.5m，进入淤泥质粘土17.2m，进入粗砂层10.5m，进入粉质粘土0.9m考虑。
代入公式得：
经计算得出振动锤额定激振力需大于1794KN，选用DZJ-240振动锤可满足施工要求。
表2.2.1-2ICEV360型液压振动锤性能参数表
振动锤型号
ICEV360型液压振动锤
偏心力矩
150kg.m
最大激振力
3203kN
最大上拔力
2224kN
重量
16363kg
尺寸（长×宽×高）
3607mm*660mm*2515mm
系统振幅
2.1mm
动力柜发动机功率
990HP/2100RPM
动力柜重量
11000kg
动力柜尺寸（长×宽×高）
4724mm*2083mm*2440mm
液压夹头重量
1700kg
表2.2.1-3DZJ-300振动锤性能参数表
振动锤型号
DZJ-300振动锤
功率（Kw）:
300
偏心力矩（Nm）:
2164
激振力（Kn）:
0-2185
转速（r/min）:
0-960
振幅（Mm）:
0-18.7
最大拔桩力（Kn）:
686
长（m）:
2.2
宽（m）:
2.2
高（m）:
3.5
重量（kg）:
15000
表2.2.1-4DZJ-240振动锤性能参数表
振动锤型号
DZJ-240振动锤
功率（Kw）:
240
偏心力矩（Nm）:
1804
激振力（Kn）:
0-1822
转速（r/min）:
0-960
振幅（Mm）:
0-12.2
最大拔桩力（Kn）:
588
长（m）:
2
宽（m）:
1.9
高（m）:
3.5
重量（kg）:
14500
2.2.2浮吊
水上起重选用150t浮吊，能够满足施工要求，其主要起重性能见表：
表2.2.2-1150t浮吊性能参数表
2.2.3履带吊
辅墩及边墩选用100t履带吊，能满足施工要求，其主要起重性能见表：
表2.2.3-1100t履带吊工作性能表
引桥选用80t履带吊，能满足施工要求，其主要起重性能见表：
表2.2.3-280t履带吊工作性能表
2.3钢护筒制作与运输
2.3.1钢护筒的制作
2.3.1.1钢板下料、加工、划线、号料和切割
钢板下料、加工、划线和号料应根据工艺要求预留制作和电焊收缩的余量、以及切割、开坡口等加工余量。
号料前应验明材料规格，钢材型号。
合理排料，提高材料利用率。
气割前应将钢材切割区域表面的铁锈，污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。
号料时划出检查线及中心线、弯曲线，并注明接头处的字母及焊缝代号等。
2.3.1.2矫正
矫正时的加热温度控制在700~800℃，矫正后必须缓慢冷却。
矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤。
划线痕深度不得大于0.5mm。
2.3.1.3钢板边缘加工
钢板边缘加工的切削量不应小于2mm。
采用数控切割机进行下料、开坡口，边缘加工允许偏差直线度为l/3000且不大于2mm。
对接接头安装错边量允许偏差为t/10，且不大于3mm，对接接头间隙允许偏差为±1mm。
焊缝坡口的尺寸应按工艺要求进行，坡口角度允许偏差为±5°，留根允许偏差为±1mm，间隙允许偏差为±1mm。
2.3.2.4卷板
卷板前应熟悉图纸、工艺、精度、材料性能等技术要求。
检查钢板的外形尺寸，坡口的形式与尺度，装配及焊接收缩余量和样板的正确性，以及检查划制的板料中心线、检验线的正确性等。
对中将四面开好坡口的板料置于卷板机上滚弯时，为了防止歪扭，应将板料对中，使板料的纵向中心线与轴轮线保持严格的
升级会员 