水上钢管桩施工方案.docx
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水上钢管桩施工方案
1、工程概况
镇江新区金港大道至扬中快速通道工程，为扬中至镇江直达通道〔夹江大桥与其连接线〕，项目路线起自金港大道与大姚线相交处，以直角跨过长江夹江，跨过夹江后继续向东北，绕过天意生物能源XX，穿过华扬新村四区，顺接已建外环南路，终点桩号K6+036.154，路线全长6.036km。
桥梁全长2235.1m，桥梁起点里程：
K1+878.9，终点里程：
K4+114.0。
路线基本呈南-东北走向。
跨江大桥主跨采用75+4×125+75m变截面预应力混凝土连续箱梁，桥长650m。
为进行水中墩施工，拟分别从扬中、镇江长江大堤向江中搭设钢栈桥，桥面宽度7m。
20#墩和21#墩之间预留临时通航孔。
镇江侧长江大堤里程桩号为K2+580，扬中侧长江大堤里程桩号为K3+400。
2、编制依据
〔1〕现场踏勘所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况与施工环境等调查资料；
〔2〕国家与地方关于安全生产与环境保护等方面的法律法规；
〔3〕《钢结构设计规范》；
〔4〕为完成本工程拟投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源；
〔5〕镇江新区金港大道至扬中快速通道工程〔K1+879.900-K6+036.154〕全长4.156公里施工图设计〔共七册〕。
〔6〕XX省交通规划XXXX提供的地质资料。
〔7〕《中华人民共和国内河交通安全管理条例》〔国务院[2002]第355号令〕；
〔8〕《中华人民共和国内河避碰规则》〔交通部令[1991]30号〕；
〔9〕《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》〔交通部令[1999]第4号；
〔10〕《中华人民共和国海事行政许可条件规定》〔交通部令20XX第1号〕；
〔11〕《中华人民共和国防止船舶污染内河水域环境管理规定》〔交通部令[2005]11号〕；
3、钢栈桥设计
钢栈桥与主桥中心线平行，钢栈桥中心线距主桥中心线26.05m，桥面为平坡。
钢栈桥采用型钢组合结构形式，桥面宽7.5m，标准跨径12m。
采用φ800×10mm钢管桩作为基础；主横梁采用双拼560型工字钢；采用321型贝雷片，贝雷片下部设加强弦杆。
纵向设8片，每两片间距90cm，贝雷片用支撑架连接；横向分配梁采用双拼25槽钢，纵向间距1.5m；纵向分配梁采用14#工字钢，间距30cm布置；桥面板采用厚度10mm厚钢板，钢板宽度7.4m。
桥面护栏采用φ48×3.5mm钢管，护栏高度1.2m。
竖杆间距1.5m设置，焊接在桥面板上，焊缝应满焊，高度不小于3mm。
横杆设3排，每排间距0.4m。
护栏的竖杆、横杆连续刷上红白相间的警示反光油漆。
钢管桩采用沥青防腐，其他钢结构采用油漆防腐。
图3-1钢栈桥结构图：
4、资源配置
设备、人员进场后，须由工程部进行现场核查，并将船只、设备、人员证书备齐，经检查证书有效后，方可开工。
4.1机械设备安排
表4-1机械设备一览表
机械名称
规格
单位
数量
起重船
150t
艘
1
拖轮
艘
1
抛锚挺
艘
1
定位驳
艘
2
电焊机
DC直流
台
3
振动锤
DZ90
台
1
切割割具
乙炔氧气割枪
套
2
经纬仪
J1级
台
2
水准仪
台
1
4.2劳动力安排
表4-2劳动力计划
序号
工种
单位
数量
备注
1
管理人员
人
2
2
船长
人
1
船员适任证书
3
船员
人
5
船员适任证书
4
电焊工
人
2
持证上岗
5
电工
人
1
持证上岗
6
普工
人
5
4.3起重船
采用150t浮吊，配备DZ90振动锤插打钢管桩。
图3-2150t起重船
150t起重船基本参数表（表3-1）
项目
指标
总长*型宽*型深
46m*17m*2.8m
空载吃水/满载吃水
0.979m/1.6m
空载排水量
814.28吨
满载排水量
1032.4吨
锚设备
右艏锚
霍尔锚
3吨
左艏锚
霍尔锚
2吨
艉锚
霍尔锚
1.5吨
艉锚
霍尔锚
1.5吨
锚机
4台JM8L电动卷扬机，15KW
锚链
4条，直径12mmAM1级链钢锚链
工作锚抛锚长度
60m
1#发电机组
机组功率：
120KW
2#发电机组
机组功率：
24KW
起重船起重能力参数表（表3-2）
主钩
吊杆前倾角度
65°
60°
55°
50°
45°
起重量〔吨〕
200
150
120
80
50
跨距〔米〕
13
15
18
21
25
吊钩至水面高度〔米〕
30
28
25
21
19
副钩
起重量〔吨〕
80
60
45
35
30
跨距〔米〕
18
21
25
30
35
吊钩至水面高度〔米〕
36
34
32
30
28
5、钢管桩工程量与工期安排
5.1钢管桩工程量表
5.2钢管桩施工工期安排
扬中侧栈桥与江中21#、22#墩平台钢管桩施工时，临时航道设于夹江南侧，通航位置如图所示，双向通航，航道净宽大于150m。
计划工期20XX4月15日至20XX5月15日。
20#墩平台与栈桥钢管桩施工时，下行船临时通航孔位于18#、20#墩之间，航道净宽大于70m；上行船临时通航孔位于22#和23#墩之间，航道净宽大于70m。
计划工期20XX5月16日至20XX6月20日。
镇江一侧钢栈桥与18#、19#墩平台钢管桩施工时，下行船临时通航孔位于20#、21#墩之间，上行船临时通航孔位于22#、23#墩之间，通航净宽均为大于90m。
计划工期20XX6月21日至20XX6月30日。
6、钢管桩施工方案
6.1设计方案
6.2施工工艺框图
6.3施工前期准备
1、工程船由起重船、拖轮、交通船组成，在进入施工现场前，备足燃料、物料，对船只、振动锤等设备进行检查维护，确保正常使用。
2、施工船进场后，向扬中海事处上报船舶与船员相关资料，申请临时停泊区。
配合扬中航道处设置航标，请求镇江海事局派警戒艇值班。
3、根据钢栈桥设计图纸，计算出钢管桩中心坐标，根据陆上测站，计算出全部钢管桩中心点前方交会定位使用时的水平方向角。
供施工时测量定位使用。
检查经纬仪，并进行校正，确保处于正常工作状态。
4、在每根钢管桩上划上明显的每米刻度线，桩顶向下3m范围内划上每10cm刻度线。
6.4钢管桩进场
1、钢管桩运输
钢管桩加工厂由龙门吊出运吊装落驳，拖运至打桩现场。
钢管桩落驳顺序按先中间后两边的顺序对称装船，交错叠成梯形。
考虑到钢管桩重量大、易滚动且表面涂有防腐层，在驳船甲板上设置8道型钢底座和稳桩支架，与钢管桩接触面贴有1层20mm厚的橡胶皮，每层钢管桩间用宽500mm厚20mm的橡胶皮隔开，最后用Ф60mm涤纶绳横向捆绑。
每根桩落驳后，用海绵包扎桩上的吊环，防止吊环碰坏桩壁涂层。
图6-1驳船运输钢管桩
2、钢管桩进场检查
制作钢管桩的材料应符合相关规范要求，并有合格证明书和试验报告。
钢管桩焊接前，应将焊缝上下30cm范围内的铁锈、油污、水气和杂物清除干净；钢管桩应采用多层焊，焊完每层焊缝后，应与时清除焊渣，并做外观检查，每层焊缝的接头应错开。
钢管桩在起吊、运输和堆存过程中，应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成的涂层破损、管身变形和损伤。
钢管桩到场后，由物资部门对钢管桩质量进行检查，检查项目见下表。
序号
项目
制作标准
允许偏差〔mm〕
1
桩长
按委托长度制作
0~+300
2
壁厚
10mm
不得小于10mm
3
钢管桩直径
800mm
桩端±4mm
桩身±8mm
4
桩纵轴线的弯曲矢高
桩长的0.1%，且≤30
5
焊接
咬边
螺旋焊缝焊接
深度不超过0.5mm，累计总长度不超过焊缝长度的10%
6
表面裂缝、未熔合、未焊透
不允许
7
弧坑、表面气孔、夹渣
不允许
8
防腐处理
处理长度=管桩长度-22m
0~+300
进场管桩必须具备合格证明书，经检查合格后，方可接受。
6.4船舶抛锚就位
待海事部门改移航道后，打桩船由拖轮运至施工点附近，用8个10t重的海军锚抛锚定位，每个锚上设立浮漂。
抛锚不得侵入通航水域。
抛锚艇配合作业。
运桩驳船停泊在打桩船附近，保持100m左右间距。
打桩船抛八字锚，在四角设置斜向锚缆，相互垂直，全船共8根，以保持船身平稳。
运桩驳船设4根锚缆。
图6-2打桩船和运桩船的抛锚关系
6.5打桩船沉桩
（1）起桩。
紧松锚缆，将打桩船移至运桩驳船一侧，令两船的中心线保持互相垂直状态；龙门梃前倾，下放吊钩；钢管桩上设置3个吊点，主吊钩吊挂靠近桩顶的前吊点，副吊钩吊其余2个吊点；主副吊钩同步上升，使钢管桩脱离运桩驳船；仍然通过紧松锚缆，让打桩船回至桩位附近，准备立桩。
（2）立桩。
主吊钩上升，副吊钩下降，逐个解去副吊钩，使钢管桩由水平姿态逐渐转成竖直姿态；龙门梃后倾，使钢管桩进入导向架龙口；振动锤液压夹夹住钢管桩壁。
（3）插桩。
松紧锚缆，微调船位，使桩到达指定的位置；使钢管桩在重力作用下自动插桩；复测桩位，若桩位误差过大，起吊桩，重新定位。
（4）震动沉桩。
解除上吊点，振动锤下压，压锤稳桩，打开控制开关，启动振动锤，震动沉桩。
作业要点包括：
沉桩前，张紧前后中心锚缆；沉桩时，振动锤、导向架和桩身宜保持在同一轴线上；在沉桩过程中，若出现贯入度异常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象，应立即停锤检查。
（5）停锤、移船。
钢管桩停锤标准以标高控制为主，贯入度校核，锤击数在试桩时初步确定，在测桩后修正。
6.6试桩
各项准备工作完成后，试桩两根。
通过试桩，对下列情况进行检验：
能否穿过桩端设计标高以上的土层；桩端进入持力层的深度和最后贯入度；沉桩设备性能与桩身结构强度是否与沉桩地质情况相适应。
6.7水上沉桩注意事项
〔1〕水上沉桩应根据地形、水深、风向、水流和船舶性能等具体情况，充分利用有利条件，使沉桩工作能正常进行。
〔2〕沉桩船的锚缆布置应满足下列要求：
一般在船两侧分别抛八字锚，前后设中心锚缆，以保持船身平稳，并使操作方便；
沉桩时应防止走锚；
根据抛锚区的土质、水深、水流、风向与锚重，确定合适的抛锚距离；
近岸沉桩可在陆上设置地笼，地笼的结构与大小按缆索的拉力确定，必要时可设置各地笼的通缆。
不宜在受潮水淹没土层中埋设地笼，陆地建筑物未经验算，严禁带缆；
打桩船锚缆拉力可按绞锚机拉力的2~3倍采用；
在深水区沉好的桩，宜用钢制杆件把相邻桩连成整体加以防护，严禁在沉好的桩上系缆，在已沉放桩的地区四端应设置标准，夜间设置黄色警示灯；
当波浪超过二级〔波浪峰高0.25~0.5m〕或流速超过1.5m/s，风力超过5级时〔风速大于8~10.7m/s〕，均不宜沉桩，当其他船只经过施工区，影响沉桩船稳定时，宜暂停沉桩；
船只抛锚应考虑对通航的影响，各锚缆布置点应设置明显标志；
不得用移船方法纠正桩位；
6.8沉桩质量标准
钢管桩沉桩允许偏差见下表。
序号
项目
允许偏差〔mm〕
1
垂直度
0.5%
2
桩位
50
3
桩顶标高
0，+50
7、钢管桩施工期间通航方案
水中钢管桩施打分三阶段进行，首先施工扬中侧〔21#~24#墩钻机平台、工作平台、钢栈桥〕钢管桩，然后施工镇江侧〔18#~20#墩钻机平台、工作平台、钢栈桥〕钢管桩，最后施工21#和22#墩之间的水上混凝土搅拌平台钢管桩。
起重船施打钢管桩效率较高，每天可完成6~8根，施工不同墩位处的钢管桩时，临时通航有所不同。
〔1〕扬中侧栈桥与江中21#、22#墩平台钢管桩施工时，临时航道设于夹江南侧，通航位置如图所示，双向通航，航道净宽大于150m。
计划工期20XX4月15日至20XX5月15日。
巡逻艇在通航位置上下游警戒。
图3-3打桩安装第一阶段通航布置图
〔2〕20#墩平台与栈桥钢管桩施工时，下行船临时通航孔位于18#、20#墩之间，航道净宽大于70m；上行船临时通航孔位于22#和23#墩之间，航道净宽大于70m。
计划工期20XX5月16日至20XX6月20日。
海事巡逻艇在通航孔上下游警戒。
图3-4打桩安装第二阶段通航布置图
〔3〕镇江一侧钢栈桥与18#、19#墩平台钢管桩施工时，下行船临时通航孔位于20#、21#墩之间，上行船临时通航孔位于22#、23#墩之间，通航净宽均为大于90m。
计划工期20XX6月21日至20XX6月30日。
图3-5打桩安装第三阶段通航布置图
钢栈桥、工作平台和钻机平台施工完成后，即进入正常施工期，临时航道相对稳定，过往船只按照施工期临时航标指示航行，一直到工程施工完毕。
在工程全部完成后，必须拆除钢栈桥与工作平台，拆除时，航道布设仍按照上述次序逆序进行。
8施工船通行安全管理
8.1施工船警示标志
大桥施工期间，施工船舶将占去一部分小型船舶习惯性航路，工程船、运料船和交通船往返，使通航环境变得复杂，增加了交通事故的概率。
工程船、运料船和交通船在施工期间将会不断横越主航道，势必对正常航行船舶造成较大的影响，容易与过往船舶形成各种会遇局面，无论白天还是夜间航行船舶，均应特别注意。
对所以施工船舶，在明显位置喷涂中交集团标志，或喷涂“中交三航局〞字样，以便于过往船只识别。
施工船舶悬挂“慢车旗〞，提醒过往船只“我正在进行水上或水下作业，希望过往船舶慢车通过〞。
为确保安全，施工船舶夜间航行时，应显示下列号灯：
〔1〕桅灯——桅灯一盏，在前桅高出驾驶室顶棚2米以上处或高出舷缘2.5米最易看见处显示，条件不具备的小机船其桅灯高度可低于舷缘以上2.5米，但至少应高出舷灯1米，灯光能见距离至少为3.7公里。
〔2〕舷灯——在驾驶室顶棚左、右舷缘显示左、右舷灯，其灯光能见距离至少为1.85公里。
〔3〕尾灯——显示尾灯一盏，其灯光能见距离至少为1.85公里。
8.2水上安全管理组织机构
建立以岗位责任制为中心的安全生产责任制，制度明确，责任到人，奖罚分明。
项目经理是安全生产的第一责任人，对整个施工过程的安全负全部责任。
各工序施工负责人对安全施工负直接领导责任，具体组织实施各项安全措施和安全制度。
安全部负责组织安全技术措施的编制和审核，安全技术的交底和安全技术教育。
专职安全工程师负责现场的安全监督。
钢管桩施工队须指定现场施工负责人，负责施工期间的安全、质量等事宜，并指定一名专职安全员，在项目部专职安全员领导下，负责整个施工过程的安全管理工作。
序号
XX
职务
联系方式
职责
1
尹建兵
项目经理
组长
2
李乐平
项目总工
副组长
3
贾沛华
副经理
副组长
4
冯建平
安全部
专职安全员
5
甘鹏飞
工程部
8.3制定安全生产规章制度
制定安全生产管理制度、现场安全操作规程。
对所有的施工人员进行安全生产技术的交底，进行安全教育，使其充分认识到施工安全的重要性；定期对安全生产执行情况进行检查和不定期的抽查，对发现存在的安全隐患与时的进行处理，消除安全隐患；对存在严重安全隐患的施工人员立即限令停工整改，达到规定后方准重新开工；造成安全事故者，根据情节轻重，进行处罚，直至追究刑事责任。
对所有的施工人员进行安全技术交底，进行安全教育，使其充分认识施工安全的重要性。
施工人员严格按规定的河道范围内活动。
水上、水中作业人员必须穿救生衣。
对已开始施工的地段，要保证24小时在水上轮流值班，夜间值班要穿反光衣，对值班人员不得安排现场安全管理以外的工作，确保航道船只通行的畅通。
确保施工区域与航道的整洁环境，不得污染河道。
8.4现场维护力量投入
船舶数量：
现场交通船1艘，起重船1艘，值班拖轮1艘。
为保证安全维护工作顺利进行，我部可根据实际情况调整船舶。
陆上交通车辆：
2辆。
参与安全维护人员：
交通船、起重船与值班拖轮各按规定配足人员，采用轮流值班制度。
其他工作人员视情况调派。
通讯设备：
手机和对讲机。
8.5安全管制方案
⑴施工前通知航道海事部门进行航行通告〔警告〕，通过媒体进行告知宣传，并设置安全警示牌。
⑵施工准备阶段拟对两侧航道进行管制，提前上报海事、航道部门给予配合交通安全疏导，同时进行安全设施安装〔标牌、警示灯、发光灯带等〕。
⑶在施工结束后，将水下、水面一切附属设施清除干净，由海事、航道部门派员协助疏导交通，以免发生意外事故。
8.6施工作业船舶管理
8.6.1施工船舶一般要求
〔1〕、船舶具备下列条件，方可航行
①经海事管理机构认可的船舶检验机构依法检验并持有合格的船舶检验证书；
②经海事管理机构依法登记并持有船舶登记证书；
③配备符合国务院交通主管部门规定的船员；
④配备必要的航行资料。
〔2〕、浮动设施具备下列条件，方可从事有关活动：
①经海事管理机构认可的船舶检验机构依法检验并持有合格的检验证书；
②经海事管理机构依法登记并持有登记证书；
③配备符合国务院交通主管部门规定的掌握水上交通安全技能的船员。
船舶、浮动设施应当保持适于安全航行、停泊或者从事有关活动的状态。
船舶、浮动设施的配载和系固应当符合国家安全技术规范。
船员经水上交通安全专业培训，其中客船和载运危险货物船舶的船员还应当经相应的特殊培训，并经海事管理机构考试合格，取得相应的适任证书或者其他适任证件，方可担任船员职务。
严禁未取得适任证书或者其他适任证件的船员上岗。
船员应当遵守职业道德，提高业务素质，严格依法履行职责。
船舶、浮动设施的所有人或者经营人，应当加强对船舶、浮动设施的安全管理，建立、健全相应的交通安全管理制度，并对船舶、浮动设施的交通安全负责；不得聘用无适任证书或者其他适任证件的人员担任船员；不得指使、强令船员违章操作。
船舶、浮动设施的所有人或者经营人，应当根据船舶、浮动设施的技术性能、船员状况、水域和水文气象条件，合理调度船舶或者使用浮动设施。
按照国家规定必须取得船舶污染损害责任的保险文书或者财务保证书的船舶，其所有人或者经营人必须取得相应的保险文书或者财务担保证明，并随船携带其副本。
施工船舶的定期签证
为加强施工船舶包括施工期间的交通船、运料船的监督管理，保障船舶设施和人员安全，施工船舶〔包括交通船、运料船〕应办理签证。
施工船舶在港内航行和作业，应实行定期签证。
〔1〕签证申请
施工船舶办理签证，应向海事管理机构提出申请，填写《船舶定期签证申请书》，由船舶驾驶员持《船舶签证簿》与船员适任证书、有效的保险文书或证明文件、船舶安全检查记录簿到海事管理机构办理。
〔2〕船舶签证具备条件
申请办理定期签证的船舶应处于适航或适拖状态，并具备下列条件：
①按船舶最低安全配员的规定，配备足以保证航行安全的船员，施工人员应具有相应的上岗证书证件；
②客、载货符合乘客定额和装载技术要求与载重线规定；
③已按船舶安全检查通知书的要求纠正所存在的缺陷，并已复查合格；
④已按规定向海事管理机构交纳船舶港务费；
⑤没有违反国家有关法律、法规、规章的行为。
8.6.3施工船舶的安全检查
为加强对施工船舶技术设备状况、人员配备与适任状况的监督检查，保障施工水域人命财产安全，防止污染水域，应定期对施工船舶〔包括交通船、运料船〕实施安全检查。
施工船舶必须配有《船舶安全检查记录簿》，并应在办理定期签证时出示。
《船舶安全检查记录簿》有海事管理机构核发。
对施工船舶安全检查的内容包括：
船舶证书与有关文件资料；船员与其配备；救生设备；消防设备；事故预防；一般安全设施；报警设施；货物积载与其装卸设备；载重线要求；系泊设备；推进与辅助机械；航行设备；无线电设备；防污染设备；液货装载设施；船员对与其岗位职责相关的设施、设备的实际操作能力。
9防止污染措施
〔1〕、开工前应对所有的施工船舶进行严格检查，发现有可能泄露污染物〔包括船用油类与疏浚泥沙〕的必须先修复后才能施工；在施工过程中应密切注意有无泄露污染物的现象，如有发生应立即采取措施。
〔2〕、施工中废弃的材料不得随意抛洒，应与时收集，存放于指定地点，定期集中进行处理。
〔3〕、加强施工船舶自身的防污管理，船舶施工时产生的油污水必须通过船舶自身配置的油水分离器处理，处理后的污油用油桶装运到指定地点；禁止把施工中的生活垃圾直接抛入水中，应用袋装处理后运到指定地点。
〔4〕、坚持执行“谁污染、谁治理〞的环境保护原则。
〔5〕、自觉接受海事、航道、环保、业主等相关部门的监督，切实做好环境保护工作。
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