水中基础施工方案1.docx
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水中基础施工方案1
第一章编制说明
（一）、本方案是根据益马高速公路第5合同段合同文件、业主相关文件、目前提供的资水大桥详勘资料及我部根据现场调查资料和国家交通部现行的有关设计、施工规范、规程编制而成。
（二）、本方案设计以我公司成熟的施工管理技术、科技成果、科研水平、机械设备配套能力、资金投入能力及多年来从事同类工程的施工经验为基础编制。
（三）、施工组织设计中列出的工、料、机等计划，仅作为满足工程需要、指导施工时参考作用，不作为最终的供应计划。
（四）、本施工组织设计的编制以下列文件和资料为依据
1、招标文件
2、施工承包合同书
3、资水大桥施工图设计阶段工程地质勘察报告
4、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）
5、《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50－2011）
6、《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）
7、《钢结构工程数据速查手册》
8、《路桥施工计算手册》
9、《高速公路施工标准化技术指南》第四分册桥梁工程
10、《益马高速安全生产管理办法》
第二章工程说明
第一节工程概况
一、工程简介
K56+095资水大桥为益马高速第五合同段跨越资水的一座特大桥，起止桩号K55+309~K56+881，桥长1572m，桥跨布置1*30m预应力砼T梁+（48+3*80+48）m预应力砼变截面悬浇连续箱梁+40*30m预应力砼T梁，跨河主桥为（48+3*80+48）m预应力砼变截面悬浇连续箱梁。
下部构造为柱式墩配桩基、肋板台及柱式台配桩基。
主桥1号、6号过渡墩采用D220cm墩柱与盖梁直接相连，单幅配2根D250cm端承桩基。
2~5号主墩采用六变形方墩，墩顶设置横撑，桩基为单幅2根D300cm端承桩基，基础与桥墩之间设置D380基础扩头。
1号、6号墩位于河边浅水区，桩基可以筑岛施工，2~5号位于河中，按水中基础施工。
二、工程数量
主桥2~5#墩水中桩基共16根，桩径D300cm加上D380cm的扩头。
C30砼共5540m3，钢筋共411.74t，声测管9.26t。
各墩号桩基长度如下表：
主桥各墩桩基长度表
墩号
桩径（cm）
桩长（m）
根数（根）
2
300
30
4
380
12
3
300
24
4
380
15
4
300
28
4
380
14
5
300
24
4
380
13
三、工程难点分析
1、桩基桩径和桩长大，而且设计为变截面桩，嵌入微风化板岩16m以上的有10根桩、最深的有23.14m，岩层为斜向板岩、钻进容易偏孔。
桩基施工工艺复杂，质量和工期控制难度大。
桩基扩头底部设计直径在1m高度范围内由3m渐变为3.8m，实际施工中难以操作，建议改成突变形式，即扩头直径从上到下全部为3.8m。
2、桩间水中系梁水下埋置深度达到3.5m，水压力大，设计没有封底砼，对钢吊箱刚度要求高，水下封水困难，水位、流速变化等影响施工安全、质量、工期的因素多。
考虑桩基顶部已设计扩头，桩基横向刚度不需要这么大的系梁连接；资水通航船只少、吨位低，河流流速小，船只碰撞桥墩的可能性低。
建议把设计系梁标高提高1~1.5m，高度降低1m，这样常水位系梁水下埋置深度只有1~1.5m，施工简便很多，不可预见因素少，可充分保证施工工期。
3、资水大桥涉河施工需办理水上水下施工许可证，航道安全维护需有资质的专业公司，费用高，而且海事管理部门要求拆移上游渡口码头才能施工，另包括环保、水利部门的批准手续多，协调难度大，前期难以确定开工日期，影响整体工期控制。
第二节气象及水文地质条件
一、气象
项目所在区域为亚热带季风湿润性气候。
雨水充沛、四季分明。
年降水量1399.1-1566.1mm，四月至六月为雨季，降水量约占全年的32-37%，其中以春末夏初降水最多，十二月至翌年一月降水最少，冬末春初霜雪普降；年蒸发量1125-1370mm，年平均气温17℃左右，一月份最冷，平均气温-1℃，七月份最热，平均气温29℃，最高气温达到39℃以上，全年主导风向为偏北风。
二、水文地质条件
1、水文情况
资水大桥位于马迹塘电站上游约九公里的库区，库区水位稳定，变化很小，常水位为56.0m，低水位为55.66m；正常水位下，桥墩处水深一般4～7m，桥位最大水深12～15m。
库区流速较小，该河系4～7月为汛期，据调查，设计百年一遇洪水位59.68m，一般汛期最高水位58.5m，当洪水期拓溪水电站开闸放水，马迹塘水电站也开闸放水，洪水期一般1～3天即恢复正常水位。
2、地质情况
主桥1#、6#墩常水位下位于陆地上，2#～5#墩位于水中。
河中覆盖层为卵石层，覆盖层厚度：
2#墩3.4～4.5m，3#墩1.5m左右，4#墩4.7～5.7m，5#墩2.0～6.7m。
覆盖层下为板岩，变余泥质结构，中厚层状构造，其中：
2#、4#、5#墩有强风化岩层，厚度从4.7～16.7m不等，再下为中风化岩层和微风化岩层，岩体从上到下为破碎、较破碎、较完整，微风化岩质硬。
从《桥梁工程地质勘察报告》提供的2#～5#墩取样的12个岩石饱和单轴抗压强度最低的41.6MPa，最高的149.8MPa，90MPa以上的有7个，70MPa以上的有3个。
总体来说，主桥墩地质情况较好，岩体强度高，设计均为嵌岩桩。
三、通航
资水特大桥航道标准为：
V
（2）级航道，净高8.0米，净宽55米，单向通航。
第三章施工组织
第一节施工现场总体布置
在10号墩右侧30m左右租用两栋2层的当地村民住房经装修后作为工区驻地，1栋作为办公楼，1栋作为管理人员住宿楼。
钢筋集中加工棚设在6~7号墩左侧30m，宽30m，长50m。
7~9号墩红线内场地平整作为平台和便桥材料堆放场。
临时用电从镇上高压线直接接入，在7号墩右侧50m安装1台630kva的变压器专供主桥施工用电。
东岸2号墩基础砼在一工区砼拌和场拌制，通过马迹塘乡道及渡口至桥位的沿河村道运输；西岸3~5号墩基础砼在项目部“五集中”拌制，通过主线便道运输。
施工现场总体布置具体见《施工现场布置图》。
第二节安全、质量、环保、工期目标
一、安全目标
“三无、一杜绝、一创建”。
“三无”即无工伤死亡事故、无交通死亡事故、无火灾洪灾事故；“一杜绝”即杜绝重大伤亡事故，“一创建”即创建安全文明工地。
二、质量目标
工程质量目标：
达到国家规范标准要求，标段分项工程交工验收的质量评定合格；总体工程竣工验收的质量评定：
优良；在本线路各标段质量评比中为优秀。
三、环保目标
节能降耗，减少噪声污染和水土流失，降低扬尘伤害，废气、废水、固体废弃物符合当地环境要求，杜绝重大环保事故。
四、工期目标
按时圆满完成工程任务。
本合同段合同工期为24个月，计划控制工期为21个月（业主要求）。
主桥基础计划工期6个月。
主桥基础计划开工日期：
2015年7月10日
主桥基础计划完工日期：
2016年1月10日
第三节人员组织计划
一、组织机构
为了对本合同项目进行全面高效的施工组织管理，成立精干高效、运转自如的“益马高速第五合同段项目经理部”，施工工区划分为三个工区，其中二工区主要负责资水大桥主桥施工任务。
二工区设经理部，实行工区长负责制。
保证有一个良好的施工环境；严格控制工程成本和工程质量，确保文明施工、安全生产。
工区下设“七科、二室、一组”。
工区长：
工区长作为本工程的总负责人，直接对项目经理负责，主管本工区质量、进度、安全的全面工作。
工区总工：
负责本项目二工区的技术、质量、合约管理工作。
副工区长：
负责本项目二工区的施工生产、劳动力和机械调配、材料供应等管理工作。
工程科：
编制工区的施工组织设计及施工方案、负责本项目的过程质量控制、成本优化、安全生产和技术管理等。
合约科：
负责合同、计划管理及计量支付等。
材料科：
负责物资的采购、运输、保管、贮存。
财务科：
负责人员工资和奖金发放、财务成本核算。
质检科：
负责质量的监督和改进，实施对检验、测量和试验的质量监测与预控，负责对质量事故和不合格品的评审及处理，负责做好质量评定工作。
安全环保科：
负责工区施工安全及环保等各项工作
机务科：
控制设备采购、发放及机械管理、调度、维修、保养节能等。
综合办公室：
负责工区人员劳保用品发放,办公用品、生活设施和医疗卫生、文化娱乐等后勤保障工作。
试验室：
在项目部中心试验室领导下完成各种配比、原材料进场检验、完成各种标准试验，施工过程质量检测控制、竣工时的各种试验检验。
测量组：
负责工区测量工作。
二、管理人员计划
主桥基础施工主要管理人员安排如下：
主要管理人员表
岗位
姓名
职称
岗位职责
项目经理
向聃
工程师
主管项目全面工作，分管三工区
项目总工
唐雷
高级工程师
全面主管项目技术、质量工作，分管三工区
工区长
易路
工程师
全面负责二工区安全、质量、进度
技术负责人
张立华
工程师
负责施工方案、现场技术、质量管理
副工区长
朱光溅
工程师
主管现场生产、协调、调度
工程科长
郑放
助理工程师
负责现场生产、调度
质检科长
潘智
工程师
负责质量检验、质检资料
合约科长
薛爱玲
工程师
配合项目计量工程师负责工区计量、合约
安全科长
林城
助理工程师
负责工区安全环保工作
机务科长
覃业平
技师
负责工区机务管理
测量工程师
王翔宇
助理工程师
负责现场测量、测量资料
试验工程师
潘智（兼）
工程师
配合项目试验室主任做好各项试验工作
施工负责人
蔡腊平
技师
负责主桥基础施工现场安排
财务科长
陈艳红
助理会计师
负责工区财务工作
材料科长
张新中
助理工程师
负责材料采购、供应
办公员
黄樱
助理工程师
负责二工区后勤
以上主要管理人员在2015年6月30前全部到位。
三、施工队伍和劳动力组织
主桥水中基础组织3个劳务队伍进行施工，分工及劳动力组织如下：
1、便桥、平台搭拆队：
劳务承包范围包括2艘驳船的制造、便桥和平台的搭设及后期拆除、桩基钢护筒的现场制作和安装，分3个班组组织进场。
制作班：
技工5人、普工5人，负责驳船和钢护筒的制作，计划2015年7月1日进场。
便桥班：
技工4人、普工18人，负责便桥的搭设，计划2015年7月10日进场。
平台班：
技工6人、普工10人，负责平台的搭设、钢护筒安装，计划2015年7月20日进场。
2、桩基劳务队：
劳务承包范围包括便道、钢筋棚等临时工程；桩基钻孔、钢筋笼加工安装、砼灌注、桩基检测。
分2个班组组织进场。
钢筋班：
技工4人、普工6人，负责便道修筑、钢筋棚硬化及设施建设、机械安装；桩基钢筋笼的制作、运输、安装就位；系梁钢筋的制作。
计划2015年6月20进场。
成桩班：
技工12人、普工24人，分4个组，每台钻机1组，每组技工3人、普工6人，每天3班轮流施工。
负责桩基冲击钻成孔、砼灌注、桩基检测。
计划2015年7月25日进场
3、系梁劳务队:
承包2~5号墩水中系梁的套箱安装、钢筋绑扎、砼灌注。
分3个班组组织进场。
模板班：
技工3人、普工5人，负责水中系梁钢吊箱的安装、拆除，计划2015年8月5日进场。
钢筋班：
技工2人、普工4人，负责系梁钢筋的运输、现场绑扎，计划2015年8月5日进场。
砼班：
技工2人、普工4人，负责系梁砼的浇筑，计划2015年8月10日进场。
第四节施工材料计划
主桥桩基材料如下表：
桩基材料数量表
施工部位
材料名称
规格
单位
数量
桩基
钢护筒
Φ400
t
241.5
砼
C30
m3
5444
Φ12
级钢
t
33.088
Φ25
级钢
t
43.889
Φ32
级钢
t
259.574
声测管
D50*2.5无缝
t
6.446
钢护筒材料2015年7月5日开始分批采购进场，桩基材料根据成孔进度分批采购进场，材料按规格采购，按规定分批检验。
栈桥及平台主要施工材料数量为：
便桥、平台施工材料数量表
施工部位
材料名称
规格
数量
重量
栈桥、平台
钢管桩
D60cm
1758m
208t
贝雷片
552片
钢管
Φ48*3.5mm
2366m
12t
工字钢
Ⅰ40b
1236m
91.3t
Ⅰ36
324m
21.3t
Ⅰ20
5562m
172.7
钢板
花纹10mm厚
130t
10mm厚
22.2t
槽钢
［20
2745m
70.7t
便桥、平台施工材料大部分采购，一部分从公司库存材料调配，钢管桩全部采购加工好的，贝雷片全部从公司调运。
目前平台、便桥施工材料需采购的已签订合同，需调配的数量已落实，计划2015年7月5日开始分批进场。
第五节施工设备计划
资水大桥水中基础施工设备组织计划如下表：
施工设备组织计划表
进场批次时间
名称
型号
单位
数量
主要参数或备注
第一批进场时间2015年6月15日
装载机
ZL-50
台
2
挖机
1m3
台
2
修筑便道
汽车吊
25t
台
1
轴重前6.5t、后22.7t，支腿纵距5.16m、支腿横距5.9m，全臂最大起重量6.5t、高度32.5m。
第二批进场时间
2015年7月5日
汽车吊
25T
台
2
驳船吊
震动锤
60T
台
1
栈桥、平台施工
震动锤
90T
台
1
钢护筒下沉
驳船
200T
艘
2
材料船
50T
艘
2
交通船
5T
艘
2
1艘应急救援备用
拖轮
50T
艘
1
加长货车
20T/平板
辆
1
发电机
300kw
台
1
卷扬机
5T
台
2
电焊机
500型
台
10
空压机
9m3
台
1
潜水装备
套
2
第三批进场时间
2015年7月25日
水泵
99m3/h
台
2
抽渣和清孔
钢筋加工设备
套
1
砼罐车
9m3
台
4
后轮距：
1.83m，轴距：
3.8+1.40m，总质量：
25t
砼输送泵
60m3/h
台
3
两岸各1台，1台备用
钻机
15T/3.8m/3.0m
套
4
钻具重15t，钻机重25t，钻机尺寸长*宽7*2.3m
电焊机
500型
台
8
第六节施工进度计划
目前资水特大桥基础施工开工受到临时用电、水利报建、办理水上水下施工许可证等因数影响，无法确定开工时间。
进度计划暂定为2015年7月10日开工。
目前工区驻地建设已经完成，工区主要管理人员和施工技术人员已经就位，正在进行临时工程施工，组织施工材料、设备和劳务队伍进场。
各分项工程进度计划安排如下：
1、2015年6月30日前完成西岸6~25号墩工区范围纵向施工便道。
2、2015年7月1日驳船制造人员进场，至8月10日完成两艘驳船的制造。
完成驳船后开始钢护筒的制作。
3、2015年7月10日前完成钢筋棚的搭设，开始进行龙门吊、钢筋加工设备的安装、调试。
4、马迹塘岸纵向栈桥及3~6号墩平台搭设：
2015年7月10日～2015年9月25日。
5、益阳岸纵向栈桥及1、2号墩平台搭设：
2015年9月25日～2015年10月15日。
6、上游半幅2~5号墩桩基及桩间系梁施工：
2015年8月20日~2015年12月10日。
7、下游半幅2~5号墩桩基及桩间系梁施工：
2015年9月20日~2016年1月10日。
进度组织计划说明：
1、制作2艘驳船、安排3台25t吊车进行平台与便桥施工，1艘驳船、2台吊车、1台60t震动锤专门施工便桥，驳船吊专门施打桥墩钢管桩及墩顶横梁的安装，已安装好的桥面上停1台吊车专门进行贝雷梁、桥面系的安装。
保证每4天施工完1跨便桥。
2、1艘驳船吊、1台振动锤专门进行平台搭设、钢护筒安装，每30天完成1个平台。
平台与便桥平行施工。
3、每个墩位安排1台钻机进行桩基钻孔施工，正常情况下可以保证每10天成孔1根桩基，每15天成桩1根。
如遇特殊情况（涨水、特殊地质需处理、钻孔事故等）、特别是后面施工的2、3号墩耽误进度、影响整体进度时，每个墩位增加1台钻机、平台上2台钻机施工。
进度计划横道图如下：
水中基础进度计划横道图
月份
进度
工程项目
2015.7
2015.8
2015.9
2015.10
2015.11
2015.12
1
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
1-2#墩栈桥
3-6#墩栈桥
2#墩平台
3#墩平台
4#墩平台
5#墩平台
2#墩上游桩基
2#墩上游系梁
2#墩下游桩基
2#墩下游系梁
3#墩上游桩基
3#墩上游系梁
3#墩下游桩基
3#墩下游系梁
4#墩上游桩基
4#墩上游系梁
4#墩下游桩基
4#墩下游系梁
5#墩上游桩基
5#墩上游系梁
5#墩下游桩基
5#墩下游系梁
第四章施工方案
资水大桥主桥1号、6号过渡墩桩基筑岛后枕木搭设平台按陆上钻孔方案施工，2~5号墩水中基础采取搭设钢便桥、水中钢管桩平台，冲击钻孔、钢吊箱浇筑系梁的施工方案。
水中基础施工内容包括架设钢便桥、修筑临时码头、钢管桩钻机平台、钢护筒埋设、冲击钻机成孔、钢筋集中加工、砼集中拌和供应、砼输送泵灌注水下砼、钢套箱法浇筑水中系梁。
平台上只进行冲击钻机钻孔施工，不上吊车和砼罐车，平台上安装钢板箱作为泥浆循环系统。
埋设钢护筒、安装桩基钢筋笼采用浮吊，砼灌注在栈桥上安装输送泵输送。
钻孔采用15t的冲击钻，先施工上游半幅，每个墩位配置1台钻机进行平行作业。
由于桩基入岩强度比较高（最大的140MPa）,钻头容易磨损需要修复时间，2~5号墩每台钻机配置2个3.0m钻头、1个3.8m钻头。
第一节架设钢便桥
一、便桥设计要点：
1、便桥布置
（1）2~3#墩位置水位最深，约12~15m，为保证通航，2~3#墩预留64m的通航孔做航道用，因此便桥分为两座，益阳岸布置为5孔12m跨1联便桥，起止桩号K55+338~K55+398，计长60m，马迹塘岸布置为3*6孔12m跨3联便桥，起止桩号K55+462~K55+678，计长216m。
（2）为了方便施工船舶在钻机施工平台旁逆水停靠，又因该栈桥设在库区内，无大的漂浮物，因此栈桥布置在桥墩上游一侧。
（3）考虑栈桥与平台整体连接处理，增加其稳定性。
所以栈桥中心与桥位中心距离为18.75m，栈桥边钢管桩与平台边钢管桩距离为250cm。
2、便桥的设计要点
（1）钢便桥主梁由6片贝雷架组成，跨径12m，桥面宽6m，主要考虑能够达到吊车支腿宽度要求。
（2）每墩由3根Φ600mm壁厚8mm钢管桩组成，钢管桩顶高出水面1.63m（按施工水位56.0m计）。
是为了方便3根钢管桩之间支撑的施工。
（3）钢管桩顶横梁为2I36b工字钢，其上放1.5m高贝雷架，20b工字钢横向分配梁，10mm厚花纹钢板桥面板，组合高度2.07m，桥面标高为59.7m。
（4）为保证栈桥的承载力和稳定性，施工时保证60T的震动锤震打至不再下沉为止并使桩的入土深度在4～4.5m以上。
如果覆盖层薄，入土深度达不到4m。
采用两个办法加强：
一是入土深度在3m以内，将钢管桩内砂石吹出，再用地质钻探钻机钻直径φ40mm孔2个，深度2m，插入直径32mm螺纹钢长4m，灌注水下砼固定；二是入土深度有3m或以上，可用砂袋堆码在钢管桩周围，增加其稳定性。
（5）为保证栈桥与便道连接，桥台靠岸3根钢管桩顶与贝雷梁顶平齐，之间码砌砂袋作为挡墙。
设搭板与栈桥连接。
具体见《栈桥桥头布置图》。
（6）在施工平台位置，栈桥横桥向分配梁与施工平台纵梁I40工字钢焊接，相邻钢管桩焊接槽钢剪刀撑连接成整体。
以增加栈桥横向稳定性。
（7）为增加便桥的纵向稳定性，分联墩位设制动墩，制动墩为顺桥向双排钢管桩，纵横向剪刀撑连接形成方墩。
3、便桥结构计算
见附件.《便桥、平台结构计算书》
二、栈桥施工
1、施工工艺流程
钢管桩加工
浮吊船就位
测量定位
振动下沉钢管桩
栈桥下横梁I36b安装
贝雷梁安装
贝雷梁斜撑拉杆安装
横分配型钢安装
栏杆、照明等附属结构安装
2、主要施工方法
采用浮吊逐墩进行钢管桩施工，钢管桩采用吊机夹DZ－60型振动锤进行插打，施工机械就位，先将栈桥第一跨钢管桩打完，然后安装桩顶横向垫梁、纵向贝雷梁和I20工字钢@300mm的横向分配梁，最后满铺10mm厚的花纹钢板做为桥面板。
驳船吊移至下一墩位施工完钢管桩和墩顶横梁后，上汽车吊至第一跨桥面适当位置采用“钓鱼法”进行栈桥贝雷梁架设和桥面系施工。
以此类推逐孔施工完栈桥。
栈桥施工至相应墩位时及时进行桩基平台搭设，与平台横向连接牢固，以增加栈桥的稳定性。
2.1钢管桩制作
卷制钢管桩的钢板,必须符合设计及规范要求
管节拼装定位应在专门台架上进行，管节对口应保持在同一轴线上进行。
管节管径差，椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足
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