钢护筒施工方案1025.docx

1、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、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-1及淤泥质粘土-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

3、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

4、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WoGseSrWLWPIpILa100-200EsCC%g/cm3%MPa-1MPakPa“”kPa“”淤泥-1统计件数2872872872872872872872872861491491241245454最小值44.9 1.47 2.63

5、 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.

6、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统计件数20920920920920920920920920910010095955454最小

7、值40.81.612.651.1009241.218.316.90.940.651.962.914 12.8 最大值58.21.792.711.59510048.827.323.41.771.303.2136.422 17.8 算术平均值48.41.712.691.3319843.525.518.01.270.972.494.818 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

8、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

9、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1.01.1，河宽8001200m；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。

10、1.2.3气象（1）区域气候特征 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。 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)1011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)。 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

11、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411月为台风影响期，69月为台风盛行期。据 19932003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

12、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2.02.5m。沿海岛屿如三灶、横琴等地，最高潮位为1.50200m，而最低潮位为-1.80 -2

13、.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3.593.433.152.872.502.221.94灯笼山3.052.942.762.572.322.131.931.3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3000*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3000*16mm，长16.5m。辅航道桥12-14#主墩布置18根直径2.2m的

14、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2500*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2500*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-6.7m2.1m，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2500*20mm钢护筒，设计图纸直径1.8m桩基采用2100*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+

15、4.5m，尺寸为2100*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）94.5-52-12-43000*224064.816.520.156.5482484.9104.5-43.6-8.6-2.42500*203542.713.112.848.141.2855.5114.5-45.1-10.1-5.82500*203542.714.614.349.639.3857.1124.5-57-12

16、-6.92500*204554.916.516.261.550.11871.1134.5-58-13-7.82500*204554.917.517.162.550.21872144.5-58-13-7.22500*204554.917.517.162.550.81872154.5-56.5-11.5-72500*204554.91615.76149.5870.1164.5-61.5-10.5-6.72100*165141.81510.86654.8852.6174.5-61-10-5.72100*165141.814.510.465.555.3852.3184.5-60.5-9.5-5.621

17、00*165141.81410.16554.9851.9194.5-60.5-9.5-5.42100*165141.81410.16555.1851.9204.5-60-9-4.82100*165141.813.59.764.555.2851.5214.5-59.5-8.5-4.62100*165141.8139.46454.9851.2224.5-59-8-3.92100*165141.812.5963.555.1850.8234.5-60.5-9.5-5.72100*165141.81410.16554.8851.9244.5-59-8-3.72100*165141.812.5963.55

18、5.3850.8254.5-58-7-2.92100*165141.811.58.362.555.1850.1264.5-56.5-5.5-1.62100*165141.8107.26154.9849.274.5-56-5-1.12100*165141.89.56.860.554.9848.7284.5-56-5-0.82100*165141.89.56.860.555.2848.7294.5-55.5-4.5-0.62100*165141.896.56054.9848.3304.5-55.5-4.5-0.52100*165141.896.56055848.3314.5-55.5-4.5-0.

19、32100*165141.896.56055.2848.3324.5-55.5-4.5-0.32100*165141.896.56055.2848.3334.5-56.5-5.5-1.32100*165141.8107.26155.2849344.5-55-40.12100*165141.88.56.159.555.1847.9354.5-56-12.12100*165545.15.53.960.558.1849.12、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

20、，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-1淤泥1218.4DZ9-13000*22853m钢护筒以9#墩为例-2淤泥质黏土2414.8-2粗砂709.4粉质粘土605.4-1淤泥1216.7DZ15-1250

21、0*20712.5m钢护筒以15#墩为例-2淤泥质黏土249.6-1粉砂402.7-2粗砂708.4粉质粘土6012.1-1淤泥1226.5SZD122100*16482.1m钢护筒以34#墩为例-2淤泥质黏土2417.2-2粗砂7010.5粉质粘土600.99#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4

22、9.5m，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2.2.1-2 ICE V36

23、0型液压振动锤性能参数表振动锤型号ICE V360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2.2.1-3 DZJ-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

24、) :686长(m) :2.2宽(m) :2.2高(m) :3.5重量(kg):15000表2.2.1-4 DZJ-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):145002.2.2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2.2.2-1 150t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

25、重性能见表： 表2.2.3-1 100t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2.2.3-2 80t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700800，矫正

26、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0.5 mm。 2.3.1.3钢板边缘加工 钢板边缘加工的切削量不应小于2 mm。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