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上海长兴岛桥墩钻孔灌注桩工程施工方案目 录1 工程概况32 工程地质状况33 水文、气象条件43.1潮汐43.2 潮流53.3 径量和潮量53.4 波浪53.5 气象条件54 总体施工方案54.1 人工积沙区钻孔桩施工64.2 土围堰施工64.3 水上钻孔桩施工84.4 辅助施工平台设计与施工85 钻孔桩施工95.1钻孔灌注桩施工方法105.2 钻孔桩施工主要风险及对策176 机构组织、材料、设备及劳动力的安排196.1机构组织196.2.劳动力安排206.3材料使用计划206.4机械设备使用计划207 施工进度计划217.1施工周期分析217.2施工进度计划安排218 质量保证措施228.1 质量管理机构228.2 质量保证体系238.3 质量保证措施249 安全保证措施279.1建立安全保证体系279.2钻孔灌注桩安全作业程序2910 环保措施3110.1原则3110.2组织措施3110.3技术措施3110.4文明施工32上海长兴岛桥墩钻孔灌注桩工程施工方案1、工程概况(略)2 工程地质状况 第层,填土,灰黄杂色,松散,该层上部含植物根茎,局部含碎石等杂物,下部则以素填土为主,土质不均匀。层厚长兴岛0.31.5m。 第1层,粉质粘土夹粘质粉土,褐黄灰黄,可塑软塑,地质年代为Q43,成因类型为滨海河口相沉积。该层含云母、氧化铁条纹及铁锰质结核,局部地段以粉性土为主,土质不均,属中等压缩性土。层厚长兴岛0.41.6m。 第3层,砂质粉土夹粉砂,灰色,松散稍密,地质年代为Q43,成因类型为滨海河口相沉积,以粉(砂)性土为主,含云母、贝壳碎屑,夹粘性土,土质不均匀。该层总厚度较大,长兴岛13.716.7m。 第层淤泥质粉质粘土,厚度约2m。 第层,淤泥质粘土,灰色,流塑,地质年代为Q42Q41,成因类型为滨海浅海、沼泽相沉积,以粘性土为主,含云母、有机质,夹薄层粉砂,土质自上而下渐变好。土性特征:高含水量,大孔隙比,属高等压缩性土。层厚长兴岛2.86.9m。 第1l层,粘土,灰色,软塑流塑,地质年代为Q42Q41,成因类型为滨海浅海、沼泽相沉积,以粘性土为主,含云母、有机质,夹少量腐烂植物根茎,偶见钙质结核,土质自上而下渐变好。土性特征:高含水量,大孔隙比,强度低,属高等压缩性土。层厚长兴岛6.68.8m。 第1-2层,粉质粘土,灰色,软塑,地质年代为Q41,成因类型为滨海沼泽相沉积,以粘性土为主,含云母、有机质,夹薄层粉砂,属中等高等压缩性土。土性较上部第11层好,层厚6.7m14.6m。 第2层,粘质粉土夹粉质粘土,灰色,稍密中密,地质年代为Q41,成因类型为滨海沼泽相沉积,含云母,少量贝壳碎屑,土质不均匀,属中等压缩性土。该层在长兴岛及崇明岛区域分布,其土性崇明岛段优于长兴岛段,层厚长兴岛3.39.5m。 第层,粉砂,灰色,地质年代为Q32,成因类型为河口滨海相沉积,呈中密密实状态,土层成分主要为砂性土,矿物成分以石英和长石为主,属中等低等压缩性土,长兴岛可分为1、2两个亚层,起伏较大。1层为粘质粉土,中密,含云母、有机质,夹薄层粘性土,土质不均匀,属中等压缩性土,层厚6.8m12.7m。2层为粉砂,密实,含云母,颗粒成分以石英、长石为主,夹少量薄层粘性土。 第1层灰色砂质粉土与粉质粘土互层状态极不均匀,仅局部段分布:第2层灰黄灰色含砾粉细砂层,沿线均有分布,土质均匀,密实,在长兴岛近岸段、江中及崇明岛陆域埋藏较深,在长兴岛陆域埋藏较浅,层面标高约-63.4-62.2m。其下均为中更新统地层(、(11)、(12)层),状态为硬塑状粘性土或密实状含砾粉砂,层面及层厚均变化较大,层面标高约-92.3-99.9m,第层仅在江中局部段分布。 浅滩段钻孔桩持力层为为2层。 本标段场地缺失上海市统编的第层和第层土。3 水文、气象条件3.1潮汐 本工程所处的长江口为中等强度潮汐河口,口外为正规半日潮,口内潮波变形,为非正规半日浅海潮。潮波变形程度越向上游越大,导致潮位、潮差和潮时沿程发生变化。根据本标段附近的潮位观测资料,实测最高潮位5.67m,实测最低潮位0.19m,高潮累计频率10潮位4.10m,低潮累计频率90潮位0.52m,平均高潮位3.33m,平均低潮位0.86m,平均涨潮历时4小时48分钟,平均落潮历时7小时38分钟。3.2 潮流 本工程位置的涨潮平均流向稳定在294314之间,流速在0.300.88m/s之间,涨急流向基本稳定在297324之间,流速在0.541.86m/s之间;落潮平均流向基本稳定在137144之间,流速在0.421.14m/s之间,落急流向基本稳定在140144之间,流速在0.931.64m/s之间。3.3 径量和潮量 长江径流量丰沛,大通站(距离河口640km)多年平均径流量为29500m3/s,多年平均洪峰流量为56200m3/s,最大洪峰流量为92600m3/s(1954年),最小枯水流量为4620m3/s(1979年)。每年510月为洪水季,11月次年4月为枯水季,洪水下泄水量占全年71.7。3.4 波浪 根据外高桥站的风况,波浪资料统计,该海区以东南风最多,SE、SSE向风的频率分别为11.6、12.3。N-NNE-NE,ENE-E等向的频率为6.57.2之间。强风向为NNE、ESE及NNW,强浪向为NNW-N-NNE-NE,E-ESE-SE。3.5 气象条件 本工程区域属典型亚热带海洋性季风气候,冬冷夏热,四季分明,春季多雾,夏季常受台风影响,冬季偶尔降雪,气候温和,雨量充沛。本工程区的年降水日数约为129天,总降水量1175mm,主要集中在59月;历年统计最高、最底气温达到38和9,月平均最高、最低气温为27.2和4.1。 长江口地区属东亚季风区;冬季以偏北风为多,夏季以东南风为多。每年8级以上大风日数东线有915天,平均每年有12个台风影响本区域,主要影响时间集中在79月(占84)。施工状态为10年一遇10m高度处设计风速为33.26m/s。4 总体施工方案 本钻桩施工平台根据现场施工条件分为三种施工方式,其中PM13#PM16#位于积沙平台,属于陆地施工;PM17#PM19#位于大堤外淤积区(芦苇区),只有高潮位时才受江水影响,故本区段采用土围堰;PM20#PM28#位于浅滩区的相对深水区,采用钢管桩施工平台。4.1 人工积沙区钻孔桩施工PM13#PM16#位置位于大堤外侧浅滩段,考虑到水上施工复杂性及环境多变性,根据现场环境及施工条件,采取江底吸沙的施工工艺,在此区域内形成积沙平台,因而此区域内钻孔桩属于陆地施工。 本区段内钻孔桩施工方案详见本方案第5条5 钻孔桩施工。施工中的注意事项与施工要求:(1)护筒设置护筒采用200014mm,大于桩径200mm,护筒中心应与桩中心平面允许偏差为50mm,竖直倾斜不大于1%,并采用定位实测。护筒顶面标高高于地面0.30m,埋置深度根据具体桩位土层特性确定,但最小不小于6m。(2)钻孔深度达到设计标高后,进行孔深、孔径等检查,并符合以下标准: 钻孔成孔质量标准项 目 允 许 偏 差孔的中心位置(mm)50孔径(mm)不小于设计桩径倾斜度1孔深比设计深度超深不小于50mm沉淀厚度小于等于10cm清孔后泥浆指标相对密度:1.031.10;黏度:1720Pa.s;含砂率:2;胶体率:98(3)灌注首批混凝土时导管埋置深度1m,在灌注过程中导管埋置深度易控制在26m,且混凝土必须连续灌注。(4)泥浆池、沉淀池位置选择要求为不影响其它墩位钻孔桩施工,且满足环保要求。4.2 土围堰施工 本施工段原处于长兴岛大堤外淤泥冲积区(原为芦苇生长区),只有高潮位时才受江水影响,故本区段采用土围堰,处于此范围内有PM17#、PM18#和PM19#三个承台,因而采用土围堰筑岛施工。因每个墩位承台分为东、西两个,故土围堰采用一个包含两个承台的土围堰。在钻孔桩施工期间从积沙区护坡处铺设施工便道(如图4.2-1,包含坡脚在内宽为6.5m)并在桥墩位处铺设横向辅助施工平台(兼作横向运输通道)。具体布置见土围堰平面布置示意图(图4-1),在围堰迎水侧设置弧形外拱,以抵抗江水的作用。图4.2-1 土围堰平面布置示意图图4.2-2 筑岛围堰平面布置示意图4.3 水上钻孔桩施工水上钻桩平台根据现有施工条件,采用先在承台周围振沉钢管桩,然后利用导向架插打基桩钢护筒并相互接成整体,然后在其上搭设平台进行钻孔桩的施工。钢管桩在平台中担当主要承重结构,为在施工中增加平台稳定性,采用相互连接成空间网格框架的组合方式。钻桩平台详细结构尺寸及施工方法见钻孔桩平台施工方案。根据地质情况及波浪、水流速度等的情况,并考虑浪高及浪溅的影响,为保障钻孔时不发生反串孔,护筒顶标高高出高潮水位2.0m标高取+5.5m;护筒底口应有足够的入土深度,最深处水深达13m,故护筒底口高程取变化值(总长度10m35m不等)。护筒内径选择比设计桩径大20cm,采用壁厚14mm的钢板加工卷制而成,在工地现场焊接,为防止护筒在吊运过程中变形,可在每节护筒两端各焊一道“米”形内撑。顶口、底口及钢牛腿位置100cm范围内增设一道厚10mm的钢板作为加劲箍。护筒采用整体起吊工艺沉放,选择振动锤振沉钢护筒。安放钢护筒前,根据测量放线,先将定位架准确固定在平台上(定位架由I22a工字钢焊接成方框形的限位装置)。护筒放入定位架后,测量观测护筒的偏位情况、垂直度符合要求后,用木塞固定钢护筒,然后振动下沉至设计标高,拆除振动锤,再将钢护筒与钻桩平台连接固定。钢护筒沉放时若护筒出现偏位情况要及时校正,一般每振动1min2min要暂停并校正一次。钢护筒下沉完毕,应测量其中心位置是否正确,护筒是否竖直,其精度要求为:平面位置偏差50mm,倾斜度小于L/200。在每个钢护筒四周加焊加劲牛腿,用于承台施工时钢吊箱的支撑作用。本区段内钻孔桩其它施工工艺详见本方案第5条钻孔桩施工。4.4 辅助施工平台设计与施工辅助平台设计与栈桥相同,其尺寸、布置方式详见钻孔桩施工平台与辅助平台布置示意图(图4.4-1)。钻孔桩施工平台与辅助平台布置示意图(图4.4-1)5 钻孔桩施工 本标段的钻孔灌注桩,桩径为1.8m,桩长77m87m,双幅桥共128根。PM13#PM16#处于人工积沙平台,属于陆地钻孔灌注桩施工;PM17#PM19#为浅水区,采用筑岛围堰施工平台施工;PM20#PM28#采取搭设工作平台及辅助施工平台实施钻孔灌注桩施工。本标段内所有钻孔桩均采用GPS-20C式钻机实施钻孔灌注桩钻孔施工,钻机分排隔孔作业,水中钻孔桩利用泥浆外运船作为泥浆循环池、沉淀池及造浆池;钻孔沉渣通过管道输送或船只运送至指定泥浆处理地点。钢筋笼由陆地上钢筋加工场制作,由运输车通过栈桥运至施工点,在墩侧平台上用履带式吊车安装;砼由陆地上砼拌合站由砼运输车通过便道或栈
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