主桥钢梁支架水下切割专项施工方案

1、主桥钢梁支架水下切割专项施工方案目 录1 概况11.1 工程概况11.2 主桥钢梁支架概述11.3 水文及地质条件31.3.1 地质条件31.3.2 水文42 钢管桩施沉及拔除情况52.1 钢管桩施沉52.1.1 导向架加工52.1.2 钢管桩接长52.1.3 钢管桩施沉72.2 钢管桩拔除83 水下切割施工方法93.1 水下氧一弧切割法的原理93.2 水下氧一弧切割设备和器材93.3 水下氧一弧切割的接线方法103.4 水下切割钢管桩施工工序113.4.1 施工准备113.4.2 制定水下切割顺序113.4.3 水下切割及起吊133.5 水下切割操作程序及技术143.6 水中判断割缝的方法144 工期安排145 资源计划155.1 施工人员计划155.2 主要材料需求计划表155.3 机械设备需求计划表166 组织体系166 安全管理措施176.1 安全保证体系176.2 安全保证措施176.2.1 潜水安全保证措施176.2.1 水下切割安全注意事项186.2.2 起重安全保证措施196.2.3 施工用电安全保证措施206.2.4 施工安全注意事项216.2.5 其他安全注意事项2

2、17.3 安全应急预案217.3.1 应急救援组织机构及职责217.3.2 工程断电应急处置227.3.3 潜水员水下眩晕的应急处置237.3.4 潜水员水下供气中断的应急处置237.3.5 潜水员水下外伤的应急处置237.3.6 其他应急救援措施237.3.7 应急处理247.3.8 相关单位联系联系方式242 舟山市小干二桥工程 主桥钢梁支架水下切割专项施工方案1 概况1.1 工程概况全线按城市主干路设计，设计时速为50km/h。其中跨海主桥近期采用双向4车道+慢行系统，远期规划有轨电车。有轨电车按双线7.9m（含路缘石）预留。主桥为三跨双塔钢混组合梁自锚式悬索桥，跨径布置150m+370m+150m670m，主跨主缆垂跨比为1/6；引桥为预应力混凝土现浇箱梁，其中小干岛侧跨径布置为336m+336m+36m252m，本岛侧跨径布置为36m+336m+336m+236m324m。主桥宽32.0m，引桥宽23.9m。主桥纵向设置2.49%纵坡，跨中处设置R2500m竖曲线，引桥为3.5%的纵坡，主引桥之间设R10000m的竖曲线；全桥横向均设置2%的横坡。主桥总体布置见图1.1-1。

3、图1.1-1 主桥总体布置图航道满足500t船舶双向通航要求，通航净空高度为不小于14.5m，单孔双向通航净宽不得小于135m。1.2 主桥钢梁支架概述标准梁段支架满布于钢梁投影范围内，共计30排临时墩，按桥梁前进方向L1L30进行编号。跨中布置250m通航孔，标准跨径布置为21m，其他部位结合施工需要跨径最小9m，最大21m。1中交第二航务工程局有限公司 主桥钢梁支架水下切割专项施工方案按支架所处部位主要分为陆上支架和水上支架。标准梁段钢梁支架总体布置见图1.2-1。图1.2-1 标准梁段钢支架总体布置图 变形钢护筒处理施工方案水上支架基础为8008mm桩立柱直接伸入河床，横桥向每排两个支墩，中心间距均为20m，其中水上边墩（L10L14、L18L21）每个支墩设置4根钢管桩立柱，跨中L15、L17每个支墩设置6根钢管桩立柱，L16单个支墩设置9根立柱。水上支架横断面结构布置如图1.2-2所示。图1.2-2 水上支架横断面结构布置图水上钢管桩入土深度及单桩承载力如下表：表1.2-1 水上支架入土深度及单桩承载力参数表序号部位地勘参照孔入土深度单桩承载力备注1小干岛侧临时墩SZK242

4、3.2m1425kN适用于L10L142本岛侧临时墩SZK3526.2 m1425kN适用于L18L213跨中临时墩SZK3528.2 m1692kN适用于L15L171.3 水文及地质条件1.3.1 地质条件1）地质层特性经钻探，地基沿线以浅第四系覆盖层分8个地质层、14个地质亚层，分别为1杂填土、2粉质粘土、3淤泥质粘土、4粉质粘土、5粉质粘土、6粉质粘土或粘性土砾砂、7粉质粘土、8粉质粘土、粘性土砾砂或角砾；基岩为凝灰岩。2）岩土设计参数表1.3-1 岩土体设计参数一览表层号岩土名称状态地基承载力基本容许值fa0(kPa)钻孔桩桩侧的摩阻力标准值qik(kPa)1-1杂填土松散2粉质粘土可塑100 25 3-1淤泥质粘土流塑70 17 3-2淤泥质粘土流塑75 18 4-1粉质粘土可塑180 45 5粉质粘土软塑130 32 6-1粉质粘土可塑200 50 6-2含粘性土砾砂稍密，局部中密180 45 6-3粉质粘土可塑210 52 7粉质粘土可塑140 35 8-1粉质粘土可塑，局部硬塑220 55 8-2含粘性土砾砂中密240 60 8-3粉质粘土可塑，局部硬塑230 57

5、8-4角砾中密280 70 10-2强风化凝灰岩稍硬中密600 100 10-3中等风化凝灰岩硬坚硬2000 150 1.3.2 水文潮汐特征：受东海前进潮波系统控制，本区潮波以半日分潮为主，浅海分潮影响明显。其潮汐一般可归属为非正规半日浅海潮类型。潮汐类型属非正规半日浅海潮，浅水分潮较显著。桥位处平均水位为+0.16m，平均潮差2.27m。表1.3-2 桥位处潮汐特征（m）重现期(年)3001005020105高潮位3.743.523.373.183.022.85低潮位-2.59-2.48-2.42-2.33-2.27-2.21潮差4.974.804.694.544.424.30波浪：本项目所在海域位于舟山群岛之中，东面有朱家尖岛，南面有登步岛、桃花岛、岙山岛及穿山半岛，西面有长峙岛和大猫岛等岛屿，北面有舟山本岛作为屏障。整体来说，众岛屿形成了相对封闭的水域，工程区域以风浪为主，外海混合浪对其影响较小，桥位处设计波要素见相关设计。2 钢管桩施沉及拔除情况2.1 钢管桩施沉2.1.1 导向架加工导向架采用工25a及工12a加工，顶部铺设5cm木板作为施工平台，后场整体加工完成后焊接于船

6、体侧面。导向架平面布置如图2.1-1所示。图2.1-1 导向架平面布置图2.1.2 钢管桩接长（1）首节段拼接因钢管桩入土较深，钢管桩施打前在浮吊上将第一节接长至24m，其余节段接长时单节长度均为12m，钢管桩对接时一般对称焊接，以减少变形，且先焊接环向焊缝，再焊接贴板；焊缝应连续、饱满，严禁填塞钢筋条。焊缝要求如图2.1-2所示。 a）先焊接环向焊缝 b）后贴筋板、加焊图2.1-2 钢管桩焊缝示意图（2）底口加强箍设置为避免钢管桩施打过程中变形，在底部设置20-30cm长加强箍，采用钢管桩废旧材料加工，加强箍加工见图2.1-3所示。图2.1-3 加强箍加工示意图（3）钢管防腐为防止海水对钢管桩的腐蚀，对钢管桩泥面以下1.5m到最高水位以上1.5m范围内涂刷沥青船底漆。涂刷前清除钢管表面泥土，并进行除锈处理。钢管桩防腐如图2.1-4所示。 图2.1-4 钢管桩防腐（4）第二、三节段接长第二、三节钢管桩接长时，每次接长前对桩顶进行处理，割除因沉桩导致的变形区段。在待接钢管桩顶口焊接限位卡，采用80t浮吊将需接长钢管桩竖直起吊与待接钢管桩对接，利用限位卡进行局部调整，然后进行焊接。为了避免

7、焊接变形引起接长钢管桩倾斜，在钢管桩接长时采用对称焊接的方法进行，焊接完成后按设计要求设置贴板，保证连接质量。在钢管桩接长过程中，应由测量对钢管桩进行实时监测，发现倾斜时及时调整，严格控制钢管桩倾斜度不大于1%。钢管桩接长见图2.1-5所示。 a）抄平、割除桩顶变形部分 b）钢管桩吊装接长图2.1-5 钢管桩接长施工图2.1.3 钢管桩施沉水上施沉采用80t浮吊+DZJ120型振动锤，材料运输采用35汽车吊+驳船（宽4m长22m），施工时船舶顺水流方向定位，为保证通航要求，先施沉两侧边跨处临时墩，再施沉跨中临时墩。具体施工见图2.1-6所示。a）钢管桩施沉 b）材料转运图2.1-6 水上施工示意图2.2 钢管桩拔除钢管桩拔除采用“50t浮吊+150型振动锤”进行实施，按照“自上而下，先搭后拆，后搭先拆”的原则逐步拔除，拔除顺序为：跨中L16L17本岛侧边跨L18L21L16小干岛L15L10。钢管桩拔除时，应待振动锤夹具夹紧钢管桩后，先开启振动锤向下施打，使钢管桩周围土体液化，当钢管桩开始下沉后，浮吊缓慢起钩，将钢管桩拔出。但在跨中L16-10钢管桩拔除时，采用150型振动锤向下施打1

8、5分钟后，钢管桩无下沉变化，且在长时间激振力作用下，出现钢管桩顶口夹具部位撕裂和断桩现象，将锤转至L16-9、L16-17后，出现相同现象，具体如图2.2-1所示。 图2.2-1 钢管桩顶口撕裂将L16-10顶口变形部分割除，加焊加强箍后，继续采用150振动锤进行拔除，虽解决了钢管顶口撕裂问题，但钢管桩仍无下沉趋势，且当振动时间达到30分钟时，钢管桩仍从水中管节接口焊缝位置断开，换至L16-16进行试拔，振动达20分钟时，仍无法拔除，为避免钢管桩管节焊缝开裂，出现断桩，停止拔除作业，决定采用180液压振动锤进行试拔。150振动锤拔桩如图2.2-2所示。 图2.2-2 150振动锤拔桩图改换180型液压振动锤对L16-16、L16-7、L17-1进行拔除，亦无法顺利拔出，160拔桩如图2.2-3所示。 图2.2-3 180液压振动锤拔桩图3 水下切割施工方法因水上钢管桩无法拔除，为保证施工进度及通航安全，采用水下氧一弧切割法沿河床面对钢管桩割除。3.1 水下氧一弧切割法的原理水下氧一弧切割，按使用的能源系水下热切割类，就是利用水下电弧产生的高温和氧气同被切割金属元素产生的化学反应热，加热和熔化被切割金属并借助氧气流的冲力将切割缝中的熔融金属及氧化熔渣吹除，从而形成割缝的。随着水下电弧

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