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桥梁施工水上作业安全技术方案

  
评论: 更新日期:2013年11月18日

一、 主要概况
    本项目主桥卡兹尔特克桥上部结构为跨径38.5m+70m+38.5m的预应力砼变截面连续箱梁。下部主墩采用箱型墩,断面尺寸为6.3m×3.5m。承台中间部分为7.6m×6.7m的矩形,横桥向两端为半圆曲线型防撞构造,总体外形尺寸为12.165m×6.7m,承台截面积为72.3m2,承台厚度为3m,总重量为542吨。基础设置双排6根直径1.5m的钻孔灌注桩。过渡墩身采用方形墩柱,截面为2m×2m,承台为工字型结构,外形尺寸为7.7m×6.5m,承台截面积为41.55 m2,承台厚度2.8m,总重量为291吨。基础设置双排4根直径1.5m钻孔灌注桩。引桥上部结构采用30米装配式预应力砼先简支后连续箱梁,下部为直径1.4m双柱式墩身,基础为2根直径1.5m的钻孔灌注桩。
    二、 作业范围
    本桥的11#、12#主墩及13#过渡墩基础砼灌注桩位于水中,常水位时水深:11#墩约8.2m;12#墩约6.4m;13#墩约4.0m。所以本桥的三个主墩水下砼灌注桩施工采取搭设水上钻孔平台。引桥的14#、15#两墩也位于水中,水深大约2.5m左右,所以也采用搭设水上钻孔平台形式进行施工。
    三、编制依据
    《中华人民共和国安全生产法》
    《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
    《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
    《援孟加拉卡兹尔特克公路桥项目施工组织设计》
    三、水上作业危险源识别
    水上施工主要的危险源有:物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高空坠落、坍塌、水上施工人员伤亡、落水、船舶失控、船舶沉没、船舶碰撞、船舶搁浅、水上施工受雾天、台风及洪汛期的影响。
    四、 平台结构形式
    主桥桩基施工平台11#、12#墩主要采用钢管及型钢,每个平台长为18米,宽为14米;13#墩平台长为14米,宽为14米;14#和15#墩平台长为14米,宽为8米。每个平台上设立一座起吊能力为50吨的龙门吊。施工平台基础采用直径525毫米、壁厚8毫米的螺旋钢管桩,每个平台共18根钢管,按长度方向钢管间距为8米,共三孔;宽度方向两孔,每孔7米,主要为布设龙门吊行走轨道基础桩。
    平台面承重梁采用488×300的Η型钢,横向布设两根,间距16米,纵向布设六根分配梁,间距为3米和2米。分布梁采用18的工字钢,横向按70厘米间距布置,承重梁与分配梁进行焊接。分布梁上满铺4厘米厚木板作为平台板面,平台顶面高程为+3.0米。为防止施工人员踏空或踩翻木板,平台面上所有木板必须使用直径20毫米以上的钢筋用铁线绑扎住,平台两端面设立防护栏杆,并架设安全防护网,防止台面上的物体掉入水中。详见《钻孔平台布置图》。
    五、 施工准备
    ① 钢管桩的准备:钢管桩提前在岸上按两节长度连接好,两端头一定割平,便于钢管对接。钢管对接时一定采用坡口焊,满焊,在钢管接头周长方向上布设三块6毫米厚的铁板,用以加固钢管焊接质量。型钢按设计图纸中长度进行下料,长度不够的进行坡口对接,再衬板帮焊。使用过的型钢把表面不平处进行打磨,缺角、有孔洞的进行填补,严禁使用严重变形的型钢。
    ② 驳船准备:目前现有两台不足100吨位的驳船,一台装运钢管、型钢,另一台装载50吨履带吊车、振拔机、发电机、电焊机等小型机具。
    ③ 安全警示准备:为防止出现过往船只与水上作业平台发生碰撞,水上施工作业前应向孟加拉海事主管机关申请设置安全作业区,同时发布通航区域警示公告,通过电视、报纸、码头告示等方式,使社会船只周知水上施工区域范围,避免发生船舶碰撞事件。平台开始施工时即设置航标,夜间悬挂太阳能暴闪灯警示等通航导向标志,并设置钢管桩防撞墩,提醒过往船只按预先设置的航行线路行走,保障社会船只与施工作业安全。
    ④ 第一天打桩结束后,在平台区域内的上下游50米位置处安放浮漂,浮漂上粘贴夜间反光膜,在已打好的钢管周围再设立警示标识,以防夜间过往船只发生意外。
    六、 打桩船定位
    打桩船行至墩位处,用测距仪测出打桩船的位置及打桩导向架的位置坐标,并把该位置的偏移数据用对讲机传递给打桩船上的指挥人员,由指挥人员指挥锚手拉动拴锚的倒链来调整船的方向,向预定位置靠近,然后再次测量定位,如此反复几次,直到满足设定位置为止。锁好锚绳,准备插打钢管桩。
    七、 插打钢管桩
    平台钢管桩采用直径525毫米的螺旋钢管,其壁厚为8毫米,插打采用型号为DZ90A-1型的震动打桩锤。每根桩入河床的埋置深度为10米,平台顶面设计高程为+3.0m,所以每根桩的下料长度为19米。
    钢管桩采用专用的定位导向架进行定位,定位导向架由型钢焊接而成。导向架高2m,顶宽1.5m,底宽2m,长4m。导向架采用全站仪测量定位,浮吊吊放就位。
    导向架定位安放平稳后,用驳船上的50吨浮吊将第一节钢管桩吊起,放入定为导向架的预留孔中,用抱桩器抱住钢管桩桩头,启动振拔桩锤吊打第一节钢管桩。当第一节钢管桩桩顶距导向架1-1.5m时,开始焊接下一节钢管桩。焊接完成后继续打入施工,直至钢管桩达到设计标高。打入过程中全站仪全程进行监控,随时纠偏校正。
    钢管桩插打顺序为先纵桥向的两排共10根桩。一排5根插打完成后,由测量按设计高度在每根桩的顶部划线,再由电焊工进行找平切割,切割完成后再把一根488×300的H型钢主梁摆放在钢管上,型钢底面与每根钢管顶面接触位置全部满焊。另一排5根桩也按此步骤进行操作。纵向两排桩插打完成后,再进行剩余横向的钢管桩插打,直至完成一个平台的全部插打任务。
    由于钻孔泥浆池子超重,不易放在平台上,所以在平台里侧需再打四根钢管桩,每根桩的入土深度为10米。四根桩上部用型钢做成框架,钢管间用角钢进行平联。
    八、钻孔平台搭设
    根据施工水位及施工时间,本工程的11#和12#两主墩平台顶面标高定位+3.0m,以保证护筒顶面距河水面高差不少于2米。
    两排桩的两根纵向主梁488×300的H型钢摆放完成后,先在两根纵向主梁488×300的H型钢上横向按设计间隔摆放六根分配梁488×300的H型钢,型钢与型钢之间进行焊接,然后再铺设龙门吊行走轨道纵梁,龙门吊每侧行走底纵梁采用两根300×300的H型钢,间距为1.2米。由于采用龙门吊进行抓出泥浆池中的钻渣,所以龙门吊行走轨道在平台的横桥向加长10米。六根分配梁焊接完成后,再铺设平台小横梁,小横梁采用18工字钢,间距70厘米,小横梁与六根分配梁进行满焊,预留出护筒位置。用3厘米厚木板进行满铺台面,木板采用钢筋进行加固。
    平台施工完成后进行钢管间的平连及斜撑、剪刀撑的焊接。连接采用100×100的角钢,水面上直接焊接,水下由潜水员采取水下焊接。
    九、龙门吊拼装
    龙门吊行走轨道纵梁铺设完毕后,在两根300×300的H型钢上按50厘米间距铺设长度为1.6米的20×20木方作为龙门轨道枕梁,木方采用∪型钢筋与底梁焊接,木方上铺重轨。轨道铺设完成后,开始组拼龙门吊。龙门吊由588×300H型钢及直径为820毫米的钢管构成,行走为鹤壁轮,龙门吊跨径为15米,净高为12.5米,起重能力为60吨。可进行钻孔桩护筒的埋设、振打、拔出、组装承台钢吊箱,整体下放钢吊箱、拆除钢吊箱、移动平台上的钻机、砼大罐、下钢筋笼、矮处主墩柱模板的支拆等工作。
    十、 钢护筒加工制作
    钢护筒采用卷板机卷制。钢板采用壁厚为15毫米,护筒内径比设计的钻孔桩直径大30厘米,即卷制直径为1.8米,按护筒入土埋深7米计算,一根护筒长11#墩为18米,12#墩为16米,分两节加工制作,每节9米及8米长。竖缝及水平接缝连接采用坡口焊接,确保焊缝有一定的强度并保证不漏水,同时在每一个水平焊缝周围采用钢板条进行加固,确保钢护筒在下沉过程中和钻孔过程中不会出现焊缝脱焊而断开。护筒加工完成后在运输前在护筒两头内侧用角钢焊成十字型内支撑,确保护筒在运输及起吊过程当中不变形。
    a) 护筒导向架的制作
    为了确保护筒在振打下沉过程当中的垂直度,在钻孔平台上护筒埋设位置处需搭设导向架。为了保证导向架的刚度,采用18工字钢做成双层井字架形式,顶层井字架借助钻孔平台上的两根分配横梁,再纵向焊两根型钢形成上层导向架,底层导向架焊在平台下2米处,与钻孔平台相同位置处平撑相连。
    b) 钢护筒安装
    在导向架完成后,再一次复核桩位中心,确定桩中心与导向架中心在同一位置后再进行钢护筒的安装。第一节护筒顶面下放到离平台顶面1米时停止下放,在护筒四个方向水平焊上三角形支撑,以便把护筒垂直担在平台上,方便焊接第二节护筒,对接第二节护筒时为了使对接相吻合,在对接时经常转动第二节护筒,寻找最佳结合点,并采用撬棍等工具进行对接,对正一处焊接一处,直至完全对正,焊缝完成之后,在水平焊缝周围竖向帮焊5块小钢板。割掉护筒内十字内撑,整体用龙门吊起吊、下放,落至河床上,然后安装振拔机夹钳,开始振打护筒。
    c) 钢护筒震动下沉
    首先用振拔机的液压夹钳把护筒夹紧,然后用龙门吊把振拔机和护筒一起吊起,校正龙门吊上起吊绳使之与孔位中心相一致后,再缓慢下放绳索,使钢护筒靠自重与振拔机重量自然下沉,下沉过程中需经常观测护筒的垂直度,一旦发现倾斜立刻停止下沉,及时纠偏,护筒自然下放停止后再启动振拔机,边震动边观察,直至达到设计入土深度7米为止。
    保证护筒顶面距平台顶面40厘米,然后和护筒两侧的分配梁相焊接,使护筒和平台形成一体,即加固了平台的稳定性又保证护筒在施钻时不发生意外。
    d) 平台施工的质量保证
    ① 钢管桩插打完成后,管顶部与型钢接触部位一定割平整,严禁一侧或三点接触,如型钢与钢管或型钢与型钢接触面不密实,必须采取补焊或加垫钢板条使之接触严密,保证钢管或型钢在垂直方向均匀受力。
    ② 保证受力主梁垂直作用于钢管之上,严禁倾斜摆放。主梁与钢管接触部位要求满焊,严禁虚焊和漏焊。严禁使用弯曲和局部严重变形的钢管及型钢。
    ③ 保证打入的钢管桩或钢护筒垂直度小于1%。钢板在卷制前一定要进行规方检验,保证钢板成矩形平面。
    ④ 由于地质层结构复杂,如打入时出现异常情况时,可适当加长打入深度,必须保证承载力要求。打桩前一定在钢管的周长部位用红油做好标记,以此计算打入的深度。
    ⑤ 打桩位置要准确,计算坐标要准确,严禁严重偏离设计位置。
    ⑥ 平台的所有钢管桩必须进行平联与斜联或剪刀撑焊接,使用的联接型钢及焊接质量必须满足要求。
    ⑦ 钢护筒接缝部位必须里外进行焊接,并在接缝周围加焊钢板条。保证护筒接缝部位焊缝密实,不漏水。
    ⑧ 水上钻机就位前,一定组织有关人员进行平台整体质量的验收,合格后才允许在平台上施工作业。
    十一、水上施工安全管理措施
    1、水上施工作业安全注意事项
    为确保施工正常顺利进行,保证水上施工不发生人身伤亡事故,针对水上作业的特点,特制定安全注意事项如下:
    1)凡从事水上施工的人员必须明确了解所从事作业的安全注意事项,工作
    中服从指挥,切不可违章冒险作业;
    2)凡从事水上做作业的人员必须按规定穿戴好劳动防护用品,凡临边临水
    作业一定要穿好救生衣;
    3)水上作业平台和船舶上配备的救生设备要妥善保管,爱护使用,除用于救人以外任何人不得借故移作他用,严禁擅自移动:
    4)严禁擅自移动水上作业平台和船舶上设置救生设施、消防设施、安全设
    施、安全警示牌、告示牌;
    5)水上施工所用的跳板、脚手架一定要搭稳、捆牢,如因涨落潮或施工需
    要挪动时应随移随捆牢,避免造成失误,发生落水伤人事故:
    6)乘坐交通船或运输货物一定要等船停稳、靠牢后方可上、下,严禁超载、
    偏载,严禁在船上打闹、睡觉,严禁乘坐船头,影响驾驶船舶,严禁在危险处停留、休息;
    7)水上施工一定要严格按安全用电要求布置电路,严禁违章用电:
    8)夜间施工严禁一个人上班作业,严禁上班时睡觉,严禁在危险处休息,
    避免发生落水事故;
    9)夜间要保证有足够的照明,要充分考虑水上作业的困难,也要保证航道
    夜间通航安全;
    10)严禁擅自乱动锚锭所用的绳缆、卷扬机,如因移船需要启动,作业后要时关闭电源;
    11)要时刻掌握天气、水文预报,遇有大风、洪水来临时要及时做好安全防台渡汛准备工作,并认真检查落实情况,确保万无一失;
    12)作业完毕要认真检查水上平台和船舶安全情况,夜间通航状况,确认万无一失,切断电源后方可离岗下班。
    2、水上作业人员安全技术操作规程
    1)水上施工的人员防护:进入施工现场必须戴好安全帽和其它个人劳动
    保护用品,还应配备好救生圈及救生衣。
    2)水上施工设备:在水面上进行打桩,安装等工作时,要备有救生圈,
    个人要穿救生衣。
    3)工作平台:平台的四周要设栏杆和安全网,跳板要搭设牢固,并要钉
    防滑条,跳板的一端应捆绑固定。
    4)交通渡船:严格执行国家的有关规定,不得超载一人,乘船人员要听
    从指挥,不得争先恐后,嬉戏打闹。
    5)夜间照明和信号设施:工作用的临时码头,船只及工作平台夜间施工必须配足灯光照明,工程开工前应按规定设置和显示信号并派人值班,确保安全。
    6)工作船要按规定配专业人员负责管理,以防发生碰撞,搁浅,禁止漏水现象出现。
    7)参观人员防护:水上作业时未经允许谢绝外来人员参观,经批准的参观人员必须戴好安全帽,必要时,每人都应穿好救生衣,禁止有与水上工作
    无关的人员到水上工作区参观、游玩。
    3、水上施工作业安全规定
    在有雨季、洪汛影响的江河河段上进行施工,施工前应与技术组取得联系,
    1)上报施工方案和防洪防汛预案,并随时做防洪措施。
    2)施工前应与当地的气象、水文部门取得联系,办理相关预报业务,要求其部门定时,随时提供气象、水文预报信息,及时根据预报的情况,采取防灾减灾措施,预防自然灾害造成的损失和灾害。
    3)应设置避碰明显的标识、标志牌,夜间必须设有警示标志灯光。
    4)水上施工期间除配备必要的交通船供员工上下班专用外,必须配有交通船值班和救生船,以保证发生人员落水时施救,救生船必须保证做到有人在水上施工作业时随时待命。
    5)施工用船上必须配备救生设备、救生设施和消防设施。
    6)六级以上大风、大雾、大雨天气,禁止从事水上作业。
    7)严禁一个人单独从事水上作业,以防发生意外时,无人协助救生。
    8)当预报有大风、台风、暴雨、洪汛预报时,必须停止施工作业,检查加
    固船舶的锚缆设施和水上作业平台的安全,并采取有效措施,做好防灾减灾防护。
    9)水上船舶、施工船舶应保持二十四小时有人值班,维持水上设施安全,
    水上作业平台应有专人负责定期检查其安全性能,并做好检查记录。

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