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码头施工方案(b版)

码头施工方案(b版)
码头施工方案(b版)

一.工程概述

一)总平面布置

本码头属杭州湾跨海大桥北航道桥施工临时设施,码头平台设在杭州湾跨海大桥里程桩号K51+589~609之间,与本标段栈桥横向搭接相连,平面尺寸64×20m,面积为1280m2。码头纵轴线在大桥里程桩号K51+599,即与北侧高墩区引桥B1墩中心线相距20m,东侧边线与大桥中心线(桥轴线)相距92.7m,并与其平行布置,码头平台前沿线垂直于大桥桥轴线。码头平台设1000t级甲板驳泊位一个,后沿线设交通船泊位一个。可满足在各阶段施工的需要。

(二)水工结构

1. 码头平台

码头结构型式为直立式高桩码头,设计使用年限为5年

(1)下部结构

码头平台由44根Φ800×10mm钢管桩支撑,钢管桩布置采用直斜桩相结合的形式,其中直桩28根、斜桩16根,桩顶面标高为7.0m和4.99m两种,设计桩底高程为-36.0m。基础排架1-2及7-8榀间距8.25m,其余间距均为9m。

每榀排架设5条钢管桩间距为4.75m, 第1、7榀排架两端头加设2根平面扭角16°、坡度为3.5:1的斜桩作为加强桩,码头外围钢管桩(直桩),通过Φ600×8mm

和Φ400×6mm的钢管联系撑将平台连成整体,形成一个受力合理、结构稳定的下部结构。

(2)上部结构

上部结构为梁板组合结构,主要采用型钢结构,材料主要有钢管、贝雷架、工字钢、钢板等。

码头平台主横梁选用3拼45a工字钢,主纵梁选用贝雷梁架,横向分配梁选用Ⅰ36a工字钢、纵向分配梁选用Ⅰ14工字钢,面板铺设δ8mm钢板。

2.附属设施

为兼顾高低水位船舶均能系靠码头,方便人员在不同水位上下,在码头前、后沿设系船柱、系船环及护轮坎;在码头前沿设置橡胶弦梯,后沿设置扶梯,平台外围设置栏杆、等附属设施。

二.使用功能及标准

(一)使用功能

临时码头平台主要功能是为北航道桥B11、12、13墩施工提供材料、设备及施工人员的上、下船。码头平台使用期限为5年。

(二)使用标准

1)靠泊船型:

≤1000t级驳船,船舶停靠时,应减速缓行,靠船速度V≤0.25m/s。

2)作业标准:

风力六级及六级以上大风时码头停止作业。

3)停泊标准:

允许风力≤9级。

4)荷载限量:

均布荷载码头平台20KN/m2

流动荷载挂车120,限速5Km/h

起重设备 25t汽车式起重机,履带吊70。

三.工艺流程图

四.施工工艺

(一)钢管桩插打

码头最西侧一排钢管桩距栈桥只有3m,不便于打桩船的施工,采用履带吊配合震动锤方法进行桩基施工,其余桩基采用165t打桩船施工,上部结构采用QUY70履带吊逐孔架设。

1. 钢管桩接长

钢管桩节段对接时,节段对口应保持在同一轴线上,如管端椭圆度较大,可通过

夹具和楔子等工具校正。但拼装所用的夹具等辅助工具,不应妨碍管节焊接时的自由伸缩。管节对口拼装检查合格后,应先进行定位点焊,再进行正式施焊。

(1)钢管的接长应分为钢管在加工场和平驳船上两地接长;

(2)钢管桩顶面标高最低+4.99m,最高标高+7.0m,桩底标高为-36.0m,钢管桩单根长在41~43m之间,由于单节钢管较短,平板车的长度较短,施工

中从安全和运输的角度考虑,需要对钢管进行两次加工接长;

(3)需两次接长的钢管,先在岸上加工场,将分节好的钢管焊接成合适长度的钢管,由平板车通过栈桥运输至现场,再用履带吊吊放在平驳船上,然后根据施工的需要,将钢管焊接至将打入海底的钢管桩长度;

2.钢管桩GPS定位

测量人员事先按照图纸计算码头各钢管桩中心坐标,待钢管桩及打桩船到位后,测量人员定位第一根要打的钢管桩位置,引导打桩船粗就位,打桩船就位后,由船上GPS系统精确定位。

3. 钢管桩插打

钢管桩的插打,借鉴本标段栈桥在第二、三区段的插打方法。钢管桩插打前,工程技术人员和现场管理人员应充分了解打桩区域的工程地质、河床冲刷、流速和潮汐变化情况以及本海域的海洋天气情况,认真复核钢管桩位坐标,确认无误后,按管桩打设顺序填写相关表格,交付定位负责人员,以利于码头施工顺利开展。

钢管桩单根长41~43m,一次打设完毕,桩底标高为-36.0m,桩顶标高分为+4.99m 和+7.0m两种。打桩船自带起重设备,吊装驳船上的钢管,钢管桩的定位由打桩船GPS 定位系统完成。施工流程如下:

钢管桩插打应按顺序进行,有斜桩的部位,先打斜桩再打直桩。如现场施工需要调整打桩顺序,需跟技术员协调并征得同意,打桩顺序如下图:

钢管桩插打施工要点及注意事项:

(1)驳船、打桩船定位及抛锚

a 船只抛锚应考虑对通航的影响。各锚缆布置点应设置明显标志,或采用其它安全措施。

b 根据抛锚区的土质、水深、风向及锚重确定合适的抛锚距离;

c 严禁在已沉放的桩上系缆;在已沉桩桩区两端应设置标志,夜间设红灯;

d 驳船停泊及锚缆布置,应便于打桩船正常作业,避免各船锚缆互相干扰;要根据杭州湾的地质条件和流速大的特点,选择合适的驳船锚型和缆绳,保证抛锚后不走锚,驳船应与就位的沉桩保持一定距离,不得碰桩;

e 打桩船从两侧分别抛八字锚,前后设中心锚缆,以保持船身平稳,并使操作方便;沉桩时应防止走锚,斜桩沉放应加强前后中心锚缆,必要时可采用双缆;桩船锚缆拉力可按绞缆机拉力的2~3倍采用。

(2)打桩船吊起桩身至适当高度后,再立桩入龙口。打桩船就位时,应掌握水深情况,防止桩尖触及泥面,使桩身受损。钢管桩准确定位以及调好垂直度后,方可打入下沉。

(3)为控制好桩身垂直度,重点应放在打第一根桩上,桩锤、桩帽或送桩杆应和桩身同一中心轴上。桩插入时的垂直度偏差不得超过桩长的0.5%,沉桩时,应在距桩机20米左右处,设置全站仪各一台加以校准。

(4)沉桩时就发现桩不垂直应立即纠正。必要时,应把桩拔出重打。桩打入一定深度后发现桩身有严重倾斜时,不宜采用移动桩架来校正,以免把桩折断,应采取其他措施。若无法纠正,应将该桩作为废桩处理。

(5)锤击沉桩过程中应满足下列要求:

a 锤击沉桩时,桩锤、替打、送桩和桩宜保持在同一轴线上,替打应保持平整,避免产生偏心锤击,在锤打过程中,应遵循初打时应轻,待桩身稳定后,再按正常落距锤击的原则;

b 直桩在下桩过程中,桩架应保持垂直。斜桩下桩过程中,桩架宜与桩的设计倾斜度保持一致;

c 当船行波影响打桩船稳定时,宜暂停锤击;

d 防止背板蹩桩,对斜桩尤应注意;

e 贯入过程中,通过不同地质层时要对桩的垂直度进行复测,避免出现斜桩;

f 出现打桩过程应根据不同地质层的贯入度控制锤的力度,防止将钢管顶部打卷;

g 如出现贯入度反常、桩身突然下降、倾斜过大、移位等现象,均应立即停止锤击,及时查明原因,并采取有效措施;

h沉桩过程中不得用移船方法来纠正桩位;

i 钢管桩顶平面允许偏差100mm,沉桩完毕后应及时夹桩;

j 钢管打至接近设计标高时要注意控制锤的力度防止超打;

k 沉桩应以标高进行控制,对于锤击沉桩最终以10击贯入度≤5mm/击(MB-72锤)作为校核。若桩尖标高难以达到或者贯入度过大时,应通知技术员及时处理;

l 沉桩船进退作业,应注意锚缆位置,防止缆绳绊桩。

(6)钢管桩打设完毕后,派测量专业对钢管桩周围小区域海面定期进行高程观测,认真分析测量数据,对冲刷严重的局部区段采取沙包抛填的防冲刷措施。(二)上部结构安装

上部结构包括联系撑、斜撑、贝雷架、3Ⅰ45a主横梁、Ⅰ36a横向分配梁、Ⅰ14纵向分配梁,δ8mm钢面板及其他附属设施。

上部结构全由履带吊安装,交通船配合,材料通过栈桥运输至施工现场。用逐孔施工法进行码头上部结构的安装,先从最靠近栈桥的一跨开始,用停在栈桥上的QUY70履带吊安装第一跨,待第一跨安装好后,履带吊前行至第一跨,然后安装第二跨,依次安装,直至整个码头的上部结构安装完毕。其施工流程图如下:

注:工序1(焊接施工牛腿)至工序6(安装3Ⅰ45a并加固)在每一跨的排架向钢管桩间同时进行。

1.脚手架和挂钩焊接

为了方便上部结构的安装和焊接,根据施工需要,在钢管桩适当位置上插焊一定数量的8#槽钢,作为工人进行上部结构安装和焊接工艺的脚手架,槽钢的外露长度为60cm。在槽钢上放置适当宽度的木板,成为工人作业的临时平台。

在两根脚手架中间部位以上适当高度的钢管桩上安装、焊接与槽钢脚手架数量同等的挂钩,用来系挂作业工人佩带的安全带,防止工人掉落风大浪急的海中,使海上施工人员的安全性能给以保障。

2. 联系撑构件加工

在指定的岸上加工场地,按照设计图纸的要求,加工好钢管桩联系撑、贝雷架斜撑等构件。联系撑(包括伸缩接头)、贝雷架斜撑均应进行防锈处理,涂防锈漆前,须将外露部分的毛刺、铁锈和其他附着物除净,然后均匀地按顺序涂刷防锈漆二道,面漆一道,面漆颜色为灰色。

为达到快速安装、焊接目的,把横桥向联系撑与钢管桩接头设计为“伸缩接头”,满足钢管桩插打时距离的误差调整。其中联系撑弦杆加工长度比理论长度一端短30cm,两弦杆伸缩接头端对称开好四条锚焊槽,锚焊槽长30cm,伸缩接头套进桁架弦

杆钢管内,并在上下两锚焊槽内焊好限位钢板,伸缩接头外端及上下弦杆另一端割好相贯线,平板车运送至施工现场待命。伸缩接头示意如下:

7.安装联系撑

1)测量人员准确放出联系撑位置,并用红油漆标记好。

2)履带吊将联系撑吊装就位。

联系撑设置两个吊点,吊点对称布置,避开伸缩接头位置,在加工时预先焊接好。起吊时在四个角点各栓一根长麻绳,以便能灵活调节弦杆位置。

3)固定伸缩接头及焊接

联系撑吊装就位前先在固定端一侧的钢管上焊接牛腿,将横联吊至设计标高位置,一端放在牛腿上,伸缩接头端用手拉葫芦挂在钢管上。用葫芦调节横联达到设计要求后,临时快速点焊无伸缩接头端,同时拉出伸缩接头,直到紧贴钢管桩,快速点焊伸缩接头,此时可移开吊具。伸缩接头安装顺序:先安装上弦杆,再安装下弦杆。

经技术人员检查合格,焊工开始焊接。由两名焊工同时从对角方向施焊,两名工人配合。焊接内容包括伸缩接头、锚焊槽、伸缩接头与弦杆连接处以及另一端的两相贯线。所有焊缝须满焊,焊缝高不低于8mm。示意如下图:

5.钢管桩剖切及抄平

钢管桩剖切宽度为横桥向钢管桩中心线左右各20cm,钢管桩剖切的同时可以抄平钢管桩,保证钢管桩顶不超过3Ⅰ45a顶面。

6 .安装3Ⅰ45a并加固

3Ⅰ45a在加工场地加工,加工时,两工字钢上下翼缘平缝断续焊,缝长10cm,间距50cm,同时应进行防锈处理,涂防锈漆前须将外露部分的毛刺、铁锈等其他附着物除净,然后均匀涂刷防锈漆二道,面漆一道,面漆颜色为灰色。

履带吊吊装3Ⅰ45a。采用弧形节点板加固,弧形节点板规格为10×150×300mm,弧形节点板一端焊在主横梁腹板上,另一端焊在钢管桩上。满焊,焊缝高度为8mm。

主横梁与海侧靠船桩的连接除下翼缘和腹板处的节点板外,在上翼缘也通过节点板焊接固定,焊缝高度10mm,节点板规格12×150×250mm。

8.贝雷梁及斜撑安装

三拼45a工字钢安装完毕,在工字钢上测量放样定出贝雷梁位置,沿一边焊接10#槽钢做定位板,槽钢高度为25cm。为吊装方便,贝雷梁在已经搭设好的栈桥上拼装成18米一节,拼成两组双排贝雷片用102cm支撑架拼成贝雷梁,一组3排贝雷片用特制204cm支撑架拼成贝雷梁,用QUY70履带吊安装就位。贝雷梁的节点应放在枕梁上,然后间距45cm的各组贝雷梁之间再用单片10#槽钢剪刀撑联结成整体,全部贝雷梁安装就位后,用10#槽钢卡焊固定在下枕梁上。

贝雷架斜撑每个共重54kg,可由履带吊一次吊至平台上,然后人工安装。

9.工字钢分配梁安装

贝雷梁安装完毕,按间距25cm铺设14#工字钢分配梁。分配梁按前进方向每3米一节在岸上预制场预先加工成整体,用平板车运输到位,QUY70履带吊分块吊装,然后用10#槽钢焊接连成整体。

进行工字钢分布梁安装前,必须对贝雷梁兜底满挂安全网。

10.面板施工

码头面铺设δ8mm、600×150cm钢板,钢板铺装不得出现悬臂情况,钢板两侧应焊接在14#工字钢上,采用平缝断续焊,缝长10cm,间距75cm,焊缝高度4mm。

钢板纵向分幅铺设,两幅之间留有5cm 空隙用于与14#工字钢的固定焊接。纵向接头平顺,焊接牢固,防止重车行驶引起钢板反卷。

码头面板须在两排架间设置透气孔,气孔间距为3m×3m,具体位置可根据横、次梁间距适当调整。

钢板间预留2.0cm的伸缩缝。伸缩缝位置见《码头平台平面图》。

钢面板上设置护轮坎,护轮坎为25a工字钢,采用平缝断续焊,缝长10cm,间距50cm,焊缝高度为6mm。

(三)其他附属设施安装

附属设施包括橡胶护舷、橡胶弦梯、系船柱、栏杆、扶梯等。

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