桥梁工程水上排架施工方案
苍南县龙港新城产业集聚区市政配套工程BT项目桥梁工程水上排架施工方案
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批准：
浙江省围海建设集团股份有限公司
浙江沧海市政园林建设有限公司
2014年10月
目录
一、工程概况、地质条件及编制依据 (1)
1、工程概况 (1)
2、地质条件 (1)
3、编制依据 (2)
二、水上排架设计 (2)
三、排架承载力验算（钢管桩） (3)
1、单根桩的承载力计算 (3)
2、钢管自身强度计算 (4)
四、排架承载力验算（松木桩） (5)
1、单根桩的承载力计算 (5)
2、松木桩自身强度计算 (5)
五、水上排架施工说明 (6)
六、排架施工要求 (6)
七、水上作业安全措施 (7)
1、水上施工作业安全注意事项 (7)
2、水上作业人员安全技术操作规程 (8)
3、水上施工作业安全规定 (9)
4、水上施工安全设施技术措施 (9)
桥梁工程水上排架施工方案
一、工程概况、地质条件及编制依据
1、工程概况
本工程有桥梁6座：九龙路桥梁、疏港大道桥梁、东海大道桥梁、芦浦大道桥梁、产业路一号桥、产业路二号桥。这6座桥梁工程所在场地原为滩涂地或滩涂养殖区，地质情况大致接近，而搭设水上排架所用的机械基本相同，即机械设备重量、地基承载力大致相近。这里便以九龙路桥梁为例，制定水上排架施工方案，其余桥梁工程的水上排架施工方案可参考此方案，进行实际施工。
九龙路桥梁位于九龙路，九龙路西起东塘路，东至起源路。九龙路桥梁横断面全宽31.0m，桥中心桩号K0+98.27，全长约52m（起点K0+072.29至终点K0+124.25）。桥跨布置为3×16m三跨简支梁，其中1号、2号墩位于规划河道中，钻孔桩施工时采取搭设水上排架的方式施工。
2、地质条件
桥梁工程所在场地原为滩涂地或滩涂养殖区。滩涂地区大部分由
杂草等植被覆盖，出露的地表呈干裂状，临时道路由人工素填土回填，
局部为农田。滩涂养殖区场内沟汊较多，东段部分正在吹填，局部地
段有素填土回填（施工便道），地势基本平坦。根据钻探取芯、室内
试验及原位测试，将场区地层分为6个工程地质层及12个压层，自
上而下主要为素填土、淤（冲）积软土、深部粘性土、河流冲击相碎
石土等。
3、编制依据
苍南龙港新城产业集聚区市政配套工程施工图
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《木结构设计规范》(GB50005-2003)
二、水上排架设计
根据现场情况该桥水上排架形式为半“丰”字形。总体布置为在桥墩桩孔位置横桥向为四排桩，顺桥向宽度5M，横桥向长度为55M。排架总体设计以平稳、牢固，用材节约，方便顺利施工，同时保证工程施工质量为原则。
九龙路水上平台采用4排Φ280 mm 钢管（Q235钢）排架，上部形成一个平台，以承受桩机在施工过程中产生的荷载。打入的单排桩Φ280 mm 钢管间距为2.1～2.4m，钢管长7~ 8 m，打入基础6.0 m深。
桩基施工时，采用深护筒埋入河底内施工。具体布置见下图。
0#桥台
水上施工平
1#桥墩2#桥墩2#桥台钢管桩或松
水上施工平台示意图
河 道
水上排架平面布置图
对于其他桥梁打桩施工区域也可采用松木桩水上排架平台，其布置简图大致与九龙路搭设排架类似。
三、排架承载力验算（钢管桩）
1、单根桩的承载力计算
F =CLτ
式中C为桩的周长，τ为土层的抗剪强度指标，L为桩的入土深度。根据地质资料，水上排架施工区域的土质为淤泥，静力触探测得的侧阻力f s＝12.5kPa，保守起见，取土层的抗剪强度指标τ= 10.5kPa。
F l=π×0.28×6.0×10.5=55.42 kN
钻孔机械GPS-15的尺寸为5×2.90.×10.3 m，自重为6.47吨；每斗可装混凝土0.85 m3，即1.9吨，导管重量为6吨，其他设备的自重为1.5吨。8m长钢管（钢管厚度5mm）自重271kg，而钻孔机械施工平台需要跨越4排桩，每一排桩为2根，即为8根桩，总钢管重量8×271=2.168t。整个荷载为6.47+1.9+6+1.5+2.168=18.04t。
总承载力为8根桩的承载力之和：
F=∑Fi=8×55.42= 443.36 kN
而所有的自重P0=18.04×10=180.4 kN。考虑到动力系数为K0=1.1，安全系数为K=2.0
G = K0×K l×P0= 1.1×2.0×180.4=396.88 kN
F>G (443.36>396.88)
证明结构的运行是安全、可靠的。
2、钢管自身强度计算
根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，厚度不大于16mm的Q235钢最大抗压强度设计值f m=215MPa，考虑到平台的施工期，故调整系数为K0=1.2。
单根钢管自身强度为：
F1=K0×f m×A=1.2×215×10-3×1/4π×（2802-2702）=1114kN 八根钢管所提供的承载力为：
F=8×F1=8912 kN
F> G=396.88 kN
钢材本身的强度可满足工程要求。
四、排架承载力验算（松木桩）
松木桩直径为20cm，单根桩长7m，打入基础6m深。
1、单根桩的承载力计算
F =CLτ
式中各参数与钢管桩计算时相同，取土层的抗剪强度指标τ=
10.5kPa，则有单桩承载力
F l=π×0.20×6.0×10.5=39.58 kN
钻孔机械GPS-15的尺寸为5×2.90×10.3 m，自重为6.47吨；每斗可装混凝土0.85 m3，即1.9吨，导管重量为6吨，其他设备的自重为1.5吨。7m长松木桩(密度为400kg/m3)自重π×(0.20/2)2×6.0×400=75.4kg，钻机施工平台施工时需要跨越5排桩，每一排桩为2根，即为10根桩，总松木桩重量10×75.4=0.754t。整个荷载为6.47+1.9+6+1.5+0.754
=16.624t。
总承载力为10根桩的承载力之和：
F=∑Fi=10×39.58= 395.84kN
而所有的自重P0=18.04×10=166.24 kN。考虑到动力系数为K0=1.1，安全系数为K=2.0
G = K0×K l×P0= 1.1×2.0×166.24=365.73 kN
F>G (395.84>365.73)
证明结构的运行是安全、可靠的。
2、松木桩自身强度计算
根据《木结构设计规范》(GB50005-2004)，圆木取为TC17，其设计强度为f m=16MPa，考虑到平台的施工期，故调整系数为K0=1.2。
单根圆木自身强度为：
F1=K0×f m×A=1.2×16×103×1/4π×0.22=603.2KN
10根松木桩所提供的承载力为：
F=10×F1=6032kN
F> G=365.73kN
圆木本身的强度可满足工程要求。
五、水上排架施工说明
采用长臂挖掘机进行钢管桩（或松木桩）的吊装、打入。具体的施工步骤：材料（钢管、松木等）准备充足→用挖机将单根钢管（松木）桩吊起，在现场施工人员的指挥下，将钢管（松木）移动至要打入的位置→用挖机料斗将钢管（松木）压入软土中，在压入过程中须保持钢管（松木）竖直→重复上述操作，直至所有的钢管（松木）桩都打入土中，打好的钢管（松木）应整齐排列，桩的间距须大致相等。
需要水上排架施工的有四座桥梁：九龙路桥梁、疏港大道桥梁、东海大道桥梁、芦浦大道桥梁。按照九龙路桥梁→疏港大道桥梁→东海大道桥梁→芦浦大道桥梁的顺序进行水上排架施工，预期的排架施工结束时间为2015年3月（具体以施工时间为准）。
六、排架施工要求
1、应尽量选用干净、无弯曲的钢管（松木）。
2、打入桩的允许偏差应符合要求，桩顶应垂直于轴线。
3、桩长不足时需要接桩。每根桩接头不得超过一个，并将接头打入土中，相邻桩接头高低差大于0.75m，同排桩接头数量不超过桩总数的25%。桩接头处必须固定牢固。
4、桩应均匀布置、桩顶应大致在同一水平面上。
5、桩用做摩擦桩，桩与桩的间距与地质有关，在砂土中桩间距不应大于桩径的3倍，粘土中不大于桩径的3.5倍，最大桩间距不得大于桩径的10倍。
6、桩入土较浅时，可加大冲击能。如过打入后竖直度达不到要求，应立即拔出重新打入。
7、为便于控制入土的深度，每根桩自桩尖向上每10cm画一道线。
8、沉桩过程中要有人记录每根桩每阶段的沉入度和沉桩最后阶段平均每锤的贯入深度及总贯入深度，以作为检验每根桩承载力的原始依据。
七、水上作业安全措施
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:
⑴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。
⑵凡从事水上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。
⑶施工作业场所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。
⑷严禁擅自移动水上作业场所设置的救生设施、消防设施、安全设施、安全警示牌、告示牌。
⑸水上施工所用的跳板、脚手板一定要搭稳、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。
⑹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。
⑺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。
⑻夜间要保证有足够的照明，要充分考虑水上作业的困难。
⑼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度汛准备工作，并认真检查落实情况，确保万无一失。
2、水上作业人员安全技术操作规程
⑴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。
⑵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。
⑶工作平台：平台的四周要设栏杆和安全网，跳板要搭设牢固，并要订防滑条，跳板的一端应捆绑固定。
⑷夜间照明和信号设施：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。
⑸参观观察人员防护：水上作业时未经允许谢绝外来单位参观，
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
⑴在有雨季、洪汛影响的江河河段上进行施工时，施工前应上报施工方案和防洪防汛预案，并随时做好防洪措施。
⑵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。
⑶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。
⑷六级以上大风、大雾、大雨天气，禁止从事水上作业。
⑸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。
⑹当预报有大风、台风、暴雨、洪汛预报时，必须停止施工作业，检查加固水上作业平台的安全，并采取有效措施，做好防灾减灾防护。
⑺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。
⑻洪汛、台风过后，检查水上施工设施的安全状况，在确认安全无误后，方可继续进行施工。
4、水上施工安全设施技术措施
⑴投入水上施工的安全设施必须性能可靠，能满足水上施工在
发生意外时的救生救护需要，并且要求质量好、无制造缺陷，满足设计要求。
⑵按照施工现场的实际需要，充分考虑可能出的落水、火灾、坠落等意外事故，布置好各类安全、消防和救生设施。
⑶用于水上施工的脚手板要保证有足够的强度，满足施工需要，凡有大节疤、开裂严重、空洞、腐朽、严重斜纹，低于30cm宽度，小于5cm厚度的脚手板严禁投入水上施工使用。
⑷搭设在水上作业平台间的跳板必须搭设牢靠，并且在一端用绳索捆绑牢固，谨防风浪造成颠簸，使跳板失稳和落水。
⑸水上施工环境必须保证配备足够的救生圈，救生圈设置处要做到拿取方便，卡压牢固，不会被大风吹跑和被大浪冲跑。
⑹用于施工安全配置的救生圈要系有20m以上长度的绳索，以便在发生意外施工救时调整，传送给落水人员。
⑺救生圈一经布置定位，不得随意移动，也不得移作他用，谨防在意外发生时，一时难以想到救生圈放置何处。
⑻水上施工人员在临边临水处，作业必须穿好救生衣，在穿着救生衣时，所有系带应系好，谨防落水时系带松脱，造成人衣分离，失去自救效果。
⑼救生衣应妥善保管爱惜，随时保持整洁完好，发现污染时，可用洗衣粉、肥皂刷洗，水上施工脱下时，要防止被风吹跑，严禁将救生衣垫垫于屁股下当坐垫使用。
⑽水上、高处作业使用安全带时，要充分考虑万一在坠落时有
无落水危险，安全绳系挂处必须牢靠稳妥，千万要注意防止安全绳系挂处坠落，将作业者拉入水中的危险。
⑾在有燃油机械、用电设备、动火、施焊处必须设立消防器材布置点。
⑿水上施工的安全设施、安全器具应选派专人负责保管，检查做好登记和记录。
⒀水上施工作业场所和通道处应设有明显的安全标志和提示标志。
⒁水上作业负责人应按期检查安全设施、安全措施的情况，发现问题和隐患应立即整改。