海上钢平台搭设专项施工方案含计算.docx
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海上钢平台搭设专项施工方案含计算
XXX海上钢平台搭设安全专项施工方案
编制单位:
XXX项目经理部
编制日期:
二O一X年X月
1.编制说明
本方案是根据《浙江省公路水运危险性较大部分分项工程安全专项施工方案管理办法》相关要求进行编制的。
1.1、编制依据
《安全生产法》;
《建设工程安全生产管理条例》;
《生产安全事故报告和调查处理条例》;
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011);
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
《港口工程桩基规范》(JTS167-4-2012;
《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
《浙江省公路水运危险性较大分部分项工程安全专项施工方案管理方法》;
国家及地方相关法律、法规等。
1.2、编制目的
为加强施工技术管理,预防施工安全事故,保障施工人员人身安全,对施工过程中可能发生的突发性时间做出应急准备和响应,规范突发时间的应急管理,事故发生初期就得到控制,实现最大限度的减少人员伤亡和财产损失,促进施工生产的顺利开展,制定本专项施工方案。
1.3、编制范围
本方案编制范围为XXX海上钢平台搭设施工。
2、工程概况
2.1、工程概况
本工程码头总平面布置由5艘浮趸船及3座栈桥组成,自北向南依次为1#、2#、3#、4#、5#浮趸船分别对应1#~5#泊位。
1#~5#浮趸船均采用钢筋混凝土趸船;整座码头共计撑墩12座,撑墩尺寸均为6.0m×8.5m,墩下布置6根φ1200mm钻孔灌注桩,其上为现浇混凝土墩体;整座码头共计撑杆12根,撑杆均长20.0m,采用箱型截面钢结构;整座码头共计钢引桥3座,钢引桥尺寸均为21.8m×6.0m,采用实腹式钢结构;整座码头共计桥台墩3座,桥台墩尺寸由北向南分别为3.6m×10.0m、3.6m×12.0m、3.6m×10.0m,墩下布置6根φ800mm钻孔灌注桩,桩上为现浇墩体。
整座码头共计3座栈桥,栈桥尺寸由北向南分别为116.2m×10.0m、138.8m×12.0m、131.0m×10.0m,栈桥采用高桩梁板式结构,排架间距10.0m,每榀排架下设置3根φ800mm钻孔灌注桩,桩上为现浇横梁,横梁上为550mm厚的预制空板和150mm的现浇层,栈桥跨越现有海塘处采用20m的预应力空心板,并设置20mm的伸缩缝。
两座人行过桥尺寸均为58.2m×2.0m,采用高桩梁板式结构,排架间距为11.32m,每榀排架下设置1根φ800mm钻孔灌注桩,桩上为现浇横梁,横梁上为预制空板和现浇层,人行过桥两侧均设置20mm的伸缩缝。
由于所有桩基均位于水中,因此需搭设水上施工平台。
平台应能支承钻孔机械、护筒加压、钻孔操作、吊放钢筋笼以及灌注混凝土时可能产生的重量;要有足够的刚度,保持稳定,材料采用Φ109mm钢管,间距2.0m布置,平台宽度2#引桥14m,1#、3#引桥12m,钢管桩长12m,确保进入第一个持力层,管桩间距2.0m,承重结构从下往上依次为40*40cm翼板,15*15cm三角板,[14主梁槽钢,[12次梁槽钢,上面铺设4cm厚木跳板,临边做栏杆维护。
2.2、工程自然条件
施工区域的自然条件包括工程地质、水文和气象条件,直接关系到施工工艺选择和施工组织形式,是保证施工顺序进行的重要条件。
2.2.1、工程地质条件
根据本次勘探揭露地层的岩性特征、埋藏条件、沉积环境及其物理力学性质,在钻探所达到的深度范围内,可将场地地基土划分为6个工程地质层和两个混合土夹层,现将个岩土层主要工程地质特征自上而下描述如下:
第
(1)层:
粉质粘土,层厚1.40~1.50米,层顶埋深0.00~0.00米,层底标高-0.67~-0.50米。
灰黄色,可塑,下部渐软,中等压缩性,干强度中等,韧性中等。
上部20~30cm为耕植土,松散,含植物根系。
该层仅在ZK8、ZK15、ZK22号钻孔处有分布。
第
(2)层:
淤泥质粉质粘土,层厚17.50~29.90米,层顶埋深0.00~1.50米,层底标高-35.60~-23.40米。
灰色,饱和,流塑,高压缩性,韧性中等,干强度中等,含少量贝壳碎片和腐殖质,局部含少量粉细砂团块,摇震反应慢,切面无光泽。
第(3)层:
粉质粘土,层厚1.80~14.20米,层顶埋深17.50~29.90米,层底标高-46.40~-28.10米。
灰黄,灰白色,可塑,局部硬塑,中偏低压缩性,断面可见铁锰质氧化物和黄褐色斑块,干强度中等,韧性中等。
第(4)层:
含粗砂粉质粘土,层厚1.90~14.20米,层顶埋深25.80~37.70米,层底标高-48.40~-33.10米。
灰色、青灰色,可塑为主,局部软可塑,中等压缩性,局部含10~20%的中粗砂,干强偏中等,韧性中等。
局部分布。
第(5)层:
粉质粘土,层厚0.50~13.50米,层顶埋深28.20~48.10米,层底标高-57.10~-32.98米。
灰黄~青灰色,可塑,局部硬塑。
厚层状,中偏低压缩性,干强度一般,韧性一般。
切面稍有光泽,与下层交界处含少量碎石、砾砂。
第(5a)层:
粉质粘土混碎石、砾砂,层厚0.80~9.80米,层顶埋深24.80~46.60米,层底标高-56.80~-27.40米。
灰黄、青灰色,可塑,局部硬塑,中等偏低压缩性,主要成分为粉质粘土,砾砂含量20~30%,直径多为0.5~3.0cm,个别粒径大于5.0~6.0cm。
第(5b)层:
碎石、砾砂混粉质粘土,层厚1.00~14.30米,层顶埋深27.00~46.00米,层底标高-50.60~-36.90米。
灰黄、青灰色,湿,稍~中密,中等偏低压缩性,碎石、砾砂含量40~65%,颗粒大小不均,级配较差,直径多为1.0~4.0cm,个别粒径大于8.0~9.0cm。
第(61)层:
粉质粘土夹碎石(残积土),层厚0.80~1.20米,层顶埋深25.60~28.80米,层底标高-30.80~-28.60米。
灰黄色,硬可塑,岩芯为砂土状,层间夹20~40%%的碎石,砾砂。
成份为凝灰岩,组织结构基本破坏,但尚可辨认,岩芯为砂土状,锹镐易开挖,干钻易钻进,具可塑性。
第(62)层:
强风化凝灰岩,层厚1.10~1.62米,层顶埋深26.80~47.30米,层底标高-51.30~-29.70米。
灰褐色、青灰色,为压实固结的火山碎屑岩,细粒凝灰结构,结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙发育,岩芯呈短柱状,碎块状。
第(63)层:
中风化凝灰岩,层厚1.10~3.30米,层顶埋深27.90~48.40米,层底标高-52.40~-32.10米。
青灰,中风化,主要由石英、长石等矿物胶结而成,间隙以暗色矿物充填,块状结构,组织结构部份破坏,裂隙发育,节理裂隙面被铁锰质渲染,岩芯呈碎块状、短柱状,以短柱状为主。
2.2.2、工程水文条件
1.2.2.1潮型
本项目港区属不规则半日浅海潮流,根据实测潮位资料统计,岱山潮位站平均潮
差为260cm,最高潮位447cm,最低潮位140cm,平均海平面289.5cm。
平均落潮历
时比平均涨潮历时长33min,分别为6h25min和5h52min。
2.2.2.2基准面及其换算关系
本项目海区海图理论最低潮面在1985国家高程基面以下1.96m。
1985国家高程基准面
1.96m
理论最低潮面
2.2.2.3设计水位:
(85高程)
设计高水位:
1.76m
设计低水位:
-1.45m
极端高水位:
3.12m
50年一遇
极端低水位:
-2.20m
50年一遇
2.2.3、气象条件
2.2.4、现场施工条件
施工场地陆域场地回填后,划分出一块临时场地作为本工程的施工期间钢筋笼加工、堆放场地。
加工场地布置于3#引桥下游侧。
3、施工方案
3.1、施工工艺流程
施工工艺流程:
测量放线→钢管桩沉设→主梁安装→联系梁、剪刀撑安装→跳板铺设→栏杆安装→挂设安全网→依次向前推进
3.2、施工准备
(1)、3#引桥施工前已铺设一条标高为+3.5m施工便道,但仍需在3#引桥上游侧搭设一条6m宽,约40m长的施工钢便桥与冲孔桩钢平台连接,方便钻孔桩架从陆上移动至水上钢平台,同时作为人形通道及混凝土泵管通道。
(2)、2#、1#引桥在上游侧搭设2m宽施工便桥,作为人行通道及混凝土泵管通道。
(3)、电线电缆布置至引桥端头,方便施工队伍使用;
(4)、施工前进行安全技术交底,并对进场人员进行三级教育。
3.3、施工主要技术参数及技术要求
(1)、钢平台搭设顶标高与引桥前沿标高一致,为+3.2m
设计高水位1.76m+1.5m=3.26m,符合要求。
(2)、海塘外侧钢管采用打夯机打入土层,以钢管贯入度小于10mm为准。
(3)、钢管桩桩位允许偏差:
桩位平面位置:
±100mm;桩顶标高:
±100mm;垂直度≤1%。
(4)、钢护筒允许偏差:
平面位置:
±50mm;垂直度≤1%。
3.4、钢平台搭设施工方法
由于现场混凝土浇筑采用地泵输送,因此钢平台施工期间主要考虑桩架、钢筋笼钢护筒的施工荷载。
考虑到海上风浪较大,为保证平台的稳固,冲孔平台采用φ109×4mm钢管桩作基础,每排支墩由6根钢管组成,钢管之间设置联系梁和剪力撑。
钢管顶采用[16mm型槽钢作为主梁,主梁槽钢搁置在15cm*15cm三角铁板上,三角铁板与钢管竖向焊接,由于引桥前沿泥面突降达到6m,因此在钢平台的最前沿设置斜向钢管桩,支撑在前沿的联系梁上,每座引桥设置10根,防止钢平台在桩基等荷载的作用下向海侧滑动。
主梁槽钢外伸1.5m,作为施工便道,便道宽1.5m,外侧安装栏杆,栏杆固定在槽钢上,每2m一道,栏杆高度1.2m,横向设置两道水平撑杆,间距0.6m,栏杆涂红白油漆,外侧挂安全网。
具体平台构造详见附图,钢平台构造图。
3.4.1、施工方法
钢管桩的插打:
①、施工前,详细阅读地质资料,为沉设钢管桩的长度提供可靠数据,保证钢管入土深度。
②、前面几排钢桩采用全站仪定位,桩中心误差不得大于10cm,随后根据铺设的次梁作为导向架,逐排沉设钢桩。
③、人工搬运钢管桩,采用小型打夯机由一侧向另一侧插打。
④、打入钢管桩时,应严格控制桩身的垂直度小于1%,确保钢管桩合理承载。
⑤、每排钢管桩下沉到位后,桩之间用两层[6槽钢进行连接,以增加桩的稳定性。
主次梁的布置:
①、桩顶主梁采用单拼[14槽钢。
搁置(焊接)在事先焊接在钢管桩的钢翼板上,主梁槽钢外伸2m,作为施工便道支撑。
②、主梁外伸2m段作为临时施工便道支撑,上面铺设5cm厚跳板,最外侧布置1.2m高栏杆。
③、桩位严格按照平面布置图标注间距定位,防止碰桩。
④平台面标高定为+3.2m,以满足钻孔灌注桩24小时连续作业期间不受潮水影响。
平台顶面:
①、在桩基周围铺设6mm厚钢板,作为临时平台,方便放置施工铺助机械及其他物资。
②、在主梁上采用[6槽钢焊接成正方形,与主梁成45°布置,起到沉设护筒的限位作用。
③、平台两侧设置钢栏杆(角钢焊接),栏杆高1.2m,立柱间距2m,上下设置两道扶手。
3.4.2、平台受力检算
1、主梁槽钢计算:
已知:
桩架底面积2.4m*6m,总荷载为13t(桩架10t,钢筋笼2t,行人、泵管以及其它零星设备荷载共计1t)。
主梁槽钢
荷载
最大弯矩
采用[14cm槽钢,截面特性
拉应力验算:
满足要求;
挠度验算:
满足要求。
所以综上所述使用[14cm槽钢做主梁槽钢满足要求。
2、钢管桩入土深度及单根桩承载力计算:
单根桩实际承载力[F]按13/8=1.625t计。
其中qpk=10kPa,qsik=20kPa,
淤泥质粘土:
单根桩极限承载力为1.75t大于单根桩实际承载力[F]按13/8=1.625t。
满足要求。
3、风荷载验算:
(1)工作状态:
V10=13.8m/s(6级风)
设计基准风压:
管形构件风荷载标准值:
非管形构件风荷载标准值:
Φ109:
[14:
[16:
(2)非工作状态:
V10=34.8m/s
设计基准风压:
管形构件风荷载标准值:
非管形构件风荷载标准值:
Φ109:
[14:
[16:
风荷载对结构的影响较小。
4、水流力
设计高潮位+1.76m,泥面标高-4m,流速3.56m/s,平台搭设期间实测最大流速v=1.56m/s。
根据《港口工程规范》计算:
由于钢管直径较细忽略前排钢管对后排后排钢管遮流的影响。
V=3.56m/s时,钢管水流力为:
。
V=1.56m/s时,钢管水流力为:
。
5、波浪力
计算波高取H=1.76m,波长取L=82.8m,波周期T=7.3s,
根据《海港水文规范》JTS145-2-2013中规定,作用于桩上的最大速度力PDmax,最大惯性力PImax,及PDmax、PImax对Z1断面的力矩MDmax和MImax分别按下列公式计算:
上式中CD为速度力系数,对圆形断面取1.2;CM为惯性力系数,对圆形断面取2.0;D为桩径;A为桩断面面积;K1,K2,K3,K4为系数,具体可按下述两式计算。
式中d未结构物前水深,Z1,Z2为前沿桩高度方向上的计算区间。
作用于桩上的最大总波浪力和最大总波浪力矩计算
根据《海港水文规范》JTS145-2-2013规定,PDmax>0.5PImax时,作用于钢管上耳朵正向水平总波浪力为
PDmax=7.4KN,
作用于泥面处桩身的最大总波浪力为:
PDmax=42.6KN
m
波浪力与水流方向一致。
4、质量保证措施
(1)、钢管桩沉桩偏位控制10cm内,以保证结构受力可靠,以及避免与工程桩位,承台冲突,钻孔平台施工每跨的各种型钢构件安装、焊接可靠后,才能上重载。
(2)、每根桩的下沉应一气呵成,中途不能有较长时间的停顿,以免桩周围土扰动恢复造成沉桩困难。
(3)、钢管接长需保证焊接质量,施工过程中即将沉设的钢管桩可参照前排已沉设的钢管桩长度,提前在岸上拼接好,即可保证钢管桩的焊接质量,又能提高施工速度。
(4)、每排钢管桩施打完毕,立即用[6槽钢进行桩间连接,焊接质量可靠,以保证桩的稳定性。
5、危险因素分析
5.1、危险源识别及分析
由于平台搭设施工属于海上作业,过程中受气候、水文、地质条件影响较大,结合项目资源配置情况、技术能力状况等,我们队施工过程存在的危险因素进行了辨识和评价,然后根据评价结果对危险等级较大的危险源采取控制措施。
危险源便是如表5-1所示。
表5-1施工危险源识别和风险评价一览表
序号
作业活动单元
活动的内容
危害因素
时态/状态
危害等级
时态
状态
直接判断
D=LEC
是
非
L
E
C
D
1
施工准备
未对作业人员进行进场安全教育和风险告知
物体打击起重伤害高处坠落
坍塌
触电
淹溺等
现在
正常
1
2
4
8
3
2
未编制施工方案或方案存在缺陷
现在
正常
1
2
4
8
3
3
未对作业人员进行技术交底或交底不充分
现在
正常
1
2
4
8
3
4
作业人员未进行体检或带病作业
现在
正常
2
2
3
12
3
5
未办理水上水下活动许可证
现在
正常
2
2
3
12
3
6
未发布航道通告
现在
正常
2
2
3
12
3
7
施工海域未封航或警戒不到位
现在
正常
2
2
4
16
2
8
钢管加工及场内运输
作业人员未正确使用安全防护用品
高处坠落、机械伤害
现在
正常
2
3
3
18
2
9
特种作业人员未持证上岗或证件过期
机械伤害、触电
现在
正常
2
2
3
12
3
10
材料或成品堆放未加固或加固不牢
坍塌、物体打击
现在
正常
2
2
3
12
3
11
材料或成品运输过程加固不牢
物体打击
现在
正常
2
2
3
12
3
12
加工制作未按操作规程进行
机械伤害、物体打击
现在
正常
2
2
3
12
3
13
材料或成品装卸违章作业
起重伤害、物体打击
现在
正常
2
2
3
12
3
14
运输车辆未经检验或检验不合格
车辆伤害
现在
正常
2
2
3
12
3
15
运输车辆超载或违章驾驶
车辆伤害
现在
正常
2
2
3
12
3
16
材料进场未经验收或材料存在缺陷
坍塌、淹溺
现在
正常
2
2
3
12
3
18
作业人员未正确使用安全防护用品
高处坠落、机械伤害
现在
正常
2
2
3
12
3
19
特种作业人员未持证上岗或证件过期
机械伤害、触电
现在
正常
2
2
3
12
3
21
联撑、横梁焊缝不合格或存在质量缺陷
坍塌、淹溺
现在
正常
2
2
3
12
3
22
贝雷片与主梁未能连接或链接不牢固
物体打击、坍塌
现在
正常
2
2
3
12
3
23
分配梁与贝雷片未连接或链接不牢固
机械伤害、其他伤害
现在
正常
2
2
3
12
3
25
临边作业未防护或防护不到位
高处坠落、淹溺
现在
正常
2
2
3
12
3
26
人员在危险却与行走停留
高处坠落、淹溺
现在
正常
2
2
3
12
3
27
夜间作业照明设施不到位会或照明不足
高处坠落、淹溺
现在
正常
1
2
4
8
3
28
酒后上岗作业
高处坠落、淹溺
现在
正常
1
2
4
8
3
29
大风雨雾等恶劣天气仍在进行施工
淹溺、其他伤害
现在
正常
2
2
3
12
3
30
气割及电焊作业
作业人员未正确使用安全防护用品
中毒、触电
现在
正常
2
2
3
12
3
31
氧气、乙炔气瓶混放或间距不够
触电容器爆炸
现在
正常
2
2
3
12
3
32
特种人员未持上岗证上岗或证件过期
容器爆炸、火灾
现在
正常
2
2
4
16
2
33
在乙炔、氧气气瓶附近吸烟或动火
容器爆炸、火灾
现在
正常
2
3
3
18
2
34
气瓶搁置不规范或固定不牢固
容器爆炸
现在
正常
2
2
3
12
3
35
高温天气气瓶未遮盖
容器爆炸
现在
正常
2
2
3
12
3
36
气瓶阀门或压力表损坏
容器爆炸、火灾
现在
正常
2
2
3
12
3
37
气割割枪损坏或漏气
火灾
现在
正常
2
2
3
12
3
38
气瓶未安装防回火装置或装置失败
火灾
现在
正常
2
2
3
12
3
39
气割气管破损漏气
容器爆炸
现在
正常
2
2
3
12
3
40
气割作业环境不通风
中毒、窒息
现在
正常
2
2
3
12
3
41
电焊机使用前未检验或出现故障
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
42
电焊机固定不牢固
触电
现在
正常
2
2
4
16
3
43
电焊机检修时未切断电源
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
44
电焊机未有效接地
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
45
电焊机二级机保护或装置失效
触电
现在
正常
2
3
3
18
2
46
电焊作业环境不通风
中毒、窒息
现在
正常
2
2
3
12
3
47
雨天进行电焊作业
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
48
气割、电焊作业点未设置灭火器
火灾
现在
正常
2
2
3
12
3
49
临时用电
作业人员未正确使用安全防护用品
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
50
特种作业人员未持证上岗或证件过期
触电
现在
正常
2
2
4
16
3
51
发电机功率小于用电设备功率
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
52
发电机固定不牢固
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
53
配电箱配置不符合要求
触电
现在
正常
2
3
3
18
2
54
配电箱不牢固
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
55
未做到一机一闸一漏一箱
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
56
电路配置与用电设备功率不匹配
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
57
电缆线绝缘强度不够
触电
现在
正常
2
3
3
18
2
58
线路老化或电缆线破损
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
59
未按要求敷设电缆
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
60
随意拖拽电缆
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
61
违规检修电路
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
62
用电设备雨天未进行防雨遮盖
触电
现在
正常
2
3
3
18
2
63
用电设备雨后未检查就使用
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
64
用电设备未有效接地
触电
现在
正常
2
2
3
12
3
65
带电体掉入海中或触碰到施工机械设备
触电
现在
正常
2
3
3
18
2
66
油料消防设备不到位
容器爆炸、火灾
现在
正常
2
2
3
12
3
67
油料附近产生高温或有明火
容器爆炸、火灾
现在
正常
2
2
3
12
3
5.2、预防措施
针对上表2级重大危害因素控制,所采取的风险防控措施见下表。
表5-22级重大危害因素及控制措施
序号
危害源
危害因素
危害
级别
控制措施
1
施工海域未封航或警戒不到位
高处坠落
物体打击
起重伤害
淹溺等
2
办理水上水下活动许可证,发布航行
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