海邊水下箱涵施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)參數(shù)本工程位于沿海某新區(qū)排洪系統(tǒng)末端，為連接陸域排水管網(wǎng)與海域排洪通道的控制性工程。箱涵設(shè)計(jì)為三孔鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，單孔凈尺寸3.5m×3.2m（寬×高），全長285m，分12節(jié)預(yù)制拼裝，每節(jié)標(biāo)準(zhǔn)長度23.75m。結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高-2.5m~-4.8m，底標(biāo)高-6.2m~-9.5m，采用C40P8抗?jié)B混凝土澆筑，抗氯離子滲透系數(shù)需≤1000C。1.2工程地質(zhì)與水文條件地質(zhì)剖面自上而下分布為：①淤泥質(zhì)黏土層：厚3.5~5.8m，天然含水量45~62%，承載力特征值65kPa②中粗砂層：厚2.2~4.1m，含貝殼碎屑，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=18~25擊③強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：厚1.8~3.5m，巖體完整性指數(shù)Kv=0.45~0.60④中風(fēng)化花崗巖：揭露厚度5.2m，飽和單軸抗壓強(qiáng)度35MPa水文參數(shù)：設(shè)計(jì)高水位+2.8m（百年一遇），低水位-0.5m潮流流速：漲潮最大1.8m/s，落潮最大2.1m/s海水氯離子濃度18000~22000mg/L，年平均水溫18~25℃1.3主要工程數(shù)量項(xiàng)目單位數(shù)量備注C40P8混凝土m34850含預(yù)制段及接頭處理HRB400E鋼筋t685.2含結(jié)構(gòu)筋及吊裝預(yù)埋件鋼板樁（SP-IV型）t1280長度9m~12m碎石墊層m3850粒徑5~31.5mm土工格柵m23200雙向拉伸型，抗拉強(qiáng)度≥80kN/m橡膠止水帶m720中埋式651型二、施工總體部署2.1施工分區(qū)劃分將工程劃分為三個(gè)施工段：A段（K0+000~K0+095）：陸域段，采用明挖順作法施工B段（K0+095~K0+190）：過渡段，采用半圍堰半沉管法施工C段（K0+190~K0+285）：海域段，采用沉管法施工2.2施工平面布置陸域區(qū)設(shè)置：預(yù)制場（200m×45m）：布置2個(gè)預(yù)制臺座，配置150t龍門吊鋼筋加工區(qū)（80m×30m）：設(shè)置鋼筋彎曲機(jī)4臺、切斷機(jī)2臺混凝土攪拌站（HZS90型）：生產(chǎn)能力90m3/h，配備粉煤灰罐2個(gè)材料倉庫（60m×25m）：分鋼材區(qū)、防水材料區(qū)、小型機(jī)具區(qū)海域區(qū)布置：臨時(shí)碼頭（50m×8m）：采用鋼管樁+貝雷梁結(jié)構(gòu)錨碇系統(tǒng)：設(shè)置6個(gè)混凝土錨墩，每個(gè)抗拉力≥500kN施工平臺：采用60m×15m鋼浮箱組合平臺2.3施工進(jìn)度計(jì)劃關(guān)鍵線路工期控制：施工準(zhǔn)備及預(yù)制場建設(shè)：45天箱涵預(yù)制（12節(jié)）：180天（含養(yǎng)護(hù)）A段基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工：90天B段圍堰施工及基礎(chǔ)處理：60天C段沉管浮運(yùn)安裝：45天接頭處理及回填：30天設(shè)備退場及驗(yàn)收：20天總工期470天，其中預(yù)制與基坑施工平行作業(yè)三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1箱涵預(yù)制施工3.1.1預(yù)制臺座施工臺座采用C30混凝土條形基礎(chǔ)，截面尺寸1.2m×0.8m，配置Φ16@200鋼筋網(wǎng)。臺面鋪設(shè)6mm厚不銹鋼板，接縫處焊接后磨平。臺座兩側(cè)設(shè)置50mm×50mm角鋼限位槽，每2m設(shè)置1個(gè)吊裝孔預(yù)埋件。3.1.2鋼筋工程鋼筋加工前進(jìn)行鹽霧環(huán)境專項(xiàng)處理：采用噴砂除銹達(dá)Sa2.5級，涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm）綁扎順序：底板下層筋→腹板筋→頂板下層筋→頂板上層筋，腹板設(shè)置Φ12@500mm對拉螺桿保護(hù)層墊塊采用C45預(yù)制混凝土，強(qiáng)度≥50MPa，每0.8m2設(shè)置1個(gè)預(yù)埋件位置偏差控制在±10mm內(nèi)，采用全站儀定位復(fù)核3.1.3模板工程外模采用6mm厚鋼板定制鋼模板，面板背后設(shè)置[10槽鋼肋，間距300mm內(nèi)模采用液壓式整體鋼模，配置4套液壓油缸實(shí)現(xiàn)同步收放模板接縫處粘貼3mm厚三元乙丙橡膠條，壓縮量控制在30~40%每次拆模后進(jìn)行平整度檢測，誤差超過2mm/m時(shí)進(jìn)行打磨處理3.1.4混凝土施工配合比設(shè)計(jì)：水泥:粉煤灰:礦粉=1:0.3:0.2，水膠比0.38，砂率42%采用雙摻技術(shù)：摻加20%硅灰改善抗?jié)B性，摻加1.2%聚羧酸減水劑澆筑工藝：分層厚度300mm，采用50型振搗棒振搗，腹板與底板交界處加強(qiáng)振搗養(yǎng)護(hù)措施：澆筑完成6小時(shí)后覆蓋保濕膜，24小時(shí)后噴淋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于28天3.2海域段沉管施工3.2.1基槽開挖采用2000m3/h絞吸式挖泥船施工，配備GPS定位系統(tǒng)開挖精度控制：底面標(biāo)高±300mm，邊坡坡度1:2.5采用"分層開挖法"：上層采用絞吸開挖，下層20cm采用抓斗精細(xì)開挖基槽驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：平整度≤200mm/2m，承載力≥180kPa3.2.2基礎(chǔ)處理鋪設(shè)200mm厚級配碎石墊層，采用"水下單體式整平機(jī)"整平安裝土工格柵：縱橫向搭接寬度≥500mm，采用尼龍繩綁扎連接拋填1.2m厚塊石基礎(chǔ)，塊石粒徑300~500mm，孔隙率≤35%采用"重錘夯實(shí)法"處理：錘重8t，落距3.5m，每點(diǎn)夯擊8次3.2.3浮運(yùn)與沉放浮運(yùn)前檢查：水密性試驗(yàn)（氣壓0.05MPa，恒壓30min無壓降）拖運(yùn)系統(tǒng)：采用4艘300HP拖輪，設(shè)置"一主三輔"拖帶方式沉放窗口選擇：平潮前后1小時(shí)，流速≤0.8m/s，能見度≥1.5m定位系統(tǒng)：采用DGPS實(shí)時(shí)動態(tài)定位，精度控制在±50mm內(nèi)沉放工藝：初步下沉：采用4臺25t手拉葫蘆同步下放精準(zhǔn)對位：通過調(diào)節(jié)壓載水箱水量控制姿態(tài)著床驗(yàn)收：測量偏差≤100mm，軸線偏差≤50mm3.3接頭處理技術(shù)3.3.1干濕接頭施工A-B段采用"剛性接頭"：設(shè)置300mm寬后澆段，配置Φ25@150mm連接鋼筋施工流程：鑿毛處理→安裝止水帶→綁扎鋼筋→立?！鷿仓⑴蛎浕炷廖⑴蛎浕炷粒合拗婆蛎浡?.02~0.04%，28天抗壓強(qiáng)度≥45MPa3.3.2水下接頭施工B-C段采用"柔性接頭"：安裝GINA止水帶+OMEGA止水帶雙重防水體系止水帶安裝：采用專用夾具固定，壓縮量控制在設(shè)計(jì)值的±5%內(nèi)灌漿處理：接頭腔室灌注無收縮水泥基灌漿料，灌漿壓力0.3MPa檢測方法：采用超聲波探傷檢測灌漿密實(shí)度，合格率要求100%3.4鋼板樁圍堰施工3.4.1插打施工采用9m長SP-IV型拉森鋼板樁，單根重量76.1kg/m導(dǎo)向架設(shè)置：采用雙層H400型鋼導(dǎo)向，間距2.5m設(shè)置導(dǎo)向樁插打順序：從上游中間向兩側(cè)對稱施工，采用DZ60振動錘沉樁垂直度控制：采用兩臺經(jīng)緯儀雙向控制，偏差≤1/2003.4.2內(nèi)支撐系統(tǒng)支撐布置：設(shè)置三道Φ609×16mm鋼管支撐，水平間距3m預(yù)加應(yīng)力：每道支撐施加150kN預(yù)壓力，采用液壓千斤頂施加節(jié)點(diǎn)處理：支撐與鋼板樁之間設(shè)置鋼牛腿，采用焊接連接監(jiān)測要求：支撐軸力監(jiān)測頻率1次/天，預(yù)警值2800kN四、質(zhì)量控制體系4.1材料質(zhì)量控制鋼材：每批進(jìn)場鋼材進(jìn)行力學(xué)性能和重量偏差檢驗(yàn)，合格率100%混凝土：每50m3制作1組抗壓試塊，每200m3制作1組抗?jié)B試塊防水材料：止水帶進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率檢驗(yàn)，合格率100%海水拌合用水：氯離子含量≤3500mg/L，pH值≥6.54.2施工過程控制測量控制：建立三級復(fù)核制度，平面位置允許偏差±30mm，高程±20mm模板工程：接縫寬度≤2mm，表面平整度≤3mm/2m，垂直度≤1/300鋼筋工程：保護(hù)層厚度允許偏差+10mm/-5mm，間距偏差±20mm混凝土工程：坍落度控制在180±20mm初凝時(shí)間≥6小時(shí)抗?jié)B等級≥P8氯離子擴(kuò)散系數(shù)≤1.5×10?12m2/s4.3檢測與監(jiān)測結(jié)構(gòu)檢測：混凝土強(qiáng)度：回彈法+鉆芯法綜合評定鋼筋保護(hù)層：電磁感應(yīng)法檢測，合格率≥90%結(jié)構(gòu)尺寸：全站儀掃描，偏差≤50mm沉降觀測：設(shè)置12個(gè)觀測點(diǎn)，初始觀測3次取平均值施工期觀測頻率1次/3天，穩(wěn)定后1次/月允許沉降量50mm，差異沉降≤20mm/10m五、安全防護(hù)措施5.1水上作業(yè)安全作業(yè)人員配備：救生衣（浮力≥150N）防水安全帽（抗沖擊能量50J）防水對講機(jī)（有效距離≥1km）船舶管理：施工船舶配備AIS自動識別系統(tǒng)夜間設(shè)置警示燈（紅色閃光燈，能見度≥3nmile）錨泊系統(tǒng)定期檢查，每周不少于2次5.2有限空間作業(yè)通風(fēng)要求：采用軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)，風(fēng)量≥3次/h氧氣含量19.5%~23.5%，有害氣體≤10ppm照明系統(tǒng)：采用12V安全電壓照明照度≥50lux，每10m設(shè)置1盞防爆燈應(yīng)急措施：設(shè)置雙路應(yīng)急通道配備四合一氣體檢測儀（O?、CO、H?S、可燃?xì)怏w）5.3防臺風(fēng)措施預(yù)警響應(yīng)：藍(lán)色預(yù)警：加固施工平臺，檢查錨泊系統(tǒng)黃色預(yù)警：停止水上作業(yè)，人員撤離至安全區(qū)橙色預(yù)警：切斷施工用電，設(shè)備錨固應(yīng)急物資：配備2臺應(yīng)急發(fā)電機(jī)（200kW）儲備72小時(shí)應(yīng)急食品和飲用水救生筏（乘員≥30人）2艘六、環(huán)境保護(hù)措施6.1水質(zhì)保護(hù)施工廢水處理：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e500m3）投加絮凝劑（聚合氯化鋁）處理懸浮物排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：SS≤70mg/L，pH值6~9船舶油污控制：配備油水分離器（處理能力0.5m3/h）機(jī)艙設(shè)置集油盤，容量≥0.5m36.2噪聲與揚(yáng)塵控制噪聲限值：晝間≤70dB，夜間≤55dB揚(yáng)塵控制：施工便道硬化處理，每天灑水4次料場設(shè)置防塵網(wǎng)（高度≥2.5m）車輛出場前沖洗輪胎，安裝GPS定位系統(tǒng)6.3海洋生態(tài)保護(hù)施工時(shí)間限制：3月~5月魚類繁殖期，禁止夜間施工棄渣處理：疏浚棄土運(yùn)至指定拋泥區(qū)（距離施工區(qū)≥5km）固體廢棄物分類回收，回收率≥95%生態(tài)監(jiān)測：每月進(jìn)行一次水質(zhì)監(jiān)測，監(jiān)測指標(biāo)包括DO、COD、石油類等七、應(yīng)急預(yù)案7.1突發(fā)事件處置管段浮運(yùn)失控：立即啟動備用拖輪，采用"八字錨"固定拋下應(yīng)急錨（重量5t），減緩漂移速度組織潛水員檢查拖帶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)裂縫處理：寬度＜0.2mm：采用環(huán)