一、编制依据
1、《海滨大道北段二期工程（疏港三线～蛏头沽）施工图设计》 2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 3、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 4、《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003)
5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD60-2004） 6、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003） 7、《公路测量规范》（JTJ061-99）
8、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ041-2000） 9、《天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程》(J10862-2006) 10、《混凝土用矿物掺合料应用技术规程》（J10527）
11、《天津市预防混凝土碱集料反应技术管理规定》（试行）（JJG14-2000） 12、《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94） 13、《混凝土外加剂》（GB8076）
14、国家、部委和地方政府颁布的与本工程相关的技术规范及检验评定标准；
二、编制说明
本施工方案是根据目前业主提供的《海滨大道北段二期工程招标文件》《海、滨大道北段二期工程施工图》、《海滨大道北段二期工程招标补疑书》，以及结合实地现场勘察后编写。 三、工程概况 1、概述
永定新河特大桥8#、9#号两个主桥墩，基础为70根直径1.8m的钻孔灌注桩， 8#墩桩长为88m，9#墩桩长82m(桩顶标高：-10.35m，桩底标高：-98.35m、-92.35m)。桩为矩型布置，间距4.6m。
桩上为矩型承台，平面尺寸44.4×30.6m，厚度5.5m，顶标高-5.0m，底标高-10.5m。承台埋置较深，需要采用钢围堰对承台干施工。承台结构图见图3-1。
钢围堰是承台干施工的临时挡土及挡水结构及承台混凝土浇注时的侧模。为考虑下沉偏差，钢围堰内皮尺寸长度方向上比承台大30cm，宽度方向上比承台大30cm。
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海滨大道北段二期工程 钢围堰施工技术方案
单个钢围堰采用无底、双壁结构，厚度1.5m，高度17.7m，长宽为47.7*33.9m,设计顶标高+4.0m,底标高-13.7m，单个重重量1115t。封底混凝土标号为C25，厚度2.3m，共计2998.8m³，一次浇注完成。刃脚混凝土高度5.7m，方量1158m³。
图3-1 承台结构图
2、水文气象地质条件
(1)潮汐
本区属不规则半日潮，每日两潮，滞后45分钟，一般涨潮时间为6小时，退潮时间为6小时22分钟，最大潮差可达4m，一般潮差为2～3m。
潮位特征值（以大沽高程起算，下同） 年最高高潮位+4.81m（1992年9月1日） 年最低低潮位－2.03m（1968年11月10日） 年平均高潮位+2.77m 年平均低潮位0.34m 平均海平面+1.56m
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平均潮差2.43m
最大潮差4.37m（1980年10月） (2)波浪
根据塘沽海洋站多年波浪实测资料统计分析得：常浪向为ENE和E向，其出现频率分别为9.68%和9.53%。强浪向ENE向，次强浪向H4％﹥1.5的出现频率为1.35%,T﹥7.0秒的频率为0.33%。
设计波浪要素：波高五十年一遇H1%＝3.340m;波长L＝5.7S。
本海区的年强浪向为NNW，其次是E向；常浪向为S。本海域的不利浪向为ENE，E向。
(3)海流
本区基本为往复流型，涨潮主流向NW，落潮主流向SE，涨潮主流向SE，涨潮流速大于落潮流速，最大流速垂直分布大致由表层向底层逐渐减小。平面分布是由岸边向外海随着水深的增加而逐渐增大。流速小于40cm/s的累计频率为96.4%。
(4)工程地形、地质
承台施工区域位于华北平原北部海冲积平原，地貌特征为滨海低地、泻湖洼地和海滩。地势低平，海相与陆相相交互沉积地层。
本工程与钢围堰下沉有关的地质情况简介如下： 9#主墩地质情况如下：
① 淤泥：褐灰色，流塑，含有机腐殖质。
层厚0.5m，底标高+0.98m。
② 淤泥质土：褐灰色，流塑，含有机质，夹粉团。
层厚2.5m，顶底标高+0.98~~~-1.02m。 ③ 淤泥：灰色，流塑，含有机质，夹粉团。
层厚2.5m，顶底标高-1.02~~~-5.02m。
④ 淤泥质土：褐灰色，流塑，含有机质，夹粉团。 层厚2.5m，顶底标高-5.02~~~-6.92m。
⑤ 粉土：灰色，稍密，含云母、有机质、贝壳。 层厚2.5m，顶底标高-6.92~~~-16.12m。 8#主墩地质情况如下：
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⑤ 淤泥：褐灰色，流塑，含有机腐殖质。
层厚0.5m，底标高+0.73m。
⑥ 淤泥质土：褐灰色，流塑，含有机质，夹粉团。
层厚2.5m，顶底标高+0.73~~~-1.27m。 ⑦ 淤泥：灰色，流塑，含有机质，夹粉团。
层厚2.5m，顶底标高-1.27~~~-5.27m。
⑧ 淤泥质土：褐灰色，流塑，含有机质，夹粉团。 层厚2.5m，顶底标高-5.27~~~-7.37m。
⑤ 粉土：灰色，稍密，含云母、有机质、贝壳。 层厚2.5m，顶底标高-7.37~~~-13.97m。 (5)气象条件
本区域主要属于暖温带半湿润大陆性季风气候。主要气候特征：季风显著，四季分明，春季干燥多风，夏季湿暖适中，冬季寒冷少雪。
(6)气温
多年平均气温12.2℃（天津站）～12℃(塘沽站),最高气温39.6℃(天津站)～39.9℃（塘沽站），最低气温－22.9℃～－18.3℃(塘沽站)。
(7)降雨量
多年平均蒸发量1779.5毫米（天津站）～1909.6毫米（塘沽站）。据1951～1980年天津和塘沽气象站观测资料，多年平均降水量569.9毫米（天津站）～602.9毫米（塘沽站）,年最大降水量976.2毫米（天津站）～1083.5毫米（塘沽站），最小降水量269.5毫米(天津站)～178.4毫米（塘沽站），汛期6～9月占全年降水量的82%。
(8)主导风向风速
区域年平均风速为4.5米/秒，最多风向为西南风。冬季多北风，夏季多东南风和东风。多年各月最大风速值为24米/秒，出现在一月份。
(9)冻结
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）,本场区标准冻土深度0.60m。冻结期平均为130天，霜冻期可达187天。
(10)海冰
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常年渤海湾冰期约为3个月（12月上旬至次年3月初），其中1月中旬至2月中旬冰况最严重，为盛冰期。盛冰期间，沿岸固定冰宽度一般在500m以内，冰厚为10～25cm,流冰方向多为SE～NW方向，流速一般为0.3m/s左右。
(11)海啸与风暴潮
2002年出现风暴潮增水超过0.5m有24次，其中超过1.0m的有8次，最大潮水出现在2月8日，水位为1.34m，因未与天文大潮遭遇，最高潮位仅为3.34m。2003年是近年来风暴潮灾害最严重的一年，出现了特大温带风暴潮，最高水位为5.33m。最近一次是在2007年3月4日，最高潮位达4.7m。 四、钢围堰施工技术方案 1、施工工艺流程图
钢围堰施工流程见图4-1。
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钻孔灌注桩施工钢围堰设计 部分护筒接长部 钻孔平台拆除 围堰分块加工制作 护筒牛腿标高放样及焊接 分块单元运输至现场 钢围堰分块拼装焊接 千斤顶安装、检测 提升钢围堰，割除牛腿，下放围堰 吸泥下沉、接高定位 围堰基底回填 围堰封底 封底平台搭设 围堰抽水、承台施工 图4-1 钢围堰施工流程图
2、钢围堰前期准备 (1)浇注灌注桩
浇注灌注桩施工合理安排钻机顺序，以节约工期，具体顺序布置见图4-2：中交第一航务工程局有限公司
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南钻机钻机北各个钻机钻孔顺序辅道提前孔位第一孔位第二孔位第三孔位第四孔位第五孔位第六孔位第七孔位钻机钻机钻机钻机钻机钻机钻机钻机接长护筒孔位说明：1、本图尺寸以计。2、平台顶标高为+4.5。3、平台顶满铺设方木20*20。4、1#、10#钻机由于提前钻孔，进度相对于其余钻机多一孔位。钻机钻机栈 桥8#主墩钻孔顺序布置图南钻机钻机北各个钻机钻孔顺序辅道第一孔位第二孔位第三孔位第四孔位第五孔位第六孔位第七孔位钻机钻机钻机钻机钻机钻机接长护筒孔位说明：1、本图尺寸以计。2、平台顶标高为+4.5。3、平台顶满铺设方木20*20。钻机钻机栈 桥9#主墩钻孔顺序布置图
图4-2 主墩钻孔顺序布置见图
(2)辅道工程
在距钢围堰外侧1m位置修建8m宽施工辅道，作为吊机行走平台及施工平台，辅道平台基础为4根直径600mm长20m的钢管桩，壁厚8mm,单桩承载力50t。 (3)接长钢护筒及导向装置
为考虑钢围堰下沉布设千斤顶需要,在施工钻孔平台时，在相应的围堰八个下放
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位置处设置1800*20钢管桩, 由钻孔永久护筒接长至顶标高+10.2m。钢管桩顶内设置井字撑，以保证八个1800*20钢管桩稳定性。同时在群桩4个角点钻孔桩的永久护筒上接长1800*20钢管桩，在钢管桩上焊接钢围堰导向装置（每根桩焊2个，共焊8个）。接长护筒布置图见图4-3。
图4-3接长护筒布置图
导向装置作用主要是对钢围堰平面位置及垂直度进行粗调，导向装置高度为2.2m，顶标高+5.7m。为确保下放入泥顺利，导向装置外皮尺寸比钢围堰内皮尺寸小15cm。导向装置结构图见图4-4。
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图4-4 导向装置结构图
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(4)拼装临时支撑
在辅道钢管桩上焊接围堰拼接牛腿，长方向焊接9处,短方向焊接6处,共计30处。牛腿采用HN400型钢，牛腿顶面标高为+3.1m。牛腿焊接前，先测量找平。
由于部分围堰分块在两个牛腿之间，不能直接在牛腿上支撑，在牛腿之间焊接平联，平联采用HN400型钢，平联顶标高+3.5。临时支撑见图4-5。
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图4-5 牛腿临时支撑图
3、钢围堰设计 (1)设计条件
本工程钢围堰采用双壁无底围堰，施工水文条件按照二十年一遇考虑，设计条件如下：
围堰顶标高：
+4.0m
围堰底标高： －13.70m 围堰总高度： 17.70m 围堰夹壁厚度： 1.50m 承台顶标高： -5.00m 承台底标高：
－10.50m
封底砼厚度： 2.30m 封底砼底标高：
－12.8m
首层承台浇筑厚度： 3.3m 施工期设计高潮位： +3.77m
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施工期设计低潮位： -1.00m 钢围堰重量： 1115吨 (2)围堰结构
主墩钢围堰由壁体、刃脚、内撑等三大部分组成。
壁体主要由隔舱板、箱梁、水平环板、横向联系撑及内外壁板构成。刃脚高度1.5m。双层板架结构间距为1.5m，在双层板架之间设置竖向箱形梁、垂直舱壁板作为一级支撑结构，水平设置环形板作为二级支撑结构。垂向设置次梁为三级支撑结构，内外壁之间通过横向联系撑和舱壁板连接而形成整体。
内撑主要有纵向和横向支撑，共同构成平面框架，与钢围堰壁板一起形成较为完整的稳定结构体系。纵横向及竖向支撑采用钢桁架，竖向支撑连通到-13.1m,其中最上面层支撑为φ1000×14mm钢管桩支撑。
围堰顶部在+4.0m以上设置1.5米高挡水结构。
围堰壁体设置连通器，连通器上口标高在低水位以下。在围堰下沉前打开连通器，保持围堰内外水位平衡；在围堰抽水时关闭连通器，围堰内外隔开。单个钢围堰设置8个连通器，连通器见图4-6
图4-6 连通器结构图
钢围堰结构见图4-7。
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图4-7 钢围堰结构图
4、钢围堰加工运输 (1)制作场地
钢围堰加工场地6000m2,由专业钢结构加工厂加工，加工好的成品厂内堆放。 (2)加工工艺及流程
钢围堰制作总体工艺采取先进行散件下料加工，在场内按设计分块制作成块件，再将块件运抵施工现场进行组拼焊接。
钢围堰制作工艺流程见图4-8。
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施工图设计 结构放样 施工准备 材料采购 样板制作 划线下料 材料调校 胎架平台制作 零、部件加工 测量放线 分段、分块组拼 现场组拼 图4-8 施工工艺流程图
(3)壁体分块
1）分块原则
钢围堰壁板分块遵循以下原则： ① 块件能满足现场起重设备起吊要求。 ② 制作场地及出运条件满足要求。 ③ 汽车能具备每个块件运输要求。
④ 壁板分块尽量避开隔舱板，满足隔舱注水要求。
⑤ 在满足以上要求的同时尽量减少分块数量，以减少现场块件拼装工程量，加快块件拼装进度。
2）分块
钢围堰高度17.7m，竖直方向分三节，第一节高度为5.7m,第二节高度为5.3m,第三节高度为6.7m，水平方向分为14块，分块单元最重26t，钢围堰分块见图4-9。
钢围堰分块重量表见表4-1
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图4-9 钢围堰分块图
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表4-1 钢围堰分块重量表
分块名称 A#块 B#块 C#块 D#块 E#块 F#块 合计 A#块 B#块 C#块 D#块 E#块 F#块 合计 A#块 B#块 C#块 D#块 E#块 F#块 合计 总计 (4)壁体制作 壁板各分块单元采用在专业加工厂制作。制作时先将内、外壁板，水平环板、
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节段编号 数量 （块） 2 4 2 单块重量 （㎏） 25754 23795 21781 25754 21874 21112 140070 20226 20017 18429 20574 17881 17678 114805 22563 21920 20230 23135 20177 19460 127485 382360 总重 （㎏） 51508 95180 43562 51508 43748 42224 327730 40453 80069 36857 41148 35761 35357 269645 45126 87682 40461 46269 40354 38919 298811 896186 第一节 2 2 2 14 2 4 2 第二节 2 2 2 14 2 4 2 第三节 2 2 2 14 42 海滨大道北段二期工程 钢围堰施工技术方案
隔舱板平面分段制作，然后在胎架上依次安装外壁板→隔舱板→箱梁→水平环板→内壁板。
因壁板有较高的防水渗透要求，在加工过程中，焊完一侧焊缝后，进行翻身，施焊另一面未焊完焊缝，以尽量避免仰焊，确保焊接质量。
钢围堰底板及壁板在后场分块加工焊接时，为了减少焊接变形，保证焊接质量，应选择合理的焊接工艺，尽量减少块件焊制时的变形，原则上是选用双数焊工从中央向四周焊接，钢围堰合拢段在合拢侧加5cm放余量，在现场拼接时进行修整连接。合拢段为A、D、C三种块件。 (5)钢围堰加工要求 1）规范要求
钢围堰制作材料均为Q235，材质应符合《普通碳素结构钢技术条件》(GB700-88)的规定。钢围堰制作应按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)，《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50211-95）中的有关规定执行。
钢围堰拼装成整体时，块与块之间的各拼接构件均采用等强度焊缝连接，所有拼接焊缝均为连续满焊，焊缝金属紧密，焊道应均匀，焊缝金属与母材的过渡应平顺，不得有任何裂缝，未融合未焊透等缺陷。壁板采用对接形式，选用“V”型坡口，坡口形式见图4-10。
图4-10 焊缝坡口形式
焊缝质量应达到《钢结构工程质量检验评定标准》中规定的二级焊缝标准。钢围堰拼装、制作完成后需要做渗透试验。
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2）钢围堰外形尺寸制作要求 本围堰外形尺寸为4770*3390*1770 钢围堰外形控制尺寸按照以下标准： 钢围堰壁体外口尺寸： +20mm 钢围堰壁体内口尺寸： +20mm 高度： +20mm 沿高度方向的倾斜度： <1/1000 (5) 壁体分块运输
分块钢围堰通过运输船运输至现场6#码头。再由汽车转运至墩位。
在运输过程中，以及各分块在起吊、装卸、搁置过程中，应避免其变形。对吊点等受力较大且不均匀处进行局部加固处理。 5、钢围堰拼装 (1)拼装顺序
钢围堰拼装参照壁体分块图，围堰拼装顺序为：
采用上下游分区进行，反对称施加拼装各块段。加块顺序如下： 首先安装E#、F# 然后上下游反对称安装： D#、A# B# C# (2)拼装步骤
拼装前，在支撑上放样出壁板拼装轮廓线，及每相邻块件间的拼装接线，并在外侧轮廓边线上焊制定位码子，以此控制钢围堰下口线的平面位置。
吊机将壁板块件吊起至安装位置，下口通过定位码子就位后，与定位码子临时焊接加以固定，上部用型钢上横撑和接长护筒连接件H600焊接，对钢围堰上口固定及控制，通过测量仪器检校达到要求后，壁板与壁板间进行焊接连接。
围堰吊装至牛腿后，围堰必须和临时支撑固定好之后，才能松钩。围堰吊装临时支撑示意图见图4-11。
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图4-11 围堰吊装临时支撑示意图
壁板连接焊接时组织技术过硬的焊工进行焊接，并对所有壁板及隔舱板焊缝进行煤油渗透性试验，如发现有渗透现象，应及时进行补焊。
钢围堰合拢块现场测量时应严格控制，确保合拢尺寸。
每层围堰安装步骤如下，在每层遇到横撑桁架时在相应节层焊接完毕后必须相应连接横撑桁架。
钢围堰拼装步骤如下： 步骤一：
测量放线，对称吊装分块E、F，在接长护筒连接件上搭设临时支撑固定。
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辅 道吊机辅辅道道吊机栈 桥
步骤二：
1.测量放线，对称吊装分块A、D，在接长护筒连接件上搭设临时支撑固定； 2.焊接E、F和A、D竖缝，做渗透试验；
辅 道吊机辅辅道道吊机栈 桥
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步骤三：
1.测量放线，对称吊装分块B，在接长护筒连接件上搭设临时支撑固定。 2.焊接A、D和B，做渗透试验。
辅 道辅吊机辅道道吊机栈 桥
步骤四：
1.测量放线，对称吊装分块C，在护筒上搭设临时支撑固定。 2.焊接B和C竖缝，做渗透试验。
辅 道辅辅吊机吊机道道栈 桥中交第一航务工程局有限公司 -22
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6、钢围堰沉放
围堰沉放前，检测其平整度和垂直度，并做好相应记录。 钢围堰采用8台250t穿心千斤顶进行整体下放。 (1)沉放设备及安装
1）沉放设备
250t液压穿心千斤顶技术参数见表4-2。
表4-2 穿心千斤顶技术参数表
型号 外径 油压 穿心YCW250B 孔径 140mm 344mm 高度 1700mm 50MPa 行程 200mm 沉放系统由主顶油缸、上夹持器、下夹持器、撑脚及油泵组成，其结构见图4-12。
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图4-12 千斤顶构造图
2）沉放系统布置安装
连续千斤顶平面布置位置见图4-13
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千斤顶平台牛腿导向设施
图4-13 千斤顶布置位置图
连续千斤顶起吊装置见图4-14
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图4-14连续千斤顶起吊装置图
千斤顶安装在接长的1800*20钢管桩上焊接千斤顶承力牛腿平台，顶标高+10.2m。在钢围堰侧壁上焊接锚固牛腿标高+8.2m，其锚固端位于其正下方的钢围堰壁板，根据吊点荷载适当加固吊点处的结构。为保证钢绞线的合理受力，在安装千斤顶和锚固端时务必使千斤顶上、下夹持器和围堰上的锚固端在同一直线上。 (2)钢围堰沉放
1）沉放工艺
在千斤顶、油泵安装到位后，将钢绞线的一头穿过千斤顶，穿过后在钢绞线上安装连接头（此时夹持器处于打开状态），然后下放钢绞线，将连接头与钢围堰壁板挂腿连接。在钢围堰下放前，做好4项工作：①对提升系统进行调试，以确定每台千斤顶的工作状态处于良好状态，检测伸缩行程是否一致；②根据各千斤顶在围堰平衡下放时的荷载进行逐一预拉；③完成预拉后，锁紧下夹持器，将主顶活塞向下缩回到统一的高度位置，作为整个系统的下放起点；④将围堰提起3～5cm检查围堰上的锚固点及千斤顶夹持器的锚固和围堰结构是否正常。检查无误后割去围堰的焊接牛腿正式开始下放。
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穿心千斤顶提升（下放）千斤顶利用上、下夹持器进行松、紧锚作业。首先千斤顶空载上升10cm，上夹持器夹住钢绞线，下夹持器打开，继续上升5cm，钢围堰自重力转移至千斤顶上夹持器；然后千斤顶回油下落10cm，关闭下夹持器，继续下落5cm，钢围堰自重力转移至下夹持器。这样钢围堰就下放10cm，重复以上两步工作，完成钢围堰下放。为保证下放施工安全进行，在下放过程中当系统出现故障时利用其实施人工锚固，以便于更换设备或排除故障。
下放时液压油泵是千斤顶的动力源，由于每台油泵供给各个千斤顶的油量相等，且在千斤顶上装有行程开关，因而各千斤顶具有良好的同步性能。此外，在围堰的壁体上设置若干个水准仪，随时观察围堰下放的同步性，当发现某点的标高超过最大允许偏差时即对系统进行调整以保证围堰的平衡下放。
2）安全保障
①千斤顶、钢绞线提升（下放）能力保障
本系统共使用8台千斤顶，全部千斤顶的总提升（下放）能力为2000吨，千斤顶的安全度为2000÷345(一层)＝5.8，满足液压提升（下放）过程中安全要求。
每台千斤顶设置高强度钢绞线作为柔性吊杆，钢绞线共计72根，总提升能力为1440吨，使得柔性吊杆系统具有4.2倍安全度，满足液压提升（下放）过程中安全要求。
②液压系统过载和意外事故的预防保障
该液压系统的工作压力均低于千斤顶、油泵和阀件的额定压力，使得上述设备具有相当的能力储备。在所有的千斤顶上均设置有液压锁，在停电、或油管破裂等意外情况发生时，可使千斤顶油缸自锁，保证重物安全。
③夹持器
在进行正常下放时，上下夹持器分别处于打开或关闭状态，如遇特殊情况，可由人工将上下夹持器全部锁紧，使夹片锁紧钢绞线，保证下放结构安全。
3）沉放指挥系统
钢围堰属超重超大构件，为确保其准确、顺利下放到位，专门成立钢围堰下沉指挥机构，确保在钢围堰下沉时各项指令及操作及时准确到位。下沉速率为0.7m/h，首层预计下沉深度3.5m，下沉所需时间约6h。钢围堰下沉指挥、操作机构部署图
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钢围堰下沉领导小组 钢围堰下沉一级指挥员 钢围堰下沉工程技术服务组 钢围堰下沉二级指挥员 测量监控组 千斤顶应力监控组 定位操作组 千斤顶操控组 图4-15 钢围堰下沉现场指挥、操作机构图
4）沉放步骤
第一步：下放前准备，安放吸泥泥浆泵，收紧千斤顶，准备下放。
泥浆泵钢护筒
第二步：割除牛腿，选择在低平潮下沉，钢围堰下放入泥70cm后，着床标高在+1.0m，顶面高程+6.7m。
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泥浆泵钢护筒
第三步：开始吸泥下沉，自沉入泥1.5m自浮，注水下沉至顶标高+4.7m，锁紧钢绞线，再次注水，总注水350t。
泥浆泵钢护筒 第四步：对称抽水和接高第二节，抽水水位下降1.7m，按照拼装顺序接高，作
密闭试验。
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泥浆泵钢护筒
第五步：继续下沉（吸泥、注水、浇注刃脚混凝土来辅助下沉，每次浇注高度不得大于2m），低潮时下沉至围堰顶标高+4.5m。
泥浆泵钢护筒
第六步：按照拼装顺序，接高第三节，作密闭试验。
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空气吸泥机钢护筒
第七步：注水，浇注夹壁混凝土，每次浇注高度不得大于2m，加入饱和砂，开启空气吸泥机，同步进行吸泥，钢围堰下沉至设计标高。水下焊接剪力腿，铺设碎石垫层。准备封底混凝土施工。
空气吸泥机钢护筒
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(3)沉放主要工艺措施
1）钢围堰内挖吸泥
每个钢围堰内挖泥2.8万方，为节省时间在下沉钢围堰的同时，同步进行挖泥工作，根据泥面深度的不同，分别采用挖掘法、射水法和气举法（主要以气举法为主），多台设备同时进行施工。挖掘法主要用加长长臂挖机固定在辅道边对围堰周边挖泥，中间部位使用高压射水枪配合泥浆泵进行，依靠高压射水枪的压力将土体解散，通过泥浆泵将浑水抽走。射水吸泥到一定深度不能有效时，改用泥浆泵、空压机吸泥进行气举法，直到达到设计标高位置。
①泥浆泵选用四组潜水泥浆泵，不排水吸泥。潜水泥浆泵由潜水发电机、潜水泥浆泵、振动器、吸泥导管、排泥管等组成，配合水力冲挖机工作。
②在第二节围堰吸泥下放到位后改用空气吸泥机不排水吸泥下沉。采用四台φ325mm空气吸泥机，由4台20m3空压机带动。空气吸泥机主要由空压机、吸泥管、供气管、射水管、高压水泵、吸泥器组成，其头部设置高压射水嘴，必要时射水破土。
③对围堰内分层吸泥除土，每层厚度不超过50cm，使围堰内河床形成“锅底”这样围堰在下沉重力作用下，克服下层阻力而下沉。“锅底”形成的方法：从围堰中心开始吸泥，逐渐由中心向外呈放射状园环移动吸泥。当围堰出现倾斜或偏位时，根据围堰内周边测得的水深，换算出泥面标高，并依此现场制定吸泥纠正方案。
④围堰下沉过程中，关键是对各种形态下围堰下沉系数的掌握。每个工班，测量2～3次围堰内壁周边水深，换算出围堰内壁处对应的泥面标高，当此泥面标高低于刃脚标高1.0m，围堰仍不下沉时，说明围堰下沉重力不够，则向隔舱注水，以增加围堰的下沉重力。
⑤围堰内吸呢应力求均匀，使其保持平稳下沉，如围堰一直是倾斜的，则应停止吸泥，由潜水员对围堰刃脚周边进行探摸。如有异物（如木头、钢管等），应及时取出，然后才能继续吸泥下沉。
⑥围堰内的除泥排放处理：在辅道边缘周围设置除泥流渠，20米一间隔设置抽液池，吸泥管所排放的除泥流入流渠内，再由泥浆泵将除泥二次排放至载重车内。载重车厢内设置滤水壁板，过滤过后的水体根据需要回流到围堰内，泥沙外运至专用弃泥区。
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除泥排放示意图见图4-16
栈桥载重车抽泥池除泥流渠泥浆泵辅 道A块B块C块B块D块栈桥E1块F1块E2块F2块F2块辅 道E2块F1块E1块D块B块C块B块A块辅 道载重车栈桥
除泥排放示意图4-16
2）钢围堰定位 ①平面位置
钢围堰平面位置粗调通过在钢围堰壁体内壁板与桩位处设置的导向装置来实现。平面精确控制主要通过围堰内围设置的手拉葫芦和夹壁内注水来实现。为克服水流对钢围堰下沉及就位的影响，在保留的部分钻孔平台上设置8台10t手拉葫芦。用以对钢围堰下沉过程及下沉到位后的平面位置及倾斜度进行精确调整。
②标高及其垂直度控制
在钢围堰拼装完成后下沉前，架设四台经纬仪，在钢围堰下放过程中, 对钢围
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堰纵横两个方向的垂直度进行观测。
钢围堰垂直度由定位装置及下沉工艺进行调整调控。由于拼装误差，平面标高控制与垂直度在实际施工中可能出现难以同时达到要求的情况，此时则以垂直度和顶口处平面位置控制为主。钢围堰测量监控布置见图4-17。
图4-17钢围堰测量监控布置图
控制方法：
围堰在注水下沉时，由于水流和淤泥对围堰产生部分不平衡作用，使得河床上、下游标高不一致，为维持围堰平面位置，此时需要通过向各个隔仓内不等量注水来调整围堰平面高差。同时通过吸泥进行调整。下沉过程中，应随时分析，研究测量资料，掌握围堰下沉进度和偏移情况，一旦发生偏移，分析原因，调整围堰下沉吸泥部位及局部加重进行纠偏，保证围堰平稳下沉。围堰内注水根据外围水位的变化对围堰水位进行控制，依靠抽加水位来调节。
③钢围堰固定
钢围堰标高控制主要是通过在夹壁内注水来进行调整，并在钢围堰标高到位后，在钢围堰四周尽快安装反压牛腿。反压牛腿采用2HW450×200。反压牛腿在高潮位时承受淤泥厚度冲刷变化下围堰向上的浮力和控制偏差的预控措施。
主要办法为：
a.经注水调整，使钢围堰顶口略为顶住反压牛腿下表平面，马上组织焊工将钢
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围堰顶口与反压牛腿进行焊接，反压牛腿与下放千斤顶基础钢管连接，反压牛腿焊接要及时并且8个位置同步进行。
b.在钢围堰外壁和辅道之间加焊临时固定剪刀撑，对钢围堰定位。 3）钢围堰夹壁砼浇注
钢围堰入泥后，在高潮期间对称进行夹壁砼浇注。每次浇注高度不得超过两米，钢围堰夹壁混凝土见图4-18。
图4-18 夹壁砼浇注高度示意图
混凝土由搅拌站生产，用罐车运输至现场，直接由导管封底流入隔舱。 为防止围堰浇注混凝土时，围堰发生倾斜，夹壁混凝土采取反对称方式布料，浇舱速度要基本保持一致。浇筑前，在每个围堰逐个隔舱内壁上画出2米高度线，便于混凝土浇筑时控制夹壁混凝土浇筑高度。 7、钢围堰封底
钢围堰封底混凝土数量为2998.8m³，标号为C25水下混凝土。封底混凝土高度2.3m，底标高为-12.80m，顶标高为 -10.5m。 (1)封底混凝土浇注工艺及流程
先期对围堰底部找平，抛填30cm碎石垫层，潜水员下水下去整平，用高压水枪对刃脚内侧、桩身周边进行冲扫、清洗这些部位，同时水下焊接剪力腿。
封底混凝土一次性浇注，在钢围堰桁架柱上搭设操作平台，混凝土由后场生产，运输至前场，采用泵车直接灌砼的方法，先浇注围堰一角，再向外推进。施工工艺见图4-19。
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搭设施工平台 布置导管 原材料进场检验 混凝土生产 配合比设计 封底砼浇注 图4-19 封底砼浇注施工流程图
(2)施工准备 1）搭设封底平台
封底平台用钢管桩在钢围堰竖向桁架上进行搭设。封底平台材料采用现场拆除的钻孔平台材料，方法如下：在钢围堰上竖向桁架上搭设600钢管立柱，其上铺设主梁，主梁采用双拼HN600，次梁采用工36，用20*20木方搭设人员行走平台。顶标高与施工辅道齐平，以方便施工。 2）小料斗及导管支承系统搭设
导管采用外径Ф300mm的无缝钢管，导管使用前作水压、水密性实验，合格后使用。试验的水压按导管超压力的1.2倍取值。导管采用手拉葫芦吊挂于夹具梁或平台梁上。小料斗及导管安装见图4-20。
20*20木方小漏斗I362H600 手拉葫芦 导管中交第一航务工程局有限公司
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图4-20 小料斗及导管安装示意图
3）导管布置
围堰导管布置按以下原则进行布置：
①全部导管作用范围覆盖整个混凝土浇注区。 ②确保该部分封底混凝土厚度，以防渗水。
③导管与钢护筒外侧壁尽量保持一定距离，利于混凝土的均匀扩散。 导管的作用半径按3.0m考虑，导管底口距离钢围堰底板15cm左右，浇注区布置21根导管。周转使用，导管布置图见图4-21 ：
图4-20 导管布置图
4）混凝土生产
混凝土生产采用3个混凝土搅拌站，每个实际拌和能力为120m³/h，由混凝土运输车运输至现场，满足混凝土连续浇注要求。
围堰封底系大体积、大方量水下混凝土浇注，在混凝土开始浇注前，对各种机具、设备进行落实详细检查及维护。
施工现场设置中心集料斗，扩大混凝土输送距离，尽量多的覆盖浇注导管，中心集料斗出料口搭设高度根据小料斗顶口高度，混凝土溜送距离及溜槽坡度确定。溜槽坡度按不陡于1:3搭设。
5)测量准备
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测量锤20个，每个重量3kg。测绳25m×30根，施工前用水浸泡2天，并校核其长度.
平台标高测量，每个浇筑点及测点处平台标高应提前测出，作为测量混凝土面的依据，并用油漆标示在该处。 (3)水下混凝土浇注
1）混凝土质量要求
混凝土配合比的合理设计，是封底成功的重要因素之一，除采用双掺技术提高混凝土的和易性、流动性及稳定性外，还对封底混凝土其它性能指标进行了规定。在封底混凝土浇筑过程中，可根据具体情况，对混凝土配合比进行必要的调整，使得混凝土的各项指标均满足封底混凝土的质量要求。
①混凝土强度不能小于设计强度； ②混凝土初始坍落度20±2cm； ③5小时后，混凝土坍落度>15cm； ④混凝土初凝时间>30小时； ⑤混凝土泌水率不小于1％；
⑥初始流动度不小于600mm，3小时后，混凝土流动度不小于500mm； ⑦混凝土满足泵送要求；
⑧混凝土七天强度达到设计强度的百分九十以上。 2）首批混凝土方量
首批混凝土方量计算简图见图4-22。
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图4-22 首批混凝土方量计算图式 首批混凝土方量按以下公式计算：
V＝h1πd2/4＋Hc·πR2/3 R：导管作用半径，取5.0m计算； ｄ：导管直径300mm；
Hc：首批混凝土灌注高度，按0.6m考虑（0.6m导管埋深），底口距河床表面20cm；
ｈ1：围堰混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱与管外水压平衡的高度（m）： h1＝Hw×γw/γc＝Hw/2.4 γw: 围堰内水的容重，为10kN/m³ γc：混凝土拌和物容重，按24kN/m³取值 Hw：围堰内水面至首批混凝土锥体重心的高度 Hw＝Ho－Hc/3
Ho：围堰内水面至刃脚混凝土顶面高度约17m。 计算：Hw＝17-1.0/3=16.7m h1=16.7/2.4=7m
V＝7×3.14×0.32/4＋0.6×3.14×5.02/3=16.3m³
在围堰壁及护筒壁的作用下,混凝土不能形成完整的圆锥需扣除约4.0 m³，首
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批混凝土数量为16.3-4.0=12.3m³。浇时按13m³备料。
3）混凝土浇注 ①封口顺序
总的顺序：先浇注一角，再向外扩散。由上游向下游进行，由中间向两边进行。 ②封口
在封口前，用测深锤从导管内测出导管下口与河床距离，依靠葫芦调整至15-20cm。
在小料斗内用塞子堵住管口并用吊车挂住塞子。当小料斗内充满混凝土时，拔塞，同时中心集料斗连续不断供料，完成导管封口混凝土浇注。首批封口混凝土浇注完成后，导管埋深在0.8-1.0m。
在一根导管封口完成后进行其相邻导管封口时，先测量待封导管底口处的混凝土顶标高，根据实测重新调整导管底口的高度。为保证封口混凝土的顺利进行，在每根导管封口完成后，按60分钟控制同一导管两次灌入混凝土的间隔时间。
③测量
封底混凝土施工前，按每16㎡布设一个测点，浇注混凝土时作好测深记录，同时每根导管封口结束后应及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录。
④混凝土正常灌注
因封底混凝土总厚度2.3m，为保证导管有一定埋深，混凝土灌注顺利时，一般不随便提升导管，即使需要提管，每次提升的高度都严格控制在20~30cm之内，且采用手拉葫芦进行提升。
浇注过程中注意控制每一浇筑点标高及周围3m范围内的测点都要测一次，并记录灌注、测量时间。
⑤终浇
封底混凝土顶面标高-10.5m，根据现场测点的实测混凝土面高程，确定该点是否终浇，终浇前上提导管适当减小埋深，尽量排空导管内混凝土，使其表面平整。
混凝土浇注临结束时，全面测出混凝土面标高，重点检测导管作用半径相交处、护筒周边，围堰内侧周边等部位，根据结果对标高偏低的测点附近导管增加浇注量，力求封底混凝土顶面平整；并保证封底厚度达到要求，当所有测点均符合要求后，终止混凝土浇注，上拔导管，冲洗堆放。
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8、钢围堰抽水
当封底混凝土强度达到设计强度的80%时就可以进行钢围堰内抽水工作。 抽水时将连通管封堵，首先抽围堰内水位到-5.0m，再将夹壁水位抽至-3.5m左右。最后将围堰内水抽干。钢围堰抽水时注意观察围堰壁体及支撑的变形情况，在桁架主要节点和围堰壁体支撑点上埋设应力应变片，以掌握围堰具体的受力情况，支撑除在围堰抽水时承受由围堰壁体传的压力外，还在浇注承台时起拉伸作用，减小承台混凝土造成的钢围堰侧壁变形。 9、钢围堰拆除
在墩身施工完毕后，待永定新河河道疏通后，进行水下切割，采用从一边向另一边逐次施工。切割底标高与河床底标高齐平，切割下来的围堰材料经船舶运输回废旧场地进行处理。 五、组织体系
海滨大道北段二期工程8#、9#钢围堰施工设置技术主管1名，技术员4名。 配备五个作业班组：加工组、转运组、起重组、焊接组和定位组。加工组负责围堰加工及施工过程中临时钢构件的制作。转运组负责围堰分块转运以及各种施工材料的转运。起重组负责钢围堰分块吊装工作以及临时构件吊装；焊接组负责钢围堰分块焊接以及临时构件安装焊接；定位组负责围堰下沉定位以及围堰临时固定。同时后方各个部门全力配合前场工段作业施工。 六、进度、资源计划 1、施工进度计划
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 施工项目 钢围堰加工 焊接平台安装 灌注桩施工 部分钻孔平台拆除 首层钢围堰拼装 首层钢围堰下沉 二层钢围堰拼装 二层钢围堰下沉 三层钢围堰拼装 三层钢围堰下沉 剩余钻孔平台拆除 基底处理 封底混凝土浇注 计划施工时间 2.10～5.10 2.10～3.1 2.15～5.10 4.30～5.15 5.10～5.18 5.18~5.20 5.21～5.30 6.1～6.6 6.6~6.16 6.16~7.1 6.29~7.2 7.1~7.10 7.10～7.15 天数 50 20 70 15 8 3 10 6 10 15 4 10 5 备注 2、人力资源计划
序号 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 合计 工 种 生产经理、安全经理 技术主管、技术员 调度 起重工 混凝土工 电焊工 电工 机械工 测量员 试验员 质检员 专职安全员 普工 数量（人） 2 5 2 36 30 70 4 16 8 6 3 2 168 -42
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3、主要船机计划 序号 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 船机名称 履带吊 运输船 搅拌站 罐车 千斤顶 手拉葫芦 多级泵 潜水泵 发电机 自动电焊机 埋弧焊机 电焊机 全站仪 水准仪 经纬仪 汽车吊 平板车 规格型号 65t 6 m3 250t 20t 90 m3/h 60 m3/h BX1-500 徕卡TCA2003 25t 25t 单位 台 艘 个 辆 台 个 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 辆 数量 4 1 3 8 16 16 4 4 5 66 4 60 2 4 3 2 1 备注 满足施工要求 满足施工要求 合计360 m3/h 2个备用 中交第一航务工程局有限公司
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4、材料计划 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名称 钢板 钢板 钢板 钢板 钢板 钢板 钢板 钢板 角钢 角钢 角钢 角钢 型钢 规格型号 t=6mm t=8mm t=10mm t=12mm t=14mm t=16mm t=20mm t=25mm L75×50×6 L90×8 L110×10 L125×10 工36 单位 t t t t t t t t t t t t t 数量 501.7 76.6 212.2 147.5 226.9 93.0 260.3 0.3 183.2 84.2 126.1 96.4 173.1 备注 七、质量、安全、环保措施 由于钢围堰施工是本标段施工的重点和难点，而水中工作平台的持久牢固性及承台施工的顺利进行是桥梁基础施工的前提和保障，因此我公司根据本标段的实际情况，成立了由公司总工程师牵头并聘请部门外部及公司内部专家对承台施工方案进行了反复的讲座、论证，确保施工的绝对可靠性。
确立“百年大计，质量第一”和“质量兴企业”的质量管理方针：提高全员业务素质，使全体员工树立“工程在我心中，质量在我手中”的观念，增强质量意识，调动职工积极性，人人各司其职，用全体员工的工作质量来确保工程质量；确立创优质工程的目标，积极开展创优质工程活动。
建立以项目经理为工程质量第一负责人的工程质量管理机构和以项目总工程师负责的工程技术、质检、试验、测量监控四位一体的质量保证体系，严格施工过程中的质量控制；同时为质检、试验、测量体系配备职业道德良好、工作态度认真、责任心强和技术水平高的工程技术人员，从人员素质上确保工程质量。质量管理机
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构图 见图5-1 生产管理 各作业班 班组技术员 施工技术员 项目经理 项目总工程师 物资部 工程技术质监部 检测中心 质检员 测量组 技术组 技术组 技术组 图5-1 质量管理机构图
1、质量保证措施 (1)钢围堰质量保证措施
1）钢围堰所用材料必须具备材质报造及出厂合格证书，各种型号与设计相符。 2）钢围堰加工厂分块半成品严禁露天存放，加工完成的半成品必须进行覆盖。 3）钢围堰加工过程中要求采用有效的措施防止焊接变形，壁体加工时要求留有一定的配切长度。
4）宽较大的块件，在存放和运输过程中，中间必须进行必要的支衬，以防其变形。 5）成品在运输过程中，块件间装卸应避免相互碰撞。
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6）钢围堰分块运输的过程中要求局部加强、多点吊装、带缆固定等有效措施，防止钢围堰壁体变形。
7）围堰壁板在拼装过程中，主梁与钢护筒外壁间距必须满足设计要求。 8）钢围堰壁体安装时，下口定位码子位置要求精确；壁体垂直度采用经伟仪进行监测。
9）钢围堰的加工及拼装连接时，应尽量使用平焊，减少仰焊作业，确保焊缝质量。 10）钢围堰在下放前，对各块件的拼接焊缝进行煤油渗透性实验，检测各焊缝的密水性。
11）在钢围堰下放过程中，尽量选择平潮，并在钢护筒内壁设置8台调位及定位的手拉葫芦，以确保钢围堰平面准确定位。并在下放过程中，对各吊点采取贴应力应变片，对各吊点受力情况进行检测，尽量作到各吊点受力均匀，防止钢围堰在下沉过程中的变形或损坏。
12）钢围堰在吸泥中，严格控制吸泥的层厚，严禁对同一个地方处产生窝塘。 13）吸泥中，勤换位置，勤检测，并整理成册，供技术人员把握吸泥效果。 14）对吸泥中发现的异常情况及时上报，必要时下派潜水员探捞，以便作出相应对策。
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(2)封底混凝土施工质量保证措施
1）开盘前检查各准备工作是否全部就绪，如测绳、塞子、人员等等。
2）用于浇注封底混凝土的外加剂、骨料、水泥等进行试验检测，通过试验确定最佳混凝土配合比，使其坍落度、粘稠度、初凝时间满足施工要求。 3）每根导管开浇前，底口自泥面高程均应作好测量记录。
4）必须提前作好技术交底及现场口头交底，以做到人人心中有数，事事按部就班。 5）对入仓混凝土必须严格检查，不合格者坚决不用。
6）准确计算首批混凝土的浇注方量以及对浇注水下混凝土的导管进行水密性及气密性实验，导管均应作水密试验，合格者方可使用。并用钢尺准确丈量每节导管的长度。
7）对测绳、测点基面高程均应经检查复核后方可。
8）严格做好混凝土的试配，尤其要控制好混凝土的初凝时间和坍落度。 9）认真落实质量责任制，加强人、机、物的预控措施。
10）混凝土开盘前严格检查各环节是否按拟定方案落实，否则不准开盘，待消除隐患后，方能开盘。
11）加强质量监测，及时测量混凝土标高，控制好混凝土标高，防止混凝土面超高。
12）保证混凝土的浇筑能力。 13）勤检混凝土的坍落度
14）每根导管的首批混凝土灌注时要求连续、不能间断的进行，并且保证导管底口有不少于1.0m的埋深，确保首批混凝土灌注成功。
15）混凝土的顶面高程要求控制在0～+10cm，这就要求测量人员加大测量的频率及测点的数量，尽量真实的反映混凝土顶面高程的情况，并及时的反馈给指挥中心。
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2、安全措施
(1)钢围堰分块运输吊装过程要求选择风力较小的时候进行，保证钢围堰运输过程中的安全。
(2)在钢围堰拼接时，操作人吊必须拴带好安全带及救生衣等防护用具。
(3)在钢围堰壁体拼接时，只有在完全确定安装的壁体在连接固定稳固后，吊机方能脱钩，否则严禁脱钩。
(4)在钢围堰下沉时，派遣经验丰富的起重工进行统一指挥。
(5)钢围堰下沉前，对下放用的千斤顶及其油表进行检测及标定，确定其工作参数及工作状态。
(6)对用于钢围堰块件吊装的工索具事前进行检查，对不符合使用要求或达到报废要求工索具的严禁使用。
(7)严格执行项目部安全管理制度，实行安全奖罚制度。 3、施工期环保措施 (1)概述
本标段工程施工期环境影响有以下特点：
施工期大气及噪声污染对两岸居民基本不产生影响，主要影响于施工人员；水环境污染对两岸有所影响，环境保护的重点是防止对海洋的污染和生态环境的保护。
本项目部仍严格按照环境保护有关规范及本工程“环评报告”的要求进行污染防治，并加强监督管理，使本标段工程施工对周边环境的影响限制在最低限度。 (2)水污染的防治措施
1）施工的废水，经处理后排放。
2）在施工平台上，设置“环保厕所”（干厕），粪便定期收集运至岸上生活区化粪池，统一处理。
3）禁止使用一次性塑料餐具，防止白色污染。施工机械产生的废油料及润滑油等，必须集中收集运至岸上处理。
4）生产用油料必须严格保管，防止泄漏，污染海水。 5）施工人员的生活污水，用固定容器收集，定期运至岸上。 (3)污染防治措施
1）施工机械注意保养，废弃油料、油漆用油桶回收防止施工材料落入海中；
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2）生产用油料必须严格保管，防止泄漏，污染海水。 3）施工加强现场管理，防止落物掉入海中。
4）施工人员的生活垃圾放到垃圾箱中储存，转运到岸上垃圾处理场进行处理。严禁抛至水中。
5）施工过程中的废弃物、边角料、包装袋等及时收集、清理，运至垃圾场掩埋。
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八、附页
钢围堰下沉加重措施
1、基本尺寸：
壁体厚度： 1.5m 壁体高度： 17.7m
外围尺寸： 47.55*33.7m 壁底外周长： 162.5m 壁体内周长： 150.5m 夹壁内面积： 234.8m2 围堰刃脚夹壁混凝土：5.7m 地质孔口标高： 0.73m 淤泥底标高： -7.37m 粉土顶标高： -7.37m 设计水位： +2.0m 围堰底标高： －13.70m 2、钢套箱重量 自重：1100t
刃脚部分的体积为V=(162.5+150.5)/2*1.5*1.5/2=176 m3 淤泥侧摩阻力按5KN/m2计，淤泥厚度为8.1米
下沉至设计标高－13.70m时，粉土厚度为6.33m，粉土侧摩阻力32 KN/m2计
F上=围堰外壁侧摩阻力+浮力
=162.5*6.33*32+（176+234.8*（2+13.7-1.5））*10+162.5*8.1*5 =74598.9KN
F下=围堰自重+夹壁混凝土重+其他填充物重量
围堰自重+夹壁混凝土重=11000+（176+234.8*4.2）*24=38891.8KN 需要其他填充物重量为
G=74598.9-38891.8=35707KN 差值过大，拟加饱和砂、水补重 加入饱和砂高度为8m
G1=234.8*8*21=39446.4KN 方量为234.8*8=1878.4 m3 再次注水以满足围堰受力要求 注水高度为2
G2=234.8*2*10=4696KN
F下=38891.8+39446.4+4696=83034.2KN＞F上 F下/ F上=1.11 满足要求
中交第一航务工程局有限公司
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