楊高路改建工程河道鋼板樁圍堰拆除安全施工技術(shù)

胡熠婷

(上海隧道工程有限公司，上海 200032)

1 工程概況

楊高路(世紀(jì)大道-浦建路)道路改建工程路線全線長約1.97 km，位于上海市浦東新區(qū)楊高南路，南接浦建路跨線橋，北起世紀(jì)大道下立交，其中楊高路新建地下通道段長約1.327 km，下穿張家浜河道，同時楊高路新建地下通道主體結(jié)構(gòu)施工前需要拆除現(xiàn)狀張家浜橋，原位新建地下通道，并在其上方新建楊高路張家浜橋。

楊高路道路改建工程采用明挖法施工，為了確保主體改建工程在下穿河道范圍內(nèi)的施工建設(shè)，需在楊高路新建隧道下穿張家浜河處設(shè)置圍堰。

在新建主體地下通道施工過程中，由于要保證河道上方交通的通行及滿足河道通水等要求，因此，還在圍堰中配置了過水管道。待楊高路改建工程主體結(jié)構(gòu)完工且上方橋梁復(fù)建完成后，需進(jìn)行圍堰拆除。

2 水文地質(zhì)

根據(jù)《楊高路(世紀(jì)大道-浦建路)道路改建工程巖土勘探報告》(詳細(xì)勘探，14Y060-1)，本工程所在地區(qū)工程地貌種類為濱海平原，沿線道路平整，各勘察點(diǎn)地面標(biāo)高為3.82～5.29 m。本工程張家浜兩岸勘探孔地面標(biāo)高約為5.7～5.8 m。工程場地內(nèi)由上而下可劃分成七個大層及多個亞層，共計十一層。由上而下主要為：①1層填土；②層灰黃色～褐黃粉質(zhì)黏土；③層淤泥質(zhì)灰色粉質(zhì)黏土；③T灰色砂質(zhì)粉土；④層為淤泥質(zhì)黏土；⑤層灰色粉質(zhì)黏土；⑥1層暗綠色粉質(zhì)黏土；⑥2層砂質(zhì)粉土加草黃色粉質(zhì)黏土；⑦1層草黃色砂質(zhì)粉土；⑦2層灰色粉砂。

本工程場地屬太湖流域、黃浦江水系，水系特點(diǎn)為：平原河網(wǎng)感潮區(qū)。張家浜因平時受潮水的影響，自西匯入黃浦江，故每日水位有一定的波動起伏。勘察期間：張家浜水面標(biāo)高為+3.00～+3.30 m。③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土及④層淤泥質(zhì)黏土強(qiáng)度較低，③T層砂質(zhì)粉土為可液化土層,初步判斷擬建場地地基土液化等級為輕微。

3 圍堰結(jié)構(gòu)

楊高路張家浜橋的東西兩側(cè)各設(shè)置2道雙排12 m長小齒口拉森鋼板樁圍堰，共為4道雙排鋼板樁圍堰(從東往西編號為1、2、3、4)，1～4號同步施工。根據(jù)楊高路新建地下通道分為一期、二期施工，張家浜橋兩側(cè)圍堰內(nèi)南北兩側(cè)各設(shè)置4根Ф2 000過水鋼管。1號至4號圍堰平面示意圖，見圖1。

圖1 1號～4號圍堰平面示意圖

圍堰鋼板樁打設(shè)完成中間回填素土至Ф2 000過水鋼管下方50 cm，上部采用黃沙回填至Ф2 000過水鋼管上方50 cm，再回填素土，最后進(jìn)行30 cm混凝土路面施工。2號與3號圍堰之間作為新建地下通道施工場地，1號與2號圍堰以及3號與4號圍堰之間17.5 m作為交通便道。圍堰體系施工完成后，進(jìn)行交通便道翻交，拆除原楊高路張家浜橋，進(jìn)行楊高路新建地下通道主體基坑開挖施工。其中圍堰的過水鋼管的底標(biāo)高為+1.0 m，并且過水鋼管的頂標(biāo)高為+3.0 m(在張家浜的常水位之下)，并在工程施工中確保其中4根過水鋼管一直處在通水狀態(tài)，保證河道通水，其中在圍堰過水鋼管在每道鋼板樁圍堰處設(shè)置接口及閘門，便于過水鋼管開啟和關(guān)閉。1號、2號、3號、4號圍堰的結(jié)構(gòu)一致，圍堰結(jié)構(gòu)示意見圖2。

圖2 圍堰結(jié)構(gòu)示意圖

4 圍堰拆除難點(diǎn)及解決措施

4.1 圍堰變形

圍堰拆除順序為先拆2號和3號圍堰，后拆1號和4號圍堰。當(dāng)2號和3號圍堰拆除后進(jìn)行中間河道修復(fù)施工，中間土方挖除后，僅由1號和4號圍堰承擔(dān)兩側(cè)張家浜河水壓力，即作為擋水墻使用，如果水壓力過大將會導(dǎo)致1號和4號圍堰變形，危及2號和3號之間河道修復(fù)安全。施工前由原圍堰設(shè)計對圍堰承載力進(jìn)行驗算確保圍堰安全。施工過程中，加強(qiáng)圍堰變形監(jiān)測，以儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)為主，目測為輔，監(jiān)測數(shù)據(jù)及時繪成圖表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)變大時，進(jìn)行加密監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測指標(biāo)超過預(yù)警值時，需對圍堰體系進(jìn)行加固。

4.2 基坑積水

圍堰中間土方開挖時，基坑內(nèi)容易存在積水，坑內(nèi)土體均為回填土，坑底土體積水浸泡后松軟，導(dǎo)致開挖困難。開挖基坑過程中的集水井和排水溝應(yīng)分層設(shè)置，增加水泵的運(yùn)行數(shù)量。為了保證施工場地內(nèi)的排水設(shè)備通暢，應(yīng)在日常施工期間加強(qiáng)對排水系統(tǒng)的日常維護(hù)。機(jī)械設(shè)備應(yīng)設(shè)置防雨棚，安裝漏電保護(hù)裝置以及接地安全裝置，做好日常的防淹防雨措施。

4.3 臨河閘門內(nèi)密封圈老化

圍堰拆除期間，關(guān)閉8根過水鋼管的閘門，隨著各道圍堰拆除，分段吊出過水鋼管。由于臨河閘門內(nèi)密封圈發(fā)生老化，導(dǎo)致鋼管內(nèi)仍有流水，需派遣專業(yè)潛水人員進(jìn)入此處對密封圈進(jìn)行修復(fù)堵漏，必要時采用快干水泥對于無法達(dá)到堵漏效果的鋼管進(jìn)行立即封堵。待臨河閘門封堵完成后，方能對圍堰分段進(jìn)行拆除。

4.4 鋼板樁拔除前河床下部拉筋無法切斷

原圍堰2排鋼板樁之間在處于河床下部設(shè)置間距400 mm的拉結(jié)鋼筋，會造成鋼板樁拔除困難。1號和4號圍堰鋼板樁拔除時為水下作業(yè)，采用原鋼板樁打設(shè)施工時相反的方式，拔樁機(jī)對有拉結(jié)筋(拉筋位于河床下10 cm)連接的2根鋼板樁進(jìn)行左右依次拔出20 cm，直至1號、4號圍堰鋼板樁拔除完畢。2號和3號圍堰拔除鋼板樁時為坑內(nèi)作業(yè)，將圍堰兩側(cè)的土方開挖至原拉結(jié)筋水平面以下，直接割斷拉結(jié)筋，然后拔出2號和3號圍堰鋼板樁。

4.5 臨水作業(yè)安全風(fēng)險

在拔除1號和4號圍堰鋼板樁及其范圍內(nèi)河道修復(fù)時為臨水作業(yè)，需要采取措施保證人員施工時的安全。施工時作業(yè)人員必須配備救生衣，河邊準(zhǔn)備好救生船及救生圈，以便及時、有效處理突發(fā)情況。

5 圍堰拆除施工技術(shù)

5.1 2號、3號圍堰拆除

1)關(guān)閉東西兩側(cè)過水鋼管鋼閘門。

2)將2號圍堰至地下連續(xù)墻之間土方開挖至河底標(biāo)高，同步砌筑地下連續(xù)墻。

3)地下連續(xù)墻砌筑的同時，將2號圍堰艙內(nèi)土方開挖至過水管管底標(biāo)高，開挖過程中，露出的過水鋼管隨挖隨割，并立即使用汽車吊將鋼管吊裝外送。

4)2號圍堰倉內(nèi)過水管切割拆除干凈后，圍堰上部鋪設(shè)6 m長的路基箱，將靠近橋梁一側(cè)整排鋼板樁拔除，另一側(cè)鋼板樁暫不進(jìn)行拔除，而是作為臨時擋土墻，防止臨時交通便道下黃沙流失、便道坍塌，待交通便道下部黃沙開挖完成后再進(jìn)行拔出。

5)臨時交通便道拆除，開挖至過水管管底標(biāo)高，將過水管切割拆除外運(yùn)，開挖完成后將2號圍堰剩余一側(cè)鋼板樁拔除。2號圍堰拆除完成后，用小型鏟車配合挖機(jī)將便道下剩余土方運(yùn)至橋下，并鑿平至河底標(biāo)高。

6) 3號圍堰拆除方法與2號圍堰相同。2號、3號圍堰拆除后立即進(jìn)行張家浜橋下、2號圍堰及3號圍堰范圍內(nèi)河道修復(fù)。

5.2 1號、4號圍堰拆除

待1號、4號圍堰之間河道修復(fù)完成后，將過水管閥門打開，保證河水通暢，內(nèi)外河水壓力達(dá)到平衡時，開始實(shí)施1號、4號圍堰拆除施工。

1)將1號、4號圍堰2排鋼板樁之間插打拉森鋼板樁焊接，將圍堰平分為4倉。確保1號、4號圍堰拆除時，圍堰內(nèi)土體淤泥不堆積在河道，同時保證圍堰拆除的穩(wěn)定性。

2)圍堰上部橫向鋪設(shè)6 m長的路基箱，并在路基箱兩側(cè)設(shè)置護(hù)欄。挖機(jī)行駛到路基箱上挖除第一倉內(nèi)土體，拔除鋼板樁。

3)每拆完一倉鋼板樁后，向河底投入石塊，澆筑水下混凝土，完成此處河道修復(fù)。按順序依次拆除第二倉至第四倉圍堰，圍堰拆除完成后河道修復(fù)也同步全部完成。

6 質(zhì)量保證措施

在楊高路改建工程施工前，應(yīng)做好施工圖紙上坐標(biāo)軸線的控制點(diǎn)以及相關(guān)水準(zhǔn)點(diǎn)的核算以及校驗工作，對于書面資料需做好收集、整理、歸檔等工作，目的是為了下一道施工工序提供有利的質(zhì)量技術(shù)保證。

在楊高路改建工程施工前，由項經(jīng)部召集相關(guān)人員開會，項目總工組織項目技術(shù)負(fù)責(zé)人、技術(shù)員、施工員等一起研究施工圖紙，深入了解工程設(shè)計的主要內(nèi)容以及關(guān)鍵分部分項工程的施工技術(shù)措施和質(zhì)量相關(guān)要求，并做好施工圖紙的交底工作，以及施組方案的撰寫工作，落實(shí)各道施工工序的質(zhì)量保證措施和質(zhì)量交底制度。

楊高路改建工程項經(jīng)部應(yīng)按照項目質(zhì)量保證計劃，嚴(yán)格按照質(zhì)量三級驗收制度，編制各道工序的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)并做好事前交底工作、施工過程中的質(zhì)量驗收工作以及施工收尾時的最終質(zhì)量驗收工作。在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題立即整改，保證施工過程中每道工序、每個分部分項環(huán)節(jié)的質(zhì)量，最終確保整個工程的總體質(zhì)量。

加強(qiáng)楊高路改建工程現(xiàn)場的管理工作，明確相關(guān)人員的崗位職責(zé)，從而保證工程的最終質(zhì)量。

楊高路改建工程施工中，需加強(qiáng)工程過程質(zhì)量資料和計量資料的收集、整理和歸檔工作，確保工程的最終質(zhì)量。

作為楊高路改建工程圍堰拆除單位，應(yīng)確保工程總工期以及各施工節(jié)點(diǎn)的工作進(jìn)度。

7 安全、文明施工保證措施

7.1 施工安全管理要求

1)楊高路改建工程應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ46—2005)、《建筑機(jī)械使用安全操作規(guī)程》(JGJ33—2012)、《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59—2011)等有關(guān)文件，保證安全生產(chǎn)責(zé)任制以及安全生產(chǎn)工作的有效落實(shí)。

2)楊高路改建工程現(xiàn)場作業(yè)人員必須做好上崗前的三級安全教育工作，特種作業(yè)人員必須持證上崗，分部分項工程在施工前需做好書面技術(shù)交底工作。

3)大型設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場使用前應(yīng)由專業(yè)技術(shù)部門對其進(jìn)行檢測，檢測合格后出具檢測合格報告方能使用。

4)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場應(yīng)遵章守紀(jì)，項經(jīng)部應(yīng)定期對施工人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)。

5)項目安全員需定期對施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督巡查，若發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即整改，發(fā)現(xiàn)人員存在不安全行為需及時制止。

6)現(xiàn)場作業(yè)人員需正確佩戴安全帽，嚴(yán)禁人員違章作業(yè)、違章指揮，對于安全防護(hù)措施落實(shí)專人專管，并做好定期檢查記錄工作。

7)在施工現(xiàn)場，專職安全員需定期對現(xiàn)場的安全設(shè)施進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，發(fā)現(xiàn)人員存在違章行為需立即制止。

8)夜間施工必須符合環(huán)保要求，配備足夠的照明設(shè)施，加強(qiáng)人員夜間巡邏工作，杜絕光污染對周邊居民的干擾。

9)執(zhí)行三級動火審批制度，開具三級動火單，并做好專人監(jiān)護(hù)工作。

10)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)隱患需立即整改，嚴(yán)格執(zhí)行四不放過守則。

11)現(xiàn)場需嚴(yán)格執(zhí)行“十不吊”準(zhǔn)則，選擇合適的鋼絲繩、卸夾、鎖具等工具，指定專人做好現(xiàn)場指揮信號工作，嚴(yán)禁違規(guī)吊裝。

12)根據(jù)周邊的臨近道路、建筑、管線分布，做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測工作，加強(qiáng)信息化管理手段，為了減少工程施工對周邊環(huán)境以及居民的影響。

7.2 鋼板樁拔除安全保證措施

1)為了提高操作人員的安全意識，對其進(jìn)行必要的思想教育，取得安全三類人員證書后方能上崗作業(yè)。

2)編制鋼板樁拔除專項施工方案，并建立完善的安全管理制度及安全管理體系。

3)在項目施工前，對河道鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗算，保證圍堰拆除施工的安全。

4)在項目施工時，項經(jīng)部需加強(qiáng)對鋼板樁圍堰拆除施工的變形監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)問題立即采取有效措施，并及時撤離工作人員和相關(guān)設(shè)備。

5)項經(jīng)部嚴(yán)格根據(jù)鋼板樁圍堰的實(shí)際情況進(jìn)行拆除施工，若情況發(fā)生變化應(yīng)重新對其進(jìn)行計算，確保圍堰拆除工作的安全性。

6)根據(jù)海事部門的相關(guān)要求，需在鋼板樁圍堰外側(cè)加設(shè)防撞設(shè)施，懸掛警示標(biāo)志以及加設(shè)警示燈，確保項目水上施工的安全性。

7)在水上作業(yè)的全體工作人員都需穿好救生衣，配備救生設(shè)備，否則一律嚴(yán)禁進(jìn)入圍堰工作區(qū)域。

8)施工現(xiàn)場人員需明確各自的職責(zé)，現(xiàn)場的安全警示標(biāo)志以及各類安全操作規(guī)程需掛在醒目的位置便于大家學(xué)習(xí)。配備專人在現(xiàn)場指揮鋼板樁拔除施工，確保水上設(shè)施以及大型起吊設(shè)備的安全性和完好性，定期對其進(jìn)行檢查、維修、保養(yǎng)，檢查各類安全配件、鋼絲繩、掛鉤等是否完好，確保設(shè)備始終處在良好的工作狀態(tài)。

9)當(dāng)處于六級以上暴雪、大風(fēng)、暴雨的惡劣天氣環(huán)境下，應(yīng)當(dāng)停止所有的起重吊裝作業(yè)。

7.3 文明施工保證措施

1)施工現(xiàn)場應(yīng)實(shí)行文明施工標(biāo)準(zhǔn)化動態(tài)管理，合理布局施工現(xiàn)場的各類建筑材料和大臨設(shè)備的堆放、儲存。

2)現(xiàn)場設(shè)置臨時防護(hù)棚用于堆放重要的施工材料及設(shè)備，設(shè)置排水溝確保施工場地內(nèi)無積水，并且定期有專人對排水溝進(jìn)行疏通，渣土車在出工地前需將輪子上的淤泥沖洗干凈以免污染城市道路。

3)工地門口需設(shè)置沖洗裝備，對于施工廠區(qū)內(nèi)、周邊道路需定期清掃，并做好噴灑工作防止揚(yáng)塵，確保工地的文明施工環(huán)境良好。

4)項經(jīng)部需與相關(guān)環(huán)保部門保持緊密聯(lián)系，建立環(huán)境保護(hù)監(jiān)測體系，加強(qiáng)對于噪聲、污水、粉塵等污染源的控制手段。

5)進(jìn)入施工現(xiàn)場不準(zhǔn)大聲喧嘩，需采用低噪音的施工工藝及大型設(shè)備，嚴(yán)禁噪音擾民。

8 結(jié) 語

楊高路改建工程河道圍堰的拆除施工歷時1.5月完成，在整個圍堰拆除過程中保證后拆圍堰的穩(wěn)定性、防滲、耐擠壓性是工程最大的難點(diǎn)，施工中全程按方案設(shè)計施工，工程始終處于受控狀態(tài)。圍堰拆除工作順利完成后，新建隧道無變形，河道無堆淤，該圍堰拆除的技術(shù)措施可為今后下穿隧道圍堰工程拆除施工提供借鑒。

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