某钢板桩围堰施工专项方案

1、 青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程06标青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程06标 钢板桩围堰施工方案编制： 审核： 中铁二十二局青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程-项目部 2014年4月15日 16 目 录第一章 工程概况1一、编制依据1二、编制范围1三、工程概况11、地质情况及不良地质12、水文地质特征23、主要工程数量2四、钢板桩围堰设计31、基坑支护结构设计32、基坑支护结构的主要要求33、板桩围堰受力简算4第二章 总体施工部署6一、施工工期6二、施工周转工期考虑6三、施工机械配置7第三章 主要施工方法及施工工艺7一、施工工艺流程：7二、 施工工艺：81、准备工作82、钢板桩打设93、基坑土方开挖114

2、、基坑排水降水措施115、基坑回填116、钢板桩拆除施工12第四章 施工监测事项121、监测点的位置及数量122、监测与测试的控住指标123、监测要求124、监测周期13第五章 质量控制措施13第六章 安全控制措施14第七章 环境保护15一、环境保护的意义15二、环境保护的措施15第八章 工期保证制措施15第一章 工程概况一、编制依据1、青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程06标段施工招标文件；2、投标文件提供的编制标书的有关资料；3、实施性施工组织设计；4、铁路桥涵工程施工质量验收标准（tb10415-2003）、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（tz203-2008）和铁路工程基桩检测技术规程（t

3、b10218-2008）；5、本标段桥梁设计图纸；6、本单位进行现场勘查的施工区域自然因素、交通情况及现场施工条件;7、本单位积累的成熟技术、科技成果以及多年来从事同类工程的施工经验;8、本单位可调用到本标段的各类资源；9、本单位执行的gb/t19001质量标准体系、gb/t24001环境管理体系和gb/t28001职业健康安全体系。二、编制范围基坑防护适用于滨海大道路中段承台开挖施工使用，即k39+716.044 k42+301.125,包含王哥庄车站至土寨河车站区间段（h76-h107）、土寨河车站、土寨河车站至蓝色硅谷车站区间（j0-j127）。三、工程概况1、地质情况及不良地质根据施工

4、图纸及地勘钻探资料，本段主要是第四系由全新统人工填土层为：杂填土与素填土。第四系全新统冲洪积层为：粉质黏土、中、粗砂。第四系上更新统冲洪积层为：粉质黏土、砾砂、卵（碎）石土组成。基岩主要为燕山晚期侵入花岗岩，部分燕山晚期侵入脉岩。燕山晚期花岗岩划分为全风华带、强风华带、中风化带和微风化带。部分燕山晚期侵入脉岩为：煌斑岩全风化带，煌斑岩中风化带。构造岩有砂土状碎裂岩，块状碎裂岩。沿线的特殊岩性为人工填土和风化岩。人工填土:广泛分布与地表，按其成分可分为素填土和杂填土，厚度变化较大，一般厚度小于9米，成份以花岗岩风化碎石屑。黏性土及建筑、生活垃圾为主，回填年限不一，均匀性较差。风化岩：主要以花岗岩

5、以及煌斑岩岩脉的强风化带和全风华带。风化带多沿节理发育，并受区域构造和地形地貌的影响，风化厚度变化较大，局部缺失，局部富水。风化承载力较低，其中煌斑岩风化带还具有遇水软化的特性。2、水文地质特征本工程线路范围内，河流属沿海近缘水系，注入胶州湾中。所有河流流量明显受降水控制，季节性变化明显。穿越线路的主要河流有土寨河、新民河。地下水以潜水为主，局部存在微承压性。较大型河流附近孔隙水相对丰富，渗透系数k=1530m/d，其他区域孔隙水相对较贫，渗透系数k=515m/d，勘探期间地下水稳定水位埋深0.45-5.8米，稳定水位为原地面下2-3米。3、主要工程数量本工程根据承台图纸设计内容及地勘地质情况

6、，结合我单位现有设备、人员情况，对各类施工方案比选后，确认采用钢板桩围堰防护措施开挖承台，具有工艺简单、施工占地小，安全风险易于控制等优势。所涉及到的承台尺寸规格较多，根据现场实测情况，承台底面标高至原地面标高的高度都在4米以下，承台具体尺寸见以下表 承台尺寸统计表序号承台尺寸(m)承台数（座）钢板桩套数备注1772212211.572.513135.45.4244446.56.5283858.58.52.5131四、钢板桩围堰设计1、基坑支护结构设计本施工地段处于滨海大道道路中心，因施工场地狭长不宜采用自然放坡开挖，且考虑到开挖后对两侧行车造成影响，基坑必须采取支护措施，先支护、后开挖。采用

7、钢板桩作为基坑围护体系，桩长8-12米，嵌入基坑底土体3.5-4m。基坑垫层底距原地面3m-4m。基坑底部沿垫层施工尺寸外部设临时排水沟及集水井进行集中排水。2、基坑支护结构的主要要求2.1、钢板桩(1) 材料要求 钢板桩选用h型40b工字钢作为选材，进场钢板桩需进行外观检验及钢板桩桩身缺陷矫正； (2) 打桩作业要求 宜选择对周围影响较小的振动锤施打；为保证板桩的垂直度及相邻两桩之间密切相贴，选用屏风式打入法；为保证转角处咬口的闭合可通过板桩块数来调整。(3) 拔桩作业要求 宜选用振动锤进行拔桩；为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响，应及时回填。3、板桩围堰受力简算钢板桩主要受力为静水压

8、力、土层主动土压力、土层被动土压力、支撑反力等荷载。此时，钢板桩受力示意图如下：3.1、入土深度的计算土层物理性质以58#墩为典型断面计算；查建筑施工计算手册中土的物理性质和指标：相对比重gs2.65，含水率孔隙比e0.88 ，内摩擦角28度有效重度(gs-1)*w /(1+e)=(2.65-1)*10/(1+0.88)=2.8 3.2受力计算水层深度为h13m -h米处水压力为：w(h1+h)=(3.0+h)*10=10h+30 (kn/m2) -h米处主动土压力为：pa2=*h*tg2(45-/2)=8.8*h*tg2(45-28/2)=3.18h(kn/m2)故-h米处总侧面荷载为：pa

9、=13.18h+30 (kn/m2)则水压力及主动土压力：ea=1/2*h*pa=1/2*h*(13.18h+30)(kn) ya=3+2/3*h (m)被动土压力：ep1/2*kp*h2=1/2*8.8*tg2(45+28/2)*h2=12.19*h2 (kn) yp=3+2/3*h (m)在水面顶点处弯矩为零，ma=0，即ea*ya-ep*yp=0 将上述数据代入求得h1.53(m)取安全系数则入土深度t1.53*23.06(m)，钢板桩总长h4.1+3.067.06m8m 满足要求。3.3钢板桩强度计算支撑反力计算根据上述计算入土深度求得：主动土压力ea2449.8 kn 被动土压力ep

10、607.6 kn由力学平衡原理：ea1+ea2-ep-ra=0 30-449.8+607.6-ra=0 则支撑反力ra=187.8 kn 弯矩最大位置计算剪力为零处弯矩最大，此处入土深度hx：根据力学平衡条件剪力q=ra+ep-ea1-ea2=0 即187.8-30+1/2*8.8*kp*h2-1/2*h*(13.18h+30)=0 h=1.83.4钢板桩强度检算根据h=1.8m求得mmax203.4 knmmax=mmax/w=203.4/(2.037*10-3)=99.86mpa215mpa, 满足强度要求。3.5.稳定性检算构件长度8m,回转半径i=3.06cm,则根据路桥施工计算手册,

11、l0/i=88，取0.561。轴心受压构件:满足稳定性要求。第二章 总体施工部署一、施工工期承台钢板桩围堰总体计划:开工日期2014年4月15日，结束日期为2014年6月30日。总工期14个月。二、施工周转工期考虑钢板桩施工周转期17天：路面破除、定位桩、打入钢板桩1天；基础开挖挖、支撑安装2天；桩头凿除2天；垫层施工1天；桩基检测1天；钢筋安装、接地测试3天；模板安装、校正1天；砼浇筑1天；模板拆模1天；基坑分层回填、检测2天；拆支撑、拔除钢板桩2天。三、施工机械配置根据现场实际施工情况，施工机械投入以满足钢板桩围堰施工需要的原则，并且各种设备要相互配套，以最大限度提高机械设备的使用率，进行

12、配合完成。例如：钢板桩的倒运采用随车吊装卸；钢板桩的打设及拔除，需要专门的打桩设备来完成。具体机械设备型号及数量见下表：序号机械名称型号数量（台/套）备注1随车吊12t22履带式打桩机220型2打、拔桩3震动锤45014挖掘机cat320d1带破碎锤5板车10米长16自卸车红岩37电焊接bx1-40018路面切割机qgd-400/500c19气割设备氧气-乙炔110潜排水泵6寸111测量设备2第三章 主要施工方法及施工工艺一、施工工艺流程：测量放线施工定位桩安装定位架插打钢板桩基坑开挖至垫层底基坑开挖至垫层底排水系统设置垫层施工承台施工回填拆除导向架 拔除钢板桩周转至下一承台。2、 施工工艺：

13、1、准备工作1.1、采用机械效率高、作业性能优越的履带式打桩机。1.2、材料准备a、装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多,注意保护锁口免受损伤。钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意： 堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； 钢板桩应分别堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为34m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。b、钢板桩型号应满足挡土强度和打桩时的刚度要求，本工程施工选用40b工字钢，

14、长度为8m。桩的立面应平直。1.3、路面破除测量人员根据相应承台类型，外放1.8m计算出打桩轮廓尺寸，放线完成后，施工人员按给定轮廓线，采用对路面进行切割。切割完成后，破碎机对轮廓范围内的路面进行破除，后组织挖掘机、自卸车将破碎块外运至选定弃渣场。2、钢板桩打设2.1、为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置首先安装打设导向架，以确保钢板桩的准确定位；2.2、采用单桩打入法从一角开始逐块插打，桩就位后，轻轻锤击数下，再正常锤打，直至工程结束，这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短，速度快。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正，墙面平直度难控制。 先用

15、吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽，轻轻加以锤击。 在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用经纬仪或者锤球在两个方向加以控制。 为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移，以便随时检查校正。 开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，确定打入位置的深度。2.3、钢板桩的转角和封闭合拢。由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍，或板桩墙的轴线较复杂，或钢板桩打入时倾斜且锁口部有空隙，这些都会给板桩墙的最终封闭合拢带来困难，采用轴线修整法解决。 轴线修整法通过对板桩墙闭

16、合轴线设计长度和位置的调整，实现封闭合拢，封闭合拢处最好选在短边的角部。具体作法如下： 沿长边方向打至离转角桩约沿有8块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度； 在短边方向也照上述办法进行； 在插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩； 根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。（注：钢板桩相关见下图示）钢板桩平面示意图立面示意图3、基坑土方开挖根据现场情况，拟采用挖土机进行开挖，开挖长度及宽度为基础承台边向外1.8m,随时施测基坑边线及基底标高，确保土方到位和不超挖，预留30cm人工清理。防止挖机撞击

17、管桩与扰动基底持力层。在基坑内设临时排水沟及集水井，安排专人负责排水。4、基坑排水降水措施根据地勘资料，本场地地下水位深浅不一，现场局部开挖施工过程中可见有地下水，因此基坑开挖前与开挖过程中，需采取相应排水降水措施，以确保基坑施工的安全，基坑四周设置临时流水沟及集水坑及时外排。5、基坑回填承台施工完成达到回填条件时，清理干净基坑杂物，采用基坑开挖的原状土进行分层夯实回填，由一端向另一端自下而上分层进行。回填土时，应注意保护基础结构不受破坏 6、钢板桩拆除施工待承台回填施工完成后，具备拆除钢板桩时，组织人员、机械进行钢板桩拆除工作。对于封闭式钢板桩拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除

18、。 拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拔。对较难拔出的刚板桩可先用震动锤将桩振打下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，避免引起临近道路的沉降。第四章 施工监测事项在施工承台的过程中，应对钢板桩围堰系统进行监测。主要监测临近路面是否沉降、路面是否裂缝、钢板桩的变形、基坑内流动水量控制等。1、监测点的位置及数量(1) 在钢板桩外临近既有车道1米设置观测点。(2)观测点应设置在受力较大位置，数量及位置宜结合现场条件确定，不少于四个观测点。2、监测与测试的控住指标(1) 支护桩顶水平位移累计不大于5mm，位移速率不大于3mm/d。

19、(2) 钢板桩本身应力值不大于设计值的80%；(3) 周围道路及建筑物水平位移总量不大于5mm；3、监测要求(1) 在围护结构施工前精确测定初始值。(2) 施工中应加强对测试点及测试设备的保护，防止损坏；(3) 应采取有效措施保证测试基准点的可靠性及测试设备的完好，以确保测试数据的准确性。(4) 应及时向设计人员提供监测数据及最终测试评价成果，以便进行分析及采取相应的防范措施。4、监测周期从基坑土方开挖至基坑回填土。在围护施工时，正常情况下，临近监测对象每2天观测1次，当日变化量或累计变化量超警戒值时，监测频率适当加密，每天观测1次。特殊情况如监测数据有异常或突变，变化速率偏大等，适当加密监测

20、频率，直至跟踪监测。在地下结构施工阶段，各监测项目观测频率为23次/周。第五章 质量控制措施尽管钢板桩是本工程施工的临时工程，但其钢板桩的施工质量直接关系到施工期间的安全，因此我们将其看作永久性建筑物标准来施工，对此我们采取以下措施：1、项目部成立以项目经理为首的施工管理机构，责任到人，做到从原材料的采购到施工现场管理，事事有人抓，哪个环节出了问题就追究相应责任人的责任。2、严格按相关的施工规范和标准施工，内部实行三级检查制度，上道工序验收合格后才能进行下道工序的施工。3、开工前召集施工人员对其进行技术交底，最终使每个人都熟悉和掌握施工程序和要点。并实行质量管理责任制，达不到质量要求必须进行返

21、工。4、做好钢板桩的防护工作钢板桩须设置醒目施工标志，禁止载重车辆靠近钢板桩，以防造成钢板桩侵限，影响施工安全。同时，在基坑开挖时时刻注意，严禁机械碰触钢板桩桩身。5、认真做好钢板桩的维护、准备好备用材料。6、施工时由班长统一指挥，确保施工有序进行。第六章 安全控制措施1、抓好土方开挖安全，根据工程特点，施工作业道路设立交通标志，安排专职交通协管员维持交通秩序，保证运输调度有序，加强机械驾驶人员的安全教育。2、做好防火和用电安全，施工生产涉及用电设施必须符合安全生产用电规定。加强用电防火安全教育，严格按用电安全规定架设任何临时线路。3、交通安全，对本项目施工的人员，进场时进行交通安全教育，落实

22、交通安全责任制，做到人人重视安全，严防项目施工人员发生交通安全事故。4、现场电源一律按规定架空，装置固定的配电盘，随时对漏电及杂散电流进行监测，所有用电设备配置触电保护器，加工机械配置保护装置，正确设置接地及避雷装置，以防电器设备受雷击，并定期专人检查管理维修。5、施工照明。在施工作业区安装镝灯和碘钨灯，保证夜间施工作业安全。6、各种机械实行专人使用，下班前清洗干净，机械设备定期保养维修，确保正常运转，尤其是须行驶的车辆必须符合交通规定，履带式重机不允许直接上路。现场人员必须严格遵守安全生产规章制度，严禁酒后作业和冒险蛮干。7、做好施工现场安全信号设置工作，设置警戒线、指示信号、危险信号、标准

23、道路信号、报警信号标志等，并维护、使用好，做到信号齐全人员齐备。8、现场设置的安全防护设施、安全警示标志不得擅自拆除、移动。如有变化须经工地负责人和安全部门同意，并采取相应措施。9、对于工程机械，严格按照机械操作规程作业，操作人员持证上岗，以防止机械事故的发生。10、在施工区内设置各种警示，提示标志：如道路通行标准，指示标志，危险标志，进入现场佩带安全帽标志等，随时维护使其正常，并严格执行。第七章 环境保护一、环境保护的意义 在钢板桩围堰施工期间，我们将对参与施工人员进行环保法的学习和教育，增强环保意识，按业主及沿线环保部门的要求，保证施工不对地方环境造成或污染。二、环境保护的措施 2.1所有的施工道路施工区间便道，要做好排水和必要的防护措施，防止水土流失，减少植被破坏。禁止顺坡弃渣毁坏河道、农田和造成水土流失。2.2施工过程中采取一切合理措施防止尘土对居民区、农田区的污染，对便道经常洒水，以不扬起尘土为宜，必要时运料车可用帆布覆盖，使施工作业产生的降尘、空气污染减至最低程度。2.3工程完工后，及时进行现场彻底清理措施。2.4对有害物质（如燃料、废料、垃圾等）要通过焚烧或其它措施处理后运至业主