跨东苕溪1-96m承台专项施工方案(含计算书)

1、 1.3工程概况宁杭铁路客运专线NHZQ-4标段京杭运河特大桥于102103#设1-96m系杆拱以约115。的夹角跨越东苕溪。下部为钻孔灌注桩基础、承台，凸形桥墩。东苕溪为IV级航道， 通航净高7mm净宽55m 最高通航水位 2.66m, H1%=6.97m。主墩基础由15根小1.5m 钻孔桩组成，桩长为61m承台为两级承台，矩形，底层厚 3m,面层厚1.5m。地质条件： 河床以下20m范围为淤泥质粉质粘土，（T 0=60Kpa详见工程地质图。桥墩主要数据表墩号里程钻孔桩基础承台(mx mx m)墩高（m）梁长（m）根数（根）桩径（m桩长（m102#DK224+152.82151.56110.

2、6 x 18.2 X4.513. 5100103#DK224+253.075151.55610.6 X 18.2 X4.512.0根据水文、地质情况，承台开挖拟采用钢板桩围堰支护形式，平面尺寸为12 x 20m钢板桩采用拉森-VI型钢板桩，支撑体系采刚性对撑结构，材料为350*350*12*19mmH钢和直径为529mnffi管，东苕溪目前常水位标高为 0.9m,由于在非汛期和台风季节施工，钢 板桩露出水面1.0m。各墩插打钢板桩标高见下表：钢板桩标高表:墩号102墩103墩钢板桩顶局程（m）1.901.90河床局程（m-3.15-2.14承台底局程（m）-7.4039.3-5.918基坑开挖

3、深（m5.78910.34.828.8封底碎厚度（m1.01.0钢板桩底局程（m）-16.118-16.118从上表知，102号墩河床面标高为-3.1m ,而东苕溪防洪堤顶面标高为 6.1m,整个钢板桩围护体系存在9.2m偏压，为避免钢板桩维护体系受防护堤土压力作用下变形发生基 坑垮塌事故，102#%基坑开挖前需对该墩防护堤侧土体进行抗滑移处理,详见102#%抗滑桩施工方案。3施工组织施工任务划分各作业班组施工任务见下表施工任务安排表队伍名称班组名称担负主要施工任务桥梁施工 架子队支护作业班组负责钻孔平台、钢板桩围堰施工钢筋作业班组负责本项目的全部钢筋作业模板作业班组负责支架搭设，模板制作、安

4、装、拆除混凝土作业班组负责混凝土浇筑、养护人员安排参加施工作业的人员，包括钢筋工、电焊工、木工、架子工、混凝土工、吊机司机等。 属于特种作业的人员，必须持证上岗。劳动力安排表序号姓名或班组名称工作职责人数7支护作业班组负责钻孔平台、钢板桩围堰施工158钢筋作业班组负责本项目的全部钢筋作业129模板作业班组负责支架搭设，模板制作、安装、 拆除810混凝土作业班组负责混凝土浇筑、养护8机械设备支护内土体主要采用挖机进行开挖，对于底部淤泥土层则采用高压水枪配合泥浆泵除 土开挖；投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。打拔桩机为挖掘机加液压高频振动锤改装而 成，打桩长度为18ml其他附属设备如振捣棒、电焊机由

5、现场组织。102-103承台钢板桩围堰施工主要机械配置表序号机械设备名称型号单位数量备注1钢板桩打桩机日立550台12混凝土罐车C 38m台33翻斗车八 36m台4418m长臂挖机台15泥浆泵台26污水泵台4主要材料钢板桩围堰开挖采取分层开挖，碎封底的方式施工。钢板桩围堰施工主要工程量见下 表，开工前7天进场。102#103主要材料汇总表材料(项目)材质规格单位102#103#合计备注拉森-VI型钢板桩Q235B600mmm19262880102# 墩长 18m350mmHS 钢Q235B350*350*12*19mmm504504顶层围囹采用单根型钢，内 支撑围囹采用双根。529mmIW管Q

6、235B壁厚8mmm77.277.2土方开挖混凝土素碎C20mm10322401032240基坑土方封底碎厚1.0m桩头凿除根15154施工方案、方法施工方案(1)、承台按设计情况分二层浇筑，分次立模，一次性拆模。(2)、各墩承台开挖方法详见下表：承台开挖方案一览表桥梁名称墩台号施工方法水深 m常水位(地面) 至基底深度m钢支护长度m备注东苕溪 1-96m系杆拱102拉森钢板桩围堰45.418岸边临水103拉森钢板桩围堰34.818岸边临水钢板桩围堰102号墩水中承台根据水深采用钢板桩围堰。由于水不深，钢板桩采用拉森IV型。，布置形式详见“钢板桩围堰平面布置图及立面图”。工艺流程钢板桩围堰施工

7、工艺流程图钢板桩设计承台开挖采用钢板桩围堰施工，单壁钢板桩围堰根据承台尺寸在承台四周每边放宽1.0m设置，采用德国拉森式槽型钢板桩或型钢桩，根据桥址处正常水位选定钢板桩的长度， 板桩入土深度，具体详见计算单。钢板桩施工插打钢板桩：钢板桩插打利用钻孔平台作为导向定位框架。并打入 4根定位桩固定 形成外导向框；将倒链滑车固定在钻孔平台上，下放内支撑就位并防止内支撑在水平方向 上移动，固定后的内支撑即可兼作内导向框，然后在导向框内插打钢板桩。插打次序从上游中间开始，分两侧对称插打至下游合拢。堵漏抽水：钢板桩合拢后，在其外侧围1圈彩条布，在布的下端绑扎钢管沉入河床， 并用砂袋压住，同时在板桩内侧锁口不

8、密的漏水处用棉纱嵌塞。挖吸泥、封底：在水抽干后，即可人工配合机械挖泥，或采用高压水枪配合砂石泵 吸泥至设计标高，之后施做垫层，浇筑水下碎封闭基底，进行承台施工。拔除钢围堰：墩台施工完毕后，逐步拔除钢围堰，使用设备与打设时相同，拔桩从 下游开始，间隔进行，这样能够使钢板桩在无磨阻力情况下拔除。拔钢板桩完成后，运至 岸上，及时整修，回收再利用。插打钢板桩预防倾斜的措施在插钢板桩前，除在锁口内涂以润滑油以减少锁口的磨擦力外，同时在未插套锁口下 端打入铁楔或硬木楔，防止沉入时泥砂堵塞锁口。采用复式滑车组纠正钢板桩的倾斜。在坚实土地带插钢板时，将桩尖截成一定角度，利用其反力，使已倾斜的钢板桩逐步 恢复正

9、常。钢板桩锁口漏水预防措施当钢板桩由于插打不当、吊装不慎撞击等作用，致使锁口发生变形，出现渗漏时，在 漏水锁口处的围堰外侧利用导管投撒细煤渣，煤渣沉至漏水高度处即可堵塞漏水，或用麻 袋盛装细煤渣沉入水中，用活扣反倒在漏水部位，亦可堵漏。4.3承台施工破桩破桩采用风动凿岩机破桩，并保留桩头的最后1020cm用人工破除，破桩后应保持桩头的完整。破桩的同时消除高出承台面的封底混凝土。一般承台采用人工配合挖掘机进行开挖至破桩位置，破桩完成后，人工清除剩余部分 土方，并对基底进行硬化处理；水中承台待封底碎强度满足要求后，把围堰内水抽干后进 行突击破桩工作，孔桩钢筋笼及混凝土伸入承台尺寸见下表。孔桩伸入承

10、台尺寸表序号桩径钢筋笼伸入长度混凝土伸入长度1小 150cm100cm15 cm模板承台模板使用竹胶板或组合钢模，并用断面 8X10 (10X15) cm方木或小42m嘴冈管作 竖、横肋，一般竖肋间距 3040cm,横肋间距5080cm,支撑在坑壁四周，一般每米一 道。模板尺寸偏差见下表。承台模板允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1前后、左右边缘距设计中心线尺寸15mm测量检查每边不少于2处2表面平整度5mm1m靠尺检查不少3处3相邻模板错台2 mm靠尺检查不少5处4基础顶面图程20 mm测量检查5预埋铁件/预留孔位置3/10mm纵横两向尺量检查钢筋承台钢筋采用加工场预制的半成品，现场

11、绑扎成型。钢筋保护层使用同级别碎预制垫 块。特别注意桩身钢筋和承台钢筋的焊接，必须绑扎好墩身钢筋或墩身接荏筋，及接地钢 筋焊接。带肋钢筋采绑扎接头时，受拉区搭接长度不小于35d,并设直角弯钩，同一截面接头数量不超过25%受压区搭接长度不小于25d,同一截面接头数量不超过50%焊接接头见 钢筋笼制作。钢筋安装及保护层厚度允许偏差见下表。钢筋骨架允许偏差表序号项目允许偏差检验方法1受力钢筋排距+5mm2同一排中受力钢筋间距承台+20mm尺量、两端、中间各1处3墩身+10mm4分布钢筋间距+20mm5箍筋间距绑扎骨架+20mm尺量、连续3处6焊接骨架+10mm7弯起点位置+30mm尺量8钢筋保护层+

12、10、-5mm尺量、两端、中间各2处桩身钢筋与承台钢筋有抵触时，调整承台钢筋间距，承台钢筋置于桩顶上，越过桩头时不得截断。碎浇筑承台厚度共4.5m,分两层，第一层3m,第二层1.5m,采用两次浇筑的方法。承台碎 采用拌和站集中供应，陆地上碎由碎输送车运至现场，碎输送泵配木制滑槽入模，水中碎 采用碎输送车运至岸边，然后用泵送入模的方式。浇筑时分层进行，分层厚度不大于30cmi 碎振捣使用插入式振捣器，碎浇筑至设计标高时，表面使用木抹刮平，用光抹压光，并在 碎初凝前用光抹多次收光，以防止碎表面产生收缩裂纹。表面采用覆盖的方式洒水养生。碎分次浇筑，接缝混凝土表面凿毛洗净并充分湿润，不得有积水。第二层

13、新浇混凝土 与已硬化下层混凝土温差不大于 15C,下层混凝土表面松弱层在混凝土强度达到2.5MPa时采用人工凿除。凿毛的混凝土表面用水冲洗干净，在浇筑混凝土前，先铺一层厚1020mm 水胶比比混凝土略小的1: 2水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的混凝土，具粗骨料比新浇筑 混凝土减少10%。两次浇筑时间间隔根据测温情况来确定，一般在57天左右。当遇气温骤降或寒冷的天气，加强覆盖保温。承台允许偏差见下表。承台的允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差（mrm检验方法1尺寸士 30尺量长、宽、高各 2点2顶面图程士 20测量5点3轴线偏位15测量纵横各2点4前后、左右边缘距设计中心线尺 寸士 50尺量各边

14、2处基坑回填：承台混凝土浇筑完毕并达到拆模条件时应及时拆模并进行基坑回填，基 坑回填采用人工回填夯实的施工方法，回填高度以低于承台顶面10cm为宜，待墩身混凝土施工露出地面线后再将整个基坑回填。承台（大体积混凝土）施工技术措施102号墩底层承台长18.2m*宽10.6m*高3m属于大体积混凝土施工，按照大体积混凝 土浇筑来进行温度控制，预防裂缝的产生。冷却管及测温点设置方式102号墩承台施工时设置冷却管法降低混凝土内部温度，每层循环冷却水管被灌注的 混凝土覆盖前，即安排在该层循环冷却水管内通水。冷却水管采用小50mm壁厚2mm上下层间距按1.1m布置，3m厚承台布置2层，层间距0.8m+1.1

15、m+1.1nr每层冷却管平面成“弓”字型直线布设。间隔1.0m布置。最外排的冷却管与混凝土边缘的距离按110cm- 130cm布置。承台开始浇注前，冷却水管就通水循环，以免阻塞，影响冷却效果。在混凝土开始浇注前预埋测温点，测温点布置于承台四周及中间部位。从混凝土浇注开始到至通水结束时间段内设置专人负责每隔6 小时测量混凝土内部温度。测量承台混凝土温度记录，并及时汇总，调整施工、养护。（ 冷却管及测温点布置图见附件）混凝土养护大体积混凝土浇注后，要及时养护防止出现裂纹。混凝土采用保湿蓄热法养护，即在构件四周及表面覆盖帆布或草袋，用冷却管流出的水进行养护。经常浇水，保持混凝土表面湿润。通过调节冷却

16、水管进出水流量和流速，可有效地提高混凝土内部降温效率，控制温差，缩短混凝土养护时间。养护效果可直接从事先预埋在混凝土中的温度传感器来观察，以使整个养护过程处于监控之中。在承台混凝土内部温度同表面温度温差超过规定范围时，应及时对保温措施进行了调整， 采用冷却循环系统中流出的热水进行养护，并及时增加保温层厚度来提高表层温度，采用加快冷却循环系统中水流速度的措施降低混凝土内部温度。冷却水管压浆构件冷却水管停止循环水冷却后，先用空压机将水管内残余水压出，并吹干冷却水管，然后用压浆机向水管压注水泥浆，以封闭管路。102 墩承台钢板桩围堰计算一、计算说明宁杭铁路客运专线NHZQ-初段京杭运河特大桥位于浙江

17、省德清县境内，该桥于102103#墩设1-96m 系杆拱以约115的夹角跨越东苕溪。下部为钻孔灌注桩基础、承台，凸形桥墩。东苕溪为IV级航道，通航净高7ml净宽55m最高通航水位2.66m, H1% =6.97m。 主墩基础由15根小1.5m钻孔桩组成，桩长分别为61m承台为两级承台，矩形，底层厚 3m,面层厚1.5m。地质条件：河床以下20m范围为淤泥质粉质粘土，0=60Kpa根据水文、地质情况，承台开挖拟采用钢板桩围堰支护形式，平面尺寸为12 x 20m钢板桩采用拉森-VI型钢板桩，支撑体系采刚性对撑结构，材料为350*350*12*19mmH钢和直径为529mms管，由于在非汛期和台风季

18、节施工，钢板桩露出水面 1.0m 二、钢板桩围堰设计、原地面：+3.72m、承台底面标高：-7.403m；承台厚4.5m。、钢板桩顶标高：+ 1.9m、拟采用钢板桩长度：18.0m、围堰内100cm厚C20碎垫层。、拉森VI型钢板桩（1m宽）W=4200cm3,用=200Mpa r=120Mpa、角撑及围楝采用2根HW350 350的H型钢，用=200Mpa p =120Mpa 支护方案 钢板桩支护基本信息内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数丫01.00基坑深度H(m)10.800嵌固深度(m)7.200墙顶标高(m)0.000连续

19、墙类型钢板桩卜每延米板桩截面面枳A(cm2)370.00卜每延米板桩壁惯性矩I(cm4)92400.00匚每延米板桩抗弯模量W(cm3)4200.00后无加梁无放坡级数0超载个数0支护结构上的水平集中力0附加水平力信息水平 力 序号作用类型水平力值(kN)作用深度(m)是否参与倾覆稳定是否参与整体稳定土层信息土层数1坑内加固土否内侧降水最终深度(m)10.800外侧水位深度(m)3.000内侧水位是否随开挖过程变化是内侧水位距开挖面距离(m)0.000弹生计算方法按土层指定义弹性法计算方法土层参数土类名称层厚(m)重度(kN/m 3)浮重度(kN/m 3)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)1淤泥质

20、土22.5017.07.016.007.00与锚固体摩擦阻力(kPa)粘聚力水下(kPa)内摩擦角 水下(度)水土计算方法m,c,K 值抗剪强度(kPa)125.016.007.00合算1.88支锚信息支锚道数4道号支锚类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角 (0 )总长(m)锚固段长度(m)1内撑1.0003.8002内撑1.0002.5003内撑1.0001.5004内撑1.0001.500道号预加力(kN)支锚刚度(MN/m)锚固体直径(mm)工况号锚固力调整系数材料抗力(kN)材料抗力 调整系数10.000.452300.001.0020.000.454300.001.0030.000

21、.456300.001.0040.000.458300.001.00土压力模型及系数调整弹性法土压力模型：经典法土压力模型q。 q。矩歌布“规程”土类名称水土水压力调整系数主动土压力 调整系数被动土压力 调整系数被动土压力最大值(kPa)1淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.000工况信息工况 号工况 回深度(m)道号1开挖4.3002加撑1.内撑3开挖6.8004加撑2.内撑5开挖8.3006加撑3.内撑7开挖9.8008加撑4.内撑9开挖10.800设计结果结构计算 各工况：.14 卜-髓 L 4.30）土豆盘KN/pO他假nrv巧也KN-柿总利小I）EAT-i49.84

22、)I3E4A-W6 的3M7)(J.001就?牖3.80nUAi(W(DD)-(ao(-0足乃一“I凳B#(MM9J84)(T324八一日49G工现 3U C B.BOn) FEAT 八(62.17)5.0TIWC-QW)-(4Q329)(-8&.85-Wnn；(-65j6 C6.17)C-?17.e4(617)手机KN-nJ电轲咐D印JQA-(W(-OJOU(4H3L29)J 脓药口-T999gtT31.Q-汕工现 5- n C S30n ) 山口卜一切加(-9476)物(-1S4,7 j) (E2. 3)t-3(X90)(543.395(-JS15D(lf7P3)C-l55,70-U3L7

23、3)C-B0.1D-(981B)国 6林 3 i 7.8 On )工 WN - n)Wnn)RWKN)多机KN-桢(-155.70)(131.73)f-BBJAT 班工-然刻$3.孙 (-1S1.91:(167P3)旧 7r-(8213)匚人口必UWA-TOm工现 7n C 9.son ) CT西硼皿46)C102.095-(18939)(-12&B6(M8.&00工现 9 n C lu.80n ) (-7 7,34)I.115.403内力位移包络图:琦 9一利(J0.80n)包格日(-37a41)(10115)UUJAT。:地表沉降图: 员上砺量384nn整体稳定验算4*午屋XJ7 工V品;

24、d ,计算方法：瑞典条分法献端呈5%内门献端殳?51nn. 上鼎电XZZ IZZZZ zzzzz星4 / or PB 门7副/ s1朗解C3L/ 1&1) /f f#/ z /卵虢驳算简图口三角昭去挪姆，她能或去应力状态：总应力法条分法中的土条宽度：0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 0.875圆弧半径(m) R = 15.166圆心坐标X(m) X = -0.494圆心坐标Y(m) 丫 = 7.939抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数MP被动土压力及支点力桩底的抗倾覆弯矩，对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定；对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。M主动土压力对

25、桩底的倾覆弯矩。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 = 1.200,满足规范要求。工况2:注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。_序号支锚类型材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)1_内撑300.000_-,2_内撑0.000_3_内撑0.000_4内撑0.00012702.0234260.000Ks 3166.803_K s = 5.356 = 1.200,满足规范要求。工况3:注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)1_内撑300.000_-,2_内撑0.000_3_内撑0.000_内撑0.0007354.0614260.

26、000Ks5753.653_K s = 2.018 = 1.200, 工况4:满足规范要求。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号一支锚类型_材料抗力（kN/m）_锚固力（kN/m）1.2内撑 内撑 内撑 内撑300.000.300.0000.0000.0007354.0617770.000Ks5753.653_K工况5:s = 2.628 = 1.200,满足规范要求。序号1.23.4内撑 内撑 内撑 内撑300.000.300.0000.000.0.0005005.2567770.000Ks6845.357_K工况6:s = 1.866 = 1.200,满足规范要求。注意：锚固力计

27、算依据锚杆实际锚固长度计算。一支锚类型_材料抗力（kN/m）_锚固力（kN/m）序号1.23.4内撑 内撑 内撑 内撑300.000.300.000300.000.0.000注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。一支锚类型_材料抗力（kN/m）_锚固力（kN/m）Ks_K工况7:s = 2.313 = 1.200,满足规范要求。5005.25610830.0006845.357序号注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。一支锚类型_材料抗力（kN/m）_锚固力（kN/m）3.4内撑 内撑 内撑 内撑300.000300.000300.000.0.0003211.84110830.000K

28、s 7646.645s = 1.836 = 1.200,满足规范要求。工况8:注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型材料抗力（kN/m）_锚固力（kN/m） TOC o 1-5 h z 1_内撑300.000_2_内撑300.000_3_内撑300.000_-4内撑300.0003211.84113440.000Ks 7646.645_K s = 2.177 = 1.200,满足规范要求。工况9:注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型材料抗力（kN/m）_锚固力（kN/m） TOC o 1-5 h z 1_内撑_300.000_2_内撑_300.000_3_内撑_300.000_-4内撑300.000Ks2242.48913440.0008041.672K s = 1.950 = 1.200,满足规范要求。安全系数最小的工况号：工况 7。最小安全Ks = 1.836 = 1.200,满足规范要求。抗隆起验算Prandtl（普朗德尔）公式（Ks