申张线承台施工方案

申张线—张家港复线船闸工程桥梁项目QL标巫山大桥4#墩承台深基坑施工方案编制：复核:审核：中铁二十局集团第一工程有限公司申张线-张家港复线船闸工程桥梁项目QL标项目经理部二O一二年一月五日目录TOC\o”1-3"\h\z\u一、工程概况 1HYPERLINK\l”_Toc317794570”二、钢板桩围堰的设计与施工 1HYPERLINK\l”_Toc317794571”三、钢板桩围堰施工工艺及流程 4HYPERLINK\l”_Toc317794572"（一）、施工流程 4HYPERLINK\l”_Toc317794573"(二）、施工工艺 4HYPERLINK\l”_Toc317794574"1、钢板桩的整理 53、插打第一根边桩 5HYPERLINK\l”_Toc317794577”4、其它钢板桩的插打 6HYPERLINK\l”_Toc317794578"5、钢板桩的合拢 6HYPERLINK\l”_Toc317794579”6、钢板桩围堰的内支撑设置 7_Toc317794582"9、围堰抽水堵漏 8HYPERLINK\l”_Toc317794583"10、质量控制及注意事项 9HYPERLINK\l”_Toc317794584”11、承台施工 10HYPERLINK\l”_Toc317794585”四、人员机械 11五、施工进度计划 12HYPERLINK\l"_Toc317794587”六、安全注意措施 12HYPERLINK\l”_Toc317794588”附件:钢板桩围堰设计检算 14一、工程概况巫山大桥全长393。472m，分左右幅，主桥跨越张家港船闸上游引航道（三级航道巫山港，施工期间桥下不断航)，桥梁荷载等级为公路-Ⅰ级，设计行车速度60km/h，主桥上部结构采用钢管砼系杆拱，下部结构为柱式墩，钻孔灌注桩基础。主桥半幅宽20m.主桥4＃墩承台为左右幅,半幅双承台的形式,双承台间有系梁相连接，且左右幅承台为交错布置，4＃墩承台布置详图见图1。图14#墩承台平面图示意图二、钢板桩围堰的设计与施工1、桥梁桩基、承台的相关参数4#墩共计设计有20根直径为1.5m、桩长为70m的钻孔灌注桩。桩基标高参数为：4＃主墩桩顶—5。4m、桩底-75。4m。4#设计承台4个、系梁2个，线路外侧承台基础为6根桩，内侧承台基础为4根桩.左右幅承台交错布置.4#墩承台底面高程为—5.4m，承台顶标高为-2。8m，承台高2.6m,半幅承台间距为7.4m。2011年12月份实测水位标高为+1.5m,4＃墩承台位于河床边，处于围堰上,距航道约3m，临河一侧有老桥系梁、钻孔桩阻挡,水流冲刷及过往船只引起的水流扰动对钢板桩围堰影响不大。2、地质资料情况介绍根据设计院提供的地质资料，结合主桥钻孔桩施工的钻进记录情况,自上而下为亚粘土层(3.0m—-2.8m),粉砂层（—2。8m——12.2m）,亚粘土层(—12.2m——42.4m），细砂层（-42。4m——45。6m），亚粘土层(—45.6m——50.3m）,粘土层（-50。3m--59.8m），亚粘土层(—59。8m-—65。7m)，粉砂层（—65.7m—-69。2m），亚粘土层（—69.2m--71.6m）,粉砂层（-71.6m——83.5m）。3、水文资料设计最高通航水位为+2.9m，最低通航水位为+0。5m，2011年12月份实测水位为+1.5m。4、钢板桩围堰简介根据河床地质和水文情况及施工要求，初步确定围堰尺寸为13。1m×23m的“凸”型。4#墩左、右幅围堰均采用长度为15m的钢板桩。钢板桩为宽0。4m的拉森IV型。15m钢板桩顶标高为+3.0m，桩底标高为-12m。其内支撑设置2道，围囹采用488＊300H型钢，斜撑及横撑也采用488*300H型钢。5、钢板桩的设计因左右幅围堰尺寸相同，钢板桩底标高一样,承台标高相同,而内支撑材料形式一样，受力情况基本一致，且均采用混凝土封底，故可只分析验算其中半幅钢板桩围堰受力情况即可.（1)、平面几何尺寸的确定主墩承台的几何尺寸为10。1m×20m，左右幅承台间距为7.4m，由于左右幅承台交错布置,考虑到施工需要，主要体现在围堰打设方便、承台模板安装的作业空间，以及施工期间围堰内的抽水、集水井设置等因素，最后确定围堰的打设平面几何尺寸为13m×22m的“凸”型。斜向支撑点基本为每边1/3L处,一层围囹中设置两道横向支撑,两道横向支撑紧靠布置。钢板桩平面布置见图2.图2钢板桩平面布置图（2)、钢板桩长度、入土深度确定、围囹设置位置及封底混凝土厚度根据巫山大桥现场的施工条件，结合水深、水流速度、桥位处地质情况、钢板桩的施工工艺等因素综合考虑。由于巫山大桥左幅上有3。5万伏高压线，左幅承台钢板桩打插时存在安全隐患，但经我方测量人员测量，最低高压线标高为+23。5m，钢板桩插打施工高度需要16m，原地面标高为+3。0m,因此施工区域最高标高为+19m,比高压线低4。5m，满足3.5万伏高压线安全距离。围堰设置2道内支撑围囹。第一道围囹中心标高为0.9m，第二道围囹中心标高为-2。1m。围堰封底混凝土采用C30混凝土,厚度为0。5m。围囹设置立面布置图见图3。钢板桩设计检算资料见附件.图3围囹设置立面图三、钢板桩围堰施工工艺及流程（一）、施工流程测量放线→清理钢板桩→插打第一根钢板桩→插打钢板桩→开挖→设置第1道内支撑→开挖（泥浆泵）→设置第2道内支撑→开挖→直接浇筑砼→等砼封底强度→继续抽水→堵漏→承台施工→回填并拆除内支撑→拔除钢板桩.（二)、施工工艺完成设备进场，检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通,功能正常。1、钢板桩的整理钢板桩运到场后,用一块长1。5～2。0m类型规格均相同、锁口标准的钢板桩对所有同类型的钢板桩做锁口通过检查，检查用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行。若发现钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均需要修整,桩身扭曲及弯曲用油压千斤顶顶压校正。钢板桩的准备工作完成以后，用25t汽吊卸至填土围堰上，按插桩顺序堆码。堆码层数最多不超过四层，每层用垫木搁置，垫木高差不得大于10mm，上、下层垫木中线应在同一垂直线上，允许偏差不得大于20mm。2、标识围堰线先由测量班精确定出转折线后,人工用白灰洒出钢板桩围堰边界线。3、插打第一根边桩施工时选择小里程方向靠岸一侧开始，第一根边桩的定位及双向垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键，施工时须从严控制。精确测设第一根边桩的方位，以此指挥打桩机的移位，定位后，打桩锤的锤心必须与第一根桩的中心重合。起吊钢板桩呈垂直状态下完成插桩。插桩稳定后，精确复测桩的位置与双向垂直度，不符合要求时需重新插桩，直至合格为止。第一根桩插桩稳定后，用挡块等顶塞调整后的空隙使钢桩稳固，间歇启动振动锤，对第一根桩实施小位移量沉设，并跟踪复核桩体的垂直度,直至桩体下沉入土超过3m后，方可连续沉设至设定的桩顶+3.0m的标高。钢板桩打插时在钢板桩扣中涂抹锯末及黄油的混合物，防止渗漏。4、其它钢板桩的插打沿白灰线依次插打其它钢板桩，钢板桩顺前一根钢板桩的锁口插入，插桩到位后加塞固定，启动振动锤分次沉设至设计标高。钢板桩吊起后用人工扶持顺着前一块的锁口下插，当下插困难时，可采用强迫插桩法，即桩吊起插入锁口后快速放松桩绳，借桩自重急下插入.项目部采用带有液压夹桩装置的D90振拔锤，能与钢桩作钢性联接,可克服对桩的摩阻力，下沉较快且桩尖不致上卷，提高钢板桩的防水性能和完好率。钢板桩打设时,采用全站仪跟踪测量,随时检查钢板桩的偏位情况，当钢板桩发生偏斜时及时用倒链校正，以利及时纠偏,当偏斜过大不能用拉挤的方法调整时,应拔起重插。钢板桩插打过程中，可能遇到另外的问题有共连、扭转及水平伸长等，在此将相应的预防措施及处理方法列举如下表：常见问题预防及纠正措施共连（施打时和已打入的邻桩一起下沉）发生桩体倾斜及时纠正，先预留50cm,合拢后再打至设计标高。桩体扭转安装好桩帽，尽量保证桩体全截面受力均匀;将两块板桩锁口搭扣两边固定牢靠。水平伸长（沿打桩行进方向长度增加）不可能避免；施打时提前考虑伸长值，在轴线修正时纠正。5、钢板桩的合拢钢板桩围堰在合拢时,两侧锁口很难保证在一条直线上。此时采取的措施为：在钢板桩合拢前剩下几组还未插打时，提前考虑合拢情况，将剩余几组分阶段打入，即先同时打入一部分,再依次同时打入，分3—4次打至设计高程。6、钢板桩围堰的内支撑设置经验算,主墩承台的钢板桩围堰共需设置2道水平内支撑，内支撑的设计标高及使用材料见附件。（1）、内支撑的设置时间2道内支撑根据施工受力验算的需要,分2次进行设置：顶层内支撑钢板桩围堰合拢后，采用挖机开挖至第一道支撑（第一道内支撑设置于标高0。9m处）底以下50cm。立即予以设置,以提高钢板桩围堰的整体受力效应。第2层内支撑第二层支撑设置于承台顶面以上0.5m处，即底面高程—2。3m处，，采用挖机开挖，若挖机臂长不足改用泥浆泵，当开挖至第二层以下0.5m时,即可进行第二层围囹施工。（2）、内支撑的设置方法围堰开挖（要随时进行堵漏）至该层内支撑的设计标高下50cm处,焊接牛腿、安装围囹进行该层内支撑的设置。a、先在钢板桩围堰内壁按测定的标高焊接内支撑圈梁的三角支撑，三角支撑采用H型钢制作，支撑顶面标高相同。b、起吊并水平安放由H型钢焊接而成的圈梁，并连接固定，圈梁与板桩之间的空隙可用工字钢予以垫塞.7、围堰内除土钢围堰内基础开挖，拟采用挖机开挖配合泥浆泵进行。钢板桩插打完成后，挖机开挖并安装完第1、2道内支撑。然后继续采用高压水枪冲泥，泥浆泵吸泥的方式进行开挖.围堰内经过整平后进行测量，基底标高要符合设计要求,局部高低允许误差为±10cm,围堰壁和灌注桩壁不能有淤泥。为了防止污染水体，吸出的泥浆，通过泥浆泵输送至指定地方处理.8、围堰封底第二道支撑安装好后，继续进行开挖，直至开挖至设计标高，然后直接采用泵车浇筑砼。浇筑封底砼前，检查内支撑的状况。混凝土配合比：本工程围堰封底混凝土的设计强度等级为C30,混凝土到现场的坍落度不小于22cm，初凝时间不小于30分钟。根据这三项基本指标,通过多组试验，选择满足要求的配合比.混凝土供应：封底混凝土需连续施工，单个围堰封底混凝土方量约114。5m3，要确保在混凝土初凝前浇筑完成。施工前，砼拌合站备足材料，检查好混凝土泵车和运输车辆，同时还有备用车辆.水下混凝土养护：在混凝土养护期间保证围堰内外的水头高度一致。自然养护时间不少于5天。等待砼达到设计强度的90%以上后，再抽干水,即可进行桩头的破除、检测。桩检合格后，找平承台地面,就可进行承台的施工。9、围堰抽水堵漏钢板桩围堰抽水,为确保围囹受力均匀，应将钢板桩与围囹之间缝隙用硬木楔等塞紧。用3—4台4—6寸水泵抽水，在抽水过程中，应及时用过筛炉渣、木屑、粘土(按比例1:1:1）拌合物进行堵漏，漏缝较深时,将炉渣拌合物装入袋内，到水下适当深度处倒炉渣堵漏。10、质量控制及注意事项（1）、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。（2)、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致,误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。（3）、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直,于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直,由于钢板桩桩上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。（4）、在进行钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度,当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度.（5)、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。（6)、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量,以确保够用；(7）、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；（8)、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤;(9)、在接长焊接时，相邻焊缝高度差不得小于1m.11、承台施工（1）破除桩头、桩基检测破桩头前，应在桩体侧面用红油漆标注高程线,以防桩头被多凿,造成桩顶伸入承台内高度不够。破除桩头时应采用空压机结合人工凿除,上部采用空压机凿除，下部留有10~20cm由人工进行凿除。凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼.严禁用挖掘机或铲车将桩头强行拉断，以免破坏主筋。将伸入承台的桩身钢筋清理整修成设计形状,复测桩顶高程，进行桩基检测。桩头凿完后应报与监理验收,并经超声波等各种检测合格后方可浇筑砼垫层。（2)钢筋绑扎承台基坑开挖至设计基底高程经检验合格后，立即浇筑基础垫层砼。钢筋绑扎应在垫层砼达到设计强度75％后进行。在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线，并用油漆标出每根钢筋的平面位置。承台钢筋集中加工，现场进行绑扎，底层承台钢筋网片与桩身制筋焊接牢固。搭设钢管架绑扎、定好上层承台钢筋和预埋于承台内的墩身钢筋。(3）模板承台模板宜采用大块钢模，吊机配合安装。也可采用组合钢模板，胶合板支立。模板立设在钢筋骨架绑扎完毕后进行。采用绷线法调直，吊垂球法控制其垂直度。加固通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实，确保模板稳定牢固、尺寸准确。墩身预埋钢筋的绑扎在模型安装完毕后进行，根据模型上口尺寸控制其准确性，采用与承台钢筋焊接，形成一个整体骨架以防移位.（4)灌注砼混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，泵送混凝土施工，插入式振捣器振捣。混凝土的浇筑环境温度昼夜平均不低于5℃,局部温度也不高于35℃，否则采用经监理工程师批准的相应防寒或降温措施。在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土，混凝土下落高差大于2。0米时,设串筒或溜槽。混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30cm左右。振捣采用插入式振动器，振捣时严禁碰撞钢筋和模板。振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，与侧模保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡,表面出现平坦泛浆。（5）养护在混凝土浇筑完成并且初凝后，予以洒水养护保证混凝土表面经常处于湿润状态为准，养生期应符合规范要求。在混凝土表面盖上保持湿润的塑料薄膜等能延续保持湿润的材料，养护用水及材料不能使混凝土产生不良外观质量影晌。四、人员机械序号工种人数1钢板桩打插工72司机33电焊工24普工8序号机械名称型号单位数量1吊车25T台22挖机PC—220台13振动锤3.8T台14电焊机BX1-400A台15装载机ZL—50台16砼汽车泵台27泥浆泵套28罐车台10五、施工进度计划计划钢板桩施工人员2月10日开始进场。1、组织人员机械进场：3天；2、打插巫山大桥4#墩左幅承台钢板桩：9天；3、施工钢板桩内第一道支撑：4天；4、施工钢板桩内第二道支撑：4天；5、用泥浆泵吸泥并做水下封底混凝土:4天；6、等待封底混凝土达到一定强度：5天;7、抽水:0。5天；8、破桩头、桩检:5天；9、承台施工：7天;10、左侧立柱：5天;右侧立柱：2天;11、钢板桩拔除，施工右幅.六、安全注意措施安全措施为确保施工中的安全，在进行钢板桩围堰施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主。1、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。2、设专人负责日常检查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥,出现安全事故。3、拔桩时要先震动12分钟，再慢慢启动振动桩锤拔桩.在有松动后再边震边拔，防止蛮干。4、对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳磨损情况，危及安全的要及时维修、更换.5、在钢板桩围堰外围靠主航道侧一定位置需设置防撞装置，以保证船舶撞击围堰，造成安全事故。附件:钢板桩围堰设计检算本设计根据施工设计图纸地质勘查报告进行取值，采用理正深基坑计算软件进行校核。校核对象为紧靠大里程方向，有老路基段的钢板桩。如果此段钢板桩围堰满足要求,那其余地段钢板桩围堰及右幅钢板桩围堰均满足要求。-———-—--—-——-—-———--——--—————-—-————-—--—-[支护方案]--————-—--—--———-—————-——-—--———--—-———--——-———--—————-———-—————连续墙支护—--————--———--——-—————-—-—-———--——-———-—————-—-———————[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》JGJ120-99基坑等级三级基坑侧壁重要性系数γ00.90基坑深度H(m）8。900嵌固深度(m）6.100墙顶标高（m)0。000连续墙类型钢板桩├每延米板桩截面面积A（cm2）236。00├每延米板桩壁惯性矩I（cm4）39600.00└每延米板桩抗弯模量W(cm3）400.00有无冠梁无放坡级数0超载个数1—--———————--——--—-————-—--———————--——--——————-———--—[超载信息]————--—————————-—--———————--——-——--—-———-——-—-—-超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号（kPa，kN/m)（m）（m)（m）（m)1121。0000。0005.0001.500———-———-——-—-——--—————-—-———-————--————-—--—-—--———-——-——［土层信息］—-——-—--——-——————-———————————————--——————--—土层数1坑内加固土否内侧降水最终深度（m)10。000外侧水位深度（m）10.000内侧水位是否随开挖过程变化否弹性法计算方法m法-————--—--——--——-———--——-——--—————--—————-—-—-[土层参数］—--——--——-———--——-—-——-——-——-———-—--—————层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角（m)(kN/m3)(kN/m3）(kPa)(度)1粉砂15.0019。08.04。0024.00层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度擦阻力(kPa）水下(kPa）水下（度）(MN/m4）（kPa）140。04。0024。00合算9.52—————————-——--—-—-—--———————-——————-—-—-—--——--—-———--—-——--［支锚信息］-———-——--—-———-———-—-—--———--——-——--————--——-—-—--—-——-———--支锚道数2支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m）(m)（°)（m)长度（m)1内撑4。2002。100-————--——2内撑4。2003。000———-——支锚预加力支锚刚度锚固体工况抗拉力道号(kN)(MN/m）直径（mm）号（kN)10.000.00—--2～———20.000.00-—-4～-——————-—--———————-—--—-—--—-—————--————————————-———--—[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： 层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值（kPa）1粉砂合算1.0001.0001。00010000.000—-———--————-———--————-——--—-—-——————-———-—-—--——-—-—--——-———--—[设计结果］————--—————--—-—-—-————-————-——--—-——-—-——-—--———--—--———-—-——--—--—-—--———-—--—-——-—-—-—--——--—-—--—-—--———-————-———-[结构计算］——-—-—————-——————-——--————-—-————--—--——--———-——-——-———各工况：内力位移包络图:地表沉降图：—-—-—-——————--——-—————-—-——-——-—-——--—-—--———--————-——[整体稳定验算]—-——-—--———————-———--———--———-—--——————-—-————-计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条