浙江桥梁基础钢板桩施工组织设计

xx市xx大桥北接线工程深基坑开挖方案编制：审核：xxxx路桥建设有限公司xx市xx大桥北接线工程项目部二〇一一年五月十日目录TOC\o"1-2"\h\uHYPERLINK\l_Toc15456一、工程概况3HYPERLINK\l_Toc22457二、编制依据3HYPERLINK\l_Toc16050三、地质情况3HYPERLINK\l_Toc4969四、施工方案及计算书41、HYPERLINK\l_Toc6739钢板桩嵌固深度计算82、HYPERLINK\l_Toc20627基坑抗隆起验算113、HYPERLINK\l_Toc32331钢板桩单桩承载力计算11HYPERLINK\l_Toc12140五、施工方法：12HYPERLINK\l_Toc107791、开挖准备12HYPERLINK\l_Toc64112、基坑开挖18HYPERLINK\l_Toc214253、基坑排水及防护21HYPERLINK\l_Toc245924、基坑回填23HYPERLINK\l_Toc199515、雨季施工措施24HYPERLINK\l_Toc13197六、人员、机械、设备安排25HYPERLINK\l_Toc31857七、工程计划26HYPERLINK\l_Toc24121八、安全文明措施26HYPERLINK\l_Toc18039九、应急预案27HYPERLINK\l_Toc2360127HYPERLINK\l_Toc258327HYPERLINK\l_Toc2555929HYPERLINK\l_Toc2308833HYPERLINK\l_Toc884534工程概况：xx大桥北接线工程南起钱塘江北岸的沿江大道，高架道路北至德胜路立交以南，是连接xx市三大副城的城市快速通道，全线采用高架+地面道路组合，主线桥长1726.9m，道路全长2350m，九沙大道段全长645m，九沙大道和北接线交叉口设现浇箱梁圆盘立交。九乔河和临港河承台基坑开挖和Ø1800排江管穿越九乔河和临港河两处采用倒虹管大开挖施工，开挖深度6m左右。编制依据xx大桥北接线工程设计图纸；《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008；《市政排水管道工程质量检验评定标准》CJJ36-90;《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ20283；xx大桥北接线勘察及设计文件；现场实地考察资料。《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）文地质情况该地段的地质状况至上而下分别为:第一层①2层为0.8m厚的杂填土；第二层②1层为2.1m厚的砂质粉土；第三层②2层为3.8m厚的砂质粉土；第四层②3层为5m厚的砂质粉土杂粉砂；第五层②4层为6.3m厚的粉砂。施工方案及计算书：临港河桥原地面标高为5.8m，九乔河桥原地面标高为5.98，承台底标高为0.5m，因此最大开挖深度为5.48m；Ø1800排江管临港河段原地面标高为5.4m，九乔河段原地面标高为5.7m，管中心标高为0.6,最大开挖深度为6.0m。基坑开挖深度按照6m计算，计算时按照悬臂施工计算，为了保证基坑的整体稳定性，实际施工时加设纵向钢围檁。由于地面桥承台和排江管埋深较深，采用深井排水的施工工艺。在沟槽开挖前，先将地下水排至沟槽底高程以下。根据设计施工图，测设出排江管线以及承台的中心位置，用石灰洒出开挖范围。按1:0.5放坡开挖，挖至原地面下2m，放出钢板桩打设范围，钢板桩两侧留有至少1m的作业平台。钢板桩计划采用9m[25b的槽钢，采用咬口排列。咬口板桩应咬合紧密，板桩挺直，保证垂直度。板桩打拔采用履带式挖掘机配备振动沉桩锤进行施工，板桩的垂直度不能大于露出高度的1.5％。施打板桩前应查明地下管线或地下构筑物，如有，先将管线外露，采取施工保护措施后再打设钢板桩，或局部跳空部位采取其它支护措施。打设时，若出现板桩入土过慢，桩锤回弹过大，应查明原因，进行处理方可继续施打。钢板桩打设完成后，开始剩余沟槽土方开挖和支撑的安装。挖出的土方离槽口尽量远，不小于2m，堆土高度小于1.5m，或者尽量远离堆放，以减小土压力对沟槽的影响。必要时采用两台挖机共同作业，一台负责开挖土方，一台负责将土方装车外运至不影响沟槽安全区域。挖机挖至坑底标高以上200-300mm留作保护层，采用人工开挖至沟槽底标高。管道及承台、墩身完成后，经验收合格后，即可进行沟槽回填，素土分层回填、压实至钢板桩顶位置，先拔出钢板桩，再用灌砂法，灌入钢板桩孔内，使回填密实。钢板桩嵌固深度计算：基坑开挖时，先将原地面以下2m的土方挖出，计算按开挖深度4m计算。主动土压力计算r、c、ψ按地质报告中5层土层18m扣去2m开挖土方余16m范围内计算加权平均值：r平均=（0.9×18.9+3.8×19.5+5×19.5+6.3×19.7）/16=19.545KN/m3c平均=(0.9×6+3.8×6+5×5+6.3×3)/16=4.506KPaψ平均=（0.9×27+3.8×29+5×32+6.3×34）/16=31.79°Ka=tg2(45°-ψ/2)=tg2(45°-31.79°/2)=0.31被动土压力计算r、c、ψ按12m范围内计算加权平均值：r平均=（0.7×19.5+5×19.5+6.3×19.7）/12=19.605KN/m3c平均=(0.7×6+5×5+6.3×3)/12=4.008KPaψ平均=（0.7×29+5×32+6.3×34）/16=32.875°Ka=tg2(45°+ψ/2)=tg2(45°+32.875°/2)=3.375嵌固深度计算：Kp-Ka=3.375-0.31=3.065ea=hrKa-2c√Ka=4×19.545×0.31-2×4.506×√0.31=19.218kN/㎡土压力为零点距离基坑底的距离：u=ea/r(Kp-Ka)=19.218/19.545×3.065=0.321mL=h+u=4+0.321=4.321m三角形面积主动土压力：Ea1=1/2rh2Ka=0.5×19.545×42×0.31=48.472KN/m基坑底以下三角形面积主动土压力:Ea2=1/2uea=0.5×0.321×19.218=3.084KN/mΣE合=Ea1+Ea2=48.472+3.084=51.556KN/m主动土压力合力作用点离原地面a:a=(Ea1×2h/3+Ea2×(h+u/3))/ΣE合=(48.472×2×4÷3＋3.084×(4+0.321÷3))/51.556=2.753mm=6ΣE合/（r（Kp-Ka）L2）=6×51.556/(19.545×3.065×4.3212)=0.277mn=6ΣE合a/（r（Kp-Ka）L3）=6×51.556×2.753/(19.545×3.065×4.3213)=0.176m由ξ3-ξm-m+n=0,将m=0.277,n=0.176代入得：ξ=0.66X=ξ×L=0.66×4.321=2.852m嵌固深度t=0.321+1.2×2.852=3.743m钢板桩长度=3.743+4=7.743m，所以采用9m钢板桩满足应力要求。因此，打设钢板桩时嵌固深度为5m>3.743m，满足计算要求。最大弯矩计算：最大弯矩发生的位置：Xm=√2ΣE合/r（Kp-Ka）=√2×51.566/(19.545×3.065)=1.312mMmax=ΣE合(L+Xm-a)-r（Kp-Ka）Xm3/6=51.566×（4.321+1.312-2.753）-19.545×3.065×1.3123/6=125.9662KN..m钢板桩计划采用用[25b槽钢，截截面系数为为：W=2889.6㎝3/m，安全系系数取：2.0fmax=Mmmax/WW=1255962//289..6×100-6=0..435MMPa<[[f]/22=1022.5MPPa满足要求。基坑抗隆起验算算：根据《建筑施工工计算手册册》中抗隆隆起安全系系数可按照照式（2-1332）计算：：K=h1·r··Ka·ttanψ+π·c/rrh1+22·h122·r·KKa·taanψ+4h11·c/rr·h1··h≥1.0~~1.5（1×19.5445×0..31×ttan（31.779°）+π×4.5506）/（19.5545×11）+（2×12×19..545××0.311×tann（31.779°）+4×11×4.5506）/（19.5545×11×4）=1.243≥≥1.0~~1.5所以基坑稳定性性满足要求求。钢板桩单桩承载载力计算：：根据《路路桥施工计计算手册》式式（11-991）[p]=0.55(Ulτp+AσR)式中：U-桩周周长，取0.788m。ll-桩在局部部冲刷线以以下的有效效长度，取取9m；τpp-桩壁的平平均极限摩摩擦系数，KPa。τp=55KKPaAA-桩底截面面面积，取取39.991cm22。σσR-桩壁土的的平均极限限摩阻力，取50000KPa[p]==0.5((Ulτp+AσR)=0..5×(00.78××9×555+39..91×110-4××50000)=2003KN本工程拟选用DDZ75电动振动动锤施工能能满足施工工需要。其其最大激振振力Fv=5553KNN,满足要求求。DZ75振动锤锤基本参数数振动锤外形尺寸寸（mm）动力柜外形尺寸寸（mm）重量（kg）长宽高长宽高振动锤动力柜液压头30006000机械性能偏心力矩激振力最大上拔力系统振幅功率250-9377n.m262-5533kN240KN5mm75KW施工方法：开挖准备（1）清除开挖区域域内所有障障碍物,如地上高高压、照明明、通讯线线路,电杆、树树木、旧有有建筑物及及地下给排排水、煤气气、供热管管道,电缆、沟沟渠、基础础等,或进行搬搬迁、改建建、改线。（2）绘制施工总平平面布置图图和基坑土土方开挖图图,确定开挖挖路线,基底标高高、边坡坡坡度、排水水沟、集水水井位置及及土方堆放放地点。（3）完成测量控制制网的设置置,包括控制制基线、轴轴线和水准准基点。经经检查复核核无误后,放可开始始基坑开挖挖作业。（4）在施工区域内内做好临时时性排水设设施,场地内排排水沟方向向做成不小小0.2%的坡度,并在场地地四周设置置集水坑，用用水泵及时时抽水，使使场地不积积水,必要时设设置截水沟沟。（5）完成必需的临临时设施,包括生产产设施及生生活设施及及机械进出出和土方运运输道路、临临时供水供供电线路。（6）机械设备运进进现场,进行维护护检查、试试运转,使处于良良好的工作作状态。(7)由于九乔乔河段西侧侧原有土方方堆积过高高，为了防防止土方侧侧压力对基基坑稳定性性的影响，开开挖前，先先将该堆土土方外运至至原地面高高程。土堆堆距离基坑坑边不少于于5m，且边边坡不小于于1:0..5。（8）做好深井降水水工作，及及时将地面面水位降至至基坑底高高程以下。地地面桥部分分四周设置置10口直径50cm的深井，Ø18000排江倒虹虹管每15m在两侧各各设置一口口直径50cm的深井。根据《建筑施工工计算手册册》深井井井点降水计计算：地面桥基坑计算算涌水量计算：根据平面宽166m，长50m计算假想想半径x0为：x0=√A/π=√166×50//π=16mQ=1.3666K（2H-S）S/(llgR-llgx0)式中Q-单井涌水水量（m3/d）K--渗透系数数（m/d），取1..7m/d；H--含水层厚厚度（m），20mm；R--抽水影响响半径（m），R=1..95S√HK=11.95××5.5××√(20×11.7)==62.5536m；；S--水位降低低值（m）,5.5mm；r--井点半径径（m）,0.255m。Q=1.3666K（2H-S）S/(llgR-llgx0)=1.366××1.7××(2×220-5..5)×55.5/((lg622.5366-lg116)=744.3077m3/d=0..00866m3/s。深井过滤器进水水部分每米米井的单位位进水量：：q=2πrl√√K/155=2×ππ×0.225×1××√0.000002//15=00.000047m//d。深井过滤器进水水部分需要要的总长度度为：L=Q/q=00.00886/0..000447=188.3m≈≈19m。当深井为10个个时。取HH=20--5.5==14.55mh0=√(14.52-7744.3307/((π×1.77×10))×ln((16/110×0..25)))=13.6m此数值符合nhh0>Q/q的条件，井井的深度钻钻孔打不到到透水层，取15m。根据平面布置图图，确定10个深井井井点距基坑坑中心距离离如下：x1=27m，lgx11=1.4431;x2=116m，lgx22=1.2204;x3=110m，lgx33=1;x4=16m，lgx44=1.2204;x5=227m，lgx55=1.4431;x6=227m，lgx66=1.4431;x7=16m，lgx77=1.2204;x8=110m，lgx88=1;x9=116m，lgx99=1.2204;X10=27mm，lgx110=1..431。Lg(x1·xx2····x10))=1.431++1.2004+1++1.2004+1..431++1.4331+1..204++1+1..204++1.4331=12.54总涌水量：Q=1.3666K（2H-S）S/(llgR-11/nlgg(x1··x2·······xx10)))=1.366××1.7((2×200-5.55)5.55/(lgg62.5536-11/10··12.554)=812.7899m3/d计算总涌水量和和前式计算算的总涌水水量相近，所所以总涌水水量，深井井井点数和和布置距离离满足要求求。Ø1800排江江倒虹管计计算1、涌水量计算：：根据平面宽9mm，长50m计算假想想半径x0为：x0=√A/π=√9××50/ππ=12mQ=1.3666K（2H-S）S/(llgR-llgx0)式中Q-单井涌水水量（m3/d）K--渗透系数数（m/d），取1..7m/d；H--含水层厚厚度（m），20mm；R--抽水影响响半径（m），R=1..95S√HK=11.95××5.5××√(20×11.7)==62.5536m；；S--水位降低低值（m）,5.5mm；r--井点半径径（m）,0.255m。Q=1.3666K（2H-S）S/(llgR-llgx0)=1.366××1.7××(2×220-5..5)×55.5/((lg622.5366-lg112)=614.6m33/d=0..00711m3/s。2、深井过滤器进进水部分每每米井的单单位进水量量：q=2πrl√√K/155=2×ππ×0.225×1××√0.000002//15=00.000047m//d。深井过滤器进水水部分需要要的总长度度为：L=Q/q=00.00771/0..000447=155.1355m≈16m。当深井为10个个时。取HH=20--5.5==14.55mh0=√(14.52-6614.66/(π×1.77×10))×ln((16/110×0..25)))=13.6m此数值符合nhh0>Q/q的条件，井井的深度钻钻孔打不到到透水层，取15m。根据平面布置图图，确定10个深井井井点距基坑坑中心距离离如下：x1=30.55m，lgx11=1.4484;x2=115.9mm，lgx22=1.2201;x3=55.4m，lgx33=0.7732;x4=15.99m，lgx44=1.2201;x5=330.5mm，lgx55=1.4484;x6=330.5mm，lgx66=1.4484;x7=15.99m，lgx77=1.2201;x8=55.4m，lgx88=0.7732;x9=115.9mm，lgx99=1.2201;X10=30..5m，lgx110=1..484。Lg(x1·xx2····x10))=1.484++1.2001+0..732++1.2001+1..484++.4844+1.2201+00.7322+1.2201+11.4844=12..204总涌水量：Q=1.3666K（2H-S）S/(llgR-11/nlgg(x1··x2·······xx10)))=1.366××1.7((2×200-5.55)5.55/(lgg62.5536-11/10··12.2204)=765.3544m3/d计算总涌水量和和前式计算算的总涌水水量相近，所所以总涌水水量，深井井井点数和和布置距离离满足要求求。基坑开挖基坑开开挖时考虑虑到基坑开开挖深度比比较深，考考虑到挖机机的操作半半径及开挖挖深度，因因此采用上上部放坡开开挖，下部部钢板桩支支护两次成成槽的施工工方法。先先考虑将表表土挖除一一层（2..0m左右右），有效效降低沟槽槽深度，然然后打设钢钢板桩，再再开挖沟槽槽，为了加加大安全系系数，保证证钢板桩的的整体稳定定性，在钢钢板桩顶以以下1m的位置置设置钢板板桩围檁，以以保证基坑坑的稳定性性。第一次开挖深度度为2m，按1:0..5放坡开挖挖，开挖宽宽度为承台台和管道边边线每侧向向外4m。采用边边开挖边运运土的方式式，配合4辆工程自自卸车外运运土方，同同时配合人人工修整边边坡。（2）第一次开挖完完成后，按按照施工图图纸准备测测设出钢板板桩的打设设位置。用用履带式挖挖掘机配振振动锤打拔拔钢板桩，在在打拔前派派人检查振振动锤是否否完好，夹夹板牙齿是是否磨损太太多。打拔拔钢板桩时时，应将有有破裂、扭扭曲变形以以及表面有有焊接钢板板，钢筋和和砼残迹的的钢板桩剔剔除。打拔拔每一片钢钢板桩都要要确保插正正及位置准准确。打拔拔钢板桩时时应注意：：1、当钢板板桩打不下下去时应停停下来，分分析原因，查查看桩身是是否变形，是是否遇到障障碍物，不不能一味的的蛮打，破破坏钢板桩桩；2、振动锤锤的夹板采采用液压控控制，必须须经常检查查液压设备备，杜绝液液压泵失灵灵，导致钢钢板桩掉落落。（3）钢板桩打设完完成后，机机械开挖土土方至钢板板桩顶以下下1m左右，设置置围檁，围围檁采用[25b的槽钢焊焊接在钢板板桩上。基基坑开挖按按顺管道走走向及横桥桥向方向开开挖，采用用边开挖边边外运土方方，在基坑坑中修筑一一道供土方方车出入的的便道，挖挖机停放出出距基坑底底3m左右。开开挖土方和和土方外运运同时进行行，人工配配合挖机操操作施工。及及时把土方方运出场地地，防止周周边土方堆堆积太高，而而影响基坑坑边坡的稳稳定性。九九乔河桥和和临港河桥桥处因为开开挖宽度较较宽，所以以采用2台挖机同同时作业，配配合4辆土方车车装运土方方。挖土过过程中测量量员配合测测量高程，机机械开挖至至基坑底设设计标高以以上30cm，人工清清底找平至至设计标高高，自检合合格后，通通知监理等等部门共同同对基底进进行验槽，办办理验槽手手续。基坑排水及防护护基坑开挖挖前在开挖挖边线设置置0.5**0.3mm的截水沟沟，防止雨雨水流入基基坑内，截截水沟通入入附近雨水水管道。基基坑开挖完完成后，在在基坑底两两侧各设立0.5**0.3mm的排水明明沟，地面面河桥在基基坑四个角角设立4个集水坑坑，Ø18000排江倒虹虹管每隔220m设一一个集水坑坑。排水沟沟由中间往往两侧按一一定坡度设设置，以便便基坑底积积水。在集集水坑中安安置水泵，及及时抽水，防防止雨水浸浸泡槽底及及场地。汛汛、雨期施施工应注意意：土方开开挖在雨季季进行时，工工作面不宜宜过大，应应遂段、遂遂片分期完完成。应注注意边坡稳稳定。经常常对边坡、支支撑、土堤堤进行检查查，发现问问题要及时时处理（如如若在基坑坑周边地表表发现裂缝缝，可及时时灌浆封闭闭，防止地地表水渗入入）。基坑开开挖后，在在基坑四周周用钢管搭搭设栏杆，并并满铺密目目网，用扎扎丝绑扎牢牢固。在基基坑两侧设设置安全通通道，安全全通道采用用φ48*33.0的钢管搭搭设而成，宽宽1.5mm，每步台台阶高0..3m，宽宽0.3mm。台阶上上铺设木板板绑扎牢固固，台阶下下满铺密目目网，防止止上面物件件掉落，两两侧扶梯设设三道横杆杆间距0..5m并满满铺密目网网。基坑回填为能及时回填土土，承台、管管线等在施施工过程中中或完成后后及时申请请监理、甲甲方、监督督站进行检检查验收，尽尽早开始基基础回填。（1）回填土进场后要要进行严格格的质量检检查，土内内不得含杂杂物，也不不得含有有有机杂质，回回填土的最最佳含水量量应控制在在12%～15%；现场检检查以手抓抓成团，松松手散开为为宜，如泌泌水率偏高高，可采用用松土晾均均匀掺入干干土等措施施；如遇回回填土的含含水率偏低低，可采用用预先洒水水润湿等措措施。（2）回填土施工前前，将基槽槽内的水、杂杂物等清理理干净。（3）分层铺土与打打夯。分层层铺摊，每每层铺土厚厚度为200～250㎜，每层层铺摊后至至少夯打三三遍，保证证回填土的的压实度。（4）基坑的回填土土应连续进进行，尽快快完成。（5）施工中注意天天气状况，雨雨前应及时时夯完已填填土层或将将表面压光光并做成一一定坡度，以以利排除雨雨水。拔钢板桩时，采采用履带式式挖掘机配配合振动锤锤来进行钢钢板桩的拔拔除，即利利用振动锤锤产生的强强迫振动扰扰动土质，破破坏钢板桩桩周围土的的粘聚力以以克服拔桩桩阻力，将将桩拔除。钢钢板桩拔除除后留下的的桩孔，必必须即时做做回填处理理，回填一一般用灌砂砂挤密法，所所用材料为为中砂。雨季施工措施工程施施工过程中中遇雨季应应做好以下下工作：（1）、施工现场排排水：基坑坑四周应硬硬化处理，且且向外有一一定坡度，边边坡覆盖彩彩条布，防防止雨水对对边坡的冲冲刷。另外外应指定专专人负责，及及时疏通排排水系统，（包包括截水沟沟、排水沟沟以及集水水坑）确定定施工现场场排水畅通通。（2）、边坡基坑支支护：雨季季施工中加加强对基坑坑周边的监监控，配备备足够多的的潜水泵等等排水设施施，确保排排水及时，雨雨后应及时时对坑、槽槽边坡和护护壁支撑结结构进行检检查，并派派专人对深深基坑进行行测量、观观察现场情情况，如发发现边坡有有裂缝、疏疏松等危险险征兆，立立即采取措措施解决，另另为因雨天天原因发生生坡道打滑滑等情况时时，应停止止土方机械械作业施工工。（3）、开挖监控：：基坑开挖挖时，应随随时对基坑坑周边土体体边坡、坑坑底高程、周周边建筑物物、钢板桩桩位移情况况进行监测测。在保证证施工安全全的前提下下作业。人员、机械、设设备安排：：根据本本工程施工工特点及重重要性，考考虑工程生生产的安全全、质量、进进度以及成成本控制，对对项目部做做了如下安安排：九乔河桥和临港港河桥：计计划配备挖挖机2台，工程程运输车6辆，降水水设备6套，25T汽车吊1辆，钢筋筋工10人，木工8人，普工10人。砼采采用商品混混凝土，模模板采用木木模，计划划配置2套木模循循环使用。Ø1800排江江倒虹管：：计划配备备挖机2台，50T履带吊1台，工程程自卸车4辆，降水水设备10套，电焊焊机4台，电焊焊工6人，普工10人。工程计划九乔乔河桥和临临港河桥，计计划每座70天完成，Ø18000排江倒虹虹管，计划划25天完成。（具具体详见附附1、2横道图）安全文明措施：：1、基坑顶周边设设置连续封封