螺州立交工程承台施工方案.doc

福州市南台大道南段螺洲互通立交工程（增加项目） 水域中承台（钢板桩围堰）水域中承台（钢板桩围堰） 施工方案施工方案 编制： 复核： 中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺洲互通立交工程（增加项目）项目经理部 2012 年 2 月 目目 录录 第一章第一章 编制依据编制依据 2 第二章第二章 工程概况工程概况 3 2.1 工程简介3 2.2 工期进度安排5 2.3 施工条件5 2.3.1地形、地貌5 2.3.2水文条件8 2.3.3 气象条件.9 2.3.4 桥位基础总体平面布置图9 第三章第三章 施工方法施工方法.11 3.1钢板桩围堰施工工艺11 3.1.1钢板桩施工流程.11 3.1.2施工准备.12 3.1.3钢板桩设计.12 3.1.4钢板桩围堰施工.25 3.1.5钢板桩围堰拆除.26 3.1.6钢板桩的施工中遇到的问题及处理.26 3.1.7围堰挡水效果.27 3.1.8变形观测.27 3.1.9承台基坑开挖前施工准备.27 3.1.10承台基础开挖.27 3.1.11桩基垫层施工.27 3.1.12桩头处理.28 3.1.13桩基检测.28 3.2钢筋工程28 3.3模板工程28 3.4 砼施工及养护.29 3.5承台检测验收29 3.6 基坑回填及钢板桩围堰拆除.30 第四章第四章 质量保证措施质量保证措施.31 第五章第五章 安全环保措施安全环保措施.33 5.1安全措施33 5.2环保措施34 5.2.1建立环境保护管理体系.34 5.2.2 废气、废物、废渣、废泥（泥）等控制措施.35 第一章第一章 编制依据编制依据 1. 福州市南台大道南段螺洲立交工程施工图 2. 福州市南台大道南段螺洲立交工程地质勘察报告 3. 福州市南台大道南段螺洲立交工程施工合同及招标文件 4. 市政公用工程质量检验评定标准汇编 5. 城市建设标准强制性条文 6. 公路桥涵施工技术规范（jtj041-2000） 7. 公路工程施工安全技术规程（jtj076-95） 8. 城市桥梁工程施工与质量验收规范（cjj2-2008） 9. 混凝土结构工程施工及验收规范（gb50204-2002） 10.建设工程文件归档整理规范（gb/t50328-2001） 11.工程测量规范（gb500262007） 12.市政桥梁工程质量检验评定标准（cjj2-90） 13.公路桥涵地基与基础设计规范(jtgd63-2007) 14. 项目相关单位批准的有关文件等 15. 现场踏勘的实际地质地形情况 第二章第二章 工程概况工程概况 2.12.1 工程简介工程简介 螺洲立交工程为一座互通立交，它是连接南端螺洲大桥与三环路的大型枢纽工程， 为福州市出行的“南大门”；桥梁部分除主线桥外，另还有 8 条匝道桥，共计 7.8 公里； 道路部分，6 条辅道及桥梁基础共有挖方 32 万方，道路填方 28 万方，另有 6 座跨越河道 的中小桥；除了这些土建工程内容，电力、排水、交安等设施也均在本合同段内。 桥梁上部结构为预应力混凝土连续箱梁，下部结构桥墩采用椭圆花瓶墩和椭圆柱式 墩，基础采用钻孔灌注桩。主线桥标准桥面宽度为 25.5 米，匝道桥桥面宽度为 8.5 米或 9.5 米。 本项目地处水域较多地段，共有 18 个承台位于水域中。据踏勘的现场实际地形、水 文等资料，结合项目成本等因素，水域部分工程拟采用以下几种施工工艺：1.搭建水上 钻桩平台及栈桥；2.编织袋围堰施工；3.土石抛填施工。在此基础上，逐步进行后续各 项工程施工。 全桥水域中承台的基本情况见 表 2-1：水域中承台统计表及图 2-1：承台一般构 造图 表 2-1：承台尺寸统计表 承台尺寸 序号墩号 宽（m）长（m）高（m） 承台顶面标高 （m） 地面标 高(m) 承台底标 高（m） 1a62.35.822.12.60.1 2a72.35.822.12.60.1 3b02.56.521.82.3-0.2 4b12.35.822.12.60.1 5d53.682.52.12.60.1 6e142.56.522.12.60.1 7e282.56.522.12.60.1 8e292.56.522.12.60.1 9h122.56.521.82.3-0.2 10h272.55.823.163.661.16 11h282.56.521.82.3-0.2 12zl1112.2986.52-0.52.6-0.25 13zr119.60331.84.42.62.6 14zl1237.82.32.12.6-0.2 15zr1213.076.522.12.60.1 16zl272.56.52.32.12.6-0.2 17zr272.56.52.32.12.6-0.2 18zl282.56.52.32.12.6-0.2 图 2-1 承台一般构造图（单位：cm） 承台钢筋采用 25、20、16、12、10，承台混凝土采用 c30。各桥承台钢 筋和混凝土用量见下表： 表2-2 各桥承台工程量表 钢筋重量(kg)砼量(m3) 墩号 2520161210c30 主线桥左 15320.663553.357011.234975.46623.27235.21 主线桥右 8681.415538.66336.153719.14618.48202.55 a 匝道 4637.061348.261969.8653.36 b 匝道 5057.931496.032151.1359.18 d 匝道 4766.991364.872331.4172 e 匝道 8218.22384.73498.697.5 h 匝道 7797.332263.933317.3391.68 合计(钢筋 以吨计) 54.489.0922.2121.961.24811.48 2.22.2 工期进度安排工期进度安排 水域中桩基施工完毕后抓紧进行钢板桩围堰的施工，每个钢板桩围堰施工不超过 15 天，然后进行后续承台施工，一个承台施工不超过 15 天。 2.32.3 施工条件施工条件 2.2.3 3.1.1 地形、地貌地形、地貌 拟建场区位于福州市仓山区南台岛螺洲镇鳌山村，地处闽江冲积平原下游。场地为 民宅、菜地、果园、河浦等，地形相对平坦，起伏不大，地面罗零高程约在 4.807.50m 之间，河浦地面罗零高程约在 04.50m 之间，f 匝道东南为丘陵剥蚀丘及其延伸坡地，主 要为冲淤积，冲洪积平原地貌。场地上覆乌龙江古河道冲洪积、河海相冲、淤积层，下 伏基岩。 根据钻探揭露，拟建螺州立交工程场地岩土层的分布及其特征自上而下分述如下： （1）-1 素填土:灰黄，稍湿，松散，主要由以粘性土为主，或以粗中砂为主，厚 度约 0.405.40m。 （2）-2 杂填土：灰黄，松散稍密，稍湿，以粘性土为主，含碎石块、碎砖块等 建筑垃圾。厚度约 0.35.6m。 （3）-3 耕土：灰色，松散，湿，含植物根茎等，厚 0.30.8m。 （4）粘土:灰黄色，可塑为主，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反映，干 强度中等，韧性中等，粘性一般，本层大部分钻孔分布，层厚 0.53.3m。 （5）淤泥：灰色，深灰色，流塑状，饱和，含腐植质，部分地段含少量粉细砂， 具腐臭味，摇振反应慢，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等，局部相变为淤泥质 土。本层局部钻孔缺失，层厚为 0.827.2m。 （6）-1 粉质粘土：灰黄色，可塑，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反映， 干强度中等，韧性中等，粘性一般，局部相变为粘土，本层部分钻孔分布，揭示厚度 1.815.2m。 （7）-2（含泥）细中砂：浅灰色，浅灰白，饱和，松散-稍密。主要成份以中、 细粒石英砂为主，含少量粗粒石英砂，部分地段含少量泥质，磨圆度较差，级配较差， 现场 标准贯入试验测试击数 n=6.042.0，统计平均击数=16.2。本层部分钻孔分布，厚度n 3.428.9m。 （8）淤泥质土：灰色，软塑状，饱和，含腐植质，具腐臭味，摇振反应慢，捻面较 光滑，有光泽，干强度及韧性中等，局部相变为淤泥。本层部分钻孔分布，层厚为 1.414.0m。 （9）-1 粘土：灰黄色，硬塑，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反映，干强 度中等，韧性中等，粘性一般，局部相变为粉质粘土，本层少量钻孔分布，揭示厚度 1.416.6m。 （10）-2 中砂：浅灰色，浅灰白，饱和，稍密-中密。主要成份以中、粗粒石英砂 为主，含少量细粒石英砂，部分地段含少量泥质，磨圆度较差，级配较差，现场标准贯 入试验测试击数 n=8.039.0，统计平均击数=21.8。本层部分钻孔分布，厚度n 1.333.8m。 （11）卵石：稍密中密，湿，卵石含量约在 4045左右，部分地段相变为圆 砾，卵石一般粒径 24cm，呈次圆次棱状，母岩为中微风化花岗岩及凝灰岩类岩石， 充填物主要为砾、粗、中粒石英砂及少量泥质，级配较好。现场动力触探试验测试击数 n63.5=7.029.0，统计平均击数=17.0。本层零星分布，厚度 0.911.7m。n （12）淤泥：灰色，流塑-软塑状，饱和，含腐植质，具腐臭味，摇振反映慢，捻 面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等，局部相变为淤泥质土。本层零星分布，层厚为 1.214.2m。 （13）-1 粘土：灰黄色，硬塑为主，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反应， 干强度及韧性中等，本层零星分布，层厚 1.914.0m。 （14）-2 粗中砂：浅灰色，浅灰白，饱和，中密-密实。主要成份以中、细粒石英 砂为主，含少量粗粒石英砂，部分地段含少量砾卵石，磨圆度较一般，级配较差，现场 标准贯入试验测试击数 n=17.042.0，统计平均击数=31.4，含砾卵石段现场动力触探n 试验测试击数=15.033.0，统计平均击数=23.0。本层零星分布，厚度 .563 nn 1.911.2m。 （15）卵石：灰，稍密-密实，湿，卵石含量约在 55%65%左右，卵石一般粒径 3- 5cm，少量大于 10cm，顶部粗、砾砂含量较高，呈次圆-次棱状，母岩为中-微风化花岗岩 及凝灰岩类岩石，充填物主要为砾、粗、中粒石英砂及少量泥质，级配较好。现场动力 触探试验测试击数=7.060.0，统计平均击数=36.0。仅个别钻孔分布，q3-2、q4- .563 nn 2 钻孔未揭穿，揭露厚度 1.822.0m。 （16）-1 粗砂：浅灰黄，浅灰白，饱和，密实，主要成份以中、粗粒石英砂，含 少量砾卵石，磨圆度较好，级配一般，为卵石中夹层，现场标准贯入试验测试击数 n=30.041.0，统计平均击数=36.0。仅个别钻孔分布，厚度 2.66.7m。 n （17）残积粘性土：褐黄色，可塑为主，很湿，为花岗岩（花岗片麻岩）风化残 积形成，不均匀，含有砂砾，具有遇水易软化性，局部地段相变为残积砂质粘性土，在 e26 钻孔 33.837.29m 处夹有碎块状强风化花岗岩，现场标准贯入试验测试击数 n=19.035.0，统计平均击数=24.5.本层在零星分布，厚度 1.07.3m。 n （18）-1 砂土状强风化花岗岩：浅灰色，硬，具原岩结构，岩芯破碎，呈砂土状， 用手可掰断，大部分矿物已明显风化，风化裂隙发育，无法取出较完整岩芯。岩性主要 为花岗岩，局部为花岗片麻岩。现场 n 标贯测试击数大于 50 击。岩石坚硬程度属软岩， 岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级属 v 类，本层大部分钻孔分布，厚度 0.541.5m，在 a6、a7、e21、e23、z18、z19-2 段含有碎块状强风化花岗岩残留体，在 e25 段含有中风化花岗岩残留体，具体分布位置及厚度详见工程地质坡面图。 （19）-2 碎块状强风化花岗岩：浅灰色，硬，具原岩结构，岩芯破碎，呈碎块状， 用手可掰断，大部分矿物已明显风化，风化裂隙发育，无法取出较完整岩芯。岩性主要 为花岗岩，局部为花岗片麻岩。合金钻头可钻进岩石坚硬程度属较硬岩，岩体完整程度 属破碎，岩体基本质量等级属类。本层大部分钻孔有分布，q3-2、q4-2 钻孔为揭露， e22、f7、g3 钻孔未揭穿，厚度 0.640.4m。在 g1、g2、g3 段含有中风化花岗岩残留体， 具体分布位置及厚度详见工程地质剖面图。 （20）中-微风化花岗岩：浅灰，坚硬，岩芯呈短柱状，锤击声脆，不易击碎，可见 一些风化裂隙。岩性主要为花岗岩，局部为花岗片麻岩。岩石坚硬程度分类属较硬坚硬 岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级属类。本层仅 q3-2、q4- 2、e22、f7、g3 钻孔未揭露，均未揭穿，控制厚度 3.08.0m。 根据上诉地层情况来看，该场地地层在水平及垂直向变化均较大，均匀性较差，属 于不均与地基，各土层分布规律及相互间关系详见工程地质剖面图。剖面图上给出的标 贯击数均为现场实测值（未经杆长修正）。根据本次勘察揭示，基岩内未发现有临空面、 洞穴、破碎岩体及软弱夹层存在。 2.3.22.3.2 水文条件水文条件 (1）水文条件 螺洲立交工程位于帝封江、乌龙江、白湖港河的交汇处，主要灾害性天气为台风和 短时间强降雨。桥址区最大河宽约 60m，涨落潮时水流缓慢，河床较稳定，有淤积，最大 水深约 3.5m，最大流量约 50m3/s，历年最高洪水位约在罗零高程 6.5m。现有河浦最高潮 水位标高约在 4.5m，最低潮水位标高约在 2.6m，年变化幅约 23m。 （2）地下水类型及埋藏条件 场地地下水类型为浅部填土中上层滞水，砂土及卵石层层中的孔隙承压水（局部为 潜水）以及不同风化程度岩层中的孔隙-裂隙承压水。 a.上层滞水：主要赋存于填土中，水量较少，受大气降水及地表水渗流影响。 勘察期测得地下水埋深 0-1.8m，水位变化于罗零高程 3.80-6.80m 之间，水量 稀少。经调查，年变化幅度约在 2.0m。 b.孔隙承压水（局部为潜水）：主要赋存于-2（含泥）细中砂、-2 中砂、 -2 粗中砂及卵石层中，透水性强，具连通性，主要受侧向及垂直补给，水 量较大。采用套管止水法测得-2（含泥）细中砂孔隙承压水的水位罗零高 程约在 0.622.5m。 c.盐城孔隙-裂隙承压水：赋存于残积粘性土层及以下的强、中-微风化花岗 岩构造裂隙中。由于风化程度不同，风化孔隙裂隙率和连通性差异较大，其 透水性具不均匀性，总体透水性较弱，富水性也较弱。 地下水一般从地势高往地势低排泄，外业钻探结束后，经量测，场地地下水稳定水 位约在罗零高程 3.806.80m，主要为上层滞水，年变化幅度约在 2.0-3.0m 左右，3-5 年 地下水最高水位约为罗零高程 6.50m。 2.3.32.3.3 气象气象条件条件 福州位于东南沿海，介于北纬25202630，东经 11840120之间。 境内地势由西北向东南倾斜，西北部分别为戴云山脉和鹭峰山脉的延伸部分，为中低山 地，东南部为福州盆地和沿海冲积平原。 本地区属亚热带海洋性季风气候，温和湿润、雨量充沛、光热丰富。年平均气温 19.3c 以上，1 月份平均气温 10c 以上，7 月份平均气温 28.7c。年日照时数在 2000 小时以上。每年 56 月为雨季，月最高雨日 18 天，年平均雨天 149 天，多年平均降 雨量 1359.6mm；年最大降雨量 2074.6mm，月最大降雨量 613.1mm，日最大降雨量 170.9mm。历年地面平均风速为 2.7m/s，全年主导风向为静风（c） ，其频率 20.2%，次主 导风向为东南风，频率 14.5%；台风影响发生在 5 月中旬至 11 月中旬，7 月中旬至 9 月 下旬为盛行期，占全年出现次数的 80%，年均 5.4 次，受台风影响平均风速和极大风速均 达 12 级，持续时间分别为 5 小时 23 分和 15 小时 30 分，风向 ne。多年平均气温 19.6 c，历年极端最高气温 39.9c，历年最低气温-1.7c；平均雾日为 22.4 天，最高达 68 天。 2.3.42.3.4 桥位基础总体平面布置图桥位基础总体平面布置图 桥位基础总体平面布置图如图： 南台大道往二环 b 匝 道 b 匝 道 固定墩 固定墩 固定墩 图 2.2.4：桥位基础总体平面布置图 第三章第三章 施工方法施工方法 3.13.1 钢板桩围堰施工工艺钢板桩围堰施工工艺 主线桥及匝道桥部分区域地层易塌，根据实际地层情况，对于部分易塌区域承台可 以采用钢板桩施工,中小桥采用先搭设水上平台再采用钢板桩围堰进行承台的施工，桩顶 标高根据实际地面标高控制，承台经打设钢板桩后，亦为明挖承台，承台侧模采用可周 转侧模，底模采用砼垫层。 3.1.13.1.1 钢板桩施工流程钢板桩施工流程 拔除钢板桩，进入 下一道工序循环 承台基坑开挖 桩头处理及桩基检测 抽水、浇注砼垫层 钢筋绑扎 检查签证 场地整平、放线 钢板桩施打 清理钢板桩 设置内支撑 钢筋加工 原材料检验 混凝土生产、输送 原材料检验，配合比审查. 浇筑承台混凝土 图 3-1 钢板桩施工流程图 3.1.23.1.2 施工准备施工准备 将场地整平、放线后，直接进行钢板桩插打施工。钢板桩围堰施工前必须按程序要 求进行技术交底。 3.1.2.13.1.2.1 机械配置机械配置 本工程拟投入的主要机械设备: 序号设备名称设备型号设备状态单位数量 1 混凝土泵送车良好台 2 2装载机 良好台 1 3 自卸汽车良好台 2 4 挖掘机良好台 1 5 砼罐车良好台 1 6 汽车吊良好台 1 3.1.2.23.1.2.2 人员配置人员配置 本工程拟投入的主要劳动力： 序号工种人数备注 1 副经理 1 2 工程技术人员 2 3 质检员 1 4 安全员 1 5 测量员 4 6 试验员 1 7 施工领班 2 8 普工 8 9 环保员 1 3.1.33.1.3 钢板桩设计钢板桩设计 根据现场实际情况，现采用钢板桩围堰施工的承台分以下几类情况： 1、位于河道内，上部涨潮后有约 3.5m 深的水，下部承台所处地层为淤泥；取承台 底标高为 0m 进行计算： 图 3-2 位于河道内承台钢板桩围堰立面布置示意图 （1）计算依据：根据地质勘探资料,淤泥的容重 =16.31kn/m3，查表，淤泥内摩擦 角为 =10.16，粘聚力 c=11.85kn/m2。 （2）荷载计算：板桩外侧按河床底以上水压力、河床底淤泥层土压力两种情况考虑， 内侧分桩前淤泥层压力和内支撑两种情况考虑，如图3-3所示。 图3-3：钢板桩所受压力示意图 作用在单位延米钢板桩上主动土压力如下： a、3 米处的水压力 pa1=0h1=10*3.5=35kn/m b、3 米以下的主动土压力 按郎金理论，主动土压力系数 ka=tg2(45-/2)= tg2(45-11.85/2)=0.7 0 米处的主动土压力为：pa2= pa1+1h2ka=35+16.31*3*0.7=69.25kn/m -8 米处的主动土压力为：pa3= pa2+1h3ka=69.25+16.31*8*0.7=160.59kn/m c、则总的主动压力为：ea=ea=e1+ e2+ e3+ e4 +e5 =pa1h1/2+(pa2-pa1) h2/2+(pa3-pa2)h3/2+pa1h2+pa2h3 =1134kn/m 如图 3-4 所示： 承台底 h2 h1 h3 淤泥层 水 7.0 承台底 h2 h1 淤泥层 水 7.0 e1 e2 e3 e4 e5 h3 河床底 图 3-4：钢板桩主动压力示意图 作用在单位延米钢板桩上被动土压力如下： 按郎金理论，被动土压力系数 kp=tg2(45+/2)= tg2(45+11.85/2)=1.43 则被动土压力为：ep=1h32kp/2=16.31*82*1.43/2=746kn 由于 eaep，故必须在钢板桩中增加支撑。 考虑到涨潮时围堰内外水位高差较大，故采用双层支撑，支撑中心标高分别为为 3m、6m。 对承台（长 2.5m宽 6.5m高 2.5m）钢板桩围堰内部支撑分析（如图 3-5）。 a.标高为 6.5m 的支撑，杆件 3 受力最大。 杆件1 杆件2 杆件3 图 3-5：钢板桩围堰支撑示意图 杆件 3 轴心受压，则：l=（3+3.5）/2=3.25m；h1=(h1+h2/3)=0+3.5/2=1.75m f=h1/2*h1*l=(10*1.75)/2*1.75*3.25=49.8kn 合力为 f合=f/sin=49.8*3.16=157.4kn 选取支撑材料为工字钢 i30a，a=61.254cm-2，ix=8950cm-4 = f合/a=157.4*103/(61.254*10-4)=25.7mpaep，故必须在钢板桩中增加支撑。 支撑中心标高为 2m。 对承台（长 2.5m宽 6.5m高 2.5m）钢板桩围堰内部支撑分析（如图 3-9），杆件 3 受力最大。 杆件1 杆件2 杆件3 图 3-9：钢板桩围堰支撑示意图 杆件 3 轴心受压，则：l=（3+3.5）/2=3.25m；h=(h1+h2/2)=2+2/2=3m f1=1h/2*h*l=(16.31*2)/2*2*3.25=106kn f2=0h/2*h*l=(10*2)/2*2*3.25=64kn f=f1+f2=170kn 合力为 f合=f/sin=170*3.16=537.2kn 选取支撑材料为工字钢 i30a，a=61.254cm-2，ix=8950cm-4 = f合/a=537.2*103/(61.254*10-4)=87.7mpaep，故必须在钢板桩中增加支撑。 支撑中心标高为 2m。 对承台（长 2.5m宽 6.5m高 2.5m）钢板桩围堰内部支撑分析（如图 6），杆件 3 受力最大。 杆件 3 轴心受压，则：l=（3+3.5）/2=3.25m；h=(h1+h2/2)=2+2/2=3m f1=1h/2*h*l=(19.32*2)/2*2*3.25=125.6kn f2=0h/2*h*l=(10*2)/2*2*3.25=64kn f=f1+f2=190kn 合力为 f合=f/sin=190*3.16=600.4kn 选取支撑材料为工字钢 i30a，a=61.254cm-2，ix=8950cm-4 = f合/a=600.4*103/(61.254*10-4)=98mpa =215mpa 杆件 3 满足要求。 杆件 1 产生的挠度最大： q=f/l=190/3.25=58.5kn/m l=3.5m 则 f=5ql4/(384ei)=5*58.5*3.54*103/(384*210*109*8950*10-8)=6.1mmf =l/250=14mm 满足要求。 由于在围堰中增加有支撑，故不需验算单根钢板桩的竖向抗弯性能。 3、特殊尺寸的承台钢板桩围堰支撑验算（5.6m*2.3m*2m 的承台由于与 6.5m*2.5m*2.3m 的尺寸相差不大，按后者支撑形式增加支撑） （1）尺寸为 9.603m*3m*1.8m 的承台(7.8*3m*2.3m) 由于在河道中，故按情况 1 进行验算。 a、标高为 6.5m 的支撑 杆件 3 受力最大。 杆件1 杆件2 杆件3 图 3-10：钢板桩围堰支撑示意图 杆件 3 轴心受压，则：l=（4+4.6）/2=4.3m；h1=(h1+h2/3)=0+3.5/2=1.75m f=h1/2*h1*l=(10*1.75)/2*1.75*4.3=65.8kn 合力为 f合=f/sin=65.8*2.848=187.4kn 选取支撑材料为工字钢 i30a，a=61.254cm-2，ix=8950cm-4 = f合/a=187.4*103/(61.254*10-4)=30.6mpa =215mpa 杆件 3 满足要求。 杆件 1 产生的挠度最大： q=f/l=65.8/4.3=15.3kn/m l=4.6m 则 f=5ql4/(384ei)=5*15.3*4.64*103/(384*210*10-9*8950*10-8)=3.6mmf =l/250=18.4mm 满足要求。 b、标高为 3m 的支撑： 杆件 3 受轴心压力最大。 杆件1 杆件2 杆件3 图 3-11：钢板桩围堰支撑示意图 杆件 3 轴心受压，则：l=（4.1+4.4）/2=4.25m；h2=(h1+h2/3)=3.5/2+3/2=3.25m f=（0h2h2 +1h1h1/4） /2 *l =(16.31*1.75*1.75+10*3.25*3.25)/2*4.25=330.6kn 合力为 f合=f/sin=330.6*2.91=962kn 选取支撑材料为工字钢 i30a，a=61.25cm-2，ix=8950cm-4 = f合/a=962*103/(61.25*10-4)=157.1mpa =215mpa 杆件 3 满足要求。 杆件 1 产生的挠度最大： q=f/l=330.6/4.25=77.8kn/m l=4.6m 则 f=5ql4/(384ei)=5*77.8*3.54*103/(384*210*109*8950*10-8)=8.1mmf =l/250=17mm 满足要求。 由于在围堰中增加有支撑，故不需验算单根钢板桩的竖向抗弯性能。 （2）尺寸为 13.07m*6.5m*2m 的承台(12.298m*6.5m*2m) 由于在河道中，故按情况 1 进行验算。 标高为 3 米的支撑（由上述计算可知，标高为 6.5 米的支撑受力很小，故在此省去） ： 杆件 3 受轴心压力最大。 杆件1 杆件3 杆件2 图 3-12：钢板桩围堰支撑示意图 杆件 3 轴心受压，则：l=（5+6.1）/2=5.55m；h2=(h1+h2/3)=3.5/2+3/2=3.25m f=（0h2h2 +1h1h1/4） /2 *l =(16.31*1.75*1.75+10*3.25*3.25)/2*5.55=431.7kn 合力为 f合=f/sin=431.7*2.7=1165.6kn 选取支撑材料为工字钢 i30a，a=61.25cm-2，ix=8950cm-4 = f合/a=1165*103/(61.25*10-4)=190mpa =215mpa 杆件 3 满足要求。 杆件 1 产生的挠度最大： q=f/l=431.7/5.55=77.8kn/m l=4.6m 则 f=5ql4/(384ei)=5*77.8*3.54*103/(384*210*109*8950*10-8)=8.1mmf =l/250=17mm 满足要求。 由于在围堰中增加有支撑，故不需验算单根钢板桩的竖向抗弯性能。 4、围堰内坑底涌砂安全检算 如图3-5-a所示，土层按均质土层计算，其中h =3.5m、h1=8.5m、h2=4.5m、g=2.75g/cm3、安全系数取1.4: ksiw=1.43.5/（8.5+4.5)=0.38 b=b=(g-1)(1-n)=(2.65-1)(1-0.6)=0.66 0.380.66 满足要求。 淤泥质土： 土层按均质土层计算，其中h=6.5m、h1=11m、h2=8m、g=2.75g/cm3、安全系数取 1.4: ksiw=1.43.5/(8.5+4.5)=0.38 b=b=(g-1)(1-n)=(2.65-1)(1-0.83)=0.97 0.380.97 满足要求。 3.1.43.1.4 钢板桩围堰施工钢板桩围堰施工 (1)钢板桩 新钢板桩验收时,应备有出厂合格证。机械性能和尺寸符合规范要求。经整修或焊接 后的钢板桩，应用同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。验收或整修后的钢板桩，应分 类、编号、登记存放。锁口内不得积水。钢板桩接长应以等强度焊接。 （2）钢板桩的运输 对于处理好的钢板桩，在堆存、搬运起吊时，不得损坏锁口和由于自重而引起变形。 钢板桩采用汽车或船只运输。 (3)钢板桩清理 钢板桩运到工地后，需进行清理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对 缺陷部位加以整修。 锁口检查的方法：用一块长约 2 米的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型 号的钢板桩作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁 口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。 为确保每片钢板桩的两侧锁口平行，同时尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格 内。需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度， 使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于 1cm 为宜。对于肉眼看到的局部 变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。 对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施， 以确保正常使用。 锁口润滑及防渗措施。对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利 插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积 配合比为黄油：干膨润土：干锯沫5：5：3。 （4）钢板桩的插打 考虑到起吊设备和振动设备等因素，钢板桩围堰采用逐片插打。 钢板桩插打应符合下列规定： 插打前，在锁口内应涂抹防水混合料，组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。 插打顺序应按施工工艺或设计图纸进行。 插打时必须有可靠的导向设备。宜先将全部钢板桩逐根插打稳定，然后依次打到 设计高程。 开始插打的几根钢板桩，应检查其平面位置和垂直度，当发现倾斜时，应即予纠 正。 当吊桩起重设备高度不够时，可改变吊点位置，但不低于桩顶以下 1/3 桩长。 钢板桩可用锤击、震动或辅以射水等方法下沉。但在黏土中，不宜使用射水。锤 击时应使用桩帽。 钢板桩因倾斜无法合龙时，应使用特制楔形钢板桩，楔形的上下宽度之差不得超 过桩长的 2%。 钢板桩相邻接头应上下错开不小于 2m。 当同一围堰内，使用不同类型的钢板桩时，应将两种不同类型钢板桩的各一半拼 接成异型钢板桩。 (5) 硬化基层 采用水泵把围堰内的水抽除。 抽水后浇注混凝土硬化基底，凿桩头，进行承台、墩身施工。 3.1.53.1.5 钢板桩围堰拆除钢板桩围堰拆除 在拆除工作采用振拔锤配吊车进行施工。拆除过程必须时刻注意施工安全。 钢板桩拔除方法：先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动 1min2min，使钢板桩周围的 土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负 荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨， 如此反复可将桩拔出来。 3.1.63.1.6 钢板桩的施工中遇到的问题及处理钢板桩的施工中遇到的问题及处理 由于地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决： （1）打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够， 则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。 （2）钢板桩在淤泥质地段挤进过程中受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压 作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上 拔 l.0m2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石等障碍物被振碎或 使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。 （3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异型桩来纠正，异型桩一般为上宽下窄和宽 度大于或小于标准宽度的板桩，异型桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小 时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。 （4）由于淤泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的 数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。 3.1.73.1.7 围堰挡水效果围堰挡水效果 基坑抽水时，在抽水的同时施行适当的堵漏措施，当水基本抽完只有一台小水泵在 抽水时，可清楚观察到围堰挡水止水效果：钢板桩围堰内表面基本没有漏水，只有少数 较残旧的钢板桩由于接头不紧密导致一些漏水；基坑内也没有出现渗漏、管涌等现象。 说明钢板桩围堰是成功的。 3.1.83.1.8 变形观测变形观测 在钢板桩围堰挡水期间，我们定期对钢板桩顶的位移进行观测，发现桩顶向基坑内 的偏移量稳定在 2cm 以内，说明堰体是稳定的。 3.1.93.1.9 承台基坑开挖前施工准备承台基坑开挖前施工准备 桩基浇注完成后，及时处理掉桩头的浮浆，将桩头砼凿除至设计标高上 20cm。待砼 达到设计强度时，凿除砼至设计标高，凿除时应确保桩头完整，保证桩头质量，经检验 合格后方可进行下一步施工。 3.1.103.1.10 承台基础开挖承台基础开挖 承台基坑采用机械结合人工开挖，根据地下水情况和土质情况，采用明排排水。 承台基坑底部浇 10cm 的 c15 素砼垫层，待垫层强度达到要求时进行桩头处理，超高 的桩头凿除至设计高程并凿毛。 采用机械配合人工直接开挖基坑至承台底，机械开挖时，派专人负责标高控制工作， 严禁开挖深度超过图纸设计标高而扰动地基，严禁开挖时影响桩基。 3.1.113.1.11 桩基垫层施工桩基垫层施工 承台基坑开挖完成后进行垫层砼施工，垫层浇筑前人工对底面进行清理与整平。 3.1.123.1.12 桩头处理桩头处理 基坑开挖完成后进行桩头处理。钻孔桩采取人工使用风镐凿除桩顶多余混凝土至设 计标高，直至露出新鲜混凝土及石子为止。 3.1.133.1.13 桩基检测桩基检测 钻孔桩桩基检测在承台开挖后完成。桩基检测合格后才允许进行承台施工。 3.23.2 钢筋工程钢筋工程 常规绑扎承台以及墩身的预埋钢筋，并严格按图纸和规范进行施工。施工过程中注 意以下几点： (1) 钢筋宜堆置在棚内，露天堆置时，应垫高并加遮盖，并按不同钢种、等级、牌 号、规格及生产厂家分披验收，分别堆存，不得混杂，而且应设立识别标志。钢筋应具 有出厂质量保证书和试验报验单，对不同型号的钢筋均应抽取试样做力学性能试验。 (2) 钢筋的表面应洁净，使用前应将表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应 平直，无局部弯折。钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计及规范要求。 (3) 钢筋主筋采用搭接电弧焊，接头双面焊缝的长度不应小于 5d，单面焊缝的长度 不应小于 10d（d 为钢筋直径） 。钢筋焊接前，必须根据施工条件试焊，合格后方可正式 施焊。 (4)主筋上每隔一米设置垫块，以保证钢筋骨架的砼保护层厚度。 3.33.3 模板工程模板工程 模板一般采用组合钢模，在工期等特殊情况下可适当采用木模。 模板设计：保证模板的通用性，提高模板的周转使用次数。 模板安装：模板间接缝贴双面胶带，要求胶带边缘与面板齐平。模板用吊车吊装， 人工就位，再用撬棍进行微调。模板底口与垫层空隙调制水泥砂浆堵塞。在冷却水管、 拉杆穿出位置，用胶皮封堵严密，防止漏浆。 表 3-1 模板支架的质量检验 序号项目允许偏差（mm）检验方法 1 轴线位置 15 尺量每边不少于 2 处 2 表面平整度 5 2m 靠尺和塞尺不少于 3 处 3 高程 20 测量 4 两模板内侧宽度 +10 -5 尺量不少于 3 处 5 相邻两板表面高低差 2 尺量 3.43.4 砼施工及养护砼施工及养护 （1）承砼标号 c30，通过砼运输车直接将砼运至现场，严格控制砼坍落度。浇筑砼 前，全部模板和钢筋应清刷干净，检查模板、支架、钢筋和预埋件的正确性，经监理工 程师验收后浇筑砼。 （2）浇筑时，在整个平面范围水平分层浇筑，每层浇筑厚度 3040cm 左右。振捣 由专人负责，严格掌握振捣时间和间距，避免过振或漏振。使用 50 型插入式振捣器振捣， 插入式振动器快插慢拔。插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均 匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的 1.5 倍（一般为 300400mm） 。振捣上一层 时插入下层混凝土面 50mm，以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动 器的平板覆盖已振实部分边缘。 （3）当相对湿度小、风速大、阳光强烈时，对于大体积砼浇筑后上表面应立即用塑 料薄膜覆盖，防止水分蒸发，待抹面时卷起薄膜并再次覆盖，至终凝后撤除薄膜并立即 进行保湿或蓄水养护。为避免温度裂缝，大体积砼拆模时砼表面与内部最高温度之差应 小于 20，拆除模板的砼表面应加强保温、保湿养护。 3.53.5 承台检测验收承台检测验收 （1）质量检验标准砼表面平整，密实无蜂窝麻面现象，砼强度合格。 （2）检查方法与频率 表三 承台检测项目表 序 号 检 查 项 目 规定值或允许偏 差 检查方法和频率 1混凝土强度（mpa）在合格标准内按 jtj071-98 附录 d 检查 2断面尺寸（mm）20用尺量 3 处断面 3垂直度或斜度（mm）0.3%h 且20用垂线或经纬仪测量 2 点 4顶面高程（mm）10用经纬仪测量 3 处 5轴线偏差（mm）10用经纬仪检查，纵、横各 2 处 6大面积平整度（mm）5用 2m 直尺检测 7预埋件位置（mm）10用尺量 3.63.6 基坑回填基坑回填及钢板桩围堰拆除及钢板桩围堰拆除 待基础模板拆除后，报监理工程师检查验收，得到监理工程师同意后组织力量进行 回填。回填材料按设计要求，应分层回填并夯实，密实度满足标准要求。回填至与围堰 外土层齐平，然后按 3.1.5 进行钢板桩围堰的拆除。 第四章第四章 质量保证措施质量保证措施 （1）加强质量管理意识，做到人人讲质量，质量就是生命。 （2）认真审阅设计图纸及技术规范，每项工程每道工艺在施工前均做好技术交底工 作，交底人和接受人必须签字认可，使工程质量的第一个关口具备可追述性，使每位施 工人员都能严格按照设计图纸、技术规范和现场监理要求施工。 （3）建立健全各项质量管理制度，保证“三级检查”和“监理旁站、验查”制度的 全面落实。推行全面质量管理，成立 qc 小组，落实我公司质量体系文件，控制并保证施 工中环节的要素处于质量受控状态。签定质量责任书，推行质量终身责任制。 （4）质量保证措施 1）模板、支架 模板、支架具有足够的强度、刚度和稳定性； 使用定型钢模板，板面平整，接缝严密，施工操作方便，拆装容易，确保混凝土 表面光洁； 拆除后的模板、支架进行清理、整修、堆放整齐，并涂刷脱模剂，以便再次使用。 2）钢筋 钢筋材质符合国标要求； 钢筋加工制作符合设计和规范要求； 钢筋按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，不得混淆，且设立标 志，以便检查和使用。 钢筋存储在高于地面的平台、垫木或其他支承物上，尽量保持它不受机械损伤和 不暴露在可使钢筋生锈的环境中。 受力钢筋其接头采用焊接接头。 钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，合格后正式施焊。焊工有上岗合格证。 钢筋搭接处，在接头部分的中心和两端用铁丝扎牢。 钢筋绑扎搭接长度及接头位置应符合混凝土结构工程施工及验收规范 gb502042002 的规定。 钢筋应按图纸所示的位置准确地进行安装，用定位钢筋将钢筋牢靠地固定好，使 其在浇筑过程中不致移位。 在浇筑砼以前，钢筋安装、检查好，如实填写质量检验表，并经监工程师检查批准 后才能浇筑砼。 3）混凝土 混凝土配合比由砼拌和站试验室配制； 混凝土采用分层浇筑； 按规范要求制作混凝土试件，并做好保管、养护工作，填写施工记录。 所用水泥、外加剂、砂、石等原材料使用前有质保书并按规定抽样试验。不合格 材料不准使用，砼严格按配比施工，不得随意更改。 施工过程中经常检查砼的和易性和坍落度，现场试块设专人取样，每台班试块不 少于两组，并按规定制作、养护及试验。 砼浇筑尽量安排在温度较高的白天进行，确保砼施工质量。 第五章第五章 安全环保措施安全环保措施 5.15.1 安全措施安全措施 1)施工人员着装统一。 2）施工人员上岗操作一律配戴安全帽，特殊工种要经过专业培训并持证上岗。 3）外来务工人员登记名册和工地施工人员登记记录齐全。 4）机械安全管理措施：设备管理人员不得擅自离岗，同时要经常检查各种施工机械 的状态，保证施工机械不带病作业，所有施工机具设备均应定期检查并有安全员的签字 记录。 5）做到工前讲安全，工间查安全，工后评安全，使安全工作善始善终地贯穿于整个 施工生产过程。 6）主要仓库、工棚、生活区都要配备足够的灭火设备，并经常检查，以防火灾。 7）安全用电措施：现场电工人员不准离开岗位，并经常检查用电设施是否安全，做 到专人专管，无证人员不准操作，保证施工用电安全。经常检查施工临时用电 tns 接 零保护系统。 8）施工安全员加强工作责任心，深入跟班作业及监督检查，杜绝一切事故的发生， 确保施工安全。 9）实行定期定全生产检查，各施工队每旬至少一次，班组每天上岗检查。对检查出 的不安全因素和隐患应立即整改，一时整改不了的要限期整改，整改不力者要挂黄牌警 告。 10）配备安全员。 11）安全标志 （1）在现场周围配备、设立并维修必要的标志牌，为施工人员和公众提供安全和方 便。 （2）标志牌包括 a、警告与危险标志； b、安全与控制