41#_42墩水中墩基础钢板桩施工方案及检算.docx

中铁十局集团湄洲湾南岸铁路支线项目经理部新建湄洲湾南岸铁路支线辋川特大桥41#、42#墩钢板桩围堰专项施工方案编 制： 复 核： 批 准： 中铁十局集团有限公司湄洲湾南岸铁路支线项目经理部二一三年八月目 录一、编制依据1二、工程概况1三、地质资料1四、施工方案2五、施工组织及机械设备投入5六、技术保证措施5七、施工监测措施6八、质量保证措施7九、安 全 措 施7十、施工应急预案：9十一、附图：15辋川特大桥41#、42#墩钢板桩围堰专项施工方案一、编制依据1、新建铁路湄洲湾南岸铁路支线辋川特大桥设计文件。2、国家、中铁总、福建省现行的有关法律、法规。3、国家、中铁总现行的设计、施工规范、验收标准、安全规程、定型图、标准图等各项技术标4、本地区自然环境、气候条件和资源条件5、中铁总现行桥涵施工技术指南及验收标准6、本项目工程设计文件资料及现场勘察情况7、我单位现有机械设备状况及总体施工能力二、工程概况本桥位于福建省泉州市泉港区境内湄洲湾南岸滨海地段,桥梁主要跨越盐田、海产品养殖场、海沟及而滨海滩涂地而设置，全长2516.01m，设计中心里程dk21+033.328，桥梁设计范围：dk19+776.258dk22+292.268，桥梁1#15#墩、22#29#墩，31#34#墩处于盐田作业区，16#21#墩处于盐田蓄水区，与外海联通且常水位深约5m，35#42#墩位于海沟及滩涂地，57#64#墩处于海产品养殖场,43#-56#墩、65#墩-77#墩位于旱地及农田范围内。本次施工钢板桩围堰位于辋川海湾内，靠近海湾海沟左侧，41#墩钢栈桥桥址处。三、地质资料1、工程地质条件海沟及滩涂地联通外海，有潮汐影响，水位变化较大，海沟处最大水深7.6m,且该处有少量船只通航。 其底表层淤泥 厚2.6 m6.0m 流塑 0=40kpa。 下伏中砂 厚0 m12.5m （松散稍密） 0=120kpa 粗砂 厚0 m5m （松散稍密） 0=190kpa。2、水文地质特征及评价最大潮水位标高为4.8m，施工栈桥顶面标高为5.0m，河床底部标高为-1.2m，承台底标高-4.5m，一般冲刷线标高-5.5，局部冲刷线标高-10.9m，流速2.52m/s，承台尺寸为7.4m5.4m2.0m， 钻孔桩为6根1.0m。河床地质为：淤泥，基本承载力为40kpa；全风化花岗岩，基本承载力为180kpa；强风化花岗岩，基本承载力为500kpa。四、施工方案41#、42#墩采用钢板桩围堰开挖的施工方案。1、钢板桩设计方案、钢板桩尺寸由于承台埋置在河床以下，且施工最高水位深10米左右，所以41#、42#承台开挖拟设计钢板桩围堰尺寸为：41#、42#墩承台尺寸为5.4m7.4m2.0m 41#、42#墩钢板桩围堰尺寸为7.4m9.4m30.0m。、钢板桩结构设计41#、42#墩均位于海湾内，桩基采用刚栈桥钻孔平台施工，承台采用插打钢板桩围堰开挖。钢板桩采用拉森sp-型。钢板桩为30m长拉森sp-iv型，钢材材质为q295bz或sy295，抗拉刚度大于390mpa，每米的抗弯截面模量，钢板桩围堰锁口尺寸9.47.4m，采用五道围囹和内支撑，第一道围囹采用i40a工字钢及内支撑采用52910mm螺旋焊接钢管，第二、三道围囹采用双拼i40a工字钢及内支撑采用52910mm螺旋焊接钢管，第四、五道围囹和内支撑采用三根i40a工字钢和82010mm螺旋焊接钢管。围堰内采用水下封底（一是可以作为一道支撑，二是可以给承台施工提供干净的工作环境），封底砼标号c20，封底砼厚度为2.0m（有效厚度考虑1.5m），底面标高为-8.5m。在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内泥面的下降按“先支撑后挖泥，分层支撑分层挖泥”的原则进行。具体支撑顺序如下：在施工最低潮水位时进行加固前两道围囹，挖泥至第三层支撑处以下40cm加第三层围囹及内撑挖泥至第四层支撑处以下40cm加第四层围囹及内撑挖泥至第五层支撑处以下40cm加第五层围囹及内撑挖泥至水下封底混凝土底标高水下灌注封底混凝土。、钢板桩围堰设计计算附后钢板桩围堰计算书3、钢板桩施工工艺、用dz60kw90kw震动锤沿导向架插打钢板桩，钢板桩采用30m钢板桩，需要现场焊接接长插打过程中（为增加锁口的防水性能，钢板桩在插打前要在锁口缝内填塞混合油膏，即黄土：锯末：黄油：沥青1：1：0.5：0.5。），打桩时采用单根板桩施工法与屏风法打桩相结合。先将板桩一根根地打入土中，为防止倾斜，在一根桩打入后，把它与前一根焊牢，即防止倾斜又避免被后打的桩带入土中。将1020根板桩插入土中一定深度，使桩机来回锤击，并使两端桩先打到要求深度，再将中间部分的板桩顺次打入，这样可防止板桩的倾斜与转动。、钢板桩插打至剩余3块时，由技术员测量合拢口上下差，焊制异性钢板桩，使合拢口的钢板桩打至设计标高。、钢板桩插打完毕后，采用空气吸泥机抓泥斗或长臂挖机将围堰内靠钢板桩范围内的淤泥清除干净，然后浇筑封底混凝土。、钢板桩围堰外侧锯末水泥堵塞，以提高防水度。、浇筑封底砼，密切观察封底砼看是否有外流。封底砼达到强度要求后，边抽水边加固钢围囹与钢板桩之间的连接，并用150150320mm的方木将钢板桩与内围囹顶紧。、围堰内水抽干后，放出承台尺寸，进行承台施工。如围堰内仍有少量水渗入，则在围堰内设置引水槽，将水引至一处，用水泵抽到围堰外。、绑扎承台钢筋，立承台模板，浇筑承台砼，施工墩身。、承台和墩身施工完毕后，可往钢板桩围堰内充水，超过围堰外水位1.5m2.0m，使钢板桩锁口松开，选取连接松动处，先捶击钢板桩，使之与封底砼脱离，钢板桩容易拔出。4、板桩的拔除承台及墩身施工完成后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除桩前，应仔细研究拔桩方法，顺序和拔桩时间及土孔处理。（1）钢支撑拆除钢支撑拆除时先将支撑与围檩之间的焊接进行切割，对钢板桩向外侧适当施加外力后，将钢管撑拆除。全部拆除完毕后再依次拆除斜撑、围檩。牛腿等构件。（2）拔桩方法本工程拔桩采用振动锤拔桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。（3）拔桩时应注意事项拔桩起点和顺序：拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法，拔桩的顺序与打桩时相反。振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力略小于减振器弹簧的压缩极限。供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0倍。对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。4、施工注意事项（1）、注意围堰的漏水情况。钢板桩漏水量较大时，派人及时下去用棉絮细砂或木屑封堵；如果是堰脚漏水时局部用砼进行封堵。（2）、围檩牛腿位置必须水平。（3）、抽水和清基过程中注意观察钢板桩的变形和移位情况，并做好记录。随着抽水深度的增加，钢板桩所受的水压力和主动土压力越大，如钢板桩有异常情况时，应立即停止抽水，处理加固后继续抽水。（4）、围檩与钢板桩间的缝隙，要用硬木、型钢顶死，确保围檩受力均匀，受力点位置在围檩中央。（5）、围檩与围檩、围檩与直斜撑、牛腿等焊接的接缝饱满，严禁脱焊、漏焊。（6）、每个围堰内设置4个爬梯,方便人上下走动.五、施工组织及机械设备投入为保证钢板桩围堰施工顺利进行，我部拟投入一支钢板桩围护施工的专业队伍，配齐人员及设备，保质、按期、安全地完成施工任务，确保后续工序快速进行。拟投入主要人员及材料设备见下表：施工组织及人员配备工种数量工种数量施工队管理人员2名司 机4名技术负责人1名电 工2名安 全 员1名司 索2名车辆设备调度1名电 焊6名修理工2名打桩工10名起重工4名主要施工设备投入表设备名称型 号单 位数量履带吊浦沅50t台1焊 机500型台6乙炔设备套4振动锤60套2六、技术保证措施1、由于钢板桩围囹既作为围堰的内支撑，又是钢板桩插打的导向架，因此，两层钢围囹在平台上拼装成整体吊入水中，其倾斜度不大于1，其中心对中误差不大于10cm。吊放入水后要与平台钢管桩及桩基钢护筒连接稳定，以确保钢板桩按位置准确插打。2、焊接围囹整体上下一条线，应在同一平面上，以增强支撑体系的整体稳定性。3、钢板桩围堰封底砼的强度达到90%以上方可抽水。钢板桩围堰里面的水位抽到支撑位置以下0.5m，停止抽水，待把支撑安设好后，再继续抽水。抽水时，应注意钢板桩与支撑的受力状况。4、钢板桩的支撑与钢板桩要顶紧，各个杆件之间要连接牢固，在承台施工过程中要经常检查钢板桩与其支撑的受力状况。七、施工监测措施1、监测组织项目经理部专门成立了测量组，以项目工程部长为直接领导，监测小组人员名单见下表： 监测小组人员表序号人员职务主要职责1张建项目工程部长全面负责监测工作2李维登项目安质部长负责监测管理工作3李兴伟测量组长负责监测方案实施，监测数据的分析4贾光龙测量员监测方案实施，资料整理5陈天祥测量员监测方案实施，资料整理2、监测组主要职责：项目工程部长负责监测方案的审查；技术主管负责监督监测方案的执行。测量组负责监测方案的安排与实施，包括量测断面选择、测点埋设、日常量测、资料管理等；负责及时进行量测值的计算、绘制图表、并快速、准确地将信息（量测结果）反馈给现场施工指挥部，以指导施工。现场监控量测，按监测方案认真组织实施，并与其它环节紧密配合，不得中断。3、监测内容和方法：钢板桩变形监测。钢板桩施工闭合后，在内外水头平衡时，进行中间竣工测量。测量出各角点坐标和钢板桩有代表点的顶点坐标，以此坐标作为基准点。各种工况时复测各点坐标值，与基准数据进行对照，计算出各控制点的变形。内支撑体系变形监测。内支撑体系完成后，选取受力较大的点和有代表性的点，测出原始坐标值。各种工况时复测各点坐标值与基准数据进行对照，计算出各控制点的变形，以指导施工。当变形过大时 采取加固措施。4、观测频率各监测项目在基坑开挖前应测得稳定初始值，且不应少于2次；从基坑土方开挖期间，每1天观测1次，稳定后每3天观测1次。当大暴雨结构变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测；当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。监测工作以仪器测量为主，并与日常巡视工作相结合，施工期间，做好再现场监测点的保护工作，每次监测前，对所使用的控制点进行校核，发现有位移，要按布网时的测量精度恢复。施工中要及时观测和反馈信息，定期分析监测报告，及时发现报告存在问题。由于工地现场施工情况变化，具体测量时间，测量次数将根据施工场地条件、现场工程进度、测量反馈信息和工地会议纪要相应调整，在施工过程中，发现异常情况时，及时汇报，及时采取有效措施保证施工人员的安全。八、质量保证措施1、项目部成立以项目经理为首的施工管理机构，责任到人，做到从原材料的进场检验到施工现场管理，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，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工。4、桩的垂直度控制在1%以内；桩底高程误差控制在10mm左右；沉桩要连续，不允许出现不连锁现场；桩的平面位移控制在15cm以内。5、做好围堰的防护工作围堰外侧直接临水，风浪较大时冲刷较多，因此，外侧防冲设施要牢靠。另外，围堰须设置醒目施工标志，禁止船舶驶近、停靠、系泊，防止螺旋桨掏空围堰坡脚。施工和运行时须注意风浪和船行波的冲刷。6、认真做好围堰的维护、准备好备用材料。7、施工时由架子队长统一指挥，确保施工有序进行。九、安 全 措 施施工区域内要设明显的安全牌，施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，严禁非生产人员进施工场地。作业前，应对机械作无负载升降、旋转、变幅、前后等运行，检查制动器性能是否稳定，需要满足操作规程后方可投入正式生产，每天一小查，每周一大查。操作、指挥人员必须经有关部门培训，持有操作证者方可上岗，健全交接班制度。起吊和下放要细心缓慢，旋转速度要均匀平稳，要设专人拉回绳，防止吊物摆动碰物伤人，吊重物前，应检查钢丝绳是否有伤损。施工用60型电动振动锤，因振动锤为有负载起动，启动时需二倍电流，电焊机使用应开振动锤启动后使用。焊接作业点与氧气瓶、乙炔等物品距离不得少于5米，与易燃易爆物品的距离不得小于15米，乙炔与氧气瓶之间存放距离不得小于2米。夜间施工要有足够的照明设施，对睡眠不足，酒后上班的员工一律不得安排生产。严禁带病作业，尤其是施打钢板桩。下班前要认真检查施工现场，切断现场所有的设备电源，熄灭一切明暗火种。施工中，遇有大雨或六级以上大风时，应暂停施工，并采取有效加强措施，提高设备等防风能力。台风期间禁止一切围堰施工，对围堰进行加固处理，将围堰四角用缆风绳固定在岸边的锚固桩和栈桥支墩处，台风期间安排专人进行值班，发现紧急情况及时汇报。十、施工应急预案：1、应急预案的方针与原则发生事故时应遵循“保护人员优先，防止和控制事故的蔓延为主；统一指挥、分级负责、区域为主、单位自救与社会救援相结合”的原则。达到控制事故，有效地抢救伤员，减少事故损失，防止事故扩大。2、应急预案工作流程图根据本工程的特点及施工工艺的实际情况，认真的组织对危险源和环境因素的识别和评价，特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施，开展应急知识教育和应急演练，提高现场操作人员应急能力，减少突发事件造成的损害和不良环境影响。其应急准备和响应工作程序见下图： 3、明确挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施。危险因素：违规违章作业、安全防护措施缺陷，基坑发生坍塌。支护桩侧向位移受到应力的影响基坑坑底隆起地质复杂发生涌沙涌水渗水与漏水事故高空坠物3.1支护桩侧向位移安全预防措施基坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑连接处要可靠，每层开挖深度不超过设计深度，确保支撑体系稳定施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一到处在基坑开挖期间要加强对支撑的观察、每班要有专人巡察，当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖；分析原因，制定对策。开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据要进行认真的分析支撑施工要严格按设计要求架设，对支撑材料要严格把关，杜绝使用有缺陷的支撑材料。应急措施:出现险情时，现场人员立即从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。在失稳的钢支撑旁边加设钢支撑，进行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆等，提高被动区的抗力，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即采取加固措施如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌，立即对基坑坍塌处回填土方，并清理基坑周边的超载，如果围护结构背土发生土体流失，要立即填充砂或砼，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即加垫木楔，防止失稳现象扩散。3.2基坑坑底隆起安全预防措施基坑开挖过程中加强基底隆起监测，对监测报表中的数据要进行认真的分析。地基加固、周边设降水井降水等措施严格按设计要求施工。基坑周边防止过多的超载。开挖前对围护质量摸底、祥查，对可能会发生渗漏的部位进行注浆封堵处理。应急措施：立即疏散险情现场作业人员，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。发现坑底隆起迹象，应立即停止开挖，并应立即加设基坑外沉降监测点。回填注浆或回填土，直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填。3.3涌泥涌水安全预防措施开挖过程中对围护结构桩间等薄弱部位设专人监视若发现出现少量渗漏，应及时处理，先堵漏后开挖，防止渗漏点扩大。加强量控监测、对量测数据进行审查对比，密切关注围桩的变形情况。监测信息围护结构变形超过允许范围时，必须立即加密支撑，防止变形进一步扩大，遇薄弱环节错位开裂，出现渗水通道时，及时处理。2.应急措施立即疏散险情现场作业人员，同时对可能造成影响的周边人员进行疏散。在涌水处采用m10浆砌片石围堰，边用抽水机将突水排出，然后回填干砌片石，注浆加固。3.4高空坠物作好基坑四周围闭工作，在基坑边按照规范要求设置护栏安全网。为防止地面杂物吊入基坑，在基坑周边护栏下缘设置踢脚板。4、应急救援组织架构项目部应急救援小组主要联系人电话组 长：滕兆宝（项目经副组长：周兴旺（常务经理 程宝来（项目书记 赵 鹏（项目总 赵广浩（项目安全总监组 员：张 建、陈跃江、李兴伟、刘佰伟、张翠粉、李维登、陈天祥、应急救援领导组职责应急救援协调领导组是项目部的常设机构。负责本标段施工范围内的重大事故应急救援的指挥、布置、实施和监督协调工作。及时向上级汇报事故情况，指挥、协调应急救援工作及善后处理，按照国家、行业和公司、指挥部等上级有关规定参与对事故的调查处理。应急救援领导小组共设应急救援办公室、安全保卫组、事故救援组。医疗救援组、后勤保障组、专家技术组、善后处理组、事故调查处理组等八个专业处置组。各救援组职责应急救援办公室 ：主要职责:负责“预案”日常的管理工作，负责重大事故的报告，通知指挥组全体成员立即赶赴事故现场。在实施应急救援任务时与其他处置组协调工作，按照经理的命令调动抢险队伍。机械物资及时到位，实施抢险救援工作。组员 主要职责 ：组织力量对事故现场及周边地区道路进行警戒，控制，组织人员有序疏散。事故救援组 主要职责：根据专家技术组的技术建议和事故现场情况制定方案，按照方案迅速组织抢险力量进行抢险救援。医疗救援组 主要职责：组织医护人员迅速展开对伤员的急救，有必要时应立即与120急救中心联系，请求增援，并派人在路口等候指引。后勤保障组 主要职责：迅速组织车辆运送抢险队伍及抢险物质，必要时立即切断主电源，并与医疗救护组协作保障所需物品的使用。事故调查组 主要职责：负责对事故现场勘察取证，查清事故原因和事故责任，总结经验教训，制定防范措施，提出对事故及责任人的处理意见，配合上级调查组工作。善后处理组 主要职责：根据国家有关规定，负责对伤亡人员的医疗、抚恤、安置等工作。并于保险公司协调理赔事宜。在我队应急救援协调领导组组长发布启动本应急预命令时，各职能组无条件地服从我队应急救援协调领导组的安排，立即投入到应急救援的行列。5、事故报告事故报告原则应遵循“迅速、准确”的原则，在第一时间内上报重大事故情况。紧急通讯联络紧急报警电话：110 紧急救援消防电话：119急救中心电话：120 交通事故紧急救援电话：122天气预报电话：12121 应急救援领导组办公室电话故报告程序以生上述事故后现场施工员应立即向工区负责人汇报，工区负责人接到报告的同时向我队应急救援协调领导组办公室报告，报告事故发生的时间、地点和简要情况，并随时报告后续情况