钢板桩围堰专项施工方案.doc

1 钢板桩围堰专项施工方案钢板桩围堰专项施工方案 中中铁铁七七局局集集团团有有限限公公司司 新新建建海海南南西西环环铁铁路路X XH HZ ZQ Q- -3 3 标标段段项项目目经经理理部部三三分分部部 二二一四年三月一四年三月 2 深基坑钢板桩围堰专项施工方案深基坑钢板桩围堰专项施工方案 编编 制：制： 审审 核：核： 审审 批：批： 3 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况 3 3 1.1 工程概况.3 1.2 水文及地质 .4 第二章第二章 钢板桩设计及主要施工方法钢板桩设计及主要施工方法 4 4 2.1 钢板桩围护结构设计 .4 2.2 主要施工方法 8 第三章第三章 拟投入的主要施工材料及设备拟投入的主要施工材料及设备 1414 3.1 拟投入的主要材料 14 3.2 拟投入的主要设备 15 第四章第四章 施工人员组织和进度计划施工人员组织和进度计划 1616 第五章第五章 工程安全、质量、环保施工措施工程安全、质量、环保施工措施 1616 5.1 安全施工保证措施 16 5.2.质量保证计划和质量保证措施19 5.3. 文明施工保证措施 .20 1 第一章第一章 工程概况工程概况 1 1. .1 1 工工程程概概况况 中铁七局集团有限公司新建海南西环铁路 XHZQ-3 标段三分部管段， 起讫里程 DK90+947.9DK107+508.7，共有双线特大桥五座、双线大桥 一座，沿线主要为农田、鱼塘和江河，本工程承台基坑开挖最大深度 6.5m。拟采用钢板桩防护承台为：北门江双线特大桥 72#、73#承台 （9.59.13m） ，71#承台（10.472m） ，69#、70#承台 （10.45.52m） ；儋州林场双线特大桥 15#、16#承台 （10.29.72.5m） ；春江 1 号双线特大桥 21#、22#、23#承台 （10.572m） 。 1 1.2.2 水文及地质水文及地质 1 1. .2 2. .1 1 水水文文情情况况 北门江双线特大桥常水位 2.9m，百年一遇洪水位 10.3m，水深 1.5m。 春江 1 号双线特大桥常水位+0.94m，百年一遇洪水位+5.02m，水 深 2 米，流速平缓。 1 1. .2 2. .2 2 地地质质情情况况 河床以下分别为中砂、粉质粘土、粉细砂，其主要地质分层状况 如下: (1)中砂：厚度 2m3m。 2 (2)粉质粘土：厚度 19m20m。 (3)粉细砂：22m23m。 第二章第二章 钢板桩设计钢板桩设计及主要施工方法及主要施工方法 2.12.1 钢板桩围护结构设计钢板桩围护结构设计 2.1.12.1.1 围护结构围护结构 本工程围护均采用拉森钢板桩+型钢围檩及内支撑作为围护体系。 (1)本工程采用拉森钢板桩+型钢围檩+型钢内支撑作为围护围护体 系。钢板桩为拉森钢板桩，单桩有效宽度为 400mm,桩长采用 12、15 米 规格。围檩支撑均采用双拼 H320X320mm 型钢，围护结构布置如图 1- 1，1-2 所示。 (2)如图 2-1 围堰内侧由上至下共设置 1 层围檩及支撑。 2.1.22.1.2 围护支护结构的主要技术参数及技术要求围护支护结构的主要技术参数及技术要求 1、钢板桩主要技术参数及技术要求 (1)板材： 钢板桩选用进口拉森钢板桩，每延米的截面抗弯模量 不小于 2270cm3/m，进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正。 (2)施打：选择对周围影响较小的 350 或 450 型液压振动锤施打。 为保证转角处咬口的闭合可通过轴线或板桩块数来调整。 (3)拔出：选用振动锤进行拔桩。 2、支撑/拉锚体系主要技术参数及技术要求 3 (1)本工程支撑体系围檩采用双拼 H400X400mm 型钢，拉杆采用双 根 28mm 钢筋，各构件型号及主要技术参数详见施工图纸。 (2)构件的连接： 支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接，构件连接处采用接触 边满焊，焊缝高度不小于 8mm。 (3)围檩安装时应使围檩与板桩之间接触紧密，传力均匀。 (4)为保证水平支撑体系的安装精度及施工便利，围护开挖至支撑 高度后，应在板桩相应部位设置钢牛腿，围檩及拉锚构件安装就位及 校核高程后方可进行构件节点的连接，钢牛腿的尺寸及型号详见施工 图纸。 (5)钢制构件的施工及安装应有严格的质量检验措施，质量检验应 符合钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001）的规定。 4 图 2-1 钢板桩围护结构图 说明： 1 本图尺寸标注除标高以米计外，其余均以毫米为单位； 2 围堰开挖采用长臂挖机由一端向另一端进行水下开挖; 3 封底垫层砼300500mm厚，采用数台水泵进行基坑排水至见基坑底，然后由一侧向另一侧推进 浇筑封底垫层砼； 4 施工步骤： （1）钻孔桩施工完成后，按设计放样围堰平面尺寸； （2）安装导向架、插打钢板桩； （3）钢板桩插打合拢后，安装内支撑； （4）挖基坑沙砾土至标高； （5）基坑排水，浇筑封底垫层砼； （6）封底砼达到强度后，围堰内抽光水，封堵局部渗漏点； （7）施工承台、墩身； （8）承台施工完成后，在钢板桩与承台间填筑砂卵石并夯实后拆除内支撑； （9）待墩身底节施工完成后拔出钢板桩。 5 2 2. .2 2 主主要要施施工工方方法法 2.12.1 施工段划分与施工工艺流程施工段划分与施工工艺流程 钢板桩的打设虽然在围堰抽水前已完成，但整个板桩支护结构需 要等内部主体结构施工完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全 结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、抽水、支撑、内部结构 施工、支撑拆除及板桩的拔除。以单个围堰为例，典型施工步序如图 2-3 所示。 6 图 2-3 施工工艺流程图 7 2.22.2 钢板桩围堰主要施工方法钢板桩围堰主要施工方法 2.2.12.2.1 插打钢板桩前的准备工作插打钢板桩前的准备工作 1、每个墩的钻孔桩完成后，移走钻机，清理钻孔平台，钻孔平台 留作水下浇注封底砼的工作平台使用； 2、对河床进行清理：在桩基施工完成后,对围堰范围内河床进行 清理,避免在钢板桩插打位置遇到障碍物； 3、钢板桩变形检查：因钢板桩在装卸、运输过程会出现撞伤、弯 扭及锁口变形等现象，因此，钢板桩在插打前有必要对其进行变形检 查。对变形严重的钢板桩进行校正并做销口通过检查。锁口检查方法： 用一块长约 2 米的同类型、同规格的钢板桩作标准，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，对于检查通过的投 入使用，不合格的再进行校正或淘汰不用。钢板桩的其它检查：剔除 钢板桩前期使用后表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤。 4、振动锤检查：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，振动锤的端电压要达到 380420 V，而夹板牙齿不能有太多磨损。 5、涂刷黄油混合物油膏：为了减少插打时锁口间的摩擦和减少钢 板桩围堰的渗漏，在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏（重量配合比 为沥青:黄油:滑石粉:锯末=4:6:10:1） 。 2.2.22.2.2 钢板桩围堰的插打钢板桩围堰的插打 钢板桩插打利用 50t 吊车作为起吊设备，配合 DZ90 型振动锤的施 工方法逐片插打。 1、安装钢板桩插打导向：钢板桩插打之前，在钻孔桩外侧的钢护 筒上焊接牛腿，安装第一道支撑圈梁,作为钢板桩插打时的导向架，以 控制钢板桩的平面尺寸和垂直度。 8 2、为了确保每一片钢板桩插打准确，第一片钢板桩是插打的关键， 第一片钢板桩位置选择在上游或下游中心位置，插打前在导向架上设 置限位装装制，大小比钢板桩每边放大 1cm，插打时，钢板桩桩背紧靠 导向架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用锤球 进行观测，以确保钢板桩插正、插直。 3、通过检测，确定第一片钢板桩插打合格后，然后以第一根钢板 桩为基准，再向两边对称插打每一根钢板桩到设计位置，整个施工过 程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。 4、每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加 压。 5、钢板桩插打至设计标高后，立即与导向架进行焊接，以抵抗水 流冲击。 6、插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施 工要点。 2.2.32.2.3 围堰内开挖、安装内支撑及水下封底围堰内开挖、安装内支撑及水下封底 1、钢板桩插打完毕后，围堰内用长臂挖机开挖至设计高程，开挖 过程中必须保持围堰内外水头一致。 2、水下浇筑封底混凝土 开挖至设计标高后，即可进行水下封底砼施工。 (1)导管的选择及布置 导管采用 325mm 钢管，每根长约 7 米，导管在使用前须进行水 密试验，导管安装时，每个接头须预紧检查，下放固定时，导管下口 悬空 1520cm。 导管的布置、固定利用原先的钻孔平台，每根导管的作业半径按 5m 考虑，则每个墩需布置 5 套导管。 9 (2)、封底砼的浇注 封底砼须一次性浇注完成。砼采用拌合站集中拌制，由砼罐车运 至现场并通过汽车泵泵送。 首批砼灌注时，先用一 10m3的集料斗储料，待储料斗满后，拔球 浇注首批砼，首批砼浇注后，导管埋深应不小于 0.60.8m。砼浇注前， 在每个导管处布置一小型门架，在门架上挂上倒链。砼浇注过程中， 导管应随砼面的上升而提升，导管的提升由倒链控制。 封底砼的浇注顺序：先低处，后高处（先将低处砼灌高，避免高 处灌注的砼往低处流，使导管底口脱空而进水或导管埋深过浅） 。砼的 浇注应先四周后中间，并确保砼的表面大致水平。 在砼的浇注过程中，由技术人员负责测量砼的浇注高度和砼扩展 情况，正确指挥施工人员调整导管的埋深，并及时与实验室联系控制 砼的坍落度。 砼浇注将近结束时，重点对导管与导管的中心处、护筒四周及钢 板桩壁等部位进行高程的测量，确保砼面的标高达到设计要求。 由于浇注水下封底时，砼表面无法达到比较平整的要求，所以在 砼浇注时，将砼顶面标高控制在设计标高下 20cm 左右，待砼达到强度， 围堰内抽水后，再补浇 20cm 砼垫层。3、待封底混凝土达到 80%强度后， 抽水至第一层围檩下 0.5m 标高处，安装第一道支撑。 3、继续抽水至围堰内水完全抽空。 2.2.42.2.4 承台、墩身施工承台、墩身施工 1、抽出围堰内的水后， 切割护筒、凿除桩头、绑扎钢筋、安装 承台模板、浇注承台砼； 2、承台施工完成后，在承台与钢板桩间填注砂、土混合物并夯实， 并在其顶部浇注 30cmC30 砼，然后进行墩身的施工。 10 2.2.52.2.5 围堰的拆除围堰的拆除 1、围堰拆除时，向围堰内注水至第一层围檩下 0.5m 标高处，拆 除第一道支撑。 2、继续向围堰内注水至围堰外水位标高，依次拔除钢板桩。 3、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，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。 2.2.62.2.6 钢板桩围堰施工中的防漏水措施钢板桩围堰施工中的防漏水措施 钢板桩锁口之间连接是否紧密是钢板桩围堰施工中的难点，是关 系到围堰是否能成功抽水进行下道工序的关键因素。为此，须从钢板 桩施工前、插打时、抽水后等每道工序加以控制。 1、钢板桩在运到现场后，派专人仔细清理索口间杂物、观察索口 是否变形，对于索口变形的钢板桩，应调正后使用。 2、在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏（重量配合比为沥青：黄 油：滑石粉：锯末=4：6：10：1）以防止钢板桩的漏水。 3、钢板桩在插打时应保证其垂直，防止相互倾斜的钢板桩之间索 口无法密贴。 4、钢板桩围堰在抽水后若存在较小的漏水现象，在抽水时，可以 看到哪条缝出现漏水，利用漏水处水压差降产生吸力的原理，在漏水 处钢板桩上迅速溜下一袋干细砂或锯木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物， 在吸力的作用下，填充物会被吸入接缝的漏水处，将漏水通道堵塞， 有效的减少漏水量。若抽水后漏水现象较为严重，则将旧棉被或土工 布裁剪成 35cm 的长条状，派潜水员将漏水处用棉条从水面堵塞至河 11 床面。 5、在水下浇注封底砼时，将砼顶面标高降低 0.2m，待围堰内水抽 干后，在承台范围内在补浇 0.2m 垫层，而在钢板桩内侧做积水坑，防 止钢板桩间轻微的渗水对承台施工的影响。 第三章第三章 拟投入的主要施工材料及设备拟投入的主要施工材料及设备 3.13.1 拟投入的主要材料拟投入的主要材料 表 3.1 拟投入的主要材料 序号名称规格单位数量备注 1 钢板桩拉森 IV 型米 7020 2 钢围檩 H400X400mm 米 550 3 钢支撑 630X10mm 米 40 3.23.2 拟投入的主要设备拟投入的主要设备 表 3.2 拟投入的主要设备 序号名称规格数量备注 1 振动打拔桩机450 型 1 2 汽车吊25 吨 1 3 空压机 22m3/min1 4 运输汽车 2 5 电焊机 4 6 气割设备 3 12 第四章第四章工程安全、质量、环保施工措施工程安全、质量、环保施工措施 4.14.1 安全施工保证措施安全施工保证措施 4 4. .1 1. .1 1 安安全全施施工工技技术术 措措施施 贯彻以企业安全生产责任制为主体的安全生产管理措施，真正落 实“安全第一、预防为主”和谁主管、谁负责的原则，做好安全生产 技术交底，加强安全措施，成立安全、文明施工办公室，具体实施安 全、文明施工工作的计划。 （1）建立和健全安全生产机构，认真贯彻安全第一、预防为主的 方针，进行安全生产管理。 （2）施工前必须对操作人员进行技术、质量、安全的书面针对性 交底，并做好签字记录。 （3）班组人员上岗前，坚持做好班前交底，做到交任务、交安全、 交质量，交底内容包括当天的作业环境、气候情况，主要工作内容和 各环节的操作安全要求，以及特殊工作的配合等，并做好上岗记录。 （4）把危险性较大的悬空作业、起重机械安装拆除规定为危险作 业，实施重点监控。 （5）各类机械进场安装完毕，必须组织验收检测。电焊机应设置 二次空载保护装置。 （6）连续施工过程中设施的衔接工作，应有专人负责落实。 （7）用吊车进行水平和垂直起吊时，对吊车起吊能力和吊起后是 否稳定进行实测，保证在起吊时安全可靠，防止发生意外安全事故； 所有人员严禁在起重臂和吊起的桩下行走，钢丝绳如有扭结、变形、 断丝、锈蚀等异常现象，应及时降低使用标准或报废。 （8）在钢板桩插打过程中，要设专人指挥，避免人多时乱指挥， 13 出现意外安全事故； （9）在钢板桩围堰开始抽水时，要派人定时进行观检，时刻注意 并记录钢围堰变化情况； （10）钢板桩围堰内支撑一定要按设计进行施工，施工焊缝一定 要牢固，断面尺寸和数量要符合设计要求； （11）对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的 轴和钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换； （12）六级以上大风应停止打桩、吊装等施工作业并做好防风措 施； （13）水上施工作业人员须严格遵守水上施工安全防护相关规定， 所有进入作业区人员均须戴好安全帽，穿好救生衣，必要时拴挂好安 全带； （14）由围堰外至围堰内须设置临时出入通道，并焊好栏杆、踏 步板； （15）夜间施工时必须保持良好的照明； （16）每个墩旁应备用救生船一艘。 （17）现场凡有电源处，都要采取安全措施，场地使用一切电动 机都应避免雨淋和水浸，并有良好的接地装置，绝缘性能不好时，应 请电工进行检查修理，防止漏电和两相运转，移动电具确保二级漏电 保护。 （18）严格执行动火作业审批制度，三级动火作业未经项目部批 准不得动火，严格执行“十不烧”规章制度，动火必须具备“二证一 器一监护”才能进行。 （19）焊割作业应严格执行“十不烧”及压力容器使用规定。 （20）施工中的易燃易爆（如柴油、油漆、氧气瓶、乙炔瓶等） 14 都必须按规定设置，妥善保管。 （21）油料必须集中管理，远离火种，并配备专用灭火器。 （22）现场灯架及有关照明应有专职电工负责开关控制。 （23）现场电箱必须有良好的防雨设施和接地装置，夜间施工不 许有施工阴暗面。 （24）配备专职的安全员，加强施工人员安全教育，提高安全自 我保护和防范意识，落实和检查安全维护设施。 （25）加强保卫人员上岗职责，每天下班后对工地临时设施进行 一次防火巡检，消除事故隐患。 4 4. .1 1. .2 2 现现场场电电器器安安全全技技术术措措施施 （1）施工现场用电必须符合建设部 JGJ46-2005 标准和有关规定， 采用三相五线制配电，严禁三相三线制。 （2）施工临时用电的布置按施工平面图规定架空设置，用干燥木 杆和水泥杆子，上设角铁横担，用绝缘线架设。 （3）施工用电管理，操作由取得上岗证书的电工担任，必须严格 按操作规程操作，无特殊情况不准带电作业，正确使用个人劳保用品。 （4）所有机械设备用电一律采用接地保护和现场重复接地保护， 接地体一律入土深度 2.5 米，采用 44 角铁二根，间距 2.5 米，接地 电阻不大于 4 欧姆，并联接入接地平线，连接牢固可靠，接触良好， 接头处电焊 10 螺栓坚固，绿黄色线作为接地线。 （5）配电线一律选用标准箱，挂设高度 1.40 米，箱前及两侧 1 米内不准堆物为工作面，门锁应有效，配电箱应作统一编号，并有检 查保养记录卡，每十天为一次，按规定做好重复保护接地。 （6）移动电箱的距离不大于 30 米，做到一机一闸一保护。 15 （7）下杆箱进线，应设塑料管子作滴水弯，引出线应分清。 （8）单相电气设备设置照明开关箱、配备单相三线制，插座并在 上方安装漏电保护开关、移动电器和灯具一律采用绝缘良好的橡皮软 线，无接头、无损坏、无碾压现象。 （9）各箱内应明显分开“动力” 、 “照明” 、 “单相电器” 、 “电焊” 等使用插座熔断器。 （10）做好各项防雷工作，各种高大设施必须按规定装设避雷装 置。 （11）电焊机应单独设开关。电焊机外壳应做接零或接地保护。 施工现场内使用的所有电焊机必须加装电焊机触电保护器。电焊机一 次线长度应小于 5 米，二次线长度应小于 30 米。接线应压接牢固，并 安装可靠防护罩。焊把线应双线到位，不得借用金属管道、金属脚手 架、轨道及结构钢筋作回路地线。焊把线无破损，绝缘良好。电焊机 设置地点应防潮、防雨、防砸。 4 4. .1 1. .3 3 施施工工现现场场机机械械的的安安全全技技术术措措施施 （1）机械操作人员持公司的操作证上岗，必须严格执行各项操作 规程，正确使用个人劳保用品。 （2）施工前应办理动火审批手续，并有专人负责监护工作，操作 人员必须持有特殊工种操作证方可上岗，严格执行“十不烧”制度， 正确使用个人劳动用品。 （3）各机械实行例保制度，损坏修理工作有专职机械修理工负责 修理。 4.2.4.2.质量保证计划和质量保证措施质量保证计划和质量保证措施 竣工交付使用时本工程达到一次验收合格标准，具体质量目标如 下： 16 （1）完成合同范围内的全部工程量，其所有功能符合设计要求， 基坑达到围护目的。 （2）所有工序评定合格，不出现不合格项，全部部位检验项目合 格率平均值达到 90%以上。 （3）所有资料齐全，符合有关规范、公司规定要求，所有签证及 资料达到正确、齐全、清洁，并且签字齐全。 4.3.4.3. 文明施工保证措施文明施工保证措施 文明施工管理是全面体现一个企业的现代化管理水平，体现一个企 业的总体精神面貌，也是杜绝安全事故发生的治本途径，本公司的宗 旨向来就是一手抓生产，一手抓文明施工，两者兼顾，全面开展创建 文明工地活动，定期召开文明施工现场会议。 4 4. .3 3. .1 1 场场容容场场貌貌管管理理 （1）施工现