墩承台基坑支护与开挖方案.doc

1.编制说明1.1.编制目的在投标阶段，7#墩墩位处无地质资料，我项目部进场后，进行了“一桩一孔”的地质补勘，对比投标阶段离7#墩最近的勘探孔Z12所揭示的地质资料与新掌握的地质资料，二者出入极大。编制本方案的目的，是为了从施工工艺的角度证明，根据新的地质资料，投标阶段拟定的钢板桩围堰方案不可行，需要采用更为合适的施工方案。1.2.编制依据.贺州市灵峰大桥工程-两阶段施工图变更设计（第一册）。.贺州市灵峰大桥-桩基施工勘察中间资料广西水文地质工程地质勘察院。2.工程概况贺州市灵峰大桥工程设计为独塔单索面预应力混凝土展翅箱梁斜拉桥。大桥跨越贺江，其主塔7#墩位于河心滩上。7#墩承台的结构尺寸为13.213.24m（长宽高），设计底标高为94.5m。目前为枯水期，墩位附近贺江水位约为101m。承台底在水面以下深度为5.5m。河床覆盖层为强透水性卵石，下伏基岩为石灰岩，岩体破碎，岩溶较为发育。3.基于原地质资料的施工方案3.1.原地勘资料根据贺州市灵峰大桥工程两阶段施工图变更设计（第一册），在灵峰大桥7#墩墩位处无地质勘探孔，离墩位最近的地质勘探孔号为Z12，ZK12揭示基岩面顶标高为91.51m（见图1）。 平面布置 地质剖面图1 7#墩原地勘资料图3.2.对应的施工方案针对该水位和地质条件，采用钢板桩围堰方案施工7#墩承台。施工顺序见图2、图37#墩承台基坑施工流程图。3.2.1.围堰结构承台基坑支护结构见图47#墩承台施工布置图、图57#墩承台施工内撑框架结构图。采用拉森型钢板桩，单根长度为12m，围堰平面尺寸为16.216.2m。设置三层内支撑框架及一层1m厚封底混凝土。3.2.2.插打钢板桩.施工准备.钢板桩经过装卸、运输及前次使用，会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在使用前必须进行检查，将锁口破裂、严重扭曲变形的钢板桩剔除，并修正轻度变形的钢板桩.在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。.准备好定位导向架和振动锤。导向架采用型钢制作，保证插打钢板桩的平面位置和垂直度。振动锤采用DZ60型。.插打方法.为了确保插打位置准确，第一片钢板桩是插打的关键。插打在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，边插打边将吊钩缓慢下放。这时在互相垂直的两个方向用经纬仪观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。.在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后5片时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。.在即将合拢时，开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数，按此确定下一步钢板材如何插打（是增加钢板桩，还是钢板桩插打时向外绕圆弧）。为了便于合拢，合拢处的两片桩应一高一低。方形钢围堰有4个面，合拢应选择在角桩附近（一般离角桩45片），如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内，一定要调整好角桩方向，让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。3.2.3.设置第一层内支撑框架利用抓斗开挖围堰，开挖深度为2m。抽水后，安装第一层内支撑框架。由于此时钢板桩下部并无可靠的硬支撑，不能继续开挖围堰内部。3.2.4.围堰外部开挖围堰内蓄水，使之与围堰外水位一致。围堰外放坡开挖，以减小围堰开挖过程中，外侧土产生的主动土压力。保证围堰内开挖至最终深度时，围堰和开挖边坡的稳定。3.2.5.完成围堰内部开挖并浇筑封底混凝土在围堰内外水位保持一致的情况下，采用抓斗完成围堰内部开挖。采用灌注水下混凝土的方式进行围堰封底施工。围堰封底厚度1m。3.2.6.设置其余内支撑，并抽水封底混凝土达到强度后，围堰底部形成了一个硬支撑。围堰内抽水至水位98.000m，安装第二层内撑框架。围堰内抽水至水位96.000m，安装第三层内撑框架。所有的内撑安装完成，将围堰内的水抽干，开始承台施工。3.2.7.围堰拆除承台分2层浇筑，每层2m。第一层施工完成后，拆除模板，并将围堰回填1.9m，灌水1.9m，拆除第三道内撑框架。第二层承台施工完成后，将围堰回填1.9m，灌水1.9m，拆除第二道内撑框架。利用围堰的维护施工7#墩墩身，在墩身施工完成后，拆除第一道内撑框架，并回填围堰内部。然后利用振动锤拔出钢板桩。4.更新地质资料后的地层特点，及其对施工造成的困难4.1. 更新地质资料后的地层特点根据2010年9月广西水文地质工程地质勘察院提供的贺州市灵峰大桥桩基施工勘察中间资料，其中7#墩的逐桩钻探地质柱状图揭示：ZK7-9的基岩面高程最高，为98.56米；ZK7-8的基岩面高程最低，为94.99米；基岩面平均高程为96.96米（见图6），较承台底标高94.5m高2.46m。4.2.对施工造成的困难.由于基岩面较高，钢板桩围堰不能插打至承台下方，并保证封底混凝土厚度的深度。.钢板桩的下部不能通过封底混凝土形成硬支撑。.基岩开挖工作量大，钢板桩围堰底部不能止水，水下岩层开挖困难。水下爆破具有较大的盲目性，为保证已完成施工的桩基质量，岩层开挖需要在无水的条件下进行。.基岩面起伏比较大，并且溶洞发育，采用钢套箱或沉井也不能满足止水的要求。5.建议基于上述理由，为解决7#墩承台基坑施工支护与止水的难题，需要根据地质情况