钢板桩专项施工方案

1、钢板桩专项施工方案Revised as of 23 November 20201、概述、编制依据1)客货共线铁路桥涵工程施技术指南(TZ213-2005 )。2)铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB104152003 )。3)铁路工程施工安全技术规程(，)。4)建筑机械使用安全技术规程(JGJ33 ) o5 )现场勘察、调查工程周边环境条件获得的资料。编制范围中铁十局宿淮铁路工程项目经理部承建的新建宿州至淮安铁路 工程SHZH-1标段的桥涵工程(DK0+000-DK8+609 )。2、工程概况、工程概况新建铁路宿州至淮安线位于苏、皖两省北部，东西连通安徽省 宿州市、江苏省宿迁市及淮安市。线路西起

2、津浦铁路符离集车站， 东至新长铁路袁北站，正线长。其中，安徽省境内线路长度，行径 宿州市、灵璧县、泗县，江苏省境内线路长度，行径泗洪县、宿迁 市、泗阳县、淮安市。符离集站疏解线长。、自然特征、地形地貌沿线经过地貌以黄淮、黄泛冲积平原为主，其间分布少量垄 高。冲积平原区地形平坦、开阔，地势由西北向东南缓倾，地面高 程一般12 28m ,相对高差5 IOmo沿线多为耕地、村舍,水网 密布，阡陌纵横。、工程地质特征根据钻孔资料揭示，沿线地层主要以第四系全新统、上中更新 统的黏性土和砂类土为主，第四系沉积层厚度达45 150m ,局部 揭露第三系上新统、白垩系下统泥质砂岩及青白口系石灰岩、太古 界片麻

3、岩。所承担工程的地质情况如下：全线地表大面积出露，为本段的主要地层。人工堆积层（Q4ml）填筑土（ Q4mll）:主要分布于水渠堤坝和道路处，褐黄色、 黑褐色，厚度 5m不等。成分以粉质黏土为主，硬塑为主，稍密 密实，n级普通土。冲积层（Q41+al）主要分布于滩河地区，地层主要以黏土、粉质黏土为主，局部 夹粉土、粉砂、细砂等。黏土（ Q41+all）:分布于地表，厚5 15m。黄褐色，土质 较均匀，含少量姜石，硬塑，o0=150kPa。II级普通土。粉质黏土（ Q41+all）:分布于地表及人工填土之下，总厚度 大于20mo黄褐色，手捻黏感较强，土质不均匀，含少量姜石，夹 粉、细砂及粉土薄层

4、，软塑一硬塑，o0=100150kPa。II级普通 o粉土（ Q41+al2 ）:呈透镜体状分布于粉质黏土层中，厚1 5mo灰黄色，土质不均匀，局部夹有少量砾石，潮湿，稍密，o0=120 150kPao II级普通土。粉砂（Q41+al4 ）:呈透镜体状分布于粉质黏土层中，厚1 5m ,灰黄色为主，颗粒成分以石英、长石为主，饱和，稍密中 密,o0=90110kPao I 级松土。细砂（Q41+al4 ）:呈透镜体状分布于粉质黏土层中，厚1 5m ,灰黄色为主，颗粒成分以石英、长石为主，饱和，稍密中 密，o0=190210kPao I 级松土。、水文地质特征沿线水系较发育，主要河流有唐河、滩河、

5、渡河引河等，均属 淮河水系北侧支流，其流向由北西向南东斜贯注入洪泽湖。其中般 河引河是通航河流。这些平原河流其水位、流量变化明显受季节性 降雨控制，旱季河水一般断流，雨季河水上涨，甚至泛滥成灾，一 年中峰值多出现在雨量集中的7、8两月。本项目区域内水网密布，沟渠纵横，河流及沟渠大多为人工化 河道，断面规则顺直，河床纵坡平缓。地下水类型可分为第四系孔隙潜水及碳酸盐岩岩溶水两种。符离集水层为全新统的冲积粉砂，由于含水厚度不均，且岩性 不均（粉土内含黏性土夹层），水量较小，且水量随季节变化大。 本次勘察期间，地下水位埋深。该层地下水主要接受大气降水、 河渠地表水、及灌溉水补给，通过大气蒸发、泄入地表

6、水体等方式 排泄。经取样作水质分析，桥址处地下水大部分水质较好，无侵蚀 性，部分地下水对混凝土具硫酸盐侵蚀，环境作用等级HIH2。、地震烈度根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001 )和中国地震 动参数区划图(GB18306 )，特大桥所处地段抗震设防烈度处在 6度区，地震动峰植加速度为。3.、施工条件、施工运输本地铁路、公路均较为发达可以满足施工材料运输的需要。公 路有省级、县级等地方公路都可为厂发料及地方材料运输担负主要 的运输任务。顺宿港线线路走向全线修建施工便道，在现地表上铺填50cm 厚的泥结碎石而成，宽度为4m,并与已有的田间道路、乡村道路 相连，满足材料运输需要。 生产及生

7、活用水沿线水系较发育，水位、流量变化受季节性降雨控制明显，旱 季河水一般断流，雨季河水上涨；此外沿线沟渠纵横，水系较发 达。沿线地下水受大气降水及地表水补给，埋深较浅，一般在以 下有地下水。经取样化验，地表水及地下水水质大都能满足施工用 水质量要求。施工时就近取用地表水或打井取水。施工过程中严禁 过度开采地下水引起地表下沉。生活用水采用地方居民区生活用水。 供电沿线电力发达，电力网络密集，就近T接变压器提供施工用 电。为确保工程正常施工用电，采用地方电源与自备发电相结合的 方式；主要施工地段配备发电机备用。施工用电前期租用地方村庄的电源或附近企业单位的电源临时 提供施工用电，也可临时用发电机提

8、供用电。 通讯本施工所在地符离集镇通讯条件较好，项目部设调度值班室配 备固定电话一部，及时将施工现场的情况反馈给有关部室。项目部 和桥梁架子队主要人员配备移动电话，以此可以保证信息交流的畅 通，及时解决现场出现的各种问题。施工重.难点本工程沿线地下水位埋深较浅，一般在以下有地下水;本工程 基坑开挖的深度一般为，如何有效的降水、保证边坡的稳定成为 制约施工的难点。按照常规的明挖放坡施工方法难以保证基坑边坡 的安全，并且距离较大，往往超出红线地界，因此顼目部决定采用 钢板桩围堰。4 .施工方案、钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法 等方面进行考虑，选用拉森?IV型钢板桩，

9、拉森IV型钢板桩宽度适 中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=362cm3 , g=76kg/m , 依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度6 12M长，要求钢板桩入土深度达桩长倍以上。、打桩设备投入钢板桩打拔桩机2台用于施工。打拔桩机为挖掘机(KATO1250 )加振动锤改装而成,振动锤为日本产NPK - HP - 7SXB型，激振力200kNo.围堰施工钢板桩围堰施工顺序为：修整施工道路打钢板桩基坑开挖破桩/换填承台施工/垫层施工基坑回填拔钢板桩。开 始施工时，投入了 260?根钢板桩，可围成100m长基坑。、钢板桩围堰施工方法、单桩逐根打入法施打钢板桩先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，每

10、隔一定距离设 置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时 利用导线控制钢板桩的轴线。准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜柜差太大，基础 较深的地方采用12m长的桩。.拔桩基坑回填完毕后就可拔桩，桩经修理后重新利用。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动Imin2min ,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，先振动lmin2min后再往下锤再往上振 拔，如此反复可将桩拔出来。、钢板桩的施工中遇到的问题及处理方法由于沿线地质结构复杂，钢

11、板桩打拔施工中会遇到一些难 题，常采用如下办法解决：打桩过程中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，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。杂填土地段钢板桩挤进过程中受到石块等侧向挤压作用 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，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使 大的块石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。钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形 桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根 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。在基础较软

12、处施工时，会发生施工本根桩将邻桩带入现 象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打本桩的 连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力等方法处理。5 .钢板桩围堰效果基坑抽干水后，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。并且基坑 开挖尺寸明显减小，大大节省了土方开挖数量。6、变形观测在钢板桩围堰挡水期间，安排专职技术人员定期对钢板桩 顶的位移进行观测，发现桩顶向基坑内的偏?移量稳定在210cm 之间，说明堰体是稳定的。7、受力检算、拉森钢板桩入土深度计算根据钢板桩入土深度，按单锚流浅埋板

13、计算，假定上端为简 支，下端为自由支承，相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动士压 力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力 影响，计算简图如下。（a） 土压力分布图（b）叠加后土压力分布图（c）弯矩图（d）板桩变形图 主动 土压力 Ea=ea（H+t） = 7（H+t）2Ka被动土压力Ep=；ej = ；/kp式中：部一主动土压力最大压强，ea=7（H+t）Ka ；Ep主动土压力最大压强，%=；主动土压力系数；Kp主动土压力系数=依2（45,夕一土的内摩擦角夕=20。；7土的重度 r = 17.5KN/m3 ；H基坑开挖深度 考虑到基坑开挖深度多处于2m6m之间, 故开挖深度取

14、较大值，取H=6m。为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩应等于零，即2扎二0,亦EaHn-EpHp=Ea（H+t）-EH+t = 0将以上数据代入上式中，可得下式/+18+33/ 459 = 0整理后即可求得所需的最小入土深度T=所以钢板桩总长度为:L=6+=故选择12nl拉森钢板桩作为围护是合理的。当基坑开挖深度大于7nl时，取H=7m。为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩应等于零，即2MA=0,亦即：E*. - E,Hp =E0q（H+1）-吗” + 未卜 0将以上数据代入上式中，可得下式1 .0-3 + 7.35/2 -48.51/-113.19 = 0整理后即可求得所需的最小入土深度T=所以钢板桩总长度为：L=7+=故选择15m拉森钢板桩作为围护是合理的。、钢板桩稳定性验算钢板桩入土深度除保证本身的稳定性外，板桩入土深度除保证 本身的稳定性外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管 涌现象。在软土中开挖较深的基坑，当桩背后的土柱重量超过基坑底面以下 地基土的承载力时，地基的平衡状态受到破坏，常会发生坑壁土流 动，坑顶下陷，坑底隆起的现象（如下图），为避免这种现象发 生，施工前，需对地基进行稳定性验算。（a）基坑隆起现象（b）刚度较小浅桩支护基坑隆起验算简图* X转动力矩%* =6.3 =（9 +a）彳稳定力矩弘=，/，土层为均