兴及特大桥19＼20承台基坑开挖支护施工方案(钢板桩)

1、兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 1目目 录录1 工程概况.22 编制说明.22.1 编制依据.22.2 编制原则.33 劳动组织 .34 施工方案.44.1 钢板桩施工工艺.44.1.1 现场施工概况.44.2 基坑开挖支护施工.84.2.1 基坑开挖支护施工步骤 .84.2.2 施工准备.94.2.3 钢板桩施工.94.2.4 支撑施工.124.2.5 基坑开挖.124.2.6 基坑周边监测.124.2.7 支撑及围护结构拆除.135 应急方案.136 安全与环保措施.17兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案2 中铁十局张呼铁

2、路工程项目经理部兴和特大桥兴和特大桥 19#20#19#20#墩承台基坑墩承台基坑开挖支护施工专项方案开挖支护施工专项方案1 1 工程概况工程概况兴和特大桥位于乌兰察布市兴和县境内，全长 4393 米，19#至20#墩间跨越张集铁路 K79+045 前河大桥。新建张呼铁路跨越张集铁路采用（48+80+48m）转体施工，在 19#、20#墩顶设置转盘，转体箱梁采用挂篮法施工，转体箱梁完成后平面转体 32。转体梁下部结构主墩 19#、20#采用圆端型实体墩，墩高分别为 27.5m、28m，平面尺寸为横桥向宽 9.6m,纵桥向宽 8.2m,主墩下设 10.7 15.7 4.0m 的承台。跨张集铁路特

3、大桥（48+80+48m)转体箱梁在张呼线DK94+570.5 处与张集上下行线相交，对应张集线里程为 K79+045。2 2 编制编制说明说明2.1 编制依据2.1.1中华人民共和国安全生产法中华人民共和国主席令第70 号2.1.2铁路建设工程安全生产管理办法 （铁建设2006179号） 。2.1.3铁路营业线施工安全管理方法 （铁运2012280 号）2.1.4关于公布的通知 （呼铁运2012426 号）2.1.5关于修改的通知 （呼铁运2014172 号）2.1.6营业线施工安全管理补充规定(呼张铁客安质201418 号) 2.1.7高速铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10752-20

4、10)；2.1.8铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010)；兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 32.1.9 中铁工程设计咨询院设计的兴和特大桥设计图纸2.1.10 铁路技术管理规程 （铁道部令第 29 号）2.1.11张呼铁路实施性施工组织设计2.1.12 单位施工现场调查报告2.2 编制原则1.确保既有线通行安全。尽可能减少施工对既有线通行影响的原则。2.根据施工工艺流程，合理安排工序，精心组织；安全第一，经济合理的原则。3.严格遵守合同及设计文件要求，执行国家现行标准。3 3 劳动组织劳动组织3.1 劳动组织模式：采用架子队

5、组织模式。项目经理：甄洪军副经理：袁小兵总工：黄 健合同预算部董 兴计划财务部许 进综合办公室宗 毅物资设备部朱瑞明安全质量部张继勇工程技术部刘富涛桥涵架子队安全总监：房长安组织机构图兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案4 中铁十局张呼铁路工程项目经理部3.2 施工人员应结合工前确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。每班组作业主要劳动力需要量表每班组作业主要劳动力需要量表序号工种名称人数备注1技术、试验、质检3-4 人2安全员1 人3工班长1 人4电焊工55电工1-26装吊工2-4 人7司机4-6 人8普工10153.3 机械设备配置机械设备配置表序号名称型号单

6、位数量1长臂挖掘机ZX210LC-3台12打桩机CAT320C、PC220台13自卸汽车15T辆24装载机厦工 955、LG953辆15测量仪器套26水泵7.5KW台27拉森钢板桩拉森套2兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 54 4 施工方案施工方案4.1 钢板桩施工工艺4.1.1 现场施工概况通过对兴和特大桥 19#、20#桥墩实际位置的放样，19#、20#墩沿线路平行方向预制转体箱梁中心与张集上行线路中心最近平面距离分别为 24.9m、17.4m，张集线既有桥面宽度为 12.2m。张呼线与张集铁路线交角为 32。梁底距轨顶限高约为 12.67m

7、，承台与既有承台最近处距离为 4.95 米。19#、20#桥墩位于前河河床中考虑到地下水位较高，承台开挖深度 4.9m,为防止 19#、20#墩承台基坑开挖时基坑渗水造成滑坡及垮塌，在承台四周设置长 9 米的拉森钢板桩防护，钢板桩设置 2 道型钢围囹，在钢板桩四角设置 H 型钢 HW400的支撑，防止围囹变形。承台开挖受既有张集铁路影响，不能进行放坡开挖，且为了确保既有线通行安全，必须在基坑开挖时进行支护。支护采用拉森 IV 型钢板桩。19#、20# 2 个墩尺寸为15.710.7m。钢板桩围堰范围 18.7m13.7m，比承台周边尺寸大1.5m.打钢板桩之前需弹白灰线。围护桩位布置结合现场实

8、际情况可适当调整。承台基坑防护示意图20-120-220-320-420-520-620-720-820-920-1020-1120-1220-1320-1520-14拉森钢板桩型钢内撑兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案6 中铁十局张呼铁路工程项目经理部19#墩桩位编号对应 20 墩，19#和 20#墩围堰内侧四周圈梁采用H 型钢 HW400,斜撑为直径 500*10mm 圆柱形钢管一层围囹形式支护；布置情况见下图。HW400型钢围囹拉森型钢板桩第二层围囹图 1 钢板桩立面布置（尺寸单位 m）图 2 第二层围囹平面布置（尺寸单位 m）按实际情况，围囹支撑间距布置如下图：兴和特

9、大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 7图 3 钢板桩围囹设计（尺寸单位为 m）详细计算选定过程，见张呼兴和特大桥(48+80+48)m 连续梁19#、20#墩钢板桩围堰计算方案。4.1.2 钢板桩施工的一般要求整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。4.1.3 钢板桩施工顺序 钢板桩施工放线 地表 1m 深度范围内土方开挖 打设钢板桩焊接第一道围囹 基坑内土方开挖 焊接第二道围囹 基坑内土方开挖 基坑排水、浇筑混凝土垫层 破桩头、桩基检测 承台施工

10、 基坑回填 拔除钢板桩。4.1.4 钢板桩的修整、吊装、堆放（1）钢板桩的修整钢板桩运到工地后，需进行整理，清除锁口内杂物如电焊瘤渣、废填充物等)，同时对缺陷部位加以整修。（2）钢板桩吊运 装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。（3）钢板桩堆放兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案8 中铁十局张呼铁路工程项目经理部钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超

11、过 5 根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为 3-4 米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过 2 米。4.1.5 钢板桩施工工艺过程（1）土方采用人工配合挖掘机进行分层对称开挖。为了保证开挖边坡的稳定，在承台边线 3m 范围内不得有多余堆积物。（2）施工前首先进行导线控制点放桩，放桩在边线外侧 1.5m处，然后根据情况对拉森钢板桩进行放线，拉森钢板桩放线位置大于承台边线。（3）施工放线完成后，对承台基础内得土方进行开挖，开挖深度为 1m，开挖时要求沿承台西侧预留施工道路，便于后期挖掘机和运土车辆施工。（4）对基坑表面 1m 深度范围内的土方挖运完毕后，沿边线外侧 1m 处进行拉

12、森钢板桩施工。采用打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位，将钢板桩单桩逐根连续打入土中，施工时钢板桩之间要相互扣紧，桩顶高程不宜相差过大。（5）拉森钢板桩进入土中后焊接第二道围囹，第二道围囹安装在钢板桩顶面以下 2m 处，围囹采用“口”字形 HW400 的 H 型钢。四角位置用圆柱形加固。（6）第二道围囹及支撑焊接完毕后，采用长臂反铲开始对基坑内的土方进行开挖。（7）开挖至距离承台底以上 0.5m 位置时设置第一道围囹。沿承台基坑四周要求开挖排水沟，开挖排水沟宽度为 30cm，局部有土裸露部位用沙袋进行护角，在基坑长边方向中部各设置一集水井，集水井尺寸为长 0.50.50.5m, 并采用不小于 2 寸

13、污水泵将集水坑内积水抽排至就近的排水系统内。同时安排专人及时清理积水井内淤泥，以保证水泵正常工作。兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 9（8）承台施工完毕并对基坑进行回填后拔除钢板桩。4.2 基坑开挖支护施工4.2.14.2.1 基坑开挖支护施工步骤基坑开挖支护施工步骤基坑开挖支护施工步骤见下图。施工准备测量放样桩位清理打钢板桩基坑开挖开挖、清理基坑监控量测承台施工图 基坑开挖支护施工步骤图4.2.24.2.2 施工准备施工准备1.基坑开挖前必须做好施工测量，测定桥墩、台的中心桩、基础纵横边和中线以及临时水准点。同时还必须做好断面测量，放出基坑边桩

14、，经核对无误后，方可施工。2.按照基坑施工要求，清除地面堆土及妨碍基坑开挖的障碍物；对于开挖影响的架空线和地下管线，应采取迁改和保护措施。3.根据施工图提供的地质、水文资料并结合现场具体条件制定基坑开挖和支撑方案。4.基坑开挖前还必须做好防排水工作，应在基坑顶部边缘外四周挖好防水排水沟拦截雨水。4.2.34.2.3 钢板桩施工钢板桩施工4.2.3.14.2.3.1 施工方法施工方法为保证钢板桩的精度采用屏风式打入法。先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻锤击。在打桩过程中，为保证垂直度，用全站仪加以控制。为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁

15、口处设卡板，兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案10 中铁十局张呼铁路工程项目经理部阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板块的位置，以便随时检查校正。钢板桩分两次打入，第一次桩长打至导梁高度，待导架拆除后第二次才打至设计标高。打桩时，开始打设第一、二块钢板的打入位置和方向要确保精度，每打入 1m 测量一次。插打钢板桩：插打顺序应按施工组织设计进行，一般应由上游分两侧插打至下游合拢。插打必须有可靠的导向设备，沿导向架和已经插打完的钢板桩锁口逐步插打钢板桩，插打过程中保证锁口的紧闭性，在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。打入钢板桩根据施工条件可以逐根或逐组

16、打入。钢板桩插打可用锤击、液压、振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。基坑开挖和支撑安装：基坑开挖到设计标高后，安装第一道围檩和内支撑，严禁超挖施工，所用型钢的连接和接长要符合设计要求。抽水堵漏：利用抓斗取土，当坑内积水到一定深度时即可抽水，然后继续开挖。抽水深度大于支撑高度时，需加设支撑才能继续开挖，严禁在设置支撑前超挖。在加设支撑时要检查各节点是否顶紧，防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快，且要随时观察围堰的变化情况。当锁口不紧密漏水时，用板条、旧棉絮条等在内测嵌塞，同时在外侧水面撒细煤渣与木屑等，任其随水流自行堵塞。较深处的渗漏，可将煤渣等沉送到漏水处堵

17、塞。封底：当渗水量较大，水泵不能满足抽水要求，需要进行水下开挖，可采用混凝土封底方案。即遇水后，支撑布置工序暂停，使用高压射水泵进行水下基坑开挖，使用吸泥机吸泥，必须保证基坑内水位要保持在最下一层支撑之上。基坑开挖至承台底部标高以下一定深度后，即进行水下混凝土封底。封底后，再进行抽水，根据支撑布置，要边抽水边设置支撑，严禁抽水过深，要随时观察围堰变化情况，有问题及时处理。兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 11拔桩：在钢板桩插打前，对插入土层内部的钢板桩内外两侧涂刷沥青，减少拔桩的摩擦力。钢板桩拔桩前，先将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并陆续灌水

18、至高出围堰外地下水位 11.5m，使内外水压平衡，使板桩挤压力消失，并与部分砼脱离(指有水下砼封底部份)。再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动各拔高 12m，然后依次将所有钢板桩均拔高 12m，使其松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出，必要时进行水下切割。4.2.3.24.2.3.2 施工要求施工要求1.钢板桩放线施工，桩头就位必须正确、垂直、沉桩过程中，随时检测，发现问题，及时处理。沉入桩容许偏差：平面位置纵向100，横向为-500；垂直度为 5%。 2.沉入桩施前必须平整清除地下、地面及高空障碍物，需保

19、留的地下管线应挖露出来，加以保护。3.基坑开挖后钢板桩垂直平顺，无严重扭曲、倾斜和劈裂现象，锁口连接严密。 4.基坑土方和结构施工期间，对基坑围岩和支护系统进行动态观测。发现问题，及时处理。 5. 施工所需钢材等根据设计数量配备，所有原材料必须检测合格才能使用。6.钢板桩机械性能和尺寸符合有关技术标准的规定。钢板桩应分类、编号、登记存放，锁口内不得积水。7.钢板桩堆存、搬运、起吊时，不得损坏锁口和产生由于自重而产生的变形8.钢板桩接长应等强度焊接。9. 堆放地点应选择在平坦坚固的场地上，并便于运往沉桩施工现场;10. 堆放的顺序、位置、方向、平面布置等应按设计方案实施;兴和特大桥 19#-20

20、#墩承台基坑开挖支护专项方案12 中铁十局张呼铁路工程项目经理部11.钢板桩要按照型号、规格、长度、施工部位分别堆放，分层堆放时，每层堆放数量不宜超过 5 根，各层之间要垫枕木，枕木间距宜为 34m，且上下层枕木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过 2m。12.钢板桩施工过程注意事项（1）在钢板桩插打过程中随时测量监控，保证每根桩的倾斜度不超过 2%，当偏差过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。（2）基坑回填后要及时拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩时，先用打拔桩夹住钢板桩头部振动 1min2min，使钢板桩周围的土松动，减少土对桩的摩擦阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发

21、现上拔困难或拔上来时，可先用柴油锤将桩振下 100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。4.2.44.2.4 支撑施工支撑施工1.基坑应先支撑后开挖，钢板桩施工完成，开挖设置支撑系统。2.支撑应按要求，安装在同一水平线上。3.土方开挖至基底应尽快施工垫层，并同时设置与钢板桩之间的支承层紧抵钢板桩，不留任何间隙。4.支撑安装的容许偏差应符合以下规定：(1)支撑中心标高、同层支撑顶面的标高差：100mm；(2)支撑两端的标高差：不大于 50mm 及支撑长度的 1/100；(3)支撑挠曲度：不大于支撑长度的 1/1000；(4)支撑水平轴线偏差：不大于 50mm。4.2.54.2.5 基坑开挖基坑开

22、挖采用机械开挖人工配合。分层开挖，分层厚度不大于 1.5m。土方开挖过程中，防止土方开挖设备碰撞支撑结构，避免超挖扰动基底原状土，基底 200300mm 的土层应采用人工开挖。发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方能继续挖土。挖出的土方应及时运走，严禁将土方堆于基坑四周。兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 134.2.64.2.6 基坑周边监测基坑周边监测在基坑支护结构的施工与使用过程中，应对支护结构和已有建筑物进行监测，若遇到下列可能影响建筑物安全的情况之一时，若情况比较严重，应立即停止施工，并对支护结构和已有建筑物采取应

23、急措施。1.当水平总位移超过 50mm，或位移速率达到 2mm/d，且不能收敛。2.支护结构的支撑体系中有个别构件出现应力骤增、压屈、断裂、松弛或拨出的迹象。3.建筑物的不均匀沉降已大于建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）规定的允许沉降差或建筑物的倾斜速率连续三日0.0001H/d（H 建筑承重结构高度） 。4.基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其它可能影响安全的征兆（如少量流沙、涌土、隆起、陷落等） 。5.根据经验判断已出现其他必须加强监测的情况。4.2.74.2.7 支撑及围护结构拆除支撑及围护结构拆除支撑拆除顺序自下而上。待下层支撑拆除并将基坑回填后，在拆除上层支撑，最后拔

24、出钢板桩，进行基坑回填。5 5 应急方案应急方案在土方挖到两米以下后，场地内保证有一台挖掘机可以随时调用，如发现开挖后，坡顶位移呈增大趋势且不收敛，立即用挖掘机挖向坡脚回填反压，直至位移稳定再采取加固措施而后再继续开挖，在基坑开挖前，基坑附近堆放足够量的土。一旦发现位移增大不稳定时，可用土回填反压。成立以领导班子组成的应急小组组 长：赵华伟 王振中副组长：田猛、宋凯、冉令民、刘士鹏成 员：项目经理部各部室及二分部主要管理人员5.1 救援指挥领导小组：由项目经理部项目经理任组长，项目兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案14 中铁十局张呼铁路工程项目经理部生产副经理、项目总工、安全

25、总监、二分部项目经理任副组长，组员为各部门主管主要负责人员及二分部主要管理人员。应急指挥小组职责为：负责本专项安全方案的编制；负责发布和解除应急救援命令；负责指挥事故应急救援期间救援专业组的应急救援行动，为现场提供应急资源、救援装备、器材、物品等工作；负责对公众、新闻媒体和上级有关部门发布事故公告等。5.2 救援专业组分工5.2.1 应急救援组：安全质量部、物资设备部有关人员组成，负责人：房长安。安全质量部是本方案的主管部门，负责险情判断，判别事故响应级别；负责查明危险源，提出应急和补救措施；负责应急力量的布署、公众疏散、现场恢复等行动提出决策性的建议。物资部负责应急人力资源的调配。5.2.2

26、 后勤保障组：由综合办公室、计划经营部、财务室等有关人员组成，负责人：宗毅。担负应急车辆、资金的调配以及伤员生活必需品和救援、器材、物资的供应任务。5.2.3 治安保卫组：负责人：张继勇。担负现场治安，交通指挥，设立警戒，指导人员疏散。5.2.4 技术分析组：由工程技术部有关人员组成，负责人：黄健。负责收集有关设计、施工方案、交底、工程日志和班前安全讲话等相关材料，提出事故报告。5.2.5 善后处理组：综合办公室等有关人员组成，负责人：张宪清，协调善后处理各项事宜。5.3 应急处理流程应急处理工作流程框图兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 15恢复

27、正常施工出现突发事件报告设计单位完成应急处理调整应急处理方案、措施应急处理领导小组开始工作报告有关单位及部门报告业主报告监理加强监测NOYES情况汇总分析原因，确定应急方案实施应急方案观察处理效果完成应急处理兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案16 中铁十局张呼铁路工程项目经理部5.3.1 内外联系及报警信息内部报警：公司调度 外部报警：消防 119，匪警 110，交通 122，救护 120急救援领导小组成员手机号码序号姓名职务联系电话备注1赵华伟项目经理部187344432332王振中项目书记139510367313田猛副经理136851279274宋凯项目总工1361484

28、74445冉令民安全总监150380336996刘士鹏副经理189063210287甄洪军二分部项目经理186538510308袁小兵二分部项目副经理152347966199黄健二分部项目总工18605384150100房长安二分部安全总监1826573353511朱瑞明二分部物资设备部长1516988091912宗毅二分部综合部部长136153806895.4 事故报告程序及事故处理5.4.1 事故发生后，如有人员受伤，当事人或发现人应立即拨打 120 救护车到事故现场救护伤员，并积极采取有效措施防止事态扩大。伤员医疗救护医院为兴和县医院。5.4.2 若发生影响危及铁路行车的重大安全事故，除

29、按照施工兴和特大桥 19#20#墩承台基坑开挖支护专项方案中铁十局张呼铁路工程项目经理部 17预案的措施进行线路保护以外，并以施工负责人为抢险突击组长，施工员和各工种组成抢险突击组，按铁路抢险方案进行抢修；以安全员为负责人立即抢救伤员、防止发生重大伤亡事故。发生事故，以安全员为负责人现场做好隔离防护封锁，严禁闲杂人员随意进入破坏现场给安监、公安部门分析检查事故原因造成困难。5.4.3 铁路安全事件发生后,当事人或发现人应立即向项目部调度报告，项目调度立即上报工务段、公司调度及相关铁路设备单位。当发生一般安全事故时，承包人还应在 24 小时内报告业主；当发生重大安全事故时，执行重大安全事故报告制

30、度， 填写安全事件（事故）报告单 ，并在 2 小时内逐级上报。5.4.4 内部报警，简述：出事时间、地点、情况、报警人姓名。5.4.5 向外部报警，详细准确报告：出事时间、地点、单位、电话、事态状况及报告人姓名、单位、地址、电话。5.4.6 项目部接到报告后，项目经理组织有关人员对发生事故的地段设栏防护，并及时启动应急预案，应急领导小组成员立即到现场，并按各自的职责开展应急救援工作。严禁闲杂人员出入，保护现场，同时按应急措施进行加固抢险。5.4.7 应急机具准备序号机械名称规格（单位）数量存放地点备注1小汽车辆2项目部现场指挥2越野车辆2项目部运输应急人员3货卡辆1施工现场运输应急物资4铲车辆2施工现场配合应急抢险535T 汽车吊辆1施工现场配合抢险抢险6灭火器个10施工现场抢险物资7挖掘机辆1施工现场配合抢险兴和特大桥 19#-20#墩承台基坑开挖支护专项方案18 中铁十局张呼铁路工程项目经理部序号机械名称规格（单位）数量存放地点备注8编织袋个1000施工现场防洪物资6 6 安全与环保措施安全与环保措施6.1.建立健全安全环保体系，使安全生产与环境保护工