主墩钢板桩围堰施工方案(经专家论证)_第1页
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文档简介

目录前言 21、编制说明 22、编制依据 2一、工程概况 3二、主要设计参数 41、主墩参数 52、杭埠河特大桥地质情况 53、工程水文条件 74、地基评价 7三、筑岛平台设计 7四、钢板桩围堰设计 8五、施工方法 111、施工准备 112、施工工艺流程 113、插打钢板桩前的准备工作 174、钢板桩围堰的插打 185、安装内支撑,砼封底 186、水下浇注封底砼 197、钢板桩围堰施工中的防漏水措施 208、变形观测 209、承台施工 2110、围堰的拆除 21六、钢板桩围堰施工中的安全措施 22七、应急预案 23八、劳动力计划 26九、施工周期安排 26十、附件(计算书) 26前言1、编制说明杭埠河特大桥起讫桩号为K25+384.13-K26+965.13,桥梁总长1581m,主桥跨径组合为:24×25+(80+140+80)+27×25,主桥上部结构主梁采用单箱单室预应力混凝土连续梁,主要用于跨越杭埠河的南北岸。其中24号墩位于滩地,25号墩(主墩)、26号墩(主墩)位于水中。为方便墩承台、墩柱施工,25#墩处设置水中钢板桩围堰;26#墩处筑岛围堰,设置钢板桩支护。2、编制依据(1)《合铜路(肥西上派~庐江县城南外环线)建设工程施工招标文件》《合铜路(肥西上派~庐江县城南外环线)建设工程两阶段施工图设计》我单位现场勘察及自行调查工地周边环境条件获得的资料《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2011)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1—2004)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99《简明深基坑工程设计施工手册》《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部)《工程测量规范》(GB50026-2007)《建设工程安全生产管理条例》《中华人民共和国环境保护法》(1989)一、工程概况杭埠河特大桥起讫桩号为K25+384.13-K26+965.13,桥梁总长1581m,桥跨径组合为:24×25+(80+140+80)+27×25,主桥上部结构主梁采用单箱单室预应力混凝土连续梁,主要用于跨越杭埠河的南北岸。其中24号墩位于滩地,25号墩(主墩)、26号墩(主墩)位于水中。25#、26#墩具体位置如下图:25#墩基础采用钻孔桩,数量为15根,桩径2.5m,桩长50m,承台顶标高3.209m,墩身高17m,墩身采用空心墩,顶部实心段高度2.5m。26#墩基础采用钻孔桩,数量为15根,桩径2.5m,桩长50m,承台顶标高5.209m,墩身高17m,墩身采用空心墩,顶部实心段高度2.5m。二、主要设计参数相关数据如下:粉质粘土τ=45Kpa,粘土τ=45Kpa,实测常水位6.90m,根据当地调查了解,夏季汛期最高水位为7.400m。1、主墩参数墩台号河床高程实测水位承台顶高程承台高度承台底高程承台尺寸钢板桩尺寸253.4096.9003.2094.5-1.29116.6×29.120.4×32.9263.4096.9005.2094.5-1.29116.6×29.120.4×32.92、杭埠河特大桥地质情况桥位区地貌单元属河漫滩,除堤坝外地面较平坦,地面标高在4.00-14.00m之间。上覆土层第一层为填筑土,第2-6层为第四系全新统冲积层,下伏基岩为白垩系上统张桥组泥质粉砂岩,地层分部特征如下:地质图中的ZK—10取土点为25#墩处;ZK—11取土点为26#墩处。3、工程水文条件根据勘察结果显示地下水位埋深在0.00-14.20m之间。地下水和地表水对混凝土及钢筋有微腐蚀性。4、地基评价层号岩土名称压缩模量MPa-1压缩模量MPa-1粘聚力kPa内摩擦角Ф°天然抗压强度MPa-1基底摩擦系数u承载力/摩阻力kPa①填筑土120/35②粉质粘土0.317.4359.59.40.25180-200/45②1粘土0.218.4869.28.70.25200-220/45③粉质粘土0.209.4165.611.30.25240/60③1粉土0.296.356.85.70.25150/35④中砂0.30247-370/27-65(折减后)⑤砾砂0.30430-550/90-140⑤1粉质粘土0.1910.050.25260/65⑤2卵石土0.40600/250⑥1全风化泥质粉砂岩0.15320/80⑥2强风化泥质粉砂岩0.49400/120⑥3中风化泥质粉砂岩1.05500-600/140-16025#墩河床以下:粉质粘土0.6m厚,粘土4.3m厚,细砂4.3m,中砂8.9m厚。26#墩河床以下:粉质粘土0.6m厚,粘土2.8m厚,细砂4.4m,中砂7m厚。三、筑岛平台设计26#墩离岸边1米,水深3.5米,流速0.5m/s,采用填土平台作业,填土采用回填土,填土平台三面填土长度比承台扩10米,填土面积为(10+16.60+1)*(10*2+29.1)=1355.16m2,填土高度高出水面5米,总高度为8.6米,平台顶高程为12.409,为加固外围边坡,防止冲刷作用,采用土袋堆叠加固,三侧边坡放坡1:0.5。四、钢板桩围堰设计①25#主墩钢板桩围堰采用15米拉森Ⅳ型钢板桩,单片宽0.4米钢板桩,尺寸为20.4m×32.9m,内设2层内支撑,第一、二层边梁采用400×400H型钢,内支撑均采用φ609×14mm的圆管,围堰底采用C25混凝土封底。围堰顶高程为+8.409m,设计水位高程为+6.900m,承台底高程为-1.291m,基坑底高程为-2.291m,河床底高程+3.409m。围堰采取抽水至第一层内支撑下100cm,安装第一层支撑,第一层支撑加好后,向围堰内注水至围堰外标高,堰内进行水下吸泥开挖,达到开挖基坑底标高-2.791m后,进行围堰内水下砼封底施工,封底砼标号为C25,厚度1.5m,封底砼强度满足要求后,抽水至第二层内支撑下100cm,安装第二25#墩钢板桩围堰示意图②26#墩桩基施工完成了,需要进行承台施工,在填土平台上开挖深基坑,为方便施工先将筑岛平台上的整体高度开挖至高出水面1.5米处再进行基坑施工。基坑采用钢板桩支护,用15米拉森Ⅳ型钢板桩,单片宽0.4米钢板桩,尺寸为20.4m×32.9m,内设一层内支撑,第一层边梁采用400×400H型钢,内支撑均采用φ609×14mm的圆管,围堰底采用C25混凝土封底。围堰顶高程为+8.409,设计水位高程为+6.900m,承台底高程为+0.709m,基坑底高程为-0.291m,河床底高程+3.409m。支护采取挖土至第一层内支撑下80cm,安装第一层支撑;第一层支撑安装好后,机械挖土至+2.409处,再注水开挖至-0.291处进行砼封底施工,封底砼标号为C25,厚1m;封底砼强度满足要求后,抽水至封底砼表面26#墩钢板桩围堰示意图五、施工方法1、施工准备充分了解设计意图,核对地形及地质资料,复核路基中线并引测坐标控制点和水准点,搞好技术交底。25#、26#墩是杭埠河特大桥连续梁桥(80m+140m+80m)中跨主墩。25#、26#墩桩基础为直径2.5m,共计30根。承台平面尺寸均为16.6m×29.10m,高4.5m,25#墩承台底部高程-1.291m,26#墩承台底部高程0.709m。采用钢板桩围护后,进行围堰内部抽水及混凝土封底施工,单个承台的钢板桩围护范围为20.40m×32.90m,板桩距承台边沿均为1.5m。采用拉森Ⅳ钢板桩,桩长为15m。2、施工工艺流程为最大安全考虑,施工工况中的水位取汛期中最高水位7.400。①25#墩钢板桩施工顺序:施工准备→测量定位→插打导向架→插打钢板桩→贴止水封条→抽水(抽水至第一道支撑1m以下)→第一道支撑安装→注水至围堰外水面标高,水下吸泥开挖至基底标高→进行围堰内水下砼封底施工→抽水(抽水至第二道支撑1m以下)→安装第二道支撑→抽水至封砼层顶面,抽水完成②26#钢板桩施工顺序:施工准备→测量定位→插打导向架→插打钢板桩→挖土(机械开挖至第一道支撑0.8m以下)→第一道支撑安装→挖土(机械开挖至+2.409处)→注水开挖至承台底以下1m处→浇筑1m封底混凝土→混凝土强度满足要求后抽水至封底砼表面。施工准备施工准备定位测量导向架安装钢板桩吊运就位钢板桩合拢施打定位桩围堰内砼封底用振动锤夹正钢板桩起吊至围堰顶部,对准锁口插入钢板桩开启振动锤,缓慢下够快速下沟,调整好钢板桩与导向架的距离,下到土面插打一段时间,拔起,让水渗入,减少摩擦,再插打,如此反复达到设计标高3、插打钢板桩前的准备工作(1)、主墩的钻孔桩完成后,移走钻机,清理钻孔平台;(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锁口通过检查。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380-420V,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)。4、钢板桩围堰的插打钢板桩插打利用50t履带吊车作为起吊设备,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架:准确测量后,打设两根钢板桩,并焊接牛腿(间距2m),其上放置两根钢板桩并与牛腿焊接牢固,形成框架作为导向(此钢板桩在围堰一边打设完成后拔除,之后重新安装导向)以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度;(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。5、安装内支撑①25#墩围堰支护安装(1)、钢板桩插打完毕后,抽水至+5.409m标高处,安装第一层支撑;(2)、第一层支撑加好后,向围堰内注水至围堰外标高,堰内进行水下吸泥开挖,到基底高程-2.791m后,然后进行围堰内水下砼封底施工,封底砼标号为C25,封底厚度1.5m;(3)、封底砼强度满足要求后,抽水至第二层内支撑下100cm,安装第二②26#墩围堰支护安装支护采取挖土至+5.409标高处,安装第一层支撑;第一层支撑加好后,机械挖土至+2.409处,再注水开挖至-0.291处进行砼封底施工,封底砼标号为C25,厚1m;封底砼强度满足要求后,抽水至封底砼表面。6、水下浇注封底砼25#墩水下吸泥、清淤到设计标高后,即可进行水下封底砼施工,封底砼标号为C30,封底厚度为1.0m。(1)、封底砼导管的选择及布置导管采用Φ325mm钢管,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15-20cm。导管的布置、固定利用搭设的平台,每根导管的作业半径按3m考虑,(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6m3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0.6-0.8m。砼浇注前,在每个导管处封底砼的浇注顺序: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。7、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,派专人仔细清理锁口间杂物、观察锁口是否变形,对于锁口变形的钢板桩,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锁口无法密贴;(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3-5cm的长条状,派潜水员将漏水处用棉条从水面堵塞至河床面;(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。8、变形观测钢板桩施打过程中应设置观测点和仪器跟踪,避免围堰偏位,尤其板桩的偏位累积很难校正。施打前,在围堰上下游一定距离和两岸陆地上设置全站仪观测点,用于控制围堰长短方向钢板桩的的施打定位。位移、变形观测点布置图详见下图。图观测点布置示意图9、承台施工抽出围堰内的水后,凿除桩头、清除砼杂物,进行桩基检测,然后进行承台测量放样,调整桩顶钢筋。承台一次性浇筑,钢筋的制作严格按技术规范及设计图纸的要求进行,保证钢筋搭接长度及焊缝质量满足施工规范要求。10、围堰的拆除①25#墩围堰拆除(1)、围堰拆除时,向围堰内注水至+2.709m标高处,拆除第二道支撑;(2)、继续向围堰内注水至+5.409m标高处,拆除第一道支撑;(3)、钢板桩拔除方法:先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min~2min,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。②26#墩钢板桩支护拆除(1)、围堰拆除时,向围堰内填土至+5.409m标高处,拆除第一道支撑;(2)、钢板桩拔除方法:先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min~2min,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。五、质量控制及注意事项

1、在拼接钢板桩时,两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊,要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm,断面上的错位不大于2mm,使用新钢板桩时,要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件,并详细丈量尺寸,检验是否符合要求。2、对组拼的钢板桩两端要平齐,误差不大于3mm,钢板桩组上下一致,误差不大于30mm,全部的锁口均要涂防水混合材料,使锁口嵌缝严密。3、为保证插桩顺利合拢,要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分,为保证桩身垂直,于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩,顺导向钢管桩下插,使第一组钢板桩桩身垂直,由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致,锁口间隙也不完全一致,桩身仍有可能倾斜,在施工中加强测量工作,发现倾斜,及时调整,使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。4、在使用拼接接长的钢板桩时,钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上,而且相邻桩的接头上下错开至少2m,所以,在组拼钢板桩时要预先配桩,在运输、存放时,按插桩顺利堆码,插桩时按规定的顺序吊插。5、在进行钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好,一次将桩打到要求深度,当垂直度较差时,要分两次进行施打,即先将所有的桩打入约一半深度后,再第二次打到要求的深度。6、打桩时必须在桩顶安装桩帽,以免桩顶破坏,切忌锤击过猛,以免桩尖弯卷,造成拔桩困难。7、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口,按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量,以确保够用;8、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩;9、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤;

10、在接长焊接时,相邻焊缝高度差不得小于1m六、钢板桩围堰施工中的安全措施为确保施工中的安全,在进行钢板桩围堰施工时,必须将安全工作放在首位,预防为主,在施工过程中应注意如下几点:1、对操作人员进行安全思想教育,提高操作人员安全意识,实行培训持证上岗制度,不经培训或无证者,不得进行上岗操作;2、建立好钢板桩安全管理制度,完善好安全管理体制,编制好钢板桩安全施工应急方案;3、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;4、在钢板桩插打过程中,要设专人指挥,避免人多时乱指挥,出现意外安全事故;5、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;6、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;7、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;8、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;9、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;10、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;11、夜间施工时必须保持良好的照明;七、应急预案1、为确保施工中的安全,在进行钢板桩围堰施工时,必须将安全工作放在首位,预防为主。(1)对操作人员进行安全思想教育,提高安全意识,实行持证上岗制度,不经培训或无证者,不得进行上岗操作。(2)机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程。设专人负责日常检查和养护工作,在施工过程中设专人指挥,避免人多时乱指挥,出现安全事故。(3)机械操作人员做好各项记录,达到准确、及时,严格贯彻操作制度,认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。(4)设备及工具摆放整齐,不得随意摆放。(5)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。(6)当吊装起重设备高度不够时,可改变吊点位置,但不低于桩顶以下1/3桩长。(7)钢板桩围堰合龙到封底完成过程中,应经常检查围堰外河床冲刷情况,必要时应抛石防护。(8)围堰周边不应停放设备、增加堆置荷载,以保证安全。(9)拔桩时要先震动1—2分钟,再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔,防止蛮干。2、应急处理程序对参与施工的人员进行安全风险防范教育,提高对突发事件的应对和处理能力。在技术交底的基础上,抢险队必须提前学习应急预案的方案、措施、处理程序等。根据工程的施工特点应储备:小型起重设备、小型牵引设备、抽水机、排污泵、卷扬机、φ200~φ300焊接钢管、水泥、方木、编织袋器具等。应急处理程序见下图。紧急情况发生紧急情况发生察看现场情况领导小组核实作出决策组织动员、技术交底抢险应急方案实施设计、监理单位上报反馈图8.1应急处理程序图3、人员培训、应急材料和设备的储备对参与施工的人员进行安全风险防范教育,提高对突发事件的应对和处理能力。在技术交底的基础上,抢险队必须提前学习应急预案的方案、措施、处理程序等。熟悉各类设备的关键核心部分的作用、安装位置。学习相关施工的安全知识,熟练掌握迅速拆解的方法。表8.1应急储备物资/机具序号物品数量1沙袋100袋2钢板40m23车辆2辆4挖掘机2台5装载机2台6吊车2台7水泵8爬梯34、各项应急预案事故后处理工作4.1按照四不放过的原则查明事故原因及责任人。4.2以书面形式向上级写出报告,包括发生事故时间、地点、受伤(死亡)人员姓名、性别、年龄、工种、伤害程度、受伤部位。4.3制定有效的预防措施,防止此类事故再次发生。4.4组织所有人员进行事故教育。4.5向所有人宣读事故结果,及对责任人的处理意见。七、主要设备投入序号设备名称规格型号数量备注1钢板桩拉森Ⅳ(L=15m)2套2打桩桩锤DZ90型2台3履带吊50t2台4潜水设备2套5空气吸泥机2套6空压机22m3/min1台7射水装置2套8汽车吊25t1台9运输汽车2台10钢结构加工车间、设备1套11砼封底设备1套八、劳动力计划项目施工采用集中管理,流水作业。现场设一个工点来配备劳动力,现场设管理人员2名,技术人员2名,负责包括施工管理、技术等方面的工作。其余工种人员数量配备按能满足两个墩同时施工考虑,主要有装吊工15人、铆焊工15人、砼工10人及普工20人等。九、施工周期安排(一个承台施工周期)序号工作内容时间(天)1拆除钻机平台72河床清理、导向安装33钢板桩插打及固定74内支撑安装(一道)55吸泥封底(砼达到强度)156内支撑安装(二道)107抽水凿桩头58承台施工(一次)289合计80十、附件(计算书)25#墩钢板桩围堰计算书一、围堰的布置及计算假设1、围堰的布置钢板桩的具体布置如下图:2、计算假设本计算中土层参数根据设计图提供的土层资料,按经验取值如下:编号土层名称土层顶标高土层底标高容重(kN/m3)内摩擦角(o)粘聚力(kPa)(1)粉质粘土3.42.819.49.668(2)粘土2.8-1.519.110.946.5(3)细沙-1.5-5.818301(4)中砂-5.8-14.717.5361围堰设计时计算水位按+7.409m考虑。为简化计算,取各土层参数的加权平均值,土的天然容重加权平均值取18.5KN/m;内摩擦角加权平均值取20°;粘聚力加权平均值c取24kpa;孔隙比e取0.75。主、被动土压力系数Ka=tg2(45-)=0.49,=0.7Kp=tg2(45+)=3.26,=1.81施工荷载不考虑。土压力和水压力按水土合算原则计算,此处不考虑粘聚力影响。3、结构参数(查《简明深基坑工程设计施工手册》得)拉森Ⅳ型钢板桩:W=2037cm3,[f]=200MPa,M=76.1kg/m,B=40cm。4、动水压力计算:钢板桩围堰位于杭埠河河道内,由于河水流动,受动水压力作用,动水压力采用公式计算K—1.8~2.0,此取1.8;H—水深(m),此处为4.0m;ν—流速(m/s),此处为0.5m/s;B—阻水宽度(m),此处取1m计算;γ—水的容重(KN/m3);g—重力加速度(m/s2)1m宽度范围的动水压力:将动水压力考虑成均布荷载作用于钢板桩围堰,则均布荷载大小为:二、计算内容1、内力计算(1)作用在钢板桩上的土压力和水压力强度及压力分布见下图主动土压力Pa=Kah=(18.5-10)×4.7×0.49=19.6kpa水压力Pw=h+P=10×8.7+2.25=89.25kpa(2)根据公式计算反弯点:式中:-钢板桩外水压力;Pa—钢板桩外主动土压力;K-被动土压力修正系数,土的内摩擦角为200时,K取1.6;-土体容重;(3)计算内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:h1=1.11h=1.11*5.8=6.4mh2=0.88h=0.88*5.8=5.1实际h=2m,h1=2.7m,h2=5.0满足要求,根据具体情况,确定采用的布置如下图所示:(4)计算钢板桩的最小入土深度。按简支梁计算上部钢板桩,其受力简图如下图:剪力图如下:弯矩图如下:Fa=-10.14-(-7.25)=-2.89KN/m;Fb=148.27-(-79.67)=227.94KN/mFc=148.85-(-219.04)=367.89KN/m;FQ=-1.91KN/mMmax=137.40kN*m计算钢板桩的最小入土深度:t0=x+y=2.7+0.53=3.23mt=kt0,其中k为经验系数,取1.1~1.2,一般取1.2;则t=1.2t0=1.2×3.23=3.88m,实际入土4.3m,满足要求。钢板桩长度l=3.88+8.7+1=13.58m,实际用15m的拉森Ⅳ钢板桩,满足要求,必须采取水下砼封底。2、施工工况受力验算(1)工况1:围堰内抽水至+5.409m处(抽水2m,第二层支撑下1.0m),此时钢围堰未加支撑处于不利状况计算反弯点位置水压力Pw=h+P=10×2+2.25=22.25kpay=把钢板桩看作悬臂梁,梁的计算长度l=4+0.55=4.55,受力简图如下:钢板桩最大弯矩:M=2.25*2*(1+2.55)+20*2*(2.55+2/3)/2+22.25*2*(1+0.55)+22.25*0.55*0.55*2/6=151.53KN*m,满足要求。(2)工况2:安装好第一层支撑,支撑中心标高+5.409m,向围堰内注水至围堰外标高,抽水、吸泥到-2.291m标高时,浇筑1.0m厚的封底砼,封底砼浇注并达到设计强度后,抽水至第二层支撑下1m处(标高+2.709m),此时第一层支撑受力处于最不利状态,受力情况分析如下:计算反弯点位置主动土压力Pa=Kah=(18.5-10)×5.7×0.49=23.74kpa水压力Pw=h+P=10×4.7+2.25=49.25kpay=按简支梁计算上部钢板桩,其受力简图如下图:剪力图如下:弯矩图如下:Fa=97.35-(-7.25)=104.6KN/m;Fc=173.82-(-231.32)=405.14KN/m;FQ=-37.95KN/m;Mmax=249.05KN*m(3)工况3:安装好第二层支撑,支撑中心标高+3.709m,围堰内抽水至标高-1.291m处(封底上表面),此时第二层支撑受力处于最不利状态,受力情况分析在计算钢板桩入土深度时已经计算,结果如下:Fa=-10.14-(-7.25)=-2.89KN/m;Fb=148.27-(-79.67)=227.94KN/m,Fc=148.85-(-219.04)=367.89KN/m;FQ=-1.91KN/mMmax=137.40KN*m比较上述的工况其中内支撑的最大支撑力:Fmax=227.94KN/m(第二层支撑)钢板桩上最大弯矩:Mmax=249.05KN*m3、钢板桩抗弯强度验算:满足4、边梁及内支撑受力计算:根据上面的第一、二层最大支撑力的关系,第一、二层边梁均采用400×400H型钢,内支撑均采用φ630×14mm的圆管,计算取第二层最大值F3max=227.94kN/m。400×400H型钢:腹板厚度:t1=13mm;毛截面面积:A=218.69cm2;截面惯性矩:Ix=66455cm4;回转半径:ix=17.43cm,iy=10.12cm;截面模量:Wx=3323cm3,f=200.00N/mm2,fv=120.00N/mm2。φ609×14mm钢管性质如下:将边梁及内支撑看做中心加有刚性约束的整体平面刚架结构,利用迈达斯进行受力分析,计算受力图如下:支撑受力分析图弯矩图轴力图剪力图400×400H型钢边梁:抗弯强度验算满足抗剪强度验算满足φ609×14mm内支撑:抗弯强度验算抗剪强度验算满足5、围堰抗浮稳定性计算将整个为看看做箱体,比较围堰封底混凝土受力和箱底浮力,验算其抗浮系数K,。封底混凝土受力G=混凝土自重+混凝土与围堰及桩头间的粘结力;箱底浮力;封底混凝土自重封底混凝土与钻孔桩的摩擦力取200kpa;封底混凝土与钢板桩的粘结力取150kpa封底混凝土与钻孔桩的粘聚力:封底混凝土与钢板桩的粘聚力:土层的平均摩阻力取30kpa,钢板桩的抗拔力为:故围堰抗浮性合格。封底混凝土抗弯计算封底混凝土所受荷载:按双向简支板计算,Lx=6.25m,Ly=6.25m,Lx/Ly=1,查表得K=0.0368弯矩;C25砼弯曲拉应力满足强度要求6、基底抗隆起稳定性验算基底为中砂:内摩擦角取36°;粘聚力取1kpa。;>1.7满足规范要求。7、基底抗管涌验算临界水力坡度:(用砼封底,空隙比e近似取0)渗流水力坡度:,满足规范要求。综上所述,上述结构满足要求。26#墩钢板桩支护计算书一、支护的布置及计算假设1、支护的布置钢板桩的具体布置如下图:2、计算假设本计算中土层参数根据设计图提供的土层资料,按经验取值如下:编号土层名称土层顶标高土层底标高容重(kN/m3)内摩擦角(o)粘聚力(kPa)(1)回填土8.43.419205(2)粉质粘土3.42.818.78.258.0(3)粘土2.80.019.28.670(3)细沙0.0-4.418301(4)中砂-4.4-11.417.5361围堰设计时计算水位按+7.409m考虑。为简化计算,取各土层参数的加权平均值,土的天然容重加权平均值取18.5KN/m;内摩擦角加权平均值取20°;粘聚力加权平均值c取16kpa。主、被动土压力系数Ka=tg2(45-)=0.49,=0.7Kp=tg2(45+)=3.26,=1.81施工荷载取20kN/m;围堰距筑岛边缘10m,土的性质通过现场取土实验确定,数值较准确,此处考虑土的粘聚力影响,地下水位高程取河水水位高程。3、结构参数(查《简明深基坑工程设计施工手册》得)拉森Ⅳ型钢板桩:W=2037cm3,[f]=200MPa,M=76.1kg/m,B=40cm。二、计算内容1、内力计算(1)作用在钢板桩上的土压力和水压力强度及压力分布见下图主动土压力Pa=Kah+qKa=(18.5-10)×7.7×0.49+20×0.49=41.87kpa水压力Pw=h+P=10×6.7=67kpa(2)根据公式计算反弯点:式中:-钢板桩外水压力;Pa—钢板桩外主动土压力;K-被动土压力修正系数,土的内摩擦角为200时,K取1.6;-土体容重;(3)计算内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:h1=1.11h=1.11*5.8=6.4mh2=5.8*5.8=5.1m实际支撑体系h=2m,h1=5.5m,满足要求,根据具体情况,确定采用的布置如下图所示:(4)计算钢板桩的最小入土深度。按简支梁计算上部钢板桩,其受力简图如下图:剪力图如下:弯矩图如下:Fa=-129.87-(-44.84)=174.71KN/m;Fc=167.58-(-254.67)=422.25KN/m;FQ=-20.06KN/mMmax=187.62kN*m计算钢板桩的最小入土深度。x=t0=x+y=2.71+1.74=4.45mt=kt0,其中k为经验系数,取1.1~1.2,一般取1.2;则t=1.2t0=1.2×4.45=5.34m,实际入土6.3m,满足要求。钢板桩长度l=5.34+7.7=13.04m,实际用15m的拉森Ⅳ钢板桩,满足要求,必须采取砼封底。2、施工工况受力验算(1)工况1:围堰内挖土至+5.409m处(第一层支撑下0.8m),此时钢围堰未加支撑处于不利状况,受力情况分析如下:计算反弯点位置主动土压力Pa=Kah+qKa=(18.5-10)×3×0.49+20×0.49=22.30kpa水压力Pw=h+P=10×2=20kpay=把钢板桩看作悬臂梁,梁的计算长度l=3+1.1=4.1m,受力简图如下:钢板桩最大弯矩:M=9.8*3*(3/2+1.1)+32.5*3*(3/3+1.1)/2+42.3*1.1*1.1*2/6=195.88KN*m,满足要求。(2)工况2:安装好第一层支撑,支撑中心标高+6.209m,机械开挖至标高+2.409m,此时第一层支撑受力处于最不利状态,受力情况分析如下:计算反弯点位置主动土压力Pa=Kah+qKa=(18.5-10)×6×0.49+20×0.49=34.79kpa水压力Pw=h+P=10×5=50kpay=按简支梁计算上部钢板桩,其受力简图如下图:剪力图如下:弯矩图如下:Fa=179.59-(-44.84)=224.43KN/m;FQ=-146.46KN/m;Mmax=265.28KN*m(3)工况3:围堰内注水挖土至标高-0.291m处(封底下底面),此时第一层支撑受力处于最不利状态,土压力和水压力情况分析如下:计算反弯点位置:主动土压力Pa=Kah+qKa=(18.5-10)×8.7×0.49+20×0.49=46.04kpay=受力简图如下:剪力图如下:弯矩图如下:Fa=114.90-(-31.64)=146.54KN/m;FQ=-121.67KN/mMmax=231.64KN*m(4)工况4:待封底砼浇筑完且强度满足要求时,抽水至砼封层顶,此时第一道支撑处于最不利情况,受力情况分析在计算钢板桩入土深度时已经计算,结果如下:Fa=-129.87-(-44.84)=174.71KN/m;Fc=167.58-(-254.67)=422.25KN/m;FQ=-20.06KN/mMmax=187.62kN*m比较上述的工况其中内支撑的最大支撑力:Fmax=224.43KN/m钢板桩上最大弯矩:Mmax=265.28KN*m3、钢板桩抗弯强度验算:满足4、边梁及内支撑受力计算:根据上面的第一、二层最大支撑力的关系,第一、二层边梁均采用400×400H型钢,内支撑均采用φ630×14mm的圆管,计算取第二层最大值F3max=224.43kN/m。400×400H型钢:腹板厚度:t1=13mm;毛截面面积:A=218.69cm2;截面惯性矩:Ix=66455cm4;回转半径:ix=17.43cm,iy=10.12cm;截面模量:Wx=3323cm3,f=200.00N/mm2,fv=120.00N/mm2。φ609×14mm钢管性质如下:将边梁及内支撑看做中心加有刚性约束的整体平面刚架结构,利用迈达斯进行受力分析,计算受力图如下:支撑受力分析图弯矩图轴力图剪力图400×400H型钢边梁:抗弯强度验算满足抗剪强度验算满足φ609×14mm内支撑:抗弯强度验算抗剪强度验算满足5、围堰抗浮稳定性计算将整个为看看做箱体,比较围堰封底混凝土受力和箱底浮力,验算其抗浮系数K,。封底混凝土受力G=混凝土自重+混凝土与围堰及桩头间的粘结力;箱底浮力;封底混凝土自重封底混凝土与钻孔桩的摩擦力取200kpa;封底混凝土与钢板桩的粘结力取150kpa封底混凝土与钻孔桩的粘聚力:封底混凝土与钢板桩的粘聚力:故围堰抗浮性合格。封底混凝土抗弯计算封底混凝土所受荷载:按双向简支板计算,Lx=6.25m,Ly=6.25m,Lx/Ly=1,查表得K=0.0368弯矩;C25砼弯曲拉应力满足强度要求6、基底抗隆起稳定性验算基底为中砂:内摩擦角取36°;粘聚力取1kpa。;>1.7满足规范要求。7、基底抗管涌验算临界水力坡度:(用砼封底,空隙比e近似取0)渗流水力坡度:K=,满足规范要求。综上所述,上述结构满足要求。

附录资料:不需要的可以自行删除施工质量缺陷分析及对策一、监理工作方法及措施1地下连续墙施工1.1导墙变形(1)现象成槽过程中,导墙缩径,导致成槽机无法正常成槽。(2)原因分析①导墙施工完后未及时增设木撑并回填。②导墙未坐落在原状土上,成槽过程中泥浆浸泡导致导墙变形。③导墙未达到设计混凝土强度变开始成槽,导致导墙变形。④成槽过程中周边动载较多,导致导墙变形。(3)预防措施①导墙施工完毕拆除模板后,及时增设木撑,间距1m×1m,并及时回填土。②导墙开挖时,必须保证底部坐落在坚实的基础上,当杂填土较厚,采取换填或深导墙施工,必须时在导墙施工前进行槽壁加固。③必须保证导墙混凝土达到设计要求后方可进行成槽作业。②成槽过程中在成槽机底部垫钢板,以分散机械自身压力。(4)治理方法成槽过程中一旦发生导墙变形形象,尽快采用型钢或钢筋制作的临时支撑对导墙进行加固,加大上部成槽泥浆比重防止导墙底部土方塌陷。1.2钢筋笼无法安放(1)现象钢筋笼安放时无法下放到位。(2)原因分析①钢筋笼加工尺寸与设计不符。②下放过程中钢筋笼垂直度未得到很好的控制。③槽段有塌方现象,底部沉渣较厚。④槽段本身垂直度不符合设计要求。(3)预防措施①钢筋笼制作过程中,加强过程质量监控,钢筋笼长度、宽度及厚度,严格按照设计及规范要求进行施工。②钢筋笼下发过程中采用全站仪对其垂直度进行监控,保证钢筋笼垂直度在1/300以内。③钢筋笼下放前,对槽段深度进行测量,发现底部有沉渣时应及时进行清底。④成槽结束后必须采用专业的超声波探测仪对成槽垂直度进行测量,发现垂直度不能满足规范要求时,及时对壁进行修整。(4)治理方法①钢筋笼下放过程中不能准确定位时,不得强行入槽,严禁割短、割小钢筋笼,应重新提起,待处理合格后再重新吊入。②钢筋笼吊起后先测量槽深,分析原因,对于坍孔或缩孔引起的钢筋笼无法下放,应用成槽机进行修槽,待修槽完成后再继续吊放钢筋笼入槽。③对于由于上一幅地下连续墙混凝土绕管引起的钢筋笼无法下放,可用成槽机抓斗放空冲抓以清除绕管部分混凝土后,再吊放钢筋笼入槽。1.3槽壁塌坍(塌孔)1.现象在槽壁成孔、下钢筋笼和浇筑混凝土时,槽段内局部子L壁塌坍,出现水位突然下降,孔口冒细密的水泡,钻进时出土量增加而不见进尺,钻机负荷显著增加的现象。2.原因分析(1)

遇竖向节理发育的软弱土层、粉砂层或流砂土层,或地下水位高的饱和淤泥质土层。在软土地基,土的抗剪强度很低,土的内摩擦角φ≤12o,塑性指数Ip≤14时,易发生塌孔。(2)护壁泥浆选择不当,泥浆质量差,密度不够,不能在壁面形成良好的泥皮,起液体支撑作用。(3)暴雨引起地下水位急剧上升,地面水进入槽段内,使泥浆变质,并产生渗流通道。(4)地下水位过高,泥浆液面标高不够,或孔内出现承压水,降低了静水压力。(5)配制泥浆水质不合要求,含盐类和泥砂过多,易于沉淀,使泥浆性质发生变化,不能起到护壁作用。(6)泥浆配制不合要求,质量不符合指标规定,废泥浆未经认真处理就继续使用,使泥浆失去效用。(7)由于泥浆漏失或在泥浆循环过程中未及时补浆,使槽内泥浆液面降至安全范围以下。(8)在松软砂层中钻进,进尺过快,或钻机回转、提钻速度过快,空转时间过长,将槽壁扰动,或存在地下障碍,处理方法不当。(9)单元槽段过长,或地面附加荷载过大,或属易塌坍的异性槽段。(10)成槽后未及时吊放钢筋笼和浇筑混凝土,槽段搁置时间过长,使泥浆沉淀失去护壁作用;或地下水位过高,槽壁受到冲刷。3.预防措施(1)

在竖向节理发育的软弱土层、粉砂层、流砂土层、淤泥质土层以及软土层钻进时,采取慢速钻进,适当加大泥浆密度,控制槽段内液面高于地下水位0.5m以上。(2)

严格抨制泥浆质量。成槽根据土质情况选用合格泥浆,并通过试验确定泥浆密度,一般不小于1.05t/m3。(3)泥浆认真配制,并使其充分溶胀,储存3h以上,严禁将膨润土、火碱等直接倒入槽内;所用水质符合规定,废泥浆经循环过滤处理后使用。(4)

做好地面排水或降低地下水位工作,减少渗流和高压水流冲刷,控制槽内泥浆液面在安全范围以内。(5)在松软砂层中钻进,控制进尺,不要过快或空转时间过长。(6)尽量采用对土体扰动较少的成槽机械,减少地面荷载。(7)根据钻进情况,随时调整泥浆密度和液面标高;发现泥浆漏失或变质,及时补浆或更新泥浆。(8)单元槽段一般不超过两个槽段,控制地面荷载不过大。(9)槽段成孔后,紧接着放钢筋笼并浇筑混凝土,尽量不使其搁置时间过长。(10)加强施工操作控制,缩短每道工序的间隔时间。4.治理方法(1)对严重坍孔的槽段,要拔钻,在塌坍处填入较好的粘土或土砂混合物,再重新下钻钻进。(2)

槽壁局部塌坍时,加大泥浆密度;已坍土体用钻机搅成碎块再用砂石泵抽出,但须注意钻一段时间后,将钻机提升一定高度,然后再下钻,以防再次塌方的土体将钻机埋在槽段内,如此反复进行,直至设计标高。(3)

如出现大面积塌坍,将钻机提出地面,用优质粘土(掺入20%水泥)回填至塌坍处以上1~2m,待沉积密实后冉行钻进。1.4钢筋笼上浮1.现象槽段浇筑混凝土时,钢筋笼被托出槽孔外,出现上浮现象。2.原因分析(1)钢筋笼重量太轻,槽底沉渣过多,被托浮起。(2)下钢筋笼后,没有将钢筋笼固定在槽壁导墙上,将钢筋笼压住。(3)混凝土浇灌导管埋入深度过大或混凝土浇筑速度过慢,钢筋笼被挤托起上浮。3.预防措施(1)做好清槽工作,使槽底沉渣厚度控制在允许范围以内。(2)在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,以阻止上浮。(3)加快混凝浇筑速度,控制混凝土浇灌导管最大埋深不超过6mo4.治理方法(1)对钢筋笼上浮不大(≤100mm)的,不处理。(2)对钢筋笼上浮超过要求,及时在上部加压使部分回复原位,并在上部导墙上加设锚固点,以控制继续上浮。1.5导管埋入混凝土槽段内拔不出(1)现象混凝土浇灌一定高度后,提升导管,已埋入混凝土内部分提不动,拔不出来。(2)原因分析①混凝土浇灌间隔时间太长,没有及时上下活动导管,致使导管与混凝土粘牢拔不出来。②钢筋笼上一些钢筋未焊接牢固,吊放和浇灌混凝土时被碰撞散开,将导管卡住。③导管在混凝土中的埋入深度过大,摩阻力太大。(3)预防措施①尽可能缩短浇灌间歇时间,如必需间歇时,要把导管提升到最小插入深度,同时经常活动导管,以防止与混凝土粘结。②发现钢筋笼散开,影响导管插放活动时,应立即纠正补焊牢固。③经常测定槽段内混凝土上升面高度,并据此确定导管在混凝土中的插入深度,一般导管埋入混凝土内控制在2m~6m。(4)治理方法当发生导管埋入槽段混凝土内不能提动或拔不出时,可立即用大吨位起重机或锁头管顶拔装置提升导管。1.6锁头管拔不出(1)现象浇筑地下连续墙接头处的锁头管(又称接头管),在混凝土浇筑后,抽(顶)拔不出来。(2)原因分析①锁头管本身弯曲,或安装不直,与顶升装置、槽壁及混凝土之间产生很大的摩阻力,致使锁头管拔不出来。②顶拔锁头管的千斤顶能力不够,或不同步,不能克服锁头管与槽壁土层、混凝土之间的摩阻力。③拔管时间未掌握好,混凝土已经终凝,摩阻力增大,混凝土浇筑时未经常上下活动锁头管。④锁头管表面的耳槽盖漏盖,混凝土进入耳槽内凝固,阻碍锁头管拔出。(3)预防措施①精心加工制作锁头管,制作精度(垂直度)应控制在1‰内;吊放时必须垂直插入,垂直度偏差不得大于50mm。②拔管装置能力应大于1.5倍摩阻力。③锁头管抽拔要掌握好时机,可根据同条件养护试块达到自立强度的硬化时间来确定顶拔锁头管的时间。一般浇筑混凝土后3.5h(气温30℃以上)或4h(气温低于30℃),即可开始顶拔锁头管,要求在5~8h内将锁头管全部拔出。混凝土初凝后,即应上下活动锁头管,每10~15min活动一次,以减小摩阻力。④吊放锁头管时,要盖好月牙槽盖,防止混凝土进入管内。⑤如槽壁弯曲倾斜,使锁头管无法垂直插入,应修整槽壁,符合要求后,再吊放锁头管。(4)治理方法如锁头管顶拔不出,应辅以大吨位起重机协助抽拔。1.7连续墙渗漏水1、现象 连续墙封闭后,深基坑开挖过程中出现连续墙槽段接缝处或连续墙墙体漏水2、原因分析(1)连续墙施工时,未能将接头部位泥浆清理干净,造成墙体之间夹泥。基坑开挖后在高水头压力作用下,所夹泥易被冲散、塌落,造成未贯通的水流通道。随着基坑开挖加深,内外水头差加大,当达到一定深度时水压力破坏该通道,造成槽段接头处产生渗漏水。(2)连续墙在施工一序时,安放槽段钢筋笼误差过大,浇筑混凝土后在二序槽段修理槽段接头时,无法消除槽边的泥浆及沙包,在基坑开挖过程中,此处为临空面,在高压水头及连续墙外的土压力作用下,夹泥及沙包被击穿,槽段接头处形成通道,使连续墙后沙层的砂涌进基坑内。(3)浇筑地下连续墙混凝土时,土体塌落于混凝土内,使连续墙形成孔洞引起漏水。(4)连续墙墙体混凝土本身裂缝漏水3、预防措施(1)连续墙施工时,务必要将锁扣管处泥浆清理干净,并且确保泥浆质量。(2)安放钢筋笼时加强定位准确性,减少钢筋笼偏位的可能。(3)加强护壁泥浆质量控制,减少塌孔的可能性。(4)加强混凝土质量控制,保证墙体的完整性。4、治理措施(1)针对连续墙接头渗水,采用导流堵塞法进行处理。即在渗水相对集中位置凿开一小口,安装一根塑料软管并用速凝水泥固定、使渗水集中从导流管排出,然后用速凝水泥砂浆封堵接缝,待水泥砂浆有一定强度后再将导流管封堵。(2)若发生涌砂,在基坑内紧急用沙袋围填封堵,待涌砂停止后,用粘土回填连续墙顶下陷的地面,在槽段接缝外侧打入直径325mm钢管,在上拔钢管共识向管内注入混凝土,形成一道混凝土墙以堵住涌砂。或采用钢板桩进行处理。(3)连续墙本身渗漏水采用注浆法进行堵漏。2钻孔桩施工2.1坍孔1)现象:在成孔过程中或成孔后,孔壁坍落,造成钢筋笼放不到底,桩底部有很厚的泥夹层。2)原因分析(1)护筒的长度不够,护筒变形或形状不合适;(2)保持的水头压力不够;(3)地下水位有较高的承压力;(4)在砾石层等处有渗流水或者没水,孔中出现跑水现象;(5)泥浆的容重及浓度不足,起不到护壁的作用;(6)成孔速度太快,在孔壁中来不及形成泥膜;(7)用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤;(8)沉放钢筋时,碰撞了孔壁,破坏了泥膜及孔壁;(9)造孔机械的机械力过大,致使护筒与土层之间的粘着力减弱。3)、防治措施(1)施工现场在埋设灌注桩的护筒时,坑地与四周选用最佳含水量的粘土分层夯实,注意保持护筒安装垂直,在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0~1.5m的水头高度;(2)当发现地基有地下水时,密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时,能保持足够的泥水压力,在施工前的地质情况勘测中,一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件;(3)泥浆的比重以1.02~1.08左右。另外,在成孔时,如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时,考虑是否改成其他施工HYPERLINK方法。当中断成孔作业时,要着重监视漏水、跑浆的情况;(4)在反循环钻孔法的成孔施工中,钻孔速度不过快,如果孔壁未形成有效泥浆膜,施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度根据地质情况并参照相应规范选取,对于淤泥质等非常软弱的地质,如果成孔速度过快,造孔的桩孔将很不规则,对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快,会产生桩的径向摆动,而发生孔壁坍塌现象,根据以往经验,孔中水的向下流速超过12m/min,在负压的作用下,孔壁非常容易发生坍塌现象。为避免此类问题的发生,在施工中,要求施工人员要严格按施工规范进行施工,深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素,塌孔的桩孔及时回填,当地层呈现稳定状态后,适当的停置3~5天后再度施工。4)治理方法如发生孔口坍塌,应先探明坍塌位置,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到坍孔位置以上1~2m,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再进行钻孔。2.2钻孔漏浆(1)现象在成孔过程中或成孔后,泥浆向孔外漏失。(2)原因分析①遇到透水性强或有地下水流动的土层。②护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或接缝处漏浆。③水头过高使孔壁渗浆。(3)防治措施①加稠泥浆或倒入粘土,慢速转动,或在回填土内掺片、卵石,反复冲击,增强护壁。②在施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上。2.3桩孔偏斜(1)现象成孔后孔不直,出现较大垂直偏差。(2)原因分析①钻孔中遇较大的孤石或探头石。②在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处,或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进,钻头所受的阻力不均。③扩孔较大,钻头偏离方向。④钻机底座安置不平或产生不均匀沉陷。⑤钻杆弯曲,接头不直。(3)预防措施①安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上,并经常检查校正。②由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大,必须在钻架上增添导向架,控制钻杆上的提引水龙头,使其沿导向架向下钻进。③钻杆、接头应逐个检查,及时调整。发现主动钻杆弯曲,要用千斤顶及时调直或更换钻杆。④在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊住钻杆控制进尺,低速钻进,或回填片、卵石,冲平后再钻进。⑤钻孔机具及工艺的选择,应根据桩型、钻孔深度、土层情况、泥浆排放及处理条件综合确定。⑥为了保证桩孔垂直度,钻机应设置相应的导向装置。⑦钻进过程中,如发生斜孔、塌孔等现象时,应停钻,采取相应措施再行施工。(4)治理方法①在偏斜处吊住钻头,上下反复扫孔,使孔校直。②在偏斜处回填砂粘土,待沉积密实后再钻。2.4缩孔(1)现象孔径小于设计孔径。(2)原因分析①塑性土膨胀,造成缩孔。②选用机具、工艺不合理。(3)防治方法①采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。②根据不同的土层,应选用相应的机具、工艺。③成孔后立即验孔,安放钢筋笼,浇筑桩身混凝土。2.5钢筋笼放置与设计要求不符(1)现象钢筋笼变形,保护层不够,深度、位置不符合要求。(2)原因分析①堆放、起吊、运输没有严格执行规程,支垫数量不够或位置不当,造成变形。②钢筋笼吊放入孔时不是垂直缓缓放下,而是斜插人孔内。③清孔时孔底沉渣或泥浆没有清理干净,造成实际孔深与设计要求不符,钢筋笼放不到设计深度。(3)防治措施①如钢筋笼过长,应分段制作,吊放钢筋笼入孔时再分段焊接。②钢筋笼在运输和吊放过程中,每隔2.O~2.5m设置加强箍一道,并在钢筋笼内每隔3~4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架,在钢筋笼吊放入孔后再拆除。③在钢筋笼周围主筋上每隔一定间距设置混凝土垫块,混凝土垫块根据保护层的厚度及孔径设计。④用导向钢管控制保护层厚度,钢筋笼由导管中放入,导向钢管长度宜与钢筋笼长度一致,在浇筑混凝土过程中再分段拔出导管或浇筑完混凝土后一次拔出。⑤清孔时应把沉渣清理干净,保证实际有效孔深满足设计要求。⑥钢筋笼应垂直缓慢放入孔内,防止碰撞孔壁。钢筋笼放入孔内后,要采取措施,固定好位置。⑦钢筋笼吊放完毕,应进行隐蔽工程验收,合格后应立即浇筑水下混凝土。2.6断桩(1)现象成桩后,桩身中部没有混凝土,夹有泥土。(2)原因分析①混凝土较干,骨料太大或未及时提升导管以及导管位置倾斜等,使导管堵塞,形成桩身混凝土中断。②混凝土搅拌机发生故障,使混凝土不能连续浇筑,中断时间过长。③导管挂住钢筋笼,提升导管时没有扶正,以及钢丝绳受力不均匀等。(3)防治措施①混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制。②边灌混凝土边拔套管,做到连续作业,一气呵成。浇筑时勤测混凝土顶面上升高度,随时掌握导管埋入深度,避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。③钢筋笼主筋接头要焊平,导管法兰连接处罩以圆锥形白铁罩,底部与法兰大小一致,并在套管头上卡住,避免提导管时,法兰挂住钢筋笼。④水下混凝土的配合比应具备良好的和易性,配合比应通过试验确定,坍落度宜为180~220mm,水泥用量应不少于360kg/m3,为了改善和易性和缓凝,水下混凝土宜掺加外加剂。⑤开始浇筑混凝土时,为使隔水栓顺利排出,导管底部至孔底距离宜为300~500mm,孔径较小时可适当加大距离,以免影响桩身混凝土质量。(4)治理方法①当导管堵塞而混凝土尚未初凝时,可采用下列两种方法。1)用钻机起吊设备,吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击,把堵塞的混凝土冲击开:2)迅速提出导管,用高压水冲通导管,重新下隔水球灌注。浇筑时,当隔水球冲出导管后,应将导管继续下降,直到导管不能再插入时,然后再少许提升导管,继续浇筑混凝土,这样新浇筑的混凝土能与原浇筑的混凝土结合良好。②当混凝土在地下水位以上中断时,如果桩直径较大(一般在1m以上),泥浆护壁较好,可抽掉孔内水,用钢筋笼(网)保护,对原混凝土面进行人工凿毛并清洗钢筋,然后再继续浇筑混凝土。③当混凝土在地下水位以下中断时,可用较原桩径稍小的钻头在原桩位上钻孔,至断桩部位以下适当深度时(可由验算确定),重新清孔,在断桩部位增加一节钢筋笼,其下部埋入新钻的孔中,然后继续浇筑混凝土。④当导管接头法兰挂住钢筋笼时,如果钢筋笼埋入混凝土不深,则可提起钢筋笼,转动导管,使导管与钢筋笼脱离;否则只好放弃导管。3三轴搅拌桩施工3.1搅拌体不均匀(1)现象搅拌体质量不均匀。(2)原因分析①工艺不合理。②搅拌机械、注浆机械中途发生故障,造成注浆不连续,供水不均匀,使软粘土被扰动,无水泥浆拌和。③搅拌机械提升速度不均匀。(3)防治措施①施工前应对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修,使处于正常状态。②选择合理的工艺。③灰浆拌和机搅拌时间一般不少于2min,增加拌和次数,保证拌和均匀,不使浆液沉淀。④提高搅拌转数,降低钻进速度,边搅拌,边提升,提高拌和均匀性。⑤注浆设备要完好,单位时间内注浆量要相等,不能忽多忽少,更不得中断。⑥重复搅拌下沉及提升各一次,以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾,即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。⑦拌制固化剂时不得任意加水,以防改变水灰比(水泥浆),降低拌和强度。3.2喷浆不正常(1)现象注浆作业时喷浆突然中断。(2)原因分析①注浆泵损坏。②喷浆口被堵塞。③管路中有硬结块及杂物,造成堵塞。④水泥浆水灰比稠度不合适。(3)防治措施①注浆泵、搅拌机等设备施工前应试运转,保证完好。②喷浆口采用逆止阀(单向球阀),不得倒灌泥土。③注浆应连续进行,不得中断。高压胶管搅拌机输浆管与灰浆泵应连接可靠。④泵与输浆管路用完后要清洗干净,并在集浆池上部设细筛过滤,防止杂物及硬块进入各种管路,造成堵塞。⑤选用合适的水灰比(一般为0.6~1.0)。⑥在钻头喷浆口上方设置越浆板,解决喷浆孔堵塞问题,使喷浆正常。3.3抱钻、冒浆(1)现象搅拌施工中有抱钻或冒浆出现。(2)原因分析①工艺选择不适当。②加固土层中的粘土层(特别是硬粘土层)或夹层,是设计拌和工艺的关键问题,因这类粘土颗粒之间粘结力强,不易拌和均匀,搅拌过程中易产生抱钻现象。③有些土层虽不是粘土,也容易搅拌均匀,但由于其上覆盖压力较大,持浆能力差,易出现冒浆现象。(3)防治措施①选择适合不同土层的不同工艺,如遇较硬土层及较密实的粉质粘土,可采用以下拌和工艺:输水搅动一输浆拌和一搅拌。②搅拌机沉入前,桩位处要注水,使搅拌头表面湿润。地表为软粘土时,还可掺加适量砂子,改变土中粘度,防止土抱搅拌头。③在搅拌、输浆、拌和过程中,要随时记录孔口所出现的各种现象(如硬层情况、注水深度、冒水、冒浆情况及外出土量等)。④由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆,使实际输浆量小于设计量,这时应采用“输水搅拌一输浆拌和一搅拌”工艺,并将搅拌转速提高到50r/min,钻进速度降到1m/min,可使拌和均匀,减小冒浆。3.4桩顶强度低(1)现象桩顶加固体强度低。(2)原因分析①表层加固效果差,是加固体的薄弱环节。②目前所确定的搅拌机械和拌和工艺,由于地基表面覆盖压力小,在拌和时土体上拱,不易拌和均匀。(3)防治措施①将桩顶标高1m内作为加强段,进行一次复拌加注浆,并提高水泥掺量,一般为15%左右。4高压旋喷桩4.1断桩(1)原因分析:产生断桩的主要原因为喷射管分段提升时,接头处搭接长度不够,甚至没有搭接。(2)防治措施:施工中控制提升速度,保证搭接长度不于0.1~0.2m;4.2缩颈(1)原因分析:主要为土层密度偏大,喷射压力偏小,提升速度过快,喷射过程中出现故障等。(2)防治措施:切实把握地质分层资料,对密实程度大的土层制定详细的旋喷施工措施。4.3喷浆中管道或喷嘴堵塞(1)原因分析:喷浆管中有碎渣等硬物或橡胶密封件破碎后进入管内。(2)防治措施:①拆除检查注浆管路与注浆泵体后砌底清洗;②严禁使用过期结块水泥,加强水泥浆液过滤作用。4.4喷浆压力骤降或上升(1)原因分析:注浆泵工作不正常,吸浆管进浆不正常,注浆管有泄露或堵塞的地方,人员控制压力不熟练等。(2)防治措施:①检查泵体及管道排除泄露或堵塞;②加强对操作人员的技术交底,使其熟悉操作技能。4.5旋喷止水帷幕渗水或漏水(1)原因分析为孔位偏差大,钻孔倾斜偏大,或桩体直径不均匀、桩间间隙大。(2)防治措施:①保持孔位准确、钻孔垂直、桩体成柱状、搭接良好;②当产渗漏不严重时可用橡胶软管浆渗出水排至基坑排水沟泥,较严重时可以用细密水泥浆进行堵漏处理,特别严重时可以在渗漏桩后进行补桩施工以达到止水目的。5降水施工(1)现象①地下水位没有降到施工组织设计的要求,即挖土面以下1m,水不断渗进坑内。②基坑内土的含水量较大、较湿,不利于土方开挖,并引起基坑边坡失稳。③坑内有流砂现象出现。(2)原因分析①对需要进行降水地区及相邻地区的工程地质和水文地质资料缺乏详细的了解和调查,没有查明相对含水层和不透水层、地下水的补给关系以及主要含水层和下卧层等情况;收集的资料与实际不符,或是借用附近工程有关资料;降水设计所采用含水层的渗透系数不可靠,影响了降水方案的选择和设计。②降水方案设计有误,井点的平面布置、滤管的埋置深度、排水沟和排水井(坑)的布置、设计的降水深度不合理。③降水设备质量不符合要求,或是在运输、装卸、堆放、安装、使用过程中,零部件已经磨损,达不到要求的精度,不能发挥应有的作用。④施工质量有问题,如井孔的垂直度、深度与直径,井管的沉放,砂滤料的规格与粒径,滤层的厚度,管线的安装等质量不符合要求。⑤井管和降水设备系统安装完毕后,没有及时试抽和洗井,滤管和滤层被淤塞。⑥排水沟未及时清理淤泥,妨碍排水。⑦机电设备故障或动力、能源不能满足降水设备运转的需要,造成地下水降低后回升。⑧降水方案与挖上和基坑围护方案不相匹配,施工过程中因土方开挖和围护支撑的拆除影响降水,甚至破坏降水设备。(3)预防措施①工程地质和水文地质资料以及降水范围、深度、起止时间和工程周围环境要求是制订降水设计方案、选择施工机具、计算涌水量、布置井点位置、确定滤管位置和标高等的基本条件,应提前进行勘察或在现场进行有关试验。②开挖低于地下水位的基坑时,应根据当地工程地质资料、挖方尺寸、深度及要求降水的深度和工程特点,选择降水方法和设备。③采用挖掘机挖土时,应使地下水位经常低于开挖底面不少于0.5m;④井点施工应符合下列要求。井孔应保持垂直,以防止孔壁坍塌;井孔的深度应大于井管的深度,以保证井管的设计埋设深度;如遇孔壁坍塌,井孔淤塞,使滤管无法沉放到规定的深度时,应重新成孔,严禁将滤管强行插入土中,以免滤管被淤泥堵塞而失效。成孔后,往往孔内的泥浆浓度过大,使砂滤料不易灌填、沉落,影响滤层质量,并使其透水性能减弱。因此,在灌填砂滤料前,应把孔内泥浆适当稀释,使砂滤料易于灌填和沉落(也要防止泥浆稀释过度而造成坍孔)。灌填砂滤料时,井管应居中,使砂滤料均匀地围绕在周围,形成滤层。灌填高度一般要求达到天然地下水位标高,其灌填量不得小于计算量的95%。井点管沉放到井孔内以后,管口应妥善保护,以防杂物掉入管内造成堵塞。井点施工时,还应做好施工记录,作为质量检查、总结经验、分析事故原因的依据。⑤灌填砂滤料后,应规定及时洗井和试抽,可以破坏成孔时在子L壁形成的泥皮,排除渗入周围土层、滤层、滤管中的泥浆,使井管的过滤段形成良好的过滤层,恢复土层透水和井管的降水性能。同时,还要全面检查井点系统管路接头质量、井点出水状况(包括出水量、含泥量)、抽水机械运转情况等;如有漏气、漏水和“死井”(即滤管已被泥砂堵塞,渗水性能很差的井)等不正常现象,应及时处理,否则,在基坑开挖以后更难处理。⑥为确保降水连续不断地进行,应有备用泵和电动机;必要时,还应设置双电源或备用柴油发电机。泵、电动机、电源等在使用中一旦发生故障,应及时更换,以求在最短的时间内恢复正常降水,防止地下水位上升超过一定限度而引起工程质量事故。⑦排水沟应及时清理、修整,使水顺利地排到明排井(坑)内,并要有专人及时抽水。⑧井点的布置和挖土方向以及基坑围护文撑的布置要互相协调,不要因挖土将井点管碰坏。(4)治理方法①对于井点管或滤层淤塞而引起的降水失效,可以通过洗井处理(即向管内用压力水或压缩空气反复冲洗、疏通),破坏成孔时在孔壁形成的泥皮,并恢复土层透水和井管的降水性能。②对于地下水位降深与要求相差不大的工程,可以根据降深差异的大小

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