370-、371-钢板桩围堰施工方案-报批

中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计1一、370#、371#墩承台钢板桩围堰施工技术方案 32、钢板桩围堰施工方案 33、基坑清理钢板桩围堰可能遇到的问题及预防措施 54、承台施工 6 76、质量保证措施 7 81工程概况 92计算依据 3计算及参数选择 4计算内容 5主、被动土压力计算 6围堰钢板桩及内支撑计算 7围堰封底混凝土验算 7.1护筒粘结力验算 7.2封底混凝土拉应力 满足要求 8基坑底土抗隆起验算 中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计2中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计3一、370#、371#墩承台钢板桩围堰施工技术方案承台平面尺寸均为14.3m×9.6m,高度3.5m,承台底标高分别为-1.6m、-2.094m,水面标高为+3.79m。因两桥墩地质水文条件相似，围堰布置相同故只计算370#墩钢围堰。钢板桩围堰布置于钻孔平台的外侧，沿钢板桩中线平面尺寸17.14m×12.34m,钢板桩采用拉森IV型，长度15m,平均入土深度约8.4m。2.1施工准备2.1.1桩基础施工完成后，用挖机对围堰范围内的场地进行平整，测量放样，插打定2.1.2钢板桩的检查，检查钢板桩有无弯曲、撞伤、破损、锁口变形等，按具体情况合油膏(黄油：沥青：干锯末：干粘土=2:2:2:1)以减少插打时锁口间的摩擦和水的渗确保线路畅通，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2.1.4同一围堰的钢板桩使用同一型号规格的产品，保证锁口一致。2.2插打与合拢型钢制作，必须具有一定竖向和侧向刚度，保证打桩时不变形，正确导向。支撑安装：钢板桩围堰合龙后，边开挖基坑，边做围囹支撑，采用采用2I40a工字钢作为水平导环，围囹支承在牛腿上，牛腿焊接在钢板桩上，斜撑用2I50a加强格构柱45度安装，必须保证焊缝厚度和质量；建立围堰支撑系统。第一层支撑安装在3.0m标高位中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计4钢板桩基坑开挖、安装第一层支撑，再用长臂挖机开挖基底淤泥.围囹可临时支撑在清基至0.0m标高安装第三道支撑；第三道支撑安装完成后清基至-2.1m标高浇注0.5m厚2.2.5施工承台、墩身压机凿除，下部留有10～20cm由人工进行凿除。凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的理整修成设计形状，复测桩顶高程，桩基检测合格后进入承台施工。钢筋或其它预埋构件。安装承台模板，加固通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实，确保模板稳定牢固、尺寸准确。检验合格后，浇注承台砼。混凝土下落高差大于2.0米时，设串筒或溜槽。混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～50cm。振捣采用插入式振动器，振捣时严禁碰撞钢筋和模型。振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，插入下层混凝土中5～10cm,移动间距不超过40cm,与侧模保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡，表面出现平坦泛浆。本桥墩墩身较低(6.85m高),采用大块钢模板一次浇筑成型，混凝土通过泵车泵送2.2.6拔桩5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”,或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1～2分钟后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复既可将桩拔出来。拔出的钢板桩立即清刷干净、修补整理、涂刷防锈油。钢板桩由于插打不当或压力下变形，致使锁口发生变形、胀缝，出现渗漏。其补(中砂过筛)等堵漏。中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计6基坑开挖砼封底施工测量放线模板安装浇注承台砼砼养生、拆模转入下道工序钢筋制作面按要求埋设墩身钢筋及施工支架预埋件。承台作业的吊装以25吨汽车吊为主。(1)、在绑扎钢筋前，如发现封底砼有渗水现象，则应设置渗水盲沟，将水汇至较低(2)、绑扎钢筋前，在封底砼顶面放出墩中线、桥中线，确保钢筋绑扎位置符合设计(4)、钢筋笼上端伸入承台部分钢筋，应除锈、整直后，由桩顶砼面向外起弯，并绑(5)、墩身钢筋预埋时，必须通过测量放线，而后以钢筋做框架(箍)预以固定。(6)、砼浇注时，每个承台设置6个布料点，通过下料滑槽逐点分层布料。浇注底层中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计7③在承台内埋设测温元件，监测、控制最高温度和温差。承台浇筑前要注意预埋现浇支架的预埋件(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)队测量组在开挖施工过程中，对钢板桩围堰变形进行跟踪观测。如发现异象，(6)钢板桩围堰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(7)由围堰内至围堰外须设置临时出入安全通道，并焊好栏杆、踏步板；(8)各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向操作；钢管、钢板桩吊装(9)起吊作业时，均需有专人指挥，严禁违章操作。在施工场地内、吊装作业区域内禁止闲杂人员入内，观察人员须离吊装区域我一定距离，且用绳索设置禁入区。项、分部工程施工质量检验合格率100%。6.2实行定期目标检查考核、评定，实行全面质量管理制度：建立专项QC小组，严格按照PDCA循环，扎实、有效地开展活动。加强班组建设，加强全员(管理人员和操作中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计8人员)对本项目工程质量认识，加强对施做人员各项技能培训。对施工全过程、全方位进自检、复检穿梭于每道工序作业中，严格按照施工技术规范和设计要求进行施工。(1)主要设备投入：钢板桩1套；50t覆带吊1台；DZ90型打桩锤1台；长臂挖机1台；25t汽车吊1台；泥浆泵2台；抽水机2台；PC200挖机1台；运输汽车3台；砼运输罐车6台；砼汽车泵送车1台。(2)劳动力计划1名，技术人员2名，负责包括施工管理、技术等方面的工作。其余工种数量配备按能满足两个墩同时施工考虑，主要有装吊工10人，铆焊工15人，钢筋、砼工15人及普工20(3)施工周期安排370#墩钢板桩围堰承台施工：2010年02月18日～2010年04月06日371#墩钢板桩围堰承台施工：2010年03月03日～2010年04月17日桩基清理、导向安装2天；钢板桩插打及固定5天；基坑开挖、吸泥、抽水及内支撑安装7天；凿桩头6天；承台施工8天；墩身及墩旁托架施工10天；回填、围堰内支撑拆除5天；钢板桩拔除2天；合计45天。中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计9附件：370#墩钢板桩围堰设计计算1工程概况绍兴特大桥370#桥墩位于河流岸边，搭设钻孔桩平台，桩基础施工完成后打钢板桩围堰施工承台、墩身。河床以下地层依次为：4.13m淤泥粉质粘土、5.7m硬塑粉质粘土。承台平面尺寸均为14.3m×9.6m,高度3.5m,水面标高为+3.79m,承台底标高为-1.6m,设三道支撑。钢板桩围堰布置于钻孔平台的外侧，沿钢板桩中线平面尺寸17.14m×12.34m,钢板桩采用拉森IV型，长度15m,平均入土深度约8.4m。370#墩承台钢板桩围堰支撑施工图钢板桩顶标高4.5m品又第二道围图标高2.5m第三道围图标高0.5m号清淤至标高-2.1品墩身第一道支撑墩身第二道支撑承台第三道支撑虽水面3,79工字钢承台底标高-1.6mC30混凝土封底钻孔桩钻孔桩钻孔桩☑钢板桩底标高-10.5m中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计2计算依据(2)杭州至宁波客运专线施工图：《绍兴特大桥》(图号：杭甬客专施(桥)咨-06-Ⅲ)图纸、施工水位及地质资料(6)《土力学和基础工程》(下册)(刘成宇主编)中国铁道出版社3计算及参数选择编号土层名称土层标顶高土层底标高容重内摩擦角粘聚力淤泥粉质黏土硬塑粉质黏土4计算内容4.1主动土压力计算4.2围堰钢板桩及内支撑计算(1)钢板桩的抗弯能力；(2)钢板桩的入土深度；(3)内支撑及圈梁应力。A、验算内容：(1)围堰抗浮；(2)桩基粘结力；(3)混凝土应力。B、验算工况：围堰内抽水、清淤分别做第一、二、三道围囹支撑，围堰第三道支撑加好中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计第三道支撑。C、混凝土拉应力控制值：[6]=1270KPa;4.4基坑底土抗隆起验算5主、被动土压力计算5.1主、被动土压力系数土压力计算公式采用郎肯土压力理论，但由于土压力没有考虑墙体与土体之间的摩擦力，使得主动土压力偏大，被动土压力偏小，在采用等值梁法计算时，需将被动土压力加以提高修正。郎肯土压力公式：6围堰钢板桩及内支撑计算6.1施工工况分析本围堰钢板桩及内支撑计算根据围堰施工工序，计算各支撑在各阶段可能出现的最大反力和钢板桩最大内力。工况一、围堰第二道支撑加好后，清淤到0.0m标高；工况二、围堰第三道支撑加好后，清淤到-2.1m标高；工况三、封底混凝土达到设计强度后拆除第三道支撑。在计算时，各阶段钢板桩计算长度按等值梁法计算确定，从主动土压力到被动土压力相等的反弯矩截面(即净土压力为零或弯矩为零)截断形成等值梁计算支撑反力和钢板桩弯矩。工况一、围堰第二道支撑加好后，清淤至0.0m标高；中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计剪力图：b1中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计工况三：封底混凝土达到设计强度后拆除第三道支撑。对等值梁加载图示荷载后，由软件计算得到：中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计各工况下各支撑点支撑反力及钢板桩最大弯矩计算如下：工况反力R2(KN/m)反力R3(KN/m)钢板桩最大弯矩Mmax工况一工况二工况三6.2钢板桩的抗弯能力Mmax=108.88KN·m,钢板桩惯性矩为56700cm/m,抗弯截面模量为2700cm³/m。6.3钢板桩的入土深度钢板桩的最小入土深度根据在最不利状况(工况二)进行求解。钢板桩的最小入土包括钢板桩上弯矩为零点的入土深度(x)和为克服弯矩零点钢板桩剪力所需的被动土深度中铁五局集团第四工程有限责任公司杭甬客运专线370#、371#墩钢板桩围堰施工组织设计由工况二钢板桩受力示意图可知，x=1.5m,88.4y=0.5×KK2p×y2×y²×y/3求的y=4.1m则，钢板桩的最小入土深度为：1.5+4.1=5.6m<8.4m,满足要求。6.4内支撑及圈梁应力计算第二道内支撑圈梁采用双拼I56a工字钢，材料截面参数如下表：截面参数双拼I56b工字钢围囹按单跨简支梁计算，跨度5.5mq=270KN/m6=ql²/(8×W)=270×4.2²/(8×4.894)=121.6MPa<[67围堰封底混凝土验算7.1护筒粘结力验算取3.5m×3.9m的一个区域内桩基承受的剪力为：Q=(10×5.89/3-23×0.5)×(3.9×3.5-3.14T=Q/A=96.7/(0.5×2×3.14×0.75)=41KN/m²<120KN/m²,护筒粘结力满足要求。7.2封底混凝土拉应力封底砼按承受均布荷载的三边固定、一边简支的面板结构计算。Mx=0.0681ql²=0.0681×8.1×3.5×3My=0.0565ql²=0.0565×8.1×3.9×3Wx=bh²/6=3900×500×500/6=1Wy=bh²/6=3500×500×500/6=16y=My/Wy=6.96×10°/1.458×10⁹=47.7KPa<[6]=1270KPa,混凝土拉应力满足要求。8基坑底土抗隆起验算围堰内清淤到-2.1m标高时，须验算坑底的承载力，如承载