中低速磁浮交通示范线工程区间桥梁承台基坑开挖施工方案.pdf
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1、中低速磁浮交通示范线工程 区间桥梁承台基坑开挖施工方案 目 录 一、编制依据.3 二、工程概况.3 1、总体概况.3 2、地质概况.3 3、水文地质.4 三、施工方案.4 四、施工准备.11 1、现场准备.11 2、技术准备.11 3、机具、材料准备.12 五、施工方法及要点.14 六、工程质量保证措施.20 1、基本要求.20 2、施工保证措施.21 3、质量保证体系.21 七、安全措施.23 八、施工用电保证措施.25 1、电源.25 2、施工用电安全措施.26 九、雨季施工措施.26 1 雨季施工准备.26 1.1 防雨前期准备.26 1.2 现场排水系统.26 2 雨季施工措施.27
2、2.1 边坑防护.27 2.2 施工机械防护.27 2.3 施工应对措施.27 十、施工机械安全保证措施.28 十一、应急措施方案.28 十二、文明施工要求和措施.30 1、现场文明施工要求.30 2、文明施工管理措施.31 一、编制依据 1、某市中低速磁浮交通示范线S1 线西段工程 01 标施工总平面布置图 2、某市中低速磁浮交通示范线S1 线西段工程 01 标施工组织设计 3、铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB10415-2003 4、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 TZ 2032008 5、中低速磁浮交通工程施工及验收规范 Q/CYBGMJ0042009 二、工程概况 1、总体概况 本
3、标段为某市中低速磁浮交通示范线S1 线西段工程 01 标段,其范围从石门营-小园站-矿务局区间,设计里程 DK0+222.909DK2+831.717,包括石门营、小园车站两座框架结构车站,石门营车站至小园车站区间、小园车站至矿务局车站区间两个区间高架桥梁.高架桥梁段有两处,分别为石门营站至小园站区间,设计里程为DK0+313.359DK1+520.717,桥梁长度为 1207.358;小园车站至矿务局车站区间,设计里程为 DK1+610.717DK2+786.717,桥梁长度为 1176m.标段桥梁总长为 2383.358m.2、地质概况 石门营车站至小园车站:本工程场地勘测范围内的土层划分
4、为人工填土层Qml、第四纪全新世坡洪积层Q41dl+pl、第四纪晚更新世坡洪积层Q3dl+pl 、第四纪全新世冲洪积层Q41al+pl、第四纪晚更新世冲洪积层Q3al+pl和三叠系双泉组砂岩T1+2sh.本场地第四纪冲洪积覆盖厚度一般小于 50m,场地内除有填土层、混合土及风化岩分布外无湿陷性黄土、膨胀土及残积土等特殊性岩土分布.小园车站至矿务局车站:本工程场地勘测范围内的土层划分为人工填土层Qml、第四纪全新世冲洪积层Q41al+pl、第四纪晚更新世冲洪积层Q3al+pl.根据本工程勘测时取得的地层资料及波速测试成果判定,本场地第四纪冲洪积覆盖层厚度大于 5m,场地内有填土层、新近沉积土层及
5、混合土等特殊性岩土分布.3、水文地质 石门营车站至小园车站:某平原地区地下水的赋存条件主要为基岩裂隙水和第四纪松散岩类空隙水,第四纪松散岩类空隙水又分为上层滞水、潜水和承压水.区间起点右 DK0+497.000 地下水埋深约为 16.00m,标高约为 96.05m.右DK0+497.000区间终点 30m 深度范围内为观测到地下水,30m 以下的碎石类土层中可能分布有多层地下水.小园车站至矿务局车站:某平原地区地下水的赋存条件主要为基岩裂隙水和第四纪松散岩类空隙水,第四纪松散岩类空隙水又分为上层滞水、潜水和承压水.地下水埋深约为 20.00m,标高约为 68.50m.三、施工方案 石门营车站至
6、小园车站高架区间共 41 轴,其中 12#、13#、14#、15#、25#、26#、28#、29#、39#、40#共 10 个承台位于既有道路周边,且地下管线相对比较集中.各承台基坑开挖时采用自然放坡1:1与地下管线的位置关系见表3-1:表 3-1 承台与地下管线位置关系 12#13#14#15#25#26#28#29#39#40#小园站至矿务局站高架区间共 40 轴,其中 8#、9#、13#、14#、15#、16#、17#、23#、26#共 9 个承台位于既有道路周边,且地下管线相对比较集中.各承台承台基坑开挖时采用自然放坡1:1与地下管线的位置关系见表 3-2:表 3-2 承台与地下管线位
7、置关系 8#9#13#14#15#16#17#23#26#以上 19 个承台位于既有道路周边及中央绿化带上,且地下管线相对比较集中.基坑采用自然放坡1:1开挖时导致大量管线的改移和破坏既有道路.鉴于以上不利情况,我标段开挖基坑采用工字钢防护.采用工字钢垂直开挖将减少基坑周边地下管线改移的数量和减小对既有道路的干扰和破坏,开挖平面与地下管线关系图见表 3-3石小区间、3-4小矿区间:表 3-3 石小区间钢板桩开挖与地下管线关系 12#13#14#15#25#26#28#29#39#40#表 3-4 小矿区间钢板桩开挖与地下管线关系 8#9#13#14#15#16#17#23#26#四、施工准备
8、1、现场准备 1 场地施工道路通畅,人行通道、车行通道分离.2 基坑边临边防护到位.3、根据施工总平面布置图,布置施工机具和材料的堆放场地.4、进行施工材料、机具、劳动力的组织就位工作.开工前制定材料进场计划,及时调配进场,并提前进行原材料检验试验工作.5、组织人员进行安全生产教育和技术交底.6 对现场施工区域范围内临近承台的地下管线位置做好标识,并设置警示标志,施工中加强对地下管线的保护,避免出现管线破坏意外事故.2、技术准备 2.1、组织人员进场.在平整完场地后立即组织进场,按施工管理架构配备有关人员,建立有施工经验、工作效率高的工地项目班子,确保工程管理质量.2.2、测量放线 由项目部测
9、量人员根据设计图纸放出承台的轴线及开挖边线,经监理及现场甲代确认后方可进行下一步工作.承台结构尺寸、开挖深度及工字钢长度见表4-1:表 4-1 承台结构尺寸、开挖深度及工字钢长度 石小区间承台统计 墩号 结构尺寸 开挖深度 承台高度 工字钢长度 12#10.610.6 3.81 3.5 9 13#9.16.3 3.153 2.5 9 14#10.610.6 4.169 3.5 9 15#7.96.3 4.2 2.5 9 25#7.65.0 4.4 2 9 26#5.85.3 2.69 2 9 28#9.58.3 2.47 2 9 29#9.58.3 2.745 2 9 39#7.96.3 3.
10、152 2.5 9 40#10.610.6 4.924 3.5 9 小矿区间承台统计 8#9.19.1 4.262 2.5 9 9 7.96.3 3.298 2.5 9 13#5.85.3 2.595 2 9 14 7.65.3 3.035 2.5 9 15#9.19.1 4.424 3.5 9 16#9.19.1 4.31 3.5 9 17#7.65.3 3.24 2.5 9 23#7.65.3 3.222 2.5 9 26#7.96.3 4.004 2.5 9 2.3、按施工要求及场地条件配置施工机械,在开工前做好施工机械安装调试工作.2.4、组织现场施工人员学习工程质量、验收规范及作业指
11、导书,进行专业技术培训.3、机具、材料准备 根据工程的进度要求配置施工机械设备具体机械设备见下表 4-2:表 4-2 施工机械设备配备表 分项工 程名称 机械 名称 型号 单位 数量 进场 日期 备注 承台土方 开挖 液压反铲式挖掘机 1m3 台 1 重型运输车 20T 台 2 加油车 台 1 打桩机 台 1 根据承台的机构尺寸及开挖深度计算得出防护所需材料见下表 4-3:表 4-3 材料汇总表 石小区间 钢板桩 承台号 钢板桩基坑宽m 钢板桩基坑长m 钢板桩根数 钢板桩重t 横撑重t 斜撑重t 钢管重t 12#15.6 15.6 338 199.65 3.60 3.26 2.00 13#11
12、.6 14.1 278 164.49 2.97 2.81 1.81 14#15.6 15.6 338 199.65 3.60 3.26 2.00 15#11.3 12.9 262 154.91 2.79 2.61 1.65 25#10.3 10.8 229 135.09 2.44 2.23 1.38 26#10.3 10.8 229 135.09 2.44 2.23 1.38 28#13.3 14.5 301 177.92 3.21 2.96 1.86 29#13.3 14.5 301 177.92 3.21 2.96 1.86 39#11.3 12.9 262 154.91 2.79 2.6
13、1 1.65 40#12.4 16.6 314 247.45 3.35 3.25 2.13 小矿区间 钢板桩 承台号 钢板桩基坑宽m 钢板桩基坑长m 钢板桩总根数 钢板桩总重t 横撑总重t 斜撑总重t 钢管总量t 8#14.1 14.1 305 180.47 3.26 2.95 1.81 9#11.3 12.9 262 154.91 2.79 2.61 1.65 13#10.3 10.8 229 135.09 2.44 2.23 1.38 14#10.3 10.8 229 135.09 2.44 2.23 1.38 15#14.1 14.1 305 180.47 3.26 2.95 1.81
14、16#14.1 14.1 305 240.63 3.26 2.95 1.81 17#10.3 12.6 248 146.60 2.64 2.51 1.62 23#10.3 12.6 248 146.60 2.64 2.51 1.62 26#11.3 12.9 262 154.91 2.79 2.61 1.65 总计:5243 3221.85 55.93 51.72 32.46 五、施工方法及要点 1.施工时,先使用挖掘机在路面上沿开挖线下挖出 1.5m 深后路基结构层,用打桩机按下图布置打入工字钢.工字钢排布方式为纵横向交替排布.施工平面示意图和立面图分别见下图5-1、图 5-2:图 5-1
15、施工平面示意图 图 5-2 施工立面示意图 2.工字钢支护施工概况 基坑开挖均采用36b 型 9.0 米长工字钢支护,按最深开挖深度工字钢稳定性检算如下:=19.8KN/m3 =30 c=0 基坑深度 4.924m 车辆荷载按挂车120验算 等代均布土层厚度h=G/Bl0 B=13+Htan30=13+4.924tan30=15.8m h=1200/=0.8m 则土压力强度分布图如下所示:设入土深度为 x,则根据郎肯土压力计算需满足:EpEa 2/3-0.78 主动土压力 Ea=2tan2 被动土压力 Ep=x2tan2 9m 长36b 工字钢打入后顶面齐道路面如上图所示,则入土深度为4.07
16、6m,代入、式,满足要求.工字钢截面验算:36b 工字钢,则 Wy=919cm3,每米布置 3 根,取如下计算简图:取 B 点为固定端,Ea 作用点距B 点距离为 1.9m,取单位墙长,则 Ea=2tan2 1=108KN B 点处工字钢所受弯矩M=Ea1.9=205KNm=M/3W=114.6/=74MPa打入工字钢后,每天派专人进行检查工字钢.9、土方开挖 工字钢打完合拢后进行土方开挖,土方开挖采用挖机为主、人工为辅的作业方式.挖土机挖土时要有专人指挥,控制好挖深,严禁超深,以免扰动原土结构.在余下的 250 厚土方由人工开挖至设计标高并清理基底,随清随由挖机将清好的土方挖走,要求清好后的
17、土方即达到施工要求.挖出的土不得堆放在边坡顶上,需及时运走.土方开挖时,需对挖机手、挖土工人进行交底,说明工程桩位置、密度及大致埋深情况.挖到桩位置时须小心开挖,不要碰到桩身,先由人工将桩边土剥离开,再根据挖斗宽确定是否由挖机挖除桩间土.土方开挖工程质量要求见表5-3 表 5-3 土方开挖工程质量要求 项目 序号 项 目 允许偏差或允许值 mm 柱 基、基坑、基槽 挖方场地平整 管沟 地 路面基层 人工 机械 主 控项目 1 标高-50 30 50-50-50 2 长度、宽度 由设计中心线向两边量+200-50+300-100+500-100+100-一 般项目 1 边坡 设计要求 2 表面平
18、整度 20 20 50 20 20 3 基底土性 设计要求 注:地路面基层的偏差只适用于直接在挖、填土方上做地路面的基层.10、工字钢的拔除 基坑回填后,要拔除工字钢,以便重复使用.拔除工字钢前,应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理.否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给己施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全.设法减少拔桩带土十分重要,目前主要采用灌水、灌砂措施.1拔桩方法 本工程拔桩采用振动锤拔桩:利用振动锤产生的强迫振动,扰动土质,破坏工字钢周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将桩拔除.2拔桩时应须知 拔桩起
19、点和顺序:对封闭式工字钢支护结构,拔桩起点应离开角桩 5 根以上.可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法.拔桩的顺序最好与打桩时相反.振打与振拔:拔桩时,可先用振动锤将工字钢接口振活以减小土的粘附,然后边振边拔.对较难拔除的工字钢可先用柴油锤将桩振下 100300mm,再与振动锤交替振打、振拔.有时,为及时回填拔桩后的土孔,当把工字钢拔至比基础底板略高时暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分.起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限.供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的12-2.0 倍.对引拔阻力较大的工字钢,采用间歇振动的方法,每
20、次振动 15min,振动锤连续不超过 15h.10、工字钢土孔处理 工字钢拔除后留下的土孔应及时回填处理,特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合,尤其应注意及时回填,否则往往会引起周围土体位移及沉降,并由此造成临近建筑物等的破坏.土孔回填材料常用砂子,也有采用双液注浆 水泥与水玻璃或注入水泥砂浆.回填方法可采用振动法、挤密法填入法及注入法等,回填时应做到密实并无漏填之处.六、工程质量保证措施 1、基本要求 1 严格按照公司质量保证的要求开展工作,使质量工作贯穿于各个部门、各个环节、各道工序.2 抓好质量预控和质量意识教育.组织施工人员学习施工规范、操作规程和质量检查标准,进行技术交底和质量
21、通病防治教育,使施工人员了解工程概况,掌握工程要领及质量要求,做到人人心中有标准,个个心中求质量.3严把质量关.选用优质的设备,对工程中使用的各种设备把住采购和验收两个关.4坚持三级检查验收制度,严把分项工程验收关.在每个分项或工序施工过程中,认真执行操作班自检、施工员全面检、质量员核验检三道关.5建立工程质量保证体系和质量管理责任制,做好各级质量交底.2、施工保证措施 1组织技术交底,向班组进行技术操作和质量标准的交底工作;2严格按设计图、施工方案和施工规范等组织指导施工;3土方开挖前,了解和掌握场地周边的地下情况,避开一切障碍物;4基坑开挖后,在 48 小时内必须完成防护作业;5流通场地附
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