钢板桩围堰深水承台施工方案.docx
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1、滨海新区西外环高速公路第十一标段海河特大桥深水承台专项施工方案中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路第H标段项目经理部一、编制依据、原则及范围错误!未定义书签。编制依据编制原贝编制范围二、工程概况工程简介工程地质错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。水文与气象错误!未定义书签。施工进度安排按照天津滨海新区高速公路投资发展有限公司对滨海新区西外环高速公路 工程第十一标海河特大桥建设工期的总体安排,海河特大桥深水群桩基础及承 台、墩身计划在2012年11月15冬季施工之前全部完成。根据现场实际情况, 海河特大桥1
2、#、2#墩采用先桩后堰法施工,组织平行作业。海河特大桥1#、2#墩施工计划控制节点如下:1#墩:计划8月5日开始拉森钢板桩围堰施工,20天8月24日完成钢板桩 打设、合拢;8月25日开始围堰降水、内支撑安装,25天9月18日完成5道 内支撑安装;9月19日开始围堰坑底分块挖土,15天10月3日完成围堰坑底 挖土、吸泥及封底;10月4日开始承台施工,30天11月3日完成承台施工;11 月4日开始墩柱施工,12天11月15日完成墩柱起拱线以下部分混凝土浇筑。2#墩:计戈U 8月5日开始拉森钢板桩围堰施工,20天8月24日完成钢板桩 打设、合拢;8月25日开始围堰降水、内支撑安装,25天9月18日完
3、成5道 内支撑安装;9月19日开始围堰坑底分块挖土,15天10月3日完成围堰坑底 挖土、吸泥及封底;10月4日开始承台施工,30天11月3日完成承台施工;11 月4日开始墩柱施工,12天11月15日完成墩柱起拱线以下部分混凝土浇筑。1#、2#墩施工计划横道图见下表机械设备投入情况海河特大桥承台施工主要设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1履带吊50T台22潜水设备台23吸泥机台44抓斗机台45空压机台206卷扬机5T台10围堰纠偏7多级水泵台4吸泥8普通水泵台8围堰抽水9发电机150KW台110振捣棒台30承台混凝土振捣11电焊机AX4-300-1台1212弯曲机GW40台413切割机GQ6
4、0台4劳动力投入情况项目部组织机构管理图主桥施工队海河特大桥承台施工人员一览表序号工种人员数量备注1管理人员12南北岸各半2专业技术人员83砂工324钢筋工405电焊工406电工27吊装工108潜水工4水下作业9水手20抛锚作业10试验、测量工10、主要分项工程施工方案海河特大桥1#、2#中墩位于海河干流河道内,承台结构尺寸为双幅22. 855m X 14. 5mX4m,承台顶标高为-7m,承台底标高为71m。根据现场的工况条件, 承台施工采用先桩后堰法施工,搭设钻孔平台施工水中钻孔灌注桩,围堰采用 PU28-1型拉森钢板桩作为围护结构,利用双拼400*400H型钢做围囹、?630*20mm
5、钢管组成内部支撑体系,承台大体积混凝土浇筑时采用布设冷却管降温措施。钢板桩围堰施工拉森钢板桩围堰施工工艺框图4. 1.1钢板桩围堰设计构造根据设计单位提供的围堰设计图纸,钢板桩围堰顶面高程为3. 200m,钢板桩围堰尺寸采用mX16.15m,利用PU28T型、27m长钢板桩作为围护结构,钢 板桩打入粉质粘土层,入土深度11.8m;利用双拼400*400H型钢做围 囹、?630*20所钢管组成内部支撑体系,共设置五层水平、环向支撑体系,实施 监控量测、组织信息化施工。钢板桩围堰设计图及节点图见下图,钢板桩材料 详见下页表。钢板桩围堰平面图钢板桩围堰断面图钢板桩围堰节点图钢板桩围堰节点图钢板桩围堰
6、结构明细表序号工程部位规格型号、名称布置原则1围堰PU28-1型钢板桩围堰周围2围樵双拼400*400H钢环形分层设置3分层对撑 630*20mm分层设置4角撑双拼400*400H钢分层设置5竖撑 630*10mm竖向设置6封底混凝土C25底部1.0m合计:C25 位:744m3Q235钢材:1402t钢板桩围堰设计参数堰高程:围堰高程根据施工水位1.50m加安全高度考虑,取3. 2m。平面尺寸:主墩承台设计尺寸为双幅22. 855mX 14. 5m,考虑施工操作空 间、钢板桩的结构模数以及围囹支撑体系的构造要求,钢板桩围堰内部尺寸确 定为 47. 4m X 16. 15m。设计荷载:按十年一
7、遇洪水位计算水压力,按围堰实际入土深度和设计 地质资料计算土压力;标准荷载组合为土压力+水压力。钢板桩入土深度:钢板桩入土深度11.8m0钢板桩设计检算钢板桩设计检算包括以下几个方面的内容:钢板桩、围囹和支撑体系内力 位移检算、封底混凝土抗裂及抗浮检算、钢板桩入土深度及基底抗隆起检算、 整体稳定性检算。具体检算过程详见海河特大桥中墩围堰计算书。4.1.2钢板桩围堰施工规划为确保工期,钢板桩围堰可在桩基施工过程中或拆除钻孔平台过程中平行作业,钢板桩合拢后,拆除钻孔平台,边抽水、边安装分层钢支撑体系,并对 钢板桩缝隙实施堵漏形成钢围堰体系;然后对基底进行挖土吸泥机清底,根据 基底实际情况,采取干封
8、或者水下混凝土封底;在钢围堰内实施低桩承台干法 施工。步骤一:插打钢板桩拆除钻孔作业平台上影响钢板桩插打施工的部分;在钻孔平台外侧周边打 设钢管桩作为钢板桩外侧定位桩,安装外侧导向框;安装第一道围棋,并作为 钢板桩内侧导向框,进行钢板桩插打。在作业平台上,利用50t履带吊悬吊DZ90型振动锤,振动沉放钢板桩。钢 板桩由上游向下游方向插打。步骤二:钢板桩合拢在与合拢口相邻的10-15片钢板桩采取先插至桩的稳定高度,并且合拢处 的两片桩应一高一低,便于插桩,待合拢后,再将桩打至设计标高。步骤三:安装钢支撑体系 钢板桩合拢后,分步进行围堰内抽排水,逐层安装围囹支撑体系。首先安装第一道支撑体系,支撑中
9、心线标高1.5m。第一道腰梁与拉森钢板 桩加强焊接面,确保围堰的整体稳定性。围堰内抽水至标高7.8m处,安装第二道内支撑体系,支撑中心线标高-1.3mo围堰内抽水到标高-4. 3m处,安装第三道内支撑体系,支撑中心线标高-3. 8mo围堰内抽水并开挖到标高-6. 8m处,安装第四道内支撑体系,支撑中心线标高一6. 3m o围堰内抽水并开挖到标高-9.6m处,安装第五道内支撑体系,支撑中心线标 高一9. 1m。步骤U!:封底混凝土钢支撑体系安装完毕后,降水并开挖至封底混凝土设计标高时,根据坑底 具体情况,采取干封或者水下封底。开挖至设计标高后,如果围堰没有出现大量涌水、海河水可以抽完,则可 以进
10、行干法封底;如果出现大量涌水、海河水抽不完,则马上停止施工,向围 堰内放水,采取水下混凝土封底;如果在抽水、安装内支撑过程中,发现涌水 量很大、内支撑轴力实测值超过设计警戒值,则停止施工,向围堰内回水,采 取水下混凝土封底。步骤五:承台墩身施工抽干围堰内水,破除桩头,进行承台和墩身施工。步骤六:拆除钢围堰墩身施工完毕,确认围堰可以拆除后,应立即组织钢围堰拆除。拆除钢围 堰前,先进行围堰内灌水,然后自下到上逐层拆除。钢板桩围堰施工方案4. 1.3. 1施工准备钢板桩检查、整修:钢板桩经过装卸、运输,往往出现创伤、弯扭及锁口 变形,钢板桩必须进行检查:桩身是否有变形,两端是否破裂或卷曲;锁 口是否
11、破裂、扭曲、缺损、局部弯曲及电焊瘤渣;钢板桩的型号宽度是否一 致;不同程度的弯扭现象是否存在。凡出现以上现象的钢板桩均应清除,使 钢板桩符合插打的技术要求。为了便于拔桩,拉森钢板桩在与封底混凝土接触 段涂抹沥青,长度控制在2米左右。检查振动锤: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380-420 V,而夹板 牙齿不能有太多磨损。4. 1.3. 2打钢板桩的导向设备为保证钢板桩插打垂直度,在插打前先打钢围堰定位桩,在定位桩上焊接 牛腿,安置导梁,组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备,导向架设置上下2 层。在导向架上用粉笔标注出各片
12、桩的界线,以便在打桩过程中边打边纠,防 止出现大的偏差。4. 1.3. 3钢板桩的插打施工板桩在插打前应进行检验整修,使其无锁口开裂、扭曲、局部变形及焊瘤 等,锁口缝内涂抹黄油。钢板桩上所有洞眼均须用钢板电焊补牢,并做到锁口 内外光洁,并成一直线,插打时注意焊缝必须错开。转角桩可根据围堰形状将 一片钢板桩沿长度方向中线剖开采用机械手段连接在另一钢板桩上,现场加工 成任意角度的异形桩。利用安放在初始作业平台上的50t履带吊机配合振动锤插打。由于钢板桩 围堰形状的需要,通常要配备改变打桩轴线方向的特殊形状的钢板桩,在方形 围堰中,为90。的角桩。角桩是将工程所用的钢板桩从背面中线处切断,再根 据选
13、择的截面进行连接。角桩形状见下图。钢板桩插打应从一角开始,先打入角桩,角桩的位置要准、要垂直,倾斜 度要小于1%,然后以第一根角桩为基准,再向两边对称插打钢板桩。钢板桩插 打要随时以导梁为准检查所打的钢板桩的位置是否准确,垂直度是否合格,及 时实施纠偏。在整个钢板桩围堰施打过程中,开始时插一根打一根,即将每一 片钢板桩打到设计位置,到剩下最后5片时,要先插后打,若合拢有误,用倒 链或滑车组对拉使之合拢,合拢后,再逐根打到设计深度。插打钢板桩要做到良好的效果,必须做到“插桩正直,分散偏差,有偏即 纠,调整合拢”。钢板桩就位下插时,应安装导向装置。第一片钢板桩是整个围 堰钢板桩的基准,打设时采用两
14、台经纬仪从纵横两个方向,每打设1m深度测量 一次,严格控制其垂直度。其余各桩则以已插桩组为准,对好锁口后利用自重 下插,当自重不能使其下插时,利用振动锤进行加压,插至到位。VVVV网板桩打桩立面图板桩围堰插打次序钢板桩打设过程中可能遇到的问题及处理措施:打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度三 总体施工规划错误!未定义书签。施工总平面布置错误!未定义书签。施工进度安排错误!未定义书签。劳动力投入情况错误!未定义书签。四、主要分项工程施工方案错误!未定义书签。钢板桩围堰施工错误!未定义书签。钢板桩围堰施工监控错误!未定义书签。钢板桩围堰施工应急预案错误!未定义书签。承台施
15、工错误!未定义书签。墩柱施工错误!未定义书签。五、雨季施工方案错误!未定义书签。雨季施工准备错误!未定义书签。雨季施工保证措施错误!未定义书签。防洪防汛措施错误!未定义书签。六、工期保证措施错误!未定义书签。七、工程质量保证措施错误!未定义书签。质量目标错误!未定义书签。质量管理组织机构错误!未定义书签。质量保证体系错误!未定义书签。八、安全施工专项技术方案错误!未定义书签。本工程安全管理的重点部位错误!未定义书签。施工环境安全防护管理措施错误!未定义书签。九、环境保护及水土保持技术措施错误!未定义书签。施工期主要污染因素分析错误!未定义书签。施工期环境保护及水土保持技术措施错误!未定义书签。
16、附件:1、海河特大桥主桥水中墩围堰深基坑支护施工图2、海河特大桥主桥水中墩围堰深基坑支护设计计算书滨海新区西外环高速公路第十一标段海河特大桥深水承台专项施工方案一、编制依据、原则及范I编制依据1、公路桥涵施工技术规范JTJ0412011;2、公路工程质量检验评定标准JTG F80/12004;3、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007);4、路桥施工计算手册;不够,则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。钢板桩在淤泥质地段挤进过程中受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧 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1.0m2. 0m,再往下锤进,如此
17、上下往复振拔数次,可使大 的块石等障碍物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。由于淤泥质基础较软,有时施工发生将邻桩带入现象,采用的措施是把 相邻的数根桩焊接在一起,并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减 少阻力。4. 1.3. 4钢板桩的合拢施工合拢前的准备:钢板桩合拢应选择在角桩附近(一般离角桩4-5片),如 果距离有差距,可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。插打至合拢面时,应 精确丈量尺寸,考虑到钢板桩锁口的间隙和钢板桩本身的性能,合拢面尺寸应 大于理论尺寸1520cm为宜,避免合拢口尺寸过小;再根据钢板桩的宽度,计 算出所需钢板桩的片数,按此确定下一
18、步钢板材如何插打(是增加钢板桩,还 是钢板桩插打时向外绕圆弧)。合拢时桩的调整处理:为了便于合拢,与合拢口相邻的1015片钢板桩采 取先插至桩的稳定高度(保证钢板桩自身稳定即可),主要有利于钢板桩的调整。 并且合拢处的两片桩应一高一低,便于插桩,待合拢后,再将桩打至设计标高。 方形钢围堰有4个面,打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂 直。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内,一定要调整好角桩方向,让其一 面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。合拢口的调整措施:当尺寸上大下小时,在合拢口两侧钢板桩上设上下平行吊耳,位置根据 尺寸大小的差值而定,利用倒链或转向滑轮进行对位,直至符合要求合
19、拢为止。当尺寸下大上小时,钢板桩上设置的吊耳,应尽量向桩的下部安置,必 要时可安放在水下对位,直至合拢,最后一个角用异性钢板桩连接。合拢口尺寸上下都小时,此时应将合拢口的位置设置在合拢面一侧的角桩附近。用千斤顶在钢板桩顶端顶推和设置合拢口向两侧张拉,调整上下尺寸。 但要采取保证两侧钢板桩锁口在同一平面内,一般是在桩内外安置活动导向, 迫使钢板桩在导梁平面内移动。由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响,整个围堰的侧面顺直度较差,工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形,将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接,围堰的四个角更应加强。4. 1.3. 5安装内支撑及堵漏处理当围堰
20、合拢后,边抽水、边逐层安装内支撑,内支撑自上而下设置,一边 抽水,一边安装。围堰在抽排水时必须及时实施堵漏处理,一般的做法是在钢板桩施打过程 中用黄油掺加锯末填充物填塞接缝,或者在两钢板桩接缝处灌注石英砂与碳粉 混合物;也可在抽水时在围堰外侧水中漏缝处撒大量木屑与炉渣混合物,利用 水压带至漏缝进行堵漏;在钢板桩桩脚处漏水处采用局部混凝土封底措施;漏 水严重堵漏困难时,在两钢板桩接缝外侧粘贴带有磁性的止水条;或者派潜水 员沿钢板桩外侧铺设彩条布。我单位将在实际施工过程中根据漏水情况,选择 以上一种或多种堵漏方案进行漏水处理。4. 1.3. 6封底混凝土钢支撑体系安装完毕后,采用长臂挖掘机配合抓斗
21、、吸泥机对坑底进行挖 土、吸泥、清基,开挖至封底混凝土设计标高后,根据坑底具体情况,采取干 封或者水下封底,进行水下封底前派潜水员对已施工的桩基周围进一步清理, 以保证封底混凝土与桩基之间结合紧密。开挖至设计标高后,如果围堰没有出现大量涌水、海河水可以抽完,则可 以进行干法封底;如果出现大量涌水、海河水抽不完,则马上停止施工,向围 堰内放水,采取水下混凝土封底;如果在抽水、安装内支撑过程中,发现涌水 量很大、内支撑轴力实测值超过设计警戒值,则停止施工,向围堰内回水,采 取水下混凝土封底。干封基坑开挖至设计标高并抽水完成后,经详细测量坑底后,对基底及钻孔桩 桩头周边进行清理,并对钢板桩缝隙进行有
22、效堵漏,待上述准备工作完成后, 再进行封底施工。封底混凝土浇筑完成,强度满足要求后,拆除第五道内支撑, 体系转换完成,然后进行承台施工,承台采用一次浇筑施工。考虑到施工的安全性,封底混凝土时沿钢板桩围堰周围多次进行局部开挖 并浇筑封底混凝土,最后再对中间部分进行开挖并进行浇筑封底混凝土。施工顺序见下图所示。封底混凝土掺入早强剂,提高早期混凝土强度。水下混凝土封底基坑开挖至设计标高后,对钢板桩围堰的情况进行准确检查,按照检查结 果安排机械对基底进行修整、整平。在灌注封底混凝土前沿围堰周围抛填片石 堵塞漏洞,防止漏浆造成混凝土的流失;同时对堰内基底淤泥抛填一定数量的 片石,以挤淤增强淤泥层的密实度
23、。再对钢板桩围堰内基底用吸泥机普遍吸一 遍,确保封底混凝土的厚度和质量。导管的布设利用桩基施工的工作平台,布置水下碎封底用导管,导管拟布置25个点进 行封底,计划用导管22根,每排7根共21根固定,1根流动。导管选用直径为 中300mm的标准刚性导管(灌注半径为4m),导管底口距底板25cm,导管距钢 板桩围堰1m,导管长度按18m考虑,导管储料斗首批方量为3. 0m3。碎封底流动方向混凝土封底计划按从低至高、先两边后中间方法进行封底。首先在钢围堰 内上、下游位置先布置2个导管点,开盘后先后首批料封底,接着连续不断地 进行硅灌注,第18根导管作为流动导管使用。封底碎大部分通过前17根导管 来完
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