拉森钢板桩围堰施工专用方案

瓯海区南湖城市综合体道路网一期工程拉森钢板桩围堰施工方案编制人:审核人:批准人:宁波市政工程建设集团股份有限公司二〇一二年六月十九日2目录一、工程概况1二、设计依据3三、施工准备工作及有关方面协作配备情况5四、工程进度计划6五、施工管理组织机构6六、围堰施工方案7七、劳动力计划安排15八、施工机械器具汇总表16九、保证工程质量措施16十、文明施工保证措施18十一、安全保证措施18十二、水中承台基坑开挖支护设计计算24十三、附图361一、工程概况:1、基坑简介:瓯海区南湖城市综合休道路网一期工程中的,三垟南路2#桥及凤南路1#桥位于温瑞塘河横屿头段；三垟南路2#桥：桥跨布置为（35+50+35）m（变截面预应力砼连续梁，挂篮悬浇法施工）+32m简支梁，凤南路1#桥：桥跨布置为（35+50+35）m，变载面预应力砼连续梁，挂篮悬浇法施工；三垟南路3#桥：桥跨布置右幅（28+28+28）m，左幅为（24.6+23+24.2+17.8）m等高普通钢筋砼连续梁，满堂支架施工。围堰施工方案主要针对桥墩承台围护。基坑尺寸:深基坑部位承台平面尺寸（宽×长×高×个）（m）深基坑标高（m）深基坑数量（个）水面标高河床底基坑底开挖深度三垟南路二号桥左半幅1#桥墩5.65×8.10×2.2×12.92-0.75-3.76.6212#桥墩5.65×8.10×2.2×12.92-0.75-3.76.6213#桥墩5.65×6.9×2×12.92-0.75-3.76.621右半幅1#桥墩5.65×8.10×2.2×12.92-0.75-3.76.6212#桥墩5.65×8.10×2.2×12.92-0.75-3.76.6213#桥墩5.65×6.9×2×12.92-0.75-3.76.6212凤南路一号桥左半幅1#桥墩5.65×8.90×2.2×12.92-0.55-3.76.6212#桥墩5.65×8.90×2.2×12.92-0.55-3.76.621右半幅1#桥墩5.65×8.90×2.2×12.92-0.55-3.76.6212#桥墩5.65×8.90×2.2×12.92-0.55-3.76.621三垟南路三号桥左半幅1#桥墩5.2×5.2×2.0×12.92-0.75-3.56.4212#桥墩5.2×5.2×2.0×12.92-0.75-3.56.421右半幅1#桥墩5.2×6.2×2.0×12.92-0.75-3.56.4212#桥墩5.2×5.2×2.0×12.92-0.75-3.56.4213#桥墩5.2×5.2×2.0×12.92-0.75-3.56.421采用左右幅二承台同时支护、全面积同时开挖，开挖深度为水面下6.62米，周边环境比较简单。基坑侧壁安全等级为二级，基坑工程重要性等级为三级。2、工程地质条件根据地质报告分析，地基土主要由浅表部杂填土、粘土、淤泥土组成。在基坑范围内土层性状及自上至下分述为：（1）杂填土：杂色，松散~中密，力学性质较差，层厚0.3～1.4m.（2）粘土：灰黄色、黄灰～灰色，饱和、软塑～软可塑，层厚0.50～1.50m，层顶高程1.86～3.00m。（3）淤泥：灰色，饱和，流塑，含腐殖质，具高压缩性，下伏于地3表粘土层之下，局部直接露于河床，层厚10.42～15.3m。粘聚力=9~11kpa，具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、低抗剪性等特性，工程性质极差。因此桥台（承台）地基主要由淤泥组成。场地基坑开挖各土层主要物理力学指标参数表表1.1土层土层名称重度γ(kN/m3)直剪指标塑性指数IP液性指数IL备注c(kPa)φ(度)0杂填土（17.0）（10.0）（12.0）1-1粘土17.515.413.425.80.651-2淤泥15.99.99.126.11.59注：（）内为经验值；0层为回填土；1-2土层为直剪固快指标，其他土层指标为直剪快剪指标。3、水文条件以温州站为例多年平均降水量为1723㎜.，最大年为2918.8㎜（1911年），最少年为1103㎜（1979年），降水量年内分配不均匀，4-10月份占全年降水量的78.5%，5-9月份占全年降水量的64.7%，降水按其特性可分为梅汛期（4月16日-7月15日）、台汛期（7月16日-10月15日）和非汛期（10月16日-次年4月15日）。三溪片内河网报讯标准（温州西山站）：非汛期正常水位为2.92m，汛期正常水位为2.72m，警戒水位为3.12m，危急水位为3.62m，五年一遇洪水位为4.45m二、设计依据41、计算文件及规范1)、瓯海区南湖城市综合体道路网一期施工图纸、地质勘察报告；2)、瓯海区南湖城市综合体道路网一期施工组织设计；3)、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质〔2009〕87号文件；4)、《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社（第三版）；5)、施工合同及招投标文件；6)、其它有关的国家、部委、浙江省法律、法规、条例和通知等；7)、邻近基坑支护工程成功的方案经验；8)、基坑支护设计采用的规范及规程：《基坑工程手册》《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）《钢结构设计规范》（GB50017━2003）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）2、设计原则1）、保证基坑开挖的施工安全，确保基坑支护结构安全；2）、确保基坑开挖及承台施工过程中，周边护岸挡墙、施工便道的正常使用；3）、经济合理，施工周期短，施工方便；54）、方案实施过程中，如现场条件变化，必须及时向有关单位提出，并及时根据实施情况进行方案调整，确保方案的完整性，取得较好的实施效果，以达预期目标。3、基坑围护方案本场地地面标高为3.6～3.8m，常水位标高2.62m。承台底标高-3.20m，封底混凝土厚0.5m，基坑大面积挖深为6.32m，周边环境比较简单，基坑侧壁安全等级为二级。综合考虑地质、环境、挖深等诸方面因素，本着“安全可靠、经济合理、施工方便”的原则,本基坑拟采用的支护方案采用拉森钢板桩作围堰后，再进行承台施工，即采用机械将拉森钢板桩助沉至设计位置及高程，然后挖土并支设内支撑、封底，从而形成深基坑施工的挡土防水结构，实现承台干施工的目的。三、施工准备工作及有关方面协作配备情况1、打桩等设备入场前，必须做好施工现场的三通一平准备工作，并清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物，桩基行走路线地面坚实，以确保桩机行走、打桩安全作业。2、工程技术人员根据设计图纸测设基准轴线，并向外引测设立固定桩，并涂红色标志。根据建设单位提供现场水准点，以备施工中校验控制桩顶标高。63、进行工程技术交底，会同现场监理工程师复验轴线、桩位并完备有关手续。经检查合格钢板桩、钢支撑、钢围檩采用汽车分批运输到位。4、对机械进行全面检查，确保各部位连接件牢固，并对润滑点加注润滑油。5、对电器设备.线路进行检查。四、工程进度计划：一个承台正常施工期计划打桩15天，拔桩10天。具体开工以开工报告为准。打、拔拉森桩及基坑施工计三个月。五、施工管理组织机构：见图7六、围堰施工方案根据设计总说明的要求，严格控制施工质量。1、设备及人员1)、桩施工机械：选用90振动锤，可拔钢板桩长度大于15米，电动机额定功率90KW。2)、计划台数：一台3)、打桩劳动力组织及数量（见附表）2、围堰施工1)、施工工序：钢板桩拼装→插打定位桩→钢板桩插打→封闭止水布→抽水加固→清淤泥及挖土→桥梁下部结构施工→拔除钢板桩2)、施工方法本工程围堰支护采用15m拉森钢板桩配合内支撑进行支护，钢板桩施打深度为入土7.38m，施工机械采用打桩船吊起90振动锤，夹住钢板桩进行震动下沉。支撑体系采用双拼I40C工字钢水平内支撑，沿竖向间距1.5m左右设一道支撑。斜向支撑与工字钢围檩全部采用焊接固定。a、钢板桩结构布置围堰采用Ⅳ拉森钢板桩整根打入，钢管总长15.0m，顶标高3.92m。8围堰分别在顶面下1.0m和4.42m处设有两道内支撑。b、钢板桩插、打：（1）、打桩前因进行基坑定位放线，并报请监理和相关关部门复核验收；（2）、打设定位控制桩、安装导梁。（3）打桩船就位后，将钢板桩驳运到墩位附近，用打桩船吊起60型振动锤斜插到钢板桩顶口，整体起吊振动锤和钢板桩，提升钢板桩离地时，用拖绳稳住桩的下部，以免撞击打桩架和邻近的桩。桩起吊后，要稳住桩身，先使桩对准桩位，扶正桩身，利用自重顺锁口下插，然后测量观测钢板桩垂直度和平面位置，打桩开始时，利用锤自重让其自沉，待桩入土一定深度，桩不易发生偏移时，适当增加振动力并逐步提高到规定数值，满足要求后开启振动锤一边振动，一边插打下沉，然后使桩插入土中。桩的垂直度偏差不得超过1%，桩就位后震动锤和桩身中心线应在同一轴线上，避免偏心。（4）插打钢板桩时，第一根钢板桩必须插正、打正，以免影响后面的钢板桩。整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，在整个打桩过程中应进行垂直度观察，发现问题及时纠正。在桩接近标高时，不能过早停打，以免发生桩顶标高不一。因此桩下端接近设计标高时，应仔细操作，严格控制，务求一次9完成.；到剩下最后20片时，要先插后打；若合龙有误，用倒链或滑车组对拉，使之合龙；合龙后，再逐根打到设计深度。c、钢板桩的插打详细步骤如下。（1）在预施打的钢板桩锁口内涂黄油，并在桩的下端系两根缆风绳。（2）安绑主副吊点，其中副吊点未焊吊环，用钢丝绳捆扎时，应垫以木枋，以防滑移和受力后吊点处锁口变形。（3）起吊一定高度后，慢慢放松副吊点，使钢板桩接近垂直状态，并利用风缆控制正反方向。（4）钢板桩就位下插。第一根钢板桩系沿导向木下插，是整个围堰钢板桩的基准，要反复挂线检查，使其方向垂直位置准确。其余各桩，则以插桩为准，对好锁口后，利用自重下插。当自重不能迫使其下插时，可利用滑车组进行加压。（5）安设桩锤进行振动锤击，使钢板桩下沉到河床预定标高位置。（6）将已插好的钢板桩点焊固定于顶层内支撑导向架（用短钢筋）。（7）拆除悬挂外导环吊杆的挑梁。按上述步骤逐根下插钢板桩。(8）钢板桩围堰的合拢。钢板桩围堰合拢段选在承台短边侧面，在合拢时，两侧锁口不一定会平行。为此要在钢板桩顶端使用千斤顶或复滑车组调整两侧锁口的平行，而且在合龙段采取先插合龙、再逐根施打10到位，使钢板桩围堰合龙。d、施打顺序。首先施打角上的钢板桩，施打完成后测量检测平面位置和垂直度，满足要求后利用锁口导向和定位导向依次施打其余钢板桩。4）钢板桩检查:用2m长钢板桩从焊接钢板桩一端插人、穿出到另外一端，检查锁口质量。3、钢板桩支护加固1）、钢板桩加固措施。钢板桩围檩的支撑包括围檩及内撑，采用二层布置，二层围檩标高分别为2.920m、-0.500m。围檩及内撑为双拼I40C工字钢、并加钢板进行帮条焊，围檩固定于钢板桩内壁，支撑两端均用三角加劲板加固。钢板桩加固示意图(见方案图)。2)、钢板桩加固原则。在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内水位或泥面的下降按“先支撑后降水或吸泥，分层支撑分层降水或吸泥”的原则进行。3）、钢板桩围檩安装。围檩型钢安装，首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时短型钢，然后吊入围檩型钢就位。由于部分钢板桩侧面与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的钢板桩用短型钢支撑在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意钢板桩围堰四角与围檩型钢的固定。4）、钢板桩内撑安装。按照设计图纸安装内撑，对围檩型钢和内撑接头位置用三角加劲板焊接，同时加强焊缝质量检查。114、钢板桩防渗漏措施钢板桩主要依靠锁口自身密实性进行防漏，但是如果锁口不密、外侧水压力过大，钢板桩围堰会出现渗漏。根据以往施工经验，可采取如下措施进行预防和处理。1）、施工时的预防渗漏措施。钢板桩渗漏一般出现在锁口位置，因此施工过程中重点加强对锁口的检查。施工前用同型号的短钢板桩做锁口渗漏试验，检查钢板桩锁口松紧程度，过松或过紧都可能导致钢板桩施工后渗漏；施打前在钢板桩锁口内抹黄油；施打时控制好垂直度，不得强行施打，损坏锁口。2）、施工后的小渗漏处理。抽水后发现钢板桩锁口漏水，但不太严重时，可用破棉絮或勃土对渗漏位置填堵。3）、施工后