钢板桩围堰专项施工方案

1钢板桩围堰专项施工方案中铁七局集团有限公司新建海南西环铁路XHZQ-3标段项目经理部三分部二〇一四年三月2深基坑钢板桩围堰专项施工方案编制：审核：审批：3目录第一章工程概况...........................................11.1工程概况.............................................11.2水文及地质............................................1第二章钢板桩设计及主要施工方法............................22.1钢板桩围护结构设计....................................22.2主要施工方法.........................................5第三章拟投入的主要施工材料及设备.........................113.1拟投入的主要材料.....................................113.2拟投入的主要设备.....................................11第四章施工人员组织和进度计划.............................11第五章工程安全、质量、环保施工措施.......................115.1安全施工保证措施.....................................115.2.质量保证计划和质量保证措施...........................155.3.文明施工保证措施....................................151第一章工程概况1.1工程概况中铁七局集团有限公司新建海南西环铁路XHZQ-3标段三分部管段，起讫里程DK90+947.9～DK107+508.7，共有双线特大桥五座、双线大桥一座，沿线主要为农田、鱼塘和江河，本工程承台基坑开挖最大深度6.5m。拟采用钢板桩防护承台为：北门江双线特大桥72#、73#承台（9.5×9.1×3m），71#承台（10.4×7×2m），69#、70#承台（10.4×5.5×2m）；儋州林场双线特大桥15#、16#承台（10.2×9.7×2.5m）；春江1号双线特大桥21#、22#、23#承台（10.5×7×2m）。1.2水文及地质1.2.1水文情况北门江双线特大桥常水位2.9m，百年一遇洪水位10.3m，水深1.5m。春江1号双线特大桥常水位+0.94m，百年一遇洪水位+5.02m，水深2米，流速平缓。1.2.2地质情况河床以下分别为中砂、粉质粘土、粉细砂，其主要地质分层状况如下:(1)中砂：厚度2m～3m。(2)粉质粘土：厚度19m～20m。(3)粉细砂：22m～23m。2第二章钢板桩设计及主要施工方法2.1钢板桩围护结构设计2.1.1围护结构本工程围护均采用拉森钢板桩+型钢围檩及内支撑作为围护体系。(1)本工程采用拉森钢板桩+型钢围檩+型钢内支撑作为围护围护体系。钢板桩为拉森钢板桩，单桩有效宽度为400mm,桩长采用12、15米规格。围檩支撑均采用双拼H320X320mm型钢，围护结构布置如图1-1，1-2所示。(2)如图2-1围堰内侧由上至下共设置1层围檩及支撑。2.1.2围护支护结构的主要技术参数及技术要求1、钢板桩主要技术参数及技术要求(1)板材：钢板桩选用进口拉森钢板桩，每延米的截面抗弯模量不小于2270cm3/m，进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正。(2)施打：选择对周围影响较小的350或450型液压振动锤施打。为保证转角处咬口的闭合可通过轴线或板桩块数来调整。(3)拔出：选用振动锤进行拔桩。2、支撑/拉锚体系主要技术参数及技术要求(1)本工程支撑体系围檩采用双拼H400X400mm型钢，拉杆采用双根φ28mm钢筋，各构件型号及主要技术参数详见施工图纸。(2)构件的连接：3支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接，构件连接处采用接触边满焊，焊缝高度不小于8mm。(3)围檩安装时应使围檩与板桩之间接触紧密，传力均匀。(4)为保证水平支撑体系的安装精度及施工便利，围护开挖至支撑高度后，应在板桩相应部位设置钢牛腿，围檩及拉锚构件安装就位及校核高程后方可进行构件节点的连接，钢牛腿的尺寸及型号详见施工图纸。(5)钢制构件的施工及安装应有严格的质量检验措施，质量检验应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。4图2-1钢板桩围护结构图说明：1本图尺寸标注除标高以米计外，其余均以毫米为单位；2围堰开挖采用长臂挖机由一端向另一端进行水下开挖;3封底垫层砼300～500mm厚，采用数台水泵进行基坑排水至见基坑底，然后由一侧向另一侧推进浇筑封底垫层砼；4施工步骤：（1）钻孔桩施工完成后，按设计放样围堰平面尺寸；（2）安装导向架、插打钢板桩；（3）钢板桩插打合拢后，安装内支撑；（4）挖基坑沙砾土至标高；（5）基坑排水，浇筑封底垫层砼；（6）封底砼达到强度后，围堰内抽光水，封堵局部渗漏点；（7）施工承台、墩身；（8）承台施工完成后，在钢板桩与承台间填筑砂卵石并夯实后拆除内支撑；（9）待墩身底节施工完成后拔出钢板桩。52.2主要施工方法2.1施工段划分与施工工艺流程钢板桩的打设虽然在围堰抽水前已完成，但整个板桩支护结构需要等内部主体结构施工完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、抽水、支撑、内部结构施工、支撑拆除及板桩的拔除。以单个围堰为例，典型施工步序如图2-3所示。6图2-3施工工艺流程图72.2钢板桩围堰主要施工方法2.2.1插打钢板桩前的准备工作1、每个墩的钻孔桩完成后，移走钻机，清理钻孔平台，钻孔平台留作水下浇注封底砼的工作平台使用；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销口通过检查。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）。2.2.2钢板桩围堰的插打钢板桩插打利用50t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：钢板桩插打之前，在钻孔桩外侧的钢护筒上焊接牛腿，安装第一道支撑圈梁,作为钢板桩插打时的导向架，以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度。82、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”的施工要点。2.2.3围堰内开挖、安装内支撑及水下封底1、钢板桩插打完毕后，围堰内用长臂挖机开挖至设计高程，开挖过程中必须保持围堰内外水头一致。2、水下浇筑封底混凝土开挖至设计标高后，即可进行水下封底砼施工。(1)导管的选择及布置导管采用Φ325mm钢管，每根长约7米，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、固定利用原先的钻孔平台，每根导管的作业半径按5m考虑，则每个墩需布置5套导管。9(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，先用一10m3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，在每个导管处布置一小型门架，在门架上挂上倒链。砼浇注过程中，导管应随砼面的上升而提升，导管的提升由倒链控制。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、护筒四周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。3、待封底混凝土达到80%强度后，抽水至第一层围檩下0.5m标高处，安装第一道支撑。3、继续抽水至围堰内水完全抽空。2.2.4承台、墩身施工1、抽出围堰内的水后，切割护筒、凿除桩头、绑扎钢筋、安装承台模板、浇注承台砼；2、承台施工完成后，在承台与钢板桩间填注砂、土混合物并夯实，并在其顶部浇注30cmC30砼，然后进行墩身的施工。102.2.5围堰的拆除1、围堰拆除时，向围堰内注水至第一层围檩下0.5m标高处，拆除第一道支撑。2、继续向围堰内注水至围堰外水位标高，依次拔除钢板桩。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。2.2.6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，派专人仔细清理索口间杂物、观察索口是否变形，对于索口变形的钢板桩，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索口无法密贴。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。115、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。第三章拟投入的主要施工材料及设备3.1拟投入的主要材料表3.1拟投入的主要材料序号名称规格单位数量备注1钢板桩拉森IV型米70202钢围檩H400X400mm米5503钢支撑Φ630X10mm米403.2拟投入的主要设备表3.2拟投入的主要设备序号名称规格数