双港大桥承台基坑支护施工方案1

中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案0目录一、工程概况........................................1二、编制依据........................................2三、总体施工流程....................................2四、施工队伍及工期安排..............................3五、机械设备与人员进场计划..........................3六、钢板桩基坑支护设计计算..........................3七、拉森钢板桩施工方法..............................8八、承台基底清理...................................11九、拉森钢板桩拔除.................................12十、质量制措施.....................................12十一、支护结构及基坑周边的监控要求.................14十二、应急方案.....................................14十三、安全与环境保证措施...........................15十四、附图.........................................18中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-1-一、工程概况1、概述2、水文及地质条件二、编制依据1、依据施工组织设计；2、依据工程施工图纸；3、依据施工现场的实际情况；4、地质勘测报告；5、依据公路桥梁设计计算手册；三、总体施工流程施工准备→测量定位→导向桩制作→打钢板桩→一阶段开挖→焊接内支撑→二阶段开挖→排水→堵漏→清淤→封底→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→钢板桩围堰拆除。中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-2-四、施工队伍及工期安排针对承台施工的复杂性和工期的紧迫性，我部计划为本工程配备一支人员稳定，施工经验丰富的劳务施工队伍，以保证工程质量和工期要求。施工准备测量放样桩位清理打拉森钢板桩一阶段开挖安装内支撑二阶段土方开挖监控量测排水、堵漏、清淤、封底结构施工钢板桩拆除中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-3-五、机械设备与人员进场计划主要施工机具、设备、人员组织情况如下表序号工种人数作业内容机械名称及数量1电工1施工用电供应/2电焊工6负责施工焊接电焊机10台3吊车司机225t/50t吊机的驾驶25t、50t吊机各1辆4杂工6劳力补充、配属施工、劳务补充/5挖掘机司机2挖掘机的驾驶225挖掘机1辆6振动锤操作工2钢板桩的插打与拔除8t履带式柴油打桩机7钢板桩拉森Ⅳ2358水泵基坑底部抽水4台六、钢板桩基坑支护设计计算现场条件：1、基础深度-7.6m。2、土的密度约为：18.8KN/m3，内摩擦角Ф=20.1°3、距板桩外1.5m均布荷载按20KN/m2计。4、围堰内10cm厚C10封底砼。5、拉森Ⅳ型钢板桩W=4670cm3，[f]=200MPa、钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-4-(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图ka=tgа（45°-φ/2）=tgа（45°-20.1/2）=0.49Kp=tgа（45°+Ф/2）=tgа（45°+20.1/2）=2.05板桩外侧均布荷载换算填土高度h1，h1=q/r=20/18.8=1.06m+15.00m以上土压力强度Pa1：Pa1=r*(h1+1.5)Ka=18.8*(1.06+1.5)*0.49=23.6KN/m2+15.00m以下土压力强度Pa2：Pa2=[r*(h1+1.5)+（r-rw）*（15.00-11.95）]*Ka=[18.8*(1.06+1.5)+(18.8-10)*3.05]*0.49=36.74KN/m2水压力(围堰抽水后)Pa3：Pa3=rw*(15.0-11.95)=10*3.05=30.5KN/m2则总的主动压力(土体及水压力)Ea：Ea=(23.6*2.56)/2+23.6*(2.56+3.05)+(36.74-23.6)*3.05/2+30.5*3.05/2=226.8KN/m2合力Ea距承台底的距离y：226.8*y=23.6*2.56*3.05+2.56/3+23.6*3.05*3.05/2+(36.74-23.6)/2*3.05*3.05/3+3.05*3.05/2*3.05/3=1.41m中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-5-(2)确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:h=6[f]wrka3=393cm=3.93m根据具体情况，确定采用的布置如右图所示：（3）内支撑反力采用简支梁法近似计算各内支撑反力P1=18.91×(1+1.06)/2+(18.97+23.6)×1/2/2+(23.6+34.74)×3.05/2/2+30.5×3.05/2/2=97.86KN/m（4）钢板桩入土深度：土的重度考虑浮力影响后，取r=8.8KN/m2Kn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49)=13.73KN/m3则r*(Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2=1.41*226.8得X=4.12取安全系数K=1.1X=1.1*4.12=4.53m所以钢板桩的总长度L应大于：L=12大于4.53+1.06+（16.5-11.95）=10.14m（满足）选用钢板桩长度12.0m。DLBRGQN＇B＇OR＇Knxr（Kp-Ka）x中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-6-(5)基坑底部的隆起验算考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下:r=18.8KN/m3，围堰用土采用c＞21.1Kpa，q=20KN/m2由抗隆起安全系数K=2πC/（q+rh）≥1.2则：h≤(2πC-1.2q)/1.2r≤(2*3.14*21.1-1.2*20)/1.2*18.8≤4.8m即钢板桩周围土体不超过4.8m时，地基土稳定，不会发生隆起。实际施工中，尽量减小坑沿活载，同时适当降低板桩侧土体高度，以避免基坑底部的隆起。（6）基坑底管涌验算根据不发生管涌条件：K=（h＇+2t）r＇/h＇rw≥1.5r＇=rs-rw=18.8-10.0=8.8KN/m3,t=5.0mh＇=3.50mrw=10.0KN/m3则K=(3.5+2*5)*8.8/3.5*10=3.4＞1.5即当钢板桩入土深度超过5.0m时，不会发生管涌。（7）坑底渗水量计算：Q=K*A*ι=K*A*h＇/(h＇+2t)根据填土地质资料，土的综合渗透系数取0.08m/d则Q=(0.08*9.8*9.2*3.5)/(3.5+2*5)=1.86m3根据其渗水量的大小，为到达较好的降水效果利于承台施工，在承台外侧与钢板桩之间设置4个降水井。（8）围囹受力计算(9.8m):1、支承力：R=478.24KN2、支承布置见右图。ttABC基坑底部隆起验算简图qGDOx钢板桩支承力R围囹Ⅰ32C中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-7-3、弯矩围囹采用Ⅰ32C，同时腹板每隔1米两侧加焊一道，翼板间焊接2米通长钢板，加焊缀板后形成封闭箱型结构。4、弯矩Mmax=1/8q(l2-4a2)=1/8*97.86*(4*32-3.82)=263KN/mσ=Mmax/W=263/(537.7*2)=244.56＞235MPa考虑到腹板加劲以及封闭箱型结构因此可以满足要求。七、拉森钢板桩施工方法1、钢板桩施工（1）钢板桩的选用本工程选用拉森Ⅳ止水钢板桩进行施工，该钢板桩为小锁口，有很好的止水能力，考虑到本工程地质情况的需要，拟采用桩长为12米的钢板桩。首先在板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号、规格、数量的钢板桩。钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-8-坏。桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。（2）施工放样与定位①将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。②在打桩时两端拉线作为导向位置及高程控制标志。（3）钢板桩打入总体施工顺序钢板桩从基坑设计中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。每排钢板桩施打完毕后，即与槽钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。（4）钢板桩打入施工工艺①吊车停在离打桩点约4m左右的地点，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。②锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。③锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-9-至打桩地点。④对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。⑤试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。⑥板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。⑦松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。（5）土方开挖①基坑土方必须分层均衡开挖，土方开挖过程中防止土方开挖设备碰撞支撑结构，避免超挖扰动基底原状土，基底200mm-300mm的土层应采用人工开挖。②发生异常状况时，应立即停止挖土，并立即查清原因和采取措施，方能继续挖土。③挖出的土方应及时运走，严禁将土堆放在基坑四周。（6）施工注意事项①导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。②线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防中国建筑第七工程局鄂州中轴线双港大桥基坑支护施工方案-10-止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。③钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。④封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。（7）围堰抽水与支撑钢板桩围堰封闭后进行挖土及抽水，挖土及抽水过程中应严格控制速度和高度，并在围堰顶端设置一道安全支撑。当施工达到预定的深度后，应及时加支撑防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。考虑到本工程施工场地很小，水下地质情况较差，周围动荷载和主动土压力较大，因此决定在围堰内部采用双拼32C组合槽钢做成骨架进行支撑，以保证安全。（8）清淤在抽水及进行内部支撑的过程中用泥浆泵配合高压射水将围堰内的淤泥清除，清除过程中同时使用抽水机对围堰内进行清淤补水，保证内外水头差不大于50cm，以保证围堰安全。清淤时及时测量坑底标高，如达到设计底标高，停止高压射水。如果抽水后发现清淤不到位，用人工清除剩余淤泥。（9）混凝土封底浇注当清淤达到要求后，即可按常规进行干封底施工。封底时在钢板桩围堰内侧支模，封底厚度为依据现场施工情况。（10）防渗与堵漏钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。当中国建筑第七工程局鄂