某碼頭汛期圍堰施工方案

1、xx多用途碼頭二期續(xù)建工程標(biāo)段圍堰設(shè)計(jì)及施工方案一、工程概況1簡(jiǎn)述xx多用途碼頭二期續(xù)建工程標(biāo)段計(jì)劃工期為2010年4月至2011年9月，要跨越2個(gè)汛期。因此合理安排各施工工序，加強(qiáng)綜合管理，做好汛期施工預(yù)案，對(duì)整個(gè)工程安全、順利、按期完工，起著重要的指導(dǎo)作用。本次編制的是一枯末期至汛期初期4#泊位施工期間的度汛預(yù)案。2水文氣象條件本工程位于長(zhǎng)江上游，屬較典型的山區(qū)性河段，洪水陡漲陡落，變化頻繁，呈多峰狀態(tài)。一年中水位落差大，年最大落差達(dá)19.40m，歷年洪枯水位最大落差為19.56m，枯水期水勢(shì)較為平穩(wěn)，變化緩慢。3施工期長(zhǎng)江水位情況 碼頭各洪水頻率水位 分期（月）頻率（%）1112-345

2、-105225.78222.97224.60238.4210225.42222.83223.89236.9220225.01222.53223.15235.3550224.24222.24222.15232.90二、汛期圍堰施工方案1、圍堰設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)由于受系統(tǒng)電源遲遲未解決的影響，前期樁基施工比計(jì)劃進(jìn)度滯后較多，原計(jì)劃在4月底完成4#泊位3個(gè)結(jié)構(gòu)段樁基和2個(gè)結(jié)構(gòu)段下部結(jié)構(gòu)要推遲到5月下旬，而五月下旬已進(jìn)入汛期。按照08年、09年的實(shí)測(cè)水文資料，5月份長(zhǎng)江水位將上升至224m以上，根據(jù)負(fù)責(zé)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)院專家推算，瀘州港5月份5年一遇洪水位為225.9m（參考值）。根據(jù)業(yè)主“務(wù)必在汛期將4#泊位

3、12個(gè)結(jié)構(gòu)段搶出水面”的總體要求，為確保5月底前基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)施工期間度汛安全，在4#泊位ix、x結(jié)構(gòu)段外圍施工擋水圍堰。綜合考慮瀘州港5月份5年一遇洪水位、今年適逢枯水年、圍堰施工成本等因素，初步確定圍堰設(shè)計(jì)擋水位（即堰頂高程）取225.2m，設(shè)計(jì)堰頂高程為225.9m。2、圍堰選型及設(shè)計(jì)布置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，圍堰計(jì)劃采用樁土組合圍堰，考慮結(jié)構(gòu)施工所必須的作業(yè)面，圍堰內(nèi)側(cè)距離承臺(tái)外緣3.5m。圍堰頂寬2m，圍堰位置兩側(cè)分別采用 28b工字鋼打樁，內(nèi)外側(cè)槽鋼間距200cm，樁的縱向間距按80cm布置，樁用槽鋼下端要打入地下底高程219.3m，樁外側(cè)224.9m高程處分別采用2道14槽鋼水平通長(zhǎng)連鎖，兩

4、側(cè)水平槽鋼之間設(shè)置20160cm對(duì)拉螺桿拉緊。另外，在承臺(tái)及水平撐梁土方開(kāi)挖后，在圍堰內(nèi)側(cè)在高程223.9m處用14槽鋼設(shè)一道連梁，內(nèi)側(cè)加斜撐加固（斜撐為20圓木100cm，地錨樁為2m長(zhǎng)20圓木100cm，掃地木為通長(zhǎng)20圓木）。在預(yù)制懸臂梁安裝前（為了安裝懸臂梁圍堰內(nèi)側(cè)靠承臺(tái)部位要開(kāi)挖至承臺(tái)底部高程以下2.44m），再針對(duì)開(kāi)挖影響部位的圍堰采取臨時(shí)加固措施，以保證圍堰具有足夠的安全穩(wěn)定性。兩道圍堰樁靠?jī)?nèi)側(cè)，自高程224m以上水平向滿鋪5cm厚木板，填土前沿“u”斷面周邊滿鋪蓋一層土工布，堰身采用粘土分層壓實(shí)，圍堰頂部40cm厚度采用袋裝土填筑以防過(guò)流沖刷頂部。在江水位將要超出225.3m以

5、上不超過(guò)80cm時(shí)可以在上部繼續(xù)填筑加高袋裝土子堰，用于臨時(shí)應(yīng)急擋水防浪。圍堰與陸域擋墻連接處臨水側(cè)，用20m長(zhǎng)幅寬為6m的土工膜或防水雨布設(shè)簡(jiǎn)易防滲層一道，以圍堰與擋墻連接處為中點(diǎn)鋪設(shè)，并用粘土與塊石覆壓。圍堰的具體布置見(jiàn)平面布置圖、斷面示意圖。3、圍堰計(jì)算 、水文地質(zhì)情況 施工期間最高洪水位 225.9m 施工防護(hù)水位 225.2m 圍堰內(nèi)填黃色粘土 1 =20。 r1=18.5kn/m3 鋼樁入土的土層上部系筑島時(shí)的雜填土（有黃粘土、風(fēng)化砂巖、塊石等，無(wú)詳細(xì)地質(zhì)資料），下部系素填土，地質(zhì)資料如下： 土 名重 度kn/m3天然抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值r(mpa)飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值r(mpa)內(nèi)摩擦角

6、()彈性、壓縮、變形模量e(eo)容許承載力f(kpa)樁周土極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik（kpa）泊松比基 底 摩擦 系 數(shù)臨時(shí)允許開(kāi)挖坡比素填土18.53.5800.300.251:1.00由于地質(zhì)資料不全或沒(méi)有，因此只能假定：1） 雜填土與素填土內(nèi)摩擦角均為2=17。 2） 雜填土的容重和承載力指標(biāo)參照素填土 容重r2=18.5kn/m3，承載力=80kpa 、雙層鋼樁圍堰布置圖 鋼樁頂標(biāo)高225.9m， 填土標(biāo)高225.2m； 雜填土頂部高程224.6m 鋼樁暫定l=7m 采用28b工字鋼 樁底標(biāo)高=219.9m。、雙層鋼樁圍堰整體穩(wěn)定性1按最高水位225.9m，堰內(nèi)抽水，如示意圖11）

7、 圍堰內(nèi)填土重量w=3.12.018.5=111.6kn/m2） 水的側(cè)壓力eh=103.10.53.1=48.05kn/m 對(duì)b點(diǎn)傾覆力矩mb=48.051/33.1=49.65kn-m/m 對(duì)b點(diǎn)抗傾覆力矩mb =111.61/22.0=111.6kn-m/m抗傾覆安全系數(shù) k= mb / mb=111.6/49.65=2.24、鋼樁受力計(jì)算 正常水位225.2m圍堰內(nèi)無(wú)水，如示意圖2 土壓力ea=1/2lah1 1 =20。 r1=18.5kn/m3 h2=3.1m 2 =17。 r2=18.5kn/m3 h3=2.9m h1=6.0mr平均=（18.53.1+18.52.9）/6.0=

8、18.5kn/m3平均=（203.1+172.9）/6.0=18.55。 la= r平均h1ka=18.56.0tg2（45。-18.55。/2） =18.58.00.517=76.56 ea=0.576.566.0=229.7kn/m h1c=1/36.0=2.0m常水位水壓力（225.2m） eh=0.5rh（h2）2=0.510（2.4）2=28.8kn/m h2c=1/32.4=0.8m被動(dòng)土壓力 ep=0.5lph3 lp=r2h3kp 2 =17。 r2=18.5kn/m3 h3=3.9m =18.52.9tg2（45。+17。/2） =97.98ep=0.597.982.9=14

9、2.08 kn/mh3c=1/32.9=0.97m令h=0 r+ ep+ eh- ea=0r= ea- eh- ep =229.7-28.8-142.08=58.82 kn/m 各力對(duì)o點(diǎn)（拉筋位置）取矩，令m=0m=ep（6.0-2.92/3）+ eh（3.1-0.8）+r1.0- ea（6.0-2.0）= ep4.07+28.82.3+58.821.0-229.74.0=4.07 ep-793.74 則 4.07 ep-793.74=0ep=195.02 kn/m229.7kn/m 計(jì)算a點(diǎn)處的彎矩 ea=0.5 lah1 la= r1hka=18.53.1tg2（45。+20。/2） =

10、18.53.10.4903=28.12ea=0.528.123.1=43.59 kn/mma= eh0.8+r2.1- ea1.03 =28.80.8+58.822.1-43.591.03 =101.66 kn-m/m 鋼樁強(qiáng)度檢算鋼樁采用i28b工字鋼 每0.6m一根w=534/0.6=890cm3f=mmax/w=ma/w=101.66103/890=114.22mpa【f】結(jié)論：1 鋼樁應(yīng)力較小，實(shí)施過(guò)程中可適當(dāng)調(diào)大樁間距。2 鋼樁長(zhǎng)6m。3 拉桿采用20 每根拉桿允許拉力r=3.142cm217kn/ cm2=53.4kn拉筋水平間距 a=53.4/58.82=0.9m一道、 鋼樁受力

11、計(jì)算 圍堰內(nèi)已抽水，如示意圖3 按自由端單支點(diǎn)（平衡法）計(jì)算 對(duì)o點(diǎn)（樁頂）取矩 令mo=0 mea1+ mea2- mep-r1.0=0 ea1=0.5lahla = r1h2ka=18.53.1tg2（45。-20。/2）=28.118ea1=0.528.1183.1=43.58 kn/mea2=28.118y+18.5tg2（45。-17。/2）y0.5y =28.118y+5.065y2ep=18.5tg2（45。+17。/2）y0.5y=16.894y2令h=0r=ea1 +ea2-ep =43.58+28.118y+5.065y2-16.894y2 =43.58+28.118y-1

12、1.829 y2對(duì)o點(diǎn)取矩mea1=43.58（3.1-1.03）=90.22kn/mmea2=28.118y（0.5y+3.1）+5.065y2（2/3y+3.1） =3.377y3+29.76y2+87.166ymep=16.894y2（2/3y+3.1）=11.263y3+52.371y2 (90.22-43.58)+（3.377-11.263）y3+（29.76-52.371+11.829）y2+(87.166-28.118)y=07.886y3+10.782y 2-58.998y=46.64以試算法求y令y=2.6m7.886*2.63+10.782*2.6 2-58.998*2.6

13、=58.146.64y=2.53m7.886*2.533+10.782*2.53 2-58.998*2.53=47.4646.64 l=6m的鋼樁是較合適的ea2=28.1182.53+5.0652.532=103.56kn/mep=16.8942.532=108.14 kn/mr=43.58+103.56-108.14=39.0kn/m拉桿受力不大 計(jì)算b點(diǎn)處彎矩mb= 39.02.1-43.581.03 =38.32 kn-mf=38.32103/890=43.05mpa【f】 該處鋼樁受力不大。結(jié)論： 1、鋼樁長(zhǎng)6m，每0.6m設(shè)一根。樁頂標(biāo)高225.9m，樁底標(biāo)高219.9m 。2、拉

14、筋采用20，間距可為0.9m一道，要設(shè)水平圍檁（可采用2道【14槽鋼）使圍堰成整體。 3、雙層鋼樁間必須填好土，以盡可能提高值。三、圍堰施工方案1、圍堰施工圍堰在五月上旬開(kāi)始施工，在岸側(cè)與已施工的擋土墻相連，形成一個(gè)密閉的區(qū)域。圍堰鋼樁采用打樁機(jī)械施工。首先，施打圍堰外側(cè)樁，并按圖鋪設(shè)擋土木板和土工布；然后，待一個(gè)結(jié)構(gòu)段灌注樁施工結(jié)束后，開(kāi)始沿軸開(kāi)挖承臺(tái)基坑至222.8m高程時(shí)，再開(kāi)始施打圍堰內(nèi)側(cè)鋼樁并鋪設(shè)擋土木板和土工布，最后安裝槽鋼圍檁和對(duì)拉螺栓、填筑堰體粘土。圍堰施工結(jié)束后，在承臺(tái)和水平撐梁施工前要首先安裝好前沿預(yù)制懸臂梁。首先，在懸臂梁所在部位開(kāi)挖至220.36m高程，并對(duì)圍堰受影響部

15、分采取臨時(shí)加固措施；然后再在坑底鋪填30cm厚的碎石墊層，利用履帶吊將提前預(yù)制好的前沿懸臂梁定點(diǎn)安裝到位，隨后立即回填土方夯實(shí)至222.8m高程，確保圍堰安全。圍堰運(yùn)行期間，工地配備不少于20臺(tái)200m3/h的污水泵。平時(shí)投入數(shù)臺(tái)水泵抽排滲水和雨水；圍堰一旦過(guò)流，在江水回落露出堰頂后，所有水泵全部投入圍堰基坑進(jìn)行強(qiáng)排。2、圍堰拆除圍堰拆除時(shí)，先用人工將袋裝土拆除，然后用船舶起重機(jī)將槽鋼拔除，最后用挖泥船拆除其他部分。進(jìn)入汛期后，在施工位置設(shè)置安全警示牌，內(nèi)容為“汛期施工，江水陡升陡降，注意安全”， 以提醒施工人員時(shí)刻注意施工安全。附：短期應(yīng)急圍堰方案2（備選）圍堰穩(wěn)定性驗(yàn)算： 、水文地質(zhì)情況

16、施工期間最高洪水位 225.9m 施工防護(hù)水位 224.8m 穩(wěn)定性校核水位（最高擋水位） 225.5m 圍堰內(nèi)填黃色粘土 1 =20。 r1=18.5kn/m3 木樁入土的土層上部系筑島時(shí)的雜填土（有黃粘土、風(fēng)化砂巖、塊石等，無(wú)詳細(xì)地質(zhì)資料），下部系素填土，地質(zhì)資料如下： 土 名重 度kn/m3天然抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值r(mpa)飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值r(mpa)內(nèi)摩擦角()彈性、壓縮、變形模量e(eo)容許承載力f(kpa)樁周土極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik（kpa）泊松比基 底 摩擦 系 數(shù)臨時(shí)允許開(kāi)挖坡比素填土18.53.5800.300.251:1.00由于地質(zhì)資料不全或沒(méi)有，因此只能假定：1） 雜填土與素填土內(nèi)摩擦角均為2=17。 2） 雜填土的容重和承載力指標(biāo)參照素填土 容重r2=18.5kn/m3，承載力=80kpa 、雙層木樁圍堰布置圖樁頂標(biāo)高224.3m， 填土標(biāo)高225.5m； 雜填土頂部高程224.3