鋼板樁專(zhuān)項(xiàng)施工方案

1、鋼板樁專(zhuān)項(xiàng)施工方案內(nèi)部編號(hào):(YUUT-TBBY-MMUTJJRRUY-UOOY-DBUYI-0128)1、概述、編制依據(jù)1) 客貨共線鐵路橋涵工程施技術(shù)指南(TZ213-2005) o2) 鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(TB10415-2003)。3) 鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程(,)o4) 建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程(JGJ33) o5) 現(xiàn)場(chǎng)勘察、調(diào)查工程周邊環(huán)境條件獲得的資料。、編制范圍中鐵十局宿淮鐵路工程項(xiàng)目經(jīng)理部承建的新建宿州至淮安鐵路工程SHZH-1標(biāo) 段的橋涵工程(DK0+000-DK8+609)。2、工程概況、工程概況新建鐵路宿州至淮安線位于蘇、皖兩省北部，東西連通安徽省宿州市、

2、江蘇省 宿遷市及淮安市。線路西起津浦鐵路符離集車(chē)站，東至新長(zhǎng)鐵路袁北站，正線 長(zhǎng)。其中，安徽省境內(nèi)線路長(zhǎng)度，行徑宿州市、靈璧縣、泗縣，江蘇省境內(nèi)線路 長(zhǎng)度，行徑泗洪縣、宿遷市、泗陽(yáng)縣、淮安市。符離集站疏解線長(zhǎng)。、自然特征沿線經(jīng)過(guò)地貌以黃淮、黃泛沖積平原為主，其間分布少量壟崗。沖積平原區(qū)地 形平坦、開(kāi)闊，地勢(shì)由西北向東南緩傾，地面高程一般1228m,相對(duì)高差510mo沿線多為耕地、村舍，水網(wǎng)密布，阡陌縱橫。根據(jù)鉆孔資料揭示，沿線地層主要以第四系全新統(tǒng)、上中更新統(tǒng)的黏性土和砂 類(lèi)土為主，第四系沉積層厚度達(dá)45150m,局部揭露第三系上新統(tǒng)、白堊系下統(tǒng) 泥質(zhì)砂巖及青白口系石灰?guī)r、太古界片麻巖。所承擔(dān)

3、工程的地質(zhì)情況如下：全線地表大面積出露，為本段的主要地層。人匸堆積層（Q4ml）填筑土（Q4mll）：主要分布于水渠堤壩和道路處，褐黃色、黑褐色，厚度 5m不等。成分以粉質(zhì)黏土為主，硬塑為主，稍密-密實(shí)，11級(jí)普通土。沖積層（Q41+al）主要分布于灘河地區(qū)，地層主要以黏土、粉質(zhì)黏土為主，局部夾粉土、粉砂、 細(xì)砂等。黏土（Q41+all）：分布于地表，厚515m。黃褐色，土質(zhì)較均勻，含少量姜 石，硬塑，o 0=150kPa。II級(jí)普通土。粉質(zhì)黏土（Q41+all）：分布于地表及人工填土之下，總厚度大于20m。黃褐 色，手捻黏感較強(qiáng)，土質(zhì)不均勻，含少量姜石，夾粉、細(xì)砂及粉土薄層，軟塑一 硬塑，。

4、0二100150kPa。II級(jí)普通土。粉土（Q41+al2）：呈透鏡體狀分布于粉質(zhì)黏土層中，厚15m?；尹S色，土 質(zhì)不均勻，局部夾有少量礫石，潮濕，稍密，。0二120150kPa。II級(jí)普通土。粉砂（Q41+al4）：呈透鏡體狀分布于粉質(zhì)黏土層中，厚15m,灰黃色為 主，顆粒成分以石英、長(zhǎng)石為主，飽和，稍密-中密，。0二90llOkPa。I級(jí)松 土。細(xì)砂（Q41+al4）：呈透鏡體狀分布于粉質(zhì)黏土層中，厚15m,灰黃色為 主，顆粒成分以石英、長(zhǎng)石為主，飽和，稍密-中密，。0二190210kPa。I級(jí)松 土。沿線水系較發(fā)育，主要河流有唐河、灘河、灘河引河等，均屬淮河水系北側(cè)支 流，其流向由北西向

5、南東斜貫注入洪澤湖。其中灘河引河是通航河流。這些平原 河流其水位、流量變化明顯受季節(jié)性降雨控制，旱季河水一般斷流，雨季河水上 漲，其至泛濫成災(zāi)，一年中峰值多出現(xiàn)在雨量集中的7、8兩月。本項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)水網(wǎng)密布，溝渠縱橫，河流及溝渠大多為人工化河道，斷面規(guī)則 順直，河床縱坡平緩。地下水類(lèi)型可分為第四系孔隙潛水及碳酸鹽巖巖溶水兩種。符離集水層為全新統(tǒng)的沖積粉砂，由于含水厚度不均，且?guī)r性不均（粉土內(nèi)含 黏性土夾層），水量較小，且水量隨季節(jié)變化大。本次勘察期間，地下水位埋 深。該層地下水主要接受大氣降水、河渠地表水、及灌溉水補(bǔ)給，通過(guò)大氣蒸 發(fā)、泄入地表水體等方式排泄。經(jīng)取樣作水質(zhì)分析，橋址處地下水大部分

6、水質(zhì)較好，無(wú)侵蝕性，部分地下水對(duì) 混凝土具硫酸鹽侵蝕，環(huán)境作用等級(jí)H1H2。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）和 中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 （GB18306），特大橋所處地段抗震設(shè)防烈度處在6度區(qū)，地震動(dòng)峰植加速度 為。3. 、施工條件、施工運(yùn)輸本地鐵路、公路均較為發(fā)達(dá)可以滿(mǎn)足施工材料運(yùn)輸?shù)男枰?。公路有省?jí)、縣 級(jí)等地方公路都可為廠發(fā)料及地方材料運(yùn)輸擔(dān)負(fù)主要的運(yùn)輸任務(wù)。順?biāo)藁淳€線路走向全線修建施工便道，在現(xiàn)地表上鋪填50cm厚的泥結(jié)碎石而 成，寬度為4m,并與己有的田間道路、鄉(xiāng)村道路相連，滿(mǎn)足材料運(yùn)輸需要。、生產(chǎn)及生活用水沿線水系較發(fā)育，水位、流量變化受季節(jié)性降雨控制明顯，旱季河水一

7、般斷 流，雨季河水上漲；此外沿線溝渠縱橫，水系較發(fā)達(dá)。沿線地下水受大氣降水及 地表水補(bǔ)給，埋深較淺，一般在以下有地下水。經(jīng)取樣化驗(yàn)，地表水及地下水 水質(zhì)大都能滿(mǎn)足施工用水質(zhì)量要求。施工時(shí)就近取用地表水或打井取水。施工過(guò) 程中嚴(yán)禁過(guò)度開(kāi)采地下水引起地表下沉。生活用水采用地方居民區(qū)生活用水。、供電沿線電力發(fā)達(dá)，電力網(wǎng)絡(luò)密集，就近“T”接變壓器提供施工用電。為確保工 程正常施工用電，采用地方電源與自備發(fā)電相結(jié)合的方式；主要施工地段配備發(fā) 電機(jī)備用。施工用電前期租用地方村莊的電源或附近企業(yè)單位的電源臨時(shí)提供施工用 電，也可臨時(shí)用發(fā)電機(jī)提供用電。、通訊本施工所在地符離集鎮(zhèn)通訊條件較好，項(xiàng)目部設(shè)調(diào)度值班室

8、配備固定電話一 部，及時(shí)將施工現(xiàn)場(chǎng)的情況反饋給有關(guān)部室。項(xiàng)目部和橋梁架子隊(duì)主要人員配備 移動(dòng)電話，以此可以保證信息交流的暢通，及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的各種問(wèn)題。施工重、難點(diǎn)本工程沿線地下水位埋深較淺，一般在以下有地下水;本工程基坑開(kāi)挖的深 度一般為，如何有效的降水、保證邊坡的穩(wěn)定成為制約施工的難點(diǎn)。按照常規(guī) 的明挖放坡施工方法難以保證基坑邊坡的安全，并且距離較大，往往超出紅線地 界，因此項(xiàng)目部決定采用鋼板樁圍堰。4、施工方案、鋼板樁的選用根據(jù)工程所在地場(chǎng)地特點(diǎn)，結(jié)合鋼板樁的特性、施工方法等方面進(jìn)行考 慮，選用拉森IV型鋼板樁，拉森IV型鋼板樁寬度適中，抗彎性能好，其主要技 術(shù)參數(shù)為：W=362cm3

9、, g=76kg/m,依地質(zhì)資料及作業(yè)條件決定選用鋼板樁長(zhǎng)度6 12M長(zhǎng)，要求鋼板樁入土深度達(dá)樁長(zhǎng)倍以上。、打樁設(shè)備投入鋼板樁打拔樁機(jī)2臺(tái)用于施工。打拔樁機(jī)為挖掘機(jī)（KAT01250）加 振動(dòng)錘改裝而成，振動(dòng)錘為口本產(chǎn)NPK-HP-7SXB型，激振力200kNo、圍堰施工鋼板樁圍堰施工順序?yàn)椋盒拚┕さ缆反蜾摪鍢痘娱_(kāi)挖破樁/換 填承臺(tái)施工/墊層施工基坑回填拔鋼板樁。開(kāi)始施工時(shí)，投入了 260根鋼板 樁，可圍成100m長(zhǎng)基坑。鋼板樁圍堰施工方法、單樁逐根打入法施打鋼板樁 先由測(cè)量人員定出鋼板樁圍堰的軸線，每隔一定葩離設(shè)置導(dǎo)向樁，導(dǎo) 向樁直接使用鋼板樁，然后掛繩線作為導(dǎo)線，打樁時(shí)利用導(dǎo)線控制鋼板

10、樁的軸 線。 準(zhǔn)備樁帽及送樁：打樁機(jī)吊起鋼板樁，人工扶正就位。 單樁逐根連續(xù)施打，注意樁頂高程不宜相差太大，基礎(chǔ)較深的地方采 用12m長(zhǎng)的樁。、拔樁基坑回填完畢后就可拔樁，樁經(jīng)修理后重新利用。先用打拔樁機(jī)夾住鋼板樁頭部振動(dòng)lmin2min,使鋼板樁周?chē)耐了?動(dòng)，產(chǎn)生“液化”，減少土對(duì)樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時(shí)注意樁 機(jī)的負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來(lái)時(shí)，應(yīng)停止拔樁，先振動(dòng)lmin2min后 再往下錘再往上振拔，如此反復(fù)可將樁拔出來(lái)。、鋼板樁的施工中遇到的問(wèn)題及處理方法由于沿線地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼板樁打拔施工中會(huì)遇到一些難題，常采用如 下辦法解決： 打樁過(guò)程中遇上大的塊石或其它不明障

11、礙物，導(dǎo)致鋼板樁打入深度不 夠，采用轉(zhuǎn)角樁或弧形樁繞過(guò)障礙物。 雜填土地段鋼板樁擠進(jìn)過(guò)程中受到石塊等側(cè)向擠壓作用力大小不同容 易發(fā)生偏斜，采取以下措施進(jìn)行糾偏：在發(fā)生偏斜位置將鋼板樁往上拔，再往 下錘進(jìn)，如此上下往復(fù)振拔數(shù)次，可使大的塊石被振碎或使其發(fā)生位移，讓鋼板 樁的位置得到糾正，減少鋼板樁的傾斜度。 鋼板樁沿軸線傾斜度較大時(shí)，采用異形樁來(lái)糾正，異形樁一般為上寬 下窄和寬度大于或小于標(biāo)準(zhǔn)寬度的板樁，異形樁可根據(jù)據(jù)實(shí)際傾斜度進(jìn)行焊接加 工；傾斜度較小時(shí)也可以用卷?yè)P(yáng)機(jī)或葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊。 在基礎(chǔ)較軟處施工時(shí)，會(huì)發(fā)生施工本根樁將鄰樁帶入現(xiàn)象，釆用的措 施是把相鄰的數(shù)根樁焊接在一起，并

12、且在施打本樁的連接鎖口上涂以黃油等潤(rùn)滑 濟(jì)減少阻力等方法處理。5. 鋼板樁圍堰效果基坑抽干水后，可清楚觀察到圍堰擋水止水效果：鋼板樁圍堰內(nèi)表面基 本沒(méi)有漏水，只有少數(shù)較殘舊的鋼板樁由于接頭不緊密導(dǎo)致一些漏水；基坑內(nèi)也 沒(méi)有出現(xiàn)滲漏、管涌等現(xiàn)象。并且基坑開(kāi)挖尺寸明顯減小，大大節(jié)省了土方開(kāi)挖 數(shù)量。6、變形觀測(cè)在鋼板樁圍堰擋水期間，安排專(zhuān)職技術(shù)人員定期對(duì)鋼板樁頂?shù)奈灰七M(jìn)行 觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)樁頂向基坑內(nèi)的偏移量穩(wěn)定在210cm之間，說(shuō)明堰體是穩(wěn)定的。7、受力檢算、拉森鋼板樁入土深度計(jì)算根據(jù)鋼板樁入土深度，按單錨流淺埋板計(jì)算，假定上端為簡(jiǎn)支，下端為自由 支承，相當(dāng)于單跨簡(jiǎn)支梁，作用在樁后為主動(dòng)土壓力，作用在

13、樁前為被動(dòng)土壓 力，壓力坑底以下的土重度不考慮浮力影響，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下。（a） 土壓力分布圖（b）疊加后土壓力分布圖（c）彎矩圖（d）板樁變形圖 主動(dòng)土壓力 Ea=Ka被動(dòng)土壓力 Ep = *屛=冷汩心式中：ea主動(dòng)土壓力最大壓強(qiáng)，ea =y（H +t）Ka ；Ep主動(dòng)土壓力最大壓強(qiáng)，5=只©；K,主動(dòng)土壓力系數(shù);Kp主動(dòng)土壓力系數(shù);= 2.040 土的內(nèi)摩擦角 0 = 20。；了一土的重度 r = 7.5KN/m3 ；H基坑開(kāi)挖深度考慮到基坑開(kāi)挖深度多處于2m6m之間，故開(kāi)挖深度取較大值,取H=6m°為使鋼板樁保持穩(wěn)定，在A點(diǎn)的力矩應(yīng)等于零,BPEMa=O,亦即:將以上數(shù)據(jù)

14、代入上式中，可得下式整理后即可求得所需的最小入土深度所以鋼板樁總長(zhǎng)度為:L 二 6+二故選擇12m拉森鋼板樁作為圍護(hù)是合理的。當(dāng)基坑開(kāi)挖深度大于7m時(shí)，取H=7mo為使鋼板樁保持穩(wěn)定，在A點(diǎn)的力矩應(yīng)等于零，即刀血二0,亦即：將以上數(shù)據(jù)代入上式中，可得下式整理后即可求得所需的最小入土深度T=所以鋼板樁總長(zhǎng)度為：L 二 7+二故選擇15m拉森鋼板樁作為圍護(hù)是合理的。、鋼板樁穩(wěn)定性驗(yàn)算鋼板樁入土深度除保證本身的穩(wěn)定性外，板樁入土深度除保證本身的穩(wěn)定性 外，還應(yīng)保證基坑底部在施工期間不會(huì)出現(xiàn)隆起和管涌現(xiàn)象。在軟土中開(kāi)挖較深的基坑，當(dāng)樁背后的土柱重量超過(guò)基坑底面以下地基土的承載 力時(shí)，地基的平衡狀態(tài)受到破壞，常會(huì)發(fā)生坑壁土流動(dòng)，坑頂下陷，坑底隆起的 現(xiàn)象（如下圖），為避免這種現(xiàn)象發(fā)生，施工前，需對(duì)地基進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。（a）基坑隆起現(xiàn)象（b）剛度較小淺樁支護(hù)基坑隆起驗(yàn)算簡(jiǎn)圖2轉(zhuǎn)動(dòng)力矩=G.p =