大橋基坑工程鋼板樁圍堰施工方案

大橋基坑工程鋼板樁圍堰施工方案北工大橋位于遼寧省遼陽市境內(nèi)，橫跨太子河，連接遼陽市主城區(qū)與河?xùn)|新城，將北工街位于老城區(qū)域河?xùn)|新城的兩部分連通。橋位程全長844.67m，全線無平曲線。由北工大橋4～13＃墩均位于主河道中，其中9～13#已于前期完成承臺施工，4～8#已完成樁基施工，根據(jù)總體工期安排開挖深度5.9m；7＃墩承臺底標(biāo)高14.1m，開挖深度5.4m；8＃墩承臺底標(biāo)高13.8m，開挖深度5.7m。為了基坑內(nèi)承臺施工安全，我公司經(jīng)底埋深1.7～1.9m，層底標(biāo)高24.3～23.6m。3.5m,層底埋深1.1～3.5m,曾底標(biāo)高25.6～21.5m。4.0m,層底標(biāo)高19.6～17.1m。80向下含量逐漸增多。卵礫石徑一般在20~50mm,大者約100mm，個別大漂石可達(dá)200mm以上，呈圓形及亞圓形，混礫砂充填，根據(jù)周邊環(huán)境的特點(diǎn)和土質(zhì)情況，考慮本工程基坑支護(hù)的基本特經(jīng)綜合分析比較后選定支護(hù)結(jié)構(gòu)方案，采用鋼板連續(xù)墻加內(nèi)支撐的支為了降低支護(hù)難度，擬先將原地面挖除3米后再作支護(hù)。原地面小鎖口，有很好的止水能力和抗彎能力，本工程擬采用12m長鋼板樁4.2、圍囹：采用雙拼工字鋼，設(shè)置2道，圍囹安裝在鋼板樁同一4.3、水平支撐：D426*10mm鋼管，支撐水平間距視具體情況在 ②圍堰正立面②施工說明：鋼板樁圍堰平面圖圍堰側(cè)立面②施工說明：鋼板樁圍堰平面圖圍堰側(cè)立面1、鋼板樁的打設(shè)必須是采用45KW以上的振動施打。2、鋼板樁必須采用I36c鋼板樁。3、施工順序打樁頂層圍囹安裝基坑開挖至第二層圍囹底安裝第二層圍囹基坑第二次帶水開挖至封底砼底水下砼封底砼強(qiáng)度達(dá)到100％后圍堰抽水堵漏圍堰內(nèi)干水破樁頭。4、所有圍囹、支承全部采用焊接。工程名稱遼陽市太子河北工大橋4＃墩鋼板樁圍堰施工圖施工單位江蘇南通二建集團(tuán)有限公司標(biāo)高18.5m I45b工字鋼I36c鋼板樁長12m頂標(biāo)高19.0m標(biāo)高185mI36c鋼板樁長12m.圍囹組合連接板360×200×12mm@800mm牛右幅承臺鋼板樁圍堰內(nèi)支撐均用D426×10mm鋼管承臺底標(biāo)高1180m.2I45b工字鋼組合圍囹①2I45b工字鋼圍囹②2I56b工字鋼圍囹施工說明：標(biāo)高18.5m I45b工字鋼I36c鋼板樁長12m頂標(biāo)高19.0m標(biāo)高185mI36c鋼板樁長12m.圍囹組合連接板360×200×12mm@800mm牛右幅承臺鋼板樁圍堰內(nèi)支撐均用D426×10mm鋼管承臺底標(biāo)高1180m.2I45b工字鋼組合圍囹①2I45b工字鋼圍囹②2I56b工字鋼圍囹施工說明：鋼板樁底標(biāo)高6.0m1、鋼板樁的打設(shè)必須是采用45KW以上的振動施打。2、鋼板樁必須采用拉森IV鋼板樁。筑島標(biāo)高20.5mI36c鋼板樁長12m筑島標(biāo)高20.5mI36c鋼板樁長12m筑島 堰I36c鋼板樁長12m河床標(biāo)高173mI36c鋼板樁長12m河床標(biāo)高173m左幅承臺鋼板樁圍堰 牛腿左幅承臺鋼板樁圍堰承臺底標(biāo)高11.80m 承臺底標(biāo)高11.80m C2封底 C2封底砼樁樁樁樁樁卵石層①2I45b工字鋼圍②2I56b工字鋼圍圍堰正立面大里程方向墩柱墩柱3、施工順序打樁頂層圍囹安裝基圍堰側(cè)立面坑開挖帶水開挖至封底砼底水下砼封底砼強(qiáng)度達(dá)到100％后圍堰抽水堵漏圍堰側(cè)立面鋼板樁圍堰平面圖（此圖以8#墩為例）工程名稱遼陽市太子河北工大橋施工單位江蘇南通二建集團(tuán)有限公司筑島圍堰標(biāo)高20.5mI36墩柱c鋼板樁長12m標(biāo)高18.5m鋼板樁頂標(biāo)高18465m.常水位標(biāo)高182mI36c鋼板樁長12m河床標(biāo)高173m筑島圍堰標(biāo)高20.5mI36墩柱c鋼板樁長12m標(biāo)高18.5m鋼板樁頂標(biāo)高18465m.常水位標(biāo)高182mI36c鋼板樁長12m河床標(biāo)高173m承臺底標(biāo)高13.6m左幅承臺鋼板樁圍堰C20封底砼樁樁角支撐均用D426×10mm鋼管2I56b工字鋼內(nèi)支撐鋼板樁底標(biāo)高7.0m卵石層2I56b工字鋼圍囹圍堰正立面大里程方向筑 島圍堰I36c鋼板樁長12m圍囹組合連接板360×200×12mm@800mm右幅承臺鋼板樁圍堰I36c鋼板樁長12m標(biāo)高185m墩柱墩柱 鋼板樁頂標(biāo)高19.0m角支撐均用D426×10mm鋼管2I45b工字鋼組合圍囹 2I56b工字鋼內(nèi)支撐 2I56b工字鋼圍囹 承臺承承臺底標(biāo)高13.6m施工說明：樁樁鋼板樁底標(biāo)高7.0m鋼板樁圍堰平面圖圍堰側(cè)立面I36c鋼板樁長12m圍囹組合連接板360×200×12mm@800mm右幅承臺鋼板樁圍堰I36c鋼板樁長12m標(biāo)高185m墩柱墩柱 鋼板樁頂標(biāo)高19.0m角支撐均用D426×10mm鋼管2I45b工字鋼組合圍囹 2I56b工字鋼內(nèi)支撐 2I56b工字鋼圍囹 承臺承承臺底標(biāo)高13.6m施工說明：樁樁鋼板樁底標(biāo)高7.0m鋼板樁圍堰平面圖圍堰側(cè)立面墩柱墩柱墩柱1、鋼板樁的打設(shè)必須是采用45KW以上的振動施打。2、鋼板樁必須采用I36c鋼板樁。3、施工順序打樁頂層圍囹安裝基坑開挖至第二層圍囹底安裝第二層圍囹基坑第二次帶水開挖至封底砼底水下砼封底砼強(qiáng)度達(dá)到100％后圍堰抽水堵漏圍堰內(nèi)干水破樁頭。4、所有圍囹、支承全部采用焊接。工程名稱遼陽市太子河北工大橋6＃墩鋼板樁圍堰施工圖施工單位江蘇南通二建集團(tuán)有限公司 施工說明：1、鋼板樁的打設(shè)必須是采用45KW以上的振動施打。2、鋼板樁必須采用I36c鋼板樁。鋼板樁圍堰平面圖圍堰側(cè)立面挖至第二層圍囹底安裝第二層圍囹基坑第二次帶水開挖至封底砼底水下砼封底砼強(qiáng)度達(dá)到100％后圍堰抽水堵漏圍堰內(nèi)干水破樁頭。鋼板樁圍堰平面圖圍堰側(cè)立面 4、所有圍囹、支承全部采用焊接。 工程名稱遼陽市太子河北工大橋7＃墩鋼板樁圍堰施工圖施工單位墩樁筑島標(biāo)高20.5m墩柱I36c鋼板樁長12m筑島圍樁頂標(biāo)高19.0m常水位標(biāo)高18.2m河床標(biāo)高17.3m2I56b工字鋼圍囹2I56b工字鋼圍囹圍囹組合連接板360×200×12mm@800mm柱高19.0mI36c鋼板樁長12mI36c鋼板樁長12m2I56b工字鋼圍囹右幅承臺鋼板樁圍堰2I45b工字鋼組合墩樁筑島標(biāo)高20.5m墩柱I36c鋼板樁長12m筑島圍樁頂標(biāo)高19.0m常水位標(biāo)高18.2m河床標(biāo)高17.3m2I56b工字鋼圍囹2I56b工字鋼圍囹圍囹組合連接板360×200×12mm@800mm柱高19.0mI36c鋼板樁長12mI36c鋼板樁長12m2I56b工字鋼圍囹右幅承臺鋼板樁圍堰2I45b工字鋼組合圍囹內(nèi)支撐均用D426×10mm鋼管承臺底標(biāo)高13.80m2I56b工字鋼圍囹施工說明：1、鋼板樁的打設(shè)必須是采用45KW以上的振動施打。2、鋼板樁必須采用拉森IV鋼板樁。3、施工順序打樁頂層圍囹安裝基鋼板樁底標(biāo)高6.0m標(biāo)高18.5mI36c鋼板I36c鋼板樁長12m承臺承臺底標(biāo)高1380mC20封底砼內(nèi)支撐均用D426×內(nèi)支撐均用D426×10mm鋼管.圍堰正立面 I45b工 I45b工字鋼墩柱墩柱墩柱圍堰側(cè)立面封底砼強(qiáng)度達(dá)到100％后圍堰抽水堵漏圍堰側(cè)立面鋼板樁圍堰平面圖4、所有圍囹、支承全部采用焊接。鋼板樁圍堰平面圖（此圖以8#墩為例）工程名稱遼陽市太子河北工大橋施工單位江蘇南通二建集團(tuán)有限公司施工準(zhǔn)備、測量放線! 安裝第一層圍囹、打設(shè)鋼板↓挖土至第二層圍囹底50cm↓安裝第二層圍囹↓ 內(nèi)外水壓平衡挖土至封底砼底↓水下砼封底 圍堰內(nèi)抽水堵漏破樁頭、圍堰內(nèi)承臺施工現(xiàn)場加工布置：在橋墩原位場地平整，作支撐加工、鋼板樁堆放，制作臺座平整度相差5mm。項目人支護(hù)圍堰111211組組組組4序號名稱規(guī)格及型號數(shù)量單位備注1打樁振動錘DZ601臺2氧炔割具2套3鋼絲繩1批4全站儀TC702（精度2mm+2ppm）1臺5水準(zhǔn)儀NA2（精度1mm）1臺6其它測量配套設(shè)備1批7交直流兩用電焊機(jī)ZC—5004臺8QY251臺9長臀挖掘機(jī)1臺水下灌注砼設(shè)備1套陸上運(yùn)輸車輛20T平板車1輛序號名稱規(guī)格及型號數(shù)量重量112M鋼板樁I36c若干若干245b#工字鋼若干若干3支撐D426*10mm鋼管若干若干在支護(hù)墻體的轉(zhuǎn)角部位往往有不同的角度，此外由于板樁墻的長度與鋼板樁寬度往往不成整數(shù)倍，必然在轉(zhuǎn)角處最后封閉時需用異形板樁，或采取一定技術(shù)措施來解決。為了減少打樁累積偏差和使軸線位置正確，可采用縮短流水線長度，但增加了合攏點(diǎn)，采取角部合攏的打法，可保證端面相對距離，不影響墻內(nèi)圍檁支撐的安裝精度，對于打樁累積偏差可在轉(zhuǎn)此，樁機(jī)行走路線短，施工簡便，打設(shè)速度快。但是，由于單塊打入，易向一邊傾斜，累計誤差不易糾正，壁面平直度難以控制。一般在鋼板樁長插入土中一定深度形成較短的屏風(fēng)墻，先將其兩端的兩塊打入，嚴(yán)格控制其垂直度，打好后用電焊固定在圍檁上，然后將其他的板樁順序以1/2或振動拔樁是利用振動錘對鋼板樁施工加振動力，拔動土體，破壞土體與板樁間的摩阻力和吸附力并施工吊升力將樁拔出，這種方法效率高、操拔樁作業(yè)的難易程度。構(gòu)施工方案交底，與其共同制訂基坑分層分段及與支護(hù)施工順序相互協(xié)調(diào)4.基坑清挖時，注意基坑土質(zhì)變動、隆起、流砂的情一個圍堰一般分為4個倉，分倉隔板可用廢舊模板進(jìn)行加工成片后，運(yùn)至施工平臺進(jìn)行拼裝，待水下挖基完成后，由潛水員下放至設(shè)計標(biāo)高并先依次澆筑圍堰四個角部再澆注圍堰中部，封底砼澆注工藝由于封底混凝土方量大，需提前與商品砼廠家商定，保證混凝土的生配備1臺汽車式混凝土輸送泵，其泵送能力為90m3/h，同時配備多臺封底混凝土水下澆注一般預(yù)留30cm砼，待完成、圍堰基坑抽干水后，清理封底砼表面泥沙、剔除砼面松散部分，用砼再按設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行二次找測量測量監(jiān)測圍堰位移、變形!!抽水至水面下第一層圍囹加固圍囹及鋼板樁之間連接，圍堰防滲、堵漏，檢查圍堰位移、變形情況圍堰位移變形小于設(shè)計值繼續(xù)抽水圍堰內(nèi)加固與抽水工作同步進(jìn)行圍堰內(nèi)水抽干，報告監(jiān)理申請圍堰驗收抽水工作完成，抽水設(shè)備拆除5.10抽水與其相關(guān)工作 1鋼板樁圍堰 排水溝 排水溝承臺輪廓線1說明：1.除注明外尺寸以cm計；2.圍堰四邊設(shè)置邊溝,邊溝寬30cm，深度由中間20cm漸變到集水井位置30cm構(gòu)成排水坡。3.在圍堰四個角設(shè)置集水井,尺寸50×50×50cm；砼封底砼封底承臺輪廓線 排水溝/ 集水井 樁樁樁1-1剖面圖封底砼完成水下澆注，抽水準(zhǔn)備圖19圍堰排水溝、集水井布置圖封底砼完成水下澆注，抽水準(zhǔn)備封底砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，方可抽水。每抽水至一層圍囹即停止抽水，實施加固該層圍囹及其與鋼板樁的連接，并展開對圍囹的全面監(jiān)測，待圍整個抽水過程要嚴(yán)密監(jiān)測圍囹和鋼板樁的位移和變形，如果超過設(shè)計值要立即停止抽水，待查明原因并對變形位置進(jìn)行加固處理后方可繼續(xù)抽因6~8#墩基坑與5#相似，故本工程計算取4#與5#即可。6.1、計算模型的建立墩柱墩柱墩柱I36c鋼板樁長12m左幅承臺鋼板樁圍堰承臺角支撐均用D426×10mm鋼管承臺承臺角支撐均用D426×10mm鋼管樁樁①、②2I56b工字鋼內(nèi)支撐樁樁①2I45b工字鋼圍囹②2I56b工字鋼圍囹在河床以上的范圍內(nèi)為靜水壓力，在河床以下至封底混凝土底面以上的范其中靜水壓力為三角形荷載：Pa=PgH1土壓力根據(jù)朗肯土壓力理論來進(jìn)行計算：主動土壓力系數(shù)為：Ka=tan2主動土壓力為：Pb=0.8P2KaH2，H2為距離河床底的高度。式中：Fw——流水壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kNY——水的重力密度（kN/m3g——重力加速度，g=9.81（m/s2）; 在建立計算模型的時候，采用板單元，根據(jù)等剛度的原則將以上的鋼12檁如圖6所示；鋼板樁最大變形為2.4mm，如圖7所示。支撐、圍檁的應(yīng)力計算結(jié)果如圖8所示，最大值為-72MPa，應(yīng)力滿作用在封底層的浮力是由封底混凝土和圍堰的自重以及圍堰在土中的Ycx=Yw(μh+x)=0.3×10×6.7/=1.5Yc-Yw其中μ為考慮未計算樁土間摩阻力和圍堰自重的修正系數(shù)，憑經(jīng)驗取為在坑底內(nèi)抽水可能引起流砂的危險，采用簡化計算方法進(jìn)行驗算。其原則是板樁有足夠的入土深度以增大滲流長度，減小向上動水力。由于基坑內(nèi)抽水后引起的水頭差為h’造成的滲流，其最短滲流途徑為h1＋t，在流程t中水對土粒動水力應(yīng)是垂直向上的，故可要求此動水力不超過土的b2滑動力矩為：Md=YwH穩(wěn)定力矩為：Mr=x其中α=atg()=atg()=1.15，h為最底層內(nèi)支撐相對封砼頂高度,b為坑底一半長度.Su為滑動面上不排水抗剪強(qiáng)度,取土層滑動面的平均不排水抗剪強(qiáng)度Su=50kPa則安全系數(shù)為：Ks==5.44>1.2，滿足坑計算支護(hù)在自重作用下其豎向的承載力時，采用樁基礎(chǔ)中摩擦樁的計算公式來進(jìn)行計算：[p]=0.5Ulτp，鋼圍堰與土接觸的周長為：U=14.8×4×2=118.4m，開挖后樁尖至開挖底面的深度為：L=5.3m，鋼板樁壁與土的摩[p]=0.5×118.4×5.3×30=941墩柱右幅承臺鋼板樁圍堰墩柱角支撐均用D426×10mm鋼管①、②2I56b工字鋼內(nèi)支撐墩柱①2I45b工字鋼圍囹②2I56b工字鋼圍囹6676鋼板樁圍堰平面圖計算時按施工水位的最大標(biāo)高取為+18.5米；結(jié)構(gòu)所受的側(cè)面壓力，在河床以上的范圍內(nèi)為靜水壓力，在河床以下至封底混凝土底面以上的范土壓力根據(jù)朗肯土壓力理論來進(jìn)行計算：主動土壓力系數(shù)為：Ka=tan2主動土壓力為：Pb=0.8P2KaH2，H2為距離河床底的高度。式中：Fw——流水壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kNY——水的重力密度（kN/m3g——重力加速度，g