鋼板樁圍堰施工方案(評審稿) 41.1、工程簡介 41.2、氣候條件 41.3、地貌、地形及地質條件 5 52.1、總體施工方案和方法 52.2、主要工期進度指標 62.3、施工工藝流程 62.4、材料機具配備 82.5、人員配備 9 94、各工序安全質量保障措施 4.1、基坑開挖 4.2、機械作業 4.3、臨時用電 5、深基坑施工專項處置預案 5.2、主要風險及救援特點 5.3、預警及預防 5.4、應急處置 215.5、保障措施 6、防汛施工及應急預案 276.1、成立抗洪防汛領導小組 6.2、建立季節氣象信息網 6.3、做好汛期實施措施 6.4、防汛快速反應方案 6.5、事故恢復過程中的應急措施 7、附件 附件一：鋼板樁圍堰施工實例照片 附件二：鋼板樁圍堰受力計算 266m,與兩岸濱河路平交，橋梁寬度23m,雙向4車道設計。化。環境水位淡水或微咸水(低礦化水)。地下水補給來源主要來自大氣降水補程為舊址新建，兩岸地形較為平坦開闊，地面高程一般1620m～1630.地貌單元①第四系全新統人工填土(Q”“):雜色，以粉土為主，含卵石、塊石、磚塊等。質地不均，粉土含量30%～50%,厚度2.5m～3.8m。主要為修建黃河河堤及漂石。其中卵石含量約50%,粒徑一般20mm～30mm,漂石含量約20%,充填細干強度高，韌性高。與砂礫巖呈互層狀，厚度約1m。地層編號巖土名稱狀態灌注樁極限側阻力標準值極限端阻力標準值①人工填土//②卵石中密/泥巖弱風化/③砂礫巖強風化砂礫巖弱風化據現場勘探可知，本工程地質卵石含量平均值為62.8%,礫石平均含量約25.6%,充填物以粗砂為主。2.1.11#墩承臺頂面標高1615.66m,承臺底面標高為1611.66m,水面標高1619.30m,承臺埋深7.64m,承臺尺寸為15.5×15.5×4.0m,80塔基平面尺寸為3.0×3.0m,基坑開挖深度7.64m。鑒于開挖深度及坑壁、坑底滲水量大，承后進行承臺基坑排水及圍堰支撐，最后完成承臺鋼筋及砼施工，鋼板樁圍堰平面尺寸20.0×17.6m,鋼板樁長度12m。承臺一次性澆筑，澆筑厚度為4m。第三道內支撐澆筑在承臺內，待承臺混凝土達到設計強度后，對圍堰第三道內支撐空隙處進行壓漿處理。2.1.2承臺施工完畢后對基坑進行分層回填，采用常規方法施工墩柱及其它下部構造。國品x2雖導1#墩側面圖XXX大橋下部構造主要工期進度指標工期開始時間完成時間2個工作日2016年5月08日2016年5月09日導向架安裝4個工作日2016年5月10日2016年5月13日圍堰內鋼板樁插打60個工作日2016年5月14日2016年7月14日25個工作日2016年7月15日2016年8月10日1個工作日2016年8月11日2016年8月11日封底混凝土養護2個工作日2016年8月12日2016年8月13日樁頭破除6個工作日2016年8月14日2016年8月20日承臺墩柱施工45個工作日2016年8月21日2016年10月06日內支撐基坑回填拆除3個工作日2016年10月07日2016年10月09日11個工作日2016年10月10日2015年10月21日施工準備→測量放線→導向安裝→打鋼板樁→抽水安裝支撐→開挖基坑準→承臺施工→上部墩臺施工→支撐轉換(填砂)→拆除支撐→拔鋼板樁。序號項目名稱長度數量理論重量噸位備注1拉森IV平樁2拉森IV角樁43圍囹2H500×200型鋼642H500×200型鋼652H500×200型鋼62H500×200型鋼7牛腿89總計噸位：序號名稱備注到場情況1履帶吊臺1已到場2臺1已到場3變頻柜臺1已到場4電焊機臺8已到場5生活用車輛長城皮卡1已到場6套4已到場7水泵臺62臺備用項目部成立如下組織管理機構：3、主要施工方法與方案鋼板樁圍堰尺寸為平面尺寸為20.0m×17.6m=352m2,鋼板樁型號為：日本拉森PV-4型，單根鋼板樁長為12m,因卵石層下為弱風巖，地質較硬，鋼板樁插入卵石層下弱風化巖0.1m,高于水面1.5m-2m,常水位水面標高為1619.30m。鋼板樁圍堰比承臺四周擴大1-3.5米，其中平樁184片，角樁4片。內支撐采用(1)鋼板樁的選用選用的拉森IV型400×155mm鋼板樁，單根鋼板樁長為12m,單位重76.1kg/m。(2)打樁設備投入鋼板樁使用履帶吊用于施工。打拔樁機為DZ-120型，功率為60KW,激振力為0~456Kn,最大拔樁力為212Kn,重量為4.8t。(3)鋼板樁插打采用50t履帶吊在橋墩承臺周圍打插鋼板樁，鋼板樁圍堰凈空尺寸為長20.0m×寬17.6m。鋼板樁插入卵石層下弱風化巖0.1m,鋼板樁頂面高于水面b、鋼板樁變形檢查：因鋼板樁在裝卸、運輸過程會出現撞傷、彎扭及鎖口c、振動錘檢查：振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備，在打拔前一定要進行專門檢查，確保線路暢通，功能正常，振動錘的端電壓要達到380-420V,而夾板d、涂刷黃油混合物油膏：為了減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰e、樁在打入前應將樁尖處的凹槽口封閉，避免泥土擠前先按鋼板樁寬度在圈梁上畫出每根鋼板樁的邊線，然后在圈梁上焊接長約4m的導向桁架(如下圖),在導向架上、下邊上設置限位裝置，大小比鋼板樁每邊放大2.9cm,插打時，鋼板樁樁背緊靠導向架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時在f、插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，鋼板樁打入的順序由四周邊線其中一個中點處依次向4的調整處理,為了便于合攏，合攏處的兩片樁應一高一低。方形鋼圍堰有4個樁附近(一般離角樁4～5片),如果距離有差距，可調整合攏邊相鄰一邊離導向b、鋼板樁在軟泥質地段擠進過程中受到泥中塊石或其它不明障礙物等側向鋼板樁往上拔1.0m～2.0m,再往下錘進，如此上下往復振拔數次，可使大的塊窄和寬度大于或小于標準寬度的板樁，異形樁可根據據實際傾斜度進行焊接加(1)明開挖畢后，進行抽水施工，同時對圍堰進行堵漏，待抽水至第二道內支撐下0.5m處至第三道內支撐下0.5米處，安裝第三道內支撐；待第三道內支撐安裝完成后，繼續向下開挖，開挖直至基坑底以上20cm,預留20cm采用人工準確測量緩慢清(2)水下開挖撐安裝完成后，向圍堰內灌水進行水下吸泥開挖，直至基礎基坑底以上20cm,待混凝土強度達到要求后，進行圍堰內抽水施工，抽水至第三道內支撐下0.5m承臺基坑開挖完畢后，對1#墩圍堰底部進行0.8m厚的混凝土墊層澆筑，混鋼板樁圍堰圍囹、斜支撐采用H500×200型鋼，正反牛腿采用I32。a、鋼板樁打入之前一般應在鎖口內涂以黃密漏水時，用棉絮等在內側嵌塞，外側包裹一層b、鋼板樁圍堰抽水過程中要加強鋼板樁的止水堵漏措施。抽水時同時在外邊做排水溝，用4臺8寸水泵及時排除圍堰內滲水，同時現場準備2臺水泵以作5)、基坑需抽排水開挖時，須配備足夠的5)、車輛和設備有專人管理和操作，做到“三定”(定人、定機、定崗位),障),“四懂”(懂管理、懂結構、懂性能、懂用途),車輛、設備按有關規定進行10)、在平交道口及施工狹窄地段應設置“緩行”標志，必要時鐵板或優質絕緣材料制作，配電箱內分別設置工作零線端子板和保護零線端子5)、備用電源已備2臺100KW柴油發電機。1)本項目區域內發生一次死亡1人及以上的。2)受傷(中毒)3人以上的。3)直接經濟損失10萬元以上的。4)可能造成嚴重社會影響與不良后果的。堅持“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針，貫徹“常備不懈、統一指揮、高效協調、持續改進”的原則。在充分適應相關法律法規與行業相關要求的前提下指導應急行動按計劃有序地進行，保證各種應急資源處于良好的備戰狀態，幫助實現應急行動的快速、有序、高效運作，以有效地避免或降低人員傷亡和財產損失，充分體現應急救援的預防性、及時性和有效性。5.1.4、應急預案體系為了加強對施工過程中可能出現的安全事故的應急處置的組織領導工作，項目部成立施工安全事故應急處置領導小組。5.2、主要風險及救援特點深大基坑工程主要危險源為基坑坍塌、圍堰滲水引起既有設施設備損壞和人(圖1應急準備和響應工作程序圖)依據《危險源辨識、風險評價和風險控制策劃程序》,組織成立辨識組(由安質、技術、物資、設備、車輛管理等部門作。嚴重、特別嚴重預警信息應在30分鐘內通過應急平臺預警信息(號)和特急紙質件文本等多種形式，向上級單位(或部門)應急辦報告，同時按照應急預各單位根據本標段的實際情況和危險性分析對中等及以上的危險源采取監開挖時出水塌方。開挖前準備足夠優質木樁和腳手板護坡法),為防止基礎出水，準備充足的抽水設備，隨時應急。坑邊堆放泥土、材料，至少要距邊沿80cm,其高度不得超過1.5m。配備6臺水泵(其中兩臺備用),用于排除井下積水。b、發生重度滲透時，通過回填土，并采取在漏點外1)、當問題或一般事故(施工安全及其它事故)發生后，當事人或發現人應人到主要路口迎接消防車；事故中如有人員傷害時，還要向當地醫護救援120緊急情況發生上報安質部搶險領導小組現場處置送醫院搶救上報監理、業現場處置送醫院搶救上報監理、業主、設計院物資、設備到位搶險結束、恢復生產措施及善后處理、進行(圖2應急處置流程圖)1)、緊急處置流程①安質部接到事故報告后，立即向應急救援領導小組匯報事故情況以及救援②事故發生初期，現場人員指派專人負責引導指揮人員及各專業隊伍進入事③指揮人員到達現場后，立即了解現場情況及事故的性質，確定警戒區域和事故應急救援具體實施方案，布置各專業救援隊任務。④各專業救援人員到達現場后，迅速對事故情況做出判斷，提出處置實施辦法和防范措施；事故得到控制后，參與事故調查及提出整改措施。⑤救援隊伍到達現場后，按照應急救援小組安排，采取必要的個人防護措施，設計鋼板樁頂面高于水面1.5m-2m,如后期暴雨影響，黃河需要臨時泄洪或四周焊接40槽鋼擋水。鑒于深基坑坍塌事故所造成的傷害主要是機械性窒息引起呼吸功能衰竭和達前，搶險隊員應對受害者進行必要的搶救(如人工呼吸部位受污染等),并合理安排，使重度受害者優先得到外部救援機構的救護，協與項目所在地的就近醫院提前溝通聯系。以便在事故發生時造成人員傷亡火警：1192、領導小組負責抗洪防汛工作中的領導、組況，發生險情時，及時撤出人員，確保人身生命財產的安全，在汛期內實行242、與水務局建立聯系，積極配合水利部門做好防汛工作，保持2暢通，及時溝通河道內水位情況，遇到緊急情況馬上行動，確保汛期人員安全3、項目經理部與各作業工點配備對講機一臺，保持2、建立防洪保衛例會制度，項目部每月召開一次4、服從當地防汛領導機構的統一指揮，統一調度，積極做好和有關5、汛期實行值班巡視制度，主動與當地氣象、水文單位聯系，及時取關資料；基坑區設水文觀測標尺，每天觀測水位，在進入汛期以后，實行24小使洪水能順利通過預留的泄洪通道，并迅速按抗汛領導小組的統一布署開展工8、科學組織施工。采取施工組織措施時充分考慮雨期施工9、根據“晴外、雨內”的原則，雨天盡量縮短室外作業2、防汛安全警戒：現場治安組到場后設置警戒線4、為防止事態擴大，應急領導小組應及時下達停止與汛情相關單位洪水過后，及時對周圍環境進行清理、消毒，防止出現流行性傳染病。防汛快速響應流程圖根據地質條件及基坑特點，結合施工圖紙，對XXX大橋鋼板樁圍堰安全的監測項目進行設置，如下表所列鋼板樁圍堰深基坑施工監測項目表序號量測項目方法及工具斷面距離1基坑周邊環境、支護結構現場巡查1～2次/d2水準尺共6個測點1次/d3共4個測點1次/d1)觀測點類型和數量的確定結合本工程性質、地質條件、設計要求、施工2)為驗證設計數據而設的測點布置在設計中最不利位置和斷面上，為結合3)表面變形測點的位置既要考慮反映監測對象的變形特征，又要便于應用4)埋測點不能影響和妨礙結構的正常受力，不能削弱結構的剛度和強度。5)在實施多項內容測試時，各類測點的布置在時間和空間上應有機結合，力求使一個監測部位能同時反映不同的物理變化量，找出內在的聯系和變化規6)如果測點在施工過程中遭到破壞，盡快在原來位置或盡量靠近原來位置預警分級監測項目監測精度紅色預警累計累計累計2351次/d2351次/d1)監測點是一切測試工作的基礎，因此特別加強對各監測點的保護工作，作為開挖時監測的參考；現場負責人應進行實地驗收，并在埋設記錄上簽字確4)對于所有預埋監測點的實地位置應做精確記錄，露出地坪的應做出醒目5)詳細了解施工動態，預先作好預埋件的保護。1)監控量測組織管理本工程基坑支護系統安全等級要求較高，因此，監測控制工作非常重要。為此，建立專門的監測領導小組，由項目經理、項目總工、監測負責人和監測小組組成。監測由項目部測量人員負責實施，細化監測分工，監測項目為自然環境(雨水、氣溫、洪水等)、基坑周圍水位標高、支護結構的變形、基坑周圍的超載狀況、基坑滲漏水情況等五項，從組織上保證監測工作順利進行，使監控量測完全進入信息化控制流程，組織管理機構職能如圖10-1所示。圖10-1監測組織機構及職能框圖監測工作開始前后組織監測人員應反復閱讀監測方案，明確每個人的分工職責，檢查各自的資料、記錄表格是否齊全。認真作好對操作人員技術方案的交底的工作，內容包括：測點埋設方法、現場的量測方法、技術標準和質量保證措施，以及數據、報告的形式和責任等2)監測規定(1)測量前對施工現場水位變化和支護工程的狀況進行察看并作簡明記錄。(3)雨后、凍融、地震等對變形體產生顯1)施工監測注意事項(1)當基坑變形曲線出現異常時，應加密測點(2)當基坑變形值突變時，必須立即停止施工，采取相應應急措施，待變形2)監測數據的反饋每次監測工作結束后，均須提供監測資料、簡報及處理意見。監測資料整理應及時，以便發現數據有錯誤時，及時改正和補測，當發現測值有明顯異常3)監測數據分析鋼板樁圍堰施工案例[設計依據及參考資料]1《XXXXXX黃河大橋設計-施工圖設計文件》2《XXXXXX黃河大橋設計-詳細過程地質勘察報告》鋼板樁圍堰受力計算分析采用理正深基坑7.0版進行計算內力計算方法支護結構安全等級二級基坑深度H(m)嵌固深度(m)樁頂標高(m)樁材料類型上每延米截面面積A(cm2)-每延米慣性矩I(cm1)L每延米抗彎模量W(cm3)L抗彎f(Mpa)無01支護結構上的水平集中力0序號類型作用深度作用寬度長度l流速：3.0m/s流水壓力作用點在鋼板樁上游。按勘測水位下鋼板樁受水流壓力高度為5m,每根鋼管樁迎水面積每根鋼管樁上的流水壓力為：3是內側降水最終深度(m)外側水位深度(m)內側水位是否隨開挖過程變化是內側水位距開挖面距離(m)彈性計算方法按土層指定×主動[土層參數]層號重度浮重度粘聚力內摩擦角(度)12卵石3強風化巖層號與錨固體摩擦阻力(kPa)粘聚力水下(kPa)內摩擦角水下(度)水土抗剪強度l2分算3[封底砼參數]寬度重度浮重度粘聚力內摩擦角(度)粘聚力內摩擦角水下(度)抗剪強度[支撐信息]支撐道數3道號支撐類型水平間距豎向間距入射角總長長度(m)l內撐2內撐3內撐道號預加力支撐剛度直徑(mm)號錨固力材料抗力材料抗力l2~24~36~[土壓力模型及系數調整]層號名稱水土水壓力外側土壓力調整系數1外側土壓力內側土壓力內側土壓力最大值(kPa)l2卵石分算3強風化巖[工況信息]號類型深度道號1開挖0 21.內撐3開挖4 5開挖6 3.內撐7開挖m基坑開挖至3.50m時整體位移基坑開挖至6.50m時整體位移基坑開挖至基坑底時整體位移由計算可得鋼板樁最大位移為基坑開挖至3.50m處時鋼板樁位移8.66mm鋼板樁最大位移f=8.66mm<[f]=12000/400=30mm,滿足要求大斜撐最大位移為基坑開挖至基坑底處時斜支撐位移12.57mm,最大位移f=12.57mm<[f]=10600/400=26.5mm,滿足要求鋼板樁內力計算基坑開挖至3.50m處時鋼板樁內力8.5086.8093.412基坑開挖至6.50m處時鋼板樁內力《基坑開挖至基坑底時鋼板樁內力樁來進行驗算：鋼板樁的寬度為0.4m,查得鋼板樁邊緣斷面的模量為：圍囹內力計算基坑開挖至3.50m處時圍囹彎矩基坑開挖至6.50m處時圍囹彎矩94.66基坑開挖至基坑底處時圍囹彎矩目基坑開挖至6.50m處時圍囹軸力基坑開挖至基坑底處時圍囹軸力/uu由以上計算可知：圍檁最大彎矩為21.34tm,軸向力為65.12t。圍檁斷面為H型鋼，2HN500×200其斷面參數為：內支撐內力計算基坑開挖至3.50m處時內支撐內力基坑開挖至6.50m處時內支撐內力斜支撐斷面為w=1841.46×2cm3圍檁內力計算：cm2其斷面參數為：p=0.891各工況：內力位移包絡圖：最大沉降量153mm最大沉降量72最大沉降量153mm最大沉降量72mm[截面計算][截面參數]彎矩折減系數[內力取值]段號內力類型內力內力實用值基坑內側最大彎矩(kN.m)1基坑外側最大彎矩(kN.m)最大剪力(kN)[截面驗算]=143.011(MPa)<f=215.000(MPa)滿足滿足=163.192(MPa)<f=215.滿足Mw———基坑外側最大彎矩設計值(kN.m);f———鋼材的抗彎強度設計值(Mpa);m 計算方法：瑞典條分法應力狀態：總應力法條分法中的土條寬度：1.00m滑裂面數據整體穩定安全系數K。=1.880>=1.200,滿足規范要求。圓弧半徑(m)R=7.082圓心坐標X(m)X=-2.185圓心坐標Y(m)Y=5.034[抗傾覆穩定性驗算]抗傾覆安全系數：M——被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩，對于內支撐支點力由內支撐抗壓力決定；對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。M——主動土壓力對樁底的傾覆彎矩。K。=1.592>=1.200,滿足規范要求。123支錨類型123支錨類型123材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m)123支錨類型K?=1.571>=1.200,滿足規范要求。工況6:序號支錨類型材料抗力(kN/m)K。=1.902>=1.200,滿足規范要求。工況7:序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m)錨固力(kN/m)K?=1.816>=1.200,滿足規范要求。安全系數最小的工況號：工況3。滿足規范要求。[抗隆起