中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計1一、370#、371#墩承臺鋼板樁圍堰施工技術方案 32、鋼板樁圍堰施工方案 33、基坑清理鋼板樁圍堰可能遇到的問題及預防措施 54、承臺施工 6 76、質量保證措施 7 81工程概況 92計算依據 3計算及參數選擇 4計算內容 5主、被動土壓力計算 6圍堰鋼板樁及內支撐計算 7圍堰封底混凝土驗算 7.1護筒粘結力驗算 7.2封底混凝土拉應力 滿足要求 8基坑底土抗隆起驗算 中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計2中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計3一、370#、371#墩承臺鋼板樁圍堰施工技術方案承臺平面尺寸均為14.3m×9.6m,高度3.5m,承臺底標高分別為-1.6m、-2.094m,水面標高為+3.79m。因兩橋墩地質水文條件相似，圍堰布置相同故只計算370#墩鋼圍堰。鋼板樁圍堰布置于鉆孔平臺的外側，沿鋼板樁中線平面尺寸17.14m×12.34m,鋼板樁采用拉森IV型，長度15m,平均入土深度約8.4m。2.1施工準備2.1.1樁基礎施工完成后，用挖機對圍堰范圍內的場地進行平整，測量放樣，插打定2.1.2鋼板樁的檢查，檢查鋼板樁有無彎曲、撞傷、破損、鎖口變形等，按具體情況合油膏(黃油：瀝青：干鋸末：干粘土=2:2:2:1)以減少插打時鎖口間的摩擦和水的滲確保線路暢通，功能正常。振動錘的端電壓要達到380～420V,而夾板牙齒不能有太多磨2.1.4同一圍堰的鋼板樁使用同一型號規格的產品，保證鎖口一致。2.2插打與合攏型鋼制作，必須具有一定豎向和側向剛度，保證打樁時不變形，正確導向。支撐安裝：鋼板樁圍堰合龍后，邊開挖基坑，邊做圍囹支撐，采用采用2I40a工字鋼作為水平導環，圍囹支承在牛腿上，牛腿焊接在鋼板樁上，斜撐用2I50a加強格構柱45度安裝，必須保證焊縫厚度和質量；建立圍堰支撐系統。第一層支撐安裝在3.0m標高位中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計4鋼板樁基坑開挖、安裝第一層支撐，再用長臂挖機開挖基底淤泥.圍囹可臨時支撐在清基至0.0m標高安裝第三道支撐；第三道支撐安裝完成后清基至-2.1m標高澆注0.5m厚2.2.5施工承臺、墩身壓機鑿除，下部留有10～20cm由人工進行鑿除。鑿除過程中保證不擾動設計樁頂以下的理整修成設計形狀，復測樁頂高程，樁基檢測合格后進入承臺施工。鋼筋或其它預埋構件。安裝承臺模板，加固通過型鋼、方木、拉桿與基坑四周坑壁擠密、撐實，確保模板穩定牢固、尺寸準確。檢驗合格后，澆注承臺砼?；炷料侣涓卟畲笥?.0米時，設串筒或溜槽?；炷练謱訚仓謱雍穸瓤刂圃?0～50cm。振搗采用插入式振動器，振搗時嚴禁碰撞鋼筋和模型。振動器的振動深度一般不超過棒長度2/3～3/4倍，插入下層混凝土中5～10cm,移動間距不超過40cm,與側模保持5～10cm距離，對每一個振動部位，振動到該部位混凝土密實為止，即混凝土不再冒出氣泡，表面出現平坦泛漿。本橋墩墩身較低(6.85m高),采用大塊鋼模板一次澆筑成型，混凝土通過泵車泵送2.2.6拔樁5用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min～2min,使鋼板樁周圍的土松動，產生“液化”,或拔不上來時，應停止拔樁，先振動1～2分鐘后再往下錘0.5m～1.0m再往上振拔，如此反復既可將樁拔出來。拔出的鋼板樁立即清刷干凈、修補整理、涂刷防銹油。鋼板樁由于插打不當或壓力下變形，致使鎖口發生變形、脹縫，出現滲漏。其補(中砂過篩)等堵漏。中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計6基坑開挖砼封底施工測量放線模板安裝澆注承臺砼砼養生、拆模轉入下道工序鋼筋制作面按要求埋設墩身鋼筋及施工支架預埋件。承臺作業的吊裝以25噸汽車吊為主。(1)、在綁扎鋼筋前，如發現封底砼有滲水現象，則應設置滲水盲溝，將水匯至較低(2)、綁扎鋼筋前，在封底砼頂面放出墩中線、橋中線，確保鋼筋綁扎位置符合設計(4)、鋼筋籠上端伸入承臺部分鋼筋，應除銹、整直后，由樁頂砼面向外起彎，并綁(5)、墩身鋼筋預埋時，必須通過測量放線，而后以鋼筋做框架(箍)預以固定。(6)、砼澆注時，每個承臺設置6個布料點，通過下料滑槽逐點分層布料。澆注底層中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計7③在承臺內埋設測溫元件，監測、控制最高溫度和溫差。承臺澆筑前要注意預埋現澆支架的預埋件(4)在鋼板樁插打過程中，要設專人指揮，避免人多時亂指揮，出現意外安全事故；(5)隊測量組在開挖施工過程中，對鋼板樁圍堰變形進行跟蹤觀測。如發現異象，(6)鋼板樁圍堰支撐一定要按設計進行施工，施工焊縫一定要牢固，斷面尺寸和數量(7)由圍堰內至圍堰外須設置臨時出入安全通道，并焊好欄桿、踏步板；(8)各工種進行上下立體交叉作業時，不得在同一垂直方向操作；鋼管、鋼板樁吊裝(9)起吊作業時，均需有專人指揮，嚴禁違章操作。在施工場地內、吊裝作業區域內禁止閑雜人員入內，觀察人員須離吊裝區域我一定距離，且用繩索設置禁入區。項、分部工程施工質量檢驗合格率100%。6.2實行定期目標檢查考核、評定，實行全面質量管理制度：建立專項QC小組，嚴格按照PDCA循環，扎實、有效地開展活動。加強班組建設，加強全員(管理人員和操作中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計8人員)對本項目工程質量認識，加強對施做人員各項技能培訓。對施工全過程、全方位進自檢、復檢穿梭于每道工序作業中，嚴格按照施工技術規范和設計要求進行施工。(1)主要設備投入：鋼板樁1套；50t覆帶吊1臺；DZ90型打樁錘1臺；長臂挖機1臺；25t汽車吊1臺；泥漿泵2臺；抽水機2臺；PC200挖機1臺；運輸汽車3臺；砼運輸罐車6臺；砼汽車泵送車1臺。(2)勞動力計劃1名，技術人員2名，負責包括施工管理、技術等方面的工作。其余工種數量配備按能滿足兩個墩同時施工考慮，主要有裝吊工10人，鉚焊工15人，鋼筋、砼工15人及普工20(3)施工周期安排370#墩鋼板樁圍堰承臺施工：2010年02月18日～2010年04月06日371#墩鋼板樁圍堰承臺施工：2010年03月03日～2010年04月17日樁基清理、導向安裝2天；鋼板樁插打及固定5天；基坑開挖、吸泥、抽水及內支撐安裝7天；鑿樁頭6天；承臺施工8天；墩身及墩旁托架施工10天；回填、圍堰內支撐拆除5天；鋼板樁拔除2天；合計45天。中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計9附件：370#墩鋼板樁圍堰設計計算1工程概況紹興特大橋370#橋墩位于河流岸邊，搭設鉆孔樁平臺，樁基礎施工完成后打鋼板樁圍堰施工承臺、墩身。河床以下地層依次為：4.13m淤泥粉質粘土、5.7m硬塑粉質粘土。承臺平面尺寸均為14.3m×9.6m,高度3.5m,水面標高為+3.79m,承臺底標高為-1.6m,設三道支撐。鋼板樁圍堰布置于鉆孔平臺的外側，沿鋼板樁中線平面尺寸17.14m×12.34m,鋼板樁采用拉森IV型，長度15m,平均入土深度約8.4m。370#墩承臺鋼板樁圍堰支撐施工圖鋼板樁頂標高4.5m品又第二道圍圖標高2.5m第三道圍圖標高0.5m號清淤至標高-2.1品墩身第一道支撐墩身第二道支撐承臺第三道支撐雖水面3,79工字鋼承臺底標高-1.6mC30混凝土封底鉆孔樁鉆孔樁鉆孔樁?鋼板樁底標高-10.5m中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計2計算依據(2)杭州至寧波客運專線施工圖：《紹興特大橋》(圖號：杭甬客專施(橋)咨-06-Ⅲ)圖紙、施工水位及地質資料(6)《土力學和基礎工程》(下冊)(劉成宇主編)中國鐵道出版社3計算及參數選擇編號土層名稱土層標頂高土層底標高容重內摩擦角粘聚力淤泥粉質黏土硬塑粉質黏土4計算內容4.1主動土壓力計算4.2圍堰鋼板樁及內支撐計算(1)鋼板樁的抗彎能力；(2)鋼板樁的入土深度；(3)內支撐及圈梁應力。A、驗算內容：(1)圍堰抗?。?2)樁基粘結力；(3)混凝土應力。B、驗算工況：圍堰內抽水、清淤分別做第一、二、三道圍囹支撐，圍堰第三道支撐加好中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計第三道支撐。C、混凝土拉應力控制值：[6]=1270KPa;4.4基坑底土抗隆起驗算5主、被動土壓力計算5.1主、被動土壓力系數土壓力計算公式采用郎肯土壓力理論，但由于土壓力沒有考慮墻體與土體之間的摩擦力，使得主動土壓力偏大，被動土壓力偏小，在采用等值梁法計算時，需將被動土壓力加以提高修正。郎肯土壓力公式：6圍堰鋼板樁及內支撐計算6.1施工工況分析本圍堰鋼板樁及內支撐計算根據圍堰施工工序，計算各支撐在各階段可能出現的最大反力和鋼板樁最大內力。工況一、圍堰第二道支撐加好后，清淤到0.0m標高；工況二、圍堰第三道支撐加好后，清淤到-2.1m標高；工況三、封底混凝土達到設計強度后拆除第三道支撐。在計算時，各階段鋼板樁計算長度按等值梁法計算確定，從主動土壓力到被動土壓力相等的反彎矩截面(即凈土壓力為零或彎矩為零)截斷形成等值梁計算支撐反力和鋼板樁彎矩。工況一、圍堰第二道支撐加好后，清淤至0.0m標高；中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計剪力圖：b1中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計工況三：封底混凝土達到設計強度后拆除第三道支撐。對等值梁加載圖示荷載后，由軟件計算得到：中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計各工況下各支撐點支撐反力及鋼板樁最大彎矩計算如下：工況反力R2(KN/m)反力R3(KN/m)鋼板樁最大彎矩Mmax工況一工況二工況三6.2鋼板樁的抗彎能力Mmax=108.88KN·m,鋼板樁慣性矩為56700cm/m,抗彎截面模量為2700cm3/m。6.3鋼板樁的入土深度鋼板樁的最小入土深度根據在最不利狀況(工況二)進行求解。鋼板樁的最小入土包括鋼板樁上彎矩為零點的入土深度(x)和為克服彎矩零點鋼板樁剪力所需的被動土深度中鐵五局集團第四工程有限責任公司杭甬客運專線370#、371#墩鋼板樁圍堰施工組織設計由工況二鋼板樁受力示意圖可知，x=1.5m,88.4y=0.5×KK2p×y2×y2×y/3求的y=4.1m則，鋼板樁的最小入土深度為：1.5+4.1=5.6m<8.4m,滿足要求。6.4內支撐及圈梁應力計算第二道內支撐圈梁采用雙拼I56a工字鋼，材料截面參數如下表：截面參數雙拼I56b工字鋼圍囹按單跨簡支梁計算，跨度5.5mq=270KN/m6=ql2/(8×W)=270×4.22/(8×4.894)=121.6MPa<[67圍堰封底混凝土驗算7.1護筒粘結力驗算取3.5m×3.9m的一個區域內樁基承受的剪力為：Q=(10×5.89/3-23×0.5)×(3.9×3.5-3.14T=Q/A=96.7/(0.5×2×3.14×0.75)=41KN/m2<120KN/m2,護筒粘結力滿足要求。7.2封底混凝土拉應力封底砼按承受均布荷載的三邊固定、一邊簡支的面板結構計算。Mx=0.0681ql2=0.0681×8.1×3.5×3My=0.0565ql2=0.0565×8.1×3.9×3Wx=bh2/6=3900×500×500/6=1Wy=bh2/6=3500×500×500/6=16y=My/Wy=6.96×10°/1.458×10?=47.7KPa<[6]=1270KPa,混凝土拉應力滿足要求。8基坑底土抗隆起驗算圍堰內清淤到-2.1m標高時，須驗算坑底的承載力，如承載