三十里堡钢板桩大开挖施工方案Word文档格式.docx
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2.2、K1+095.599平交道口及K0+820.687—K1+062.252污水管线
2.2.1、K1+095.599平交道口综合管线及K0+820.687—K1+062.252污水管线包括:
(1)北侧:
①电力过路排管12孔(L=55.5m,管底标高-1.44m);
②给水管DN300(管底标高-1.15m);
南侧:
①热力过路套管2×
d1000(L=58.5m,管底标高-0.31m);
②给水管DN900(管底标高-1.4m);
③污水管DN1500(L=50.22m,管底标高-3.09m);
西侧:
①电力过路排管12孔(L=60.5m,管底标高-0.22m);
②给水管DN500(L=78m,管底平均高程-1.1m);
东侧:
d1000(L=61.5m,管底标高-0.31m);
②中水过路套管d1500(L=58.5m,管底标高-3.6m);
③污水管DN1500,(L=65.54m,管底平均标高-3.06m)。
(2)雨水管线:
d1000,L=56.21m,管底平均标高0.7m。
(3)污水管线DN1800(K0+820.687—K1+062.252,L=241.565m,管底平均标高-3.53m);
2.2.2、基础及垫层形式
⒈K1+095.599平交道口综合管线
(1)现地面平均高程为2.5m,根据设计要求基础形式如下:
(2)给水管:
50㎝厚浆砌毛石+15㎝C20砼;
基础底宽度DN3001.5m,DN900基础底宽度2.1m。
(3)过路套管:
中水过路套管基础宽度1.6m;
热力过路套管基础宽度2.1m;
电信过路管宽度0.88m,基础高度0.18mC20砼;
电力基底宽度1.0m。
(4)污水管:
50㎝厚浆砌毛石+15㎝C20砼,DN1500基础底宽度2.8m。
(5)雨水管基底宽度1.6m。
⒉K0+820.687—K1+062.252污水管线
污水管:
50㎝厚浆砌毛石+15㎝C20砼,DN1800基础底宽度3.1m。
2.2.3、基槽开挖深度(按标高最低管线),按设计要求基底换填0.8m。
北侧:
2.5(地面高程)-(-1.15)(给水管底设计高程)+0.65(基础高度)+0.8(换填深度)=5.1m;
2.5(地面高程)-(-3.09)(污水管底设计高程)+0.65(基础高度)+0.8(换填深度)=7.04m;
电力排管2.5(地面高程)-(-0.22)(电力管底设计高程)+0.8(换填深度)=3.52m;
给水管2.5(地面高程)-(-1.1)(管底设计高程)+0.65(基础高度)+0.8(换填深度)=5.05m。
中水2.5(地面高程)-(-3.6)(管底设计高程)+0.8(换填深度)=6.9m;
污水2.5(地面高程)-(-3.06)(管底设计高程)+0.65(基础高度)+0.8(换填深度)=7.01m。
雨水管:
2.5(地面高程)-(+0.7)(管底设计高程)+0.8(换填深度)=2.6m。
⒉K1+062.252—K0+820.687段污水管:
3.0(地面高程)-(-3.53)(管底设计高程)+0.65(基础高度)+0.8(换填深度)=7.98m;
2.2.4、工程地质情况
①、河道内从上至下地质揭示分别为:
淤泥质粘土②1(Q4m),层厚3.60~6.70m,层底埋深3.60~9.80m,层底标高-6.58~-2.86m;
②2(Q4m)粉质粘土,层厚1.30-8.10m,层底埋深5.80~12.80m,层底标高-12.39~-5.01m;
②3(Q4m)细砂,层厚1.30~5.50m,层底埋深7.40~15.70m,层底标高-14.91~-6.66m;
③1(Q3al+pl)粉质粘土,层厚2.60~15.60m,层底埋深12.20~24.70m,层底标高-23.96~-11.45m;
③2(Q3al+pl)砾砂,层厚0.80~4.40m,层底埋深15.10~27.20m,层底标高-26.46~-14.33m;
③3(Q3al+pl)粉质粘土,层厚1.10~12.40m,层底埋深22.10~30.30m,层底标高-29.56~-21.33m;
④(Zn)中风化石灰岩,钻探揭露厚度5.0~10.4m,层顶埋深-19.00~-33.60m,层顶标高-32.62~-15.78m。
②、平交道口处从上至下地质揭示分别为:
①(Q4ml)素填土,层厚2.70~3.90m,层底埋深2.70~3.90m,层底标高-0.40~-0.74m;
②1(Q4m)淤泥质粘土,层厚3.60~6.70m,层底埋深3.60~9.80m,层底标高-6.58~-2.86m;
2.2.5、地下水情况
施工地段为沿海滩涂地,地下水丰富,土层富水量饱和。
3、施工方案
3.1、K1+137—K1+280段穿五十里河综合管网基槽开挖施工方案
3.1.1、根据地勘资料及现场实际情况,此段综合管网施工只能采取基槽钢板桩支护施工方法。
3.1.2、钢板桩施工的优点
1、防水性能好,侧壁的地下水几乎可以完全阻挡,为施工创造良好条件。
2、能按需要组成各种外形的围堰,可多次重复使用,节省投资。
3、基坑开挖期间可以通过变形观测对钢板桩的位移进行有效控制,能保证基坑安全。
4、钢板桩施工简便,工序简单,质量容易控制,工期短,且现场整洁。
5、垂直支护,只需留够施工面,不用放坡,故土方挖方量和后期的填方量为最小。
6、施工周期短、施工成本相对其他降水防塌施工措施少。
7、钢板桩支护材料选用
3.1.3、施工部署
1、钢板桩型号、规格
根据本工程特点,结合钢板桩的特性,施工方法等方面进行考虑,我项目选用12~15m拉森Ⅳ型钢板桩(400mm×
170mm×
15mm),拉森Ⅳ型钢板桩宽度适中,抗弯性能好,要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。
本工程选用热轧U型钢板桩采用400mm×
15mm。
该型钢板桩的截面参数如下:
截面有效宽度为b=400mm,截面有效高度为h=170mm,腹板厚度为t=15.5mm,每米板截面面积为A=242.5cm2/m,每米板单位长度理论重量为Gk=190.4kg/m2,每米板截面惯性矩为Ix=38600cm4/m,每米板截面抵抗矩Wx=2270cm3/m。
2、支撑钢管、围檩的型号、规格
结合钢板桩的特性,施工方法等方面进行考虑,我项目选用水平支撑采用Φ351×
12钢管作为内支撑,钢围檩采用H型钢400×
300。
①、Φ351×
12钢管内支撑的截面参数:
直径d=351mm,管壁厚度t=12mm,截面面积A=127.80cm2,每米重量Gk=100.32kg/m,截面惯性矩为Ix=18381.63cm4,截面抵抗矩Wx=1047.39cm3,截面回转半径i=11.99cm。
②、H型钢400×
300围檩的截面参数:
截面高度h=390mm,截面宽度b=300mm,腹板厚度t1=10mm,翼缘厚度t2=16mm,截面面积A=136.70cm2,每米重量Gk=107kg/m,截面惯性矩为Ix=38900cm4,截面抵抗矩Wx=2000cm3,截面回转半径ix=16.9cm。
3、打桩设备
打拔桩机为挖掘机加振动锤改装而成,振动锤激振力200KN。
机械设备表
序号
设备名称
型号
单位
计划进场数量
备注
1
打桩机
台
2
挖掘机
吊车
25T
3
电焊机
4
3.1.4、施工参数
1、桥北侧(河上游)DN300给水管、燃气、电力、电信过路管钢板桩
①、钢板桩桩长参数:
沟槽开挖深度4.78—5.285m,取最深的5.285m。
沟槽开挖宽度7.25m。
②、钢板桩入土深度:
钢板桩深入基坑底的深度t与基坑深度H的比例关系如下:
t/H≥0.5当H=5.285时计算得:
t≥2.64m,即钢板桩的最小高度为:
7.92m,考虑到场地淤泥质土层厚度较大,取12m。
③、打入钢板桩长度:
打入钢板桩长度78.21m(取给水最长78.21m)取84m。
2、桥南侧(河下游)DN900给水管钢板桩
沟槽开挖深度5.585m。
沟槽开挖宽度3.34m。
②、钢板桩入土深度:
t/H≥0.5当H=5.585时计算得:
t≥2.79m
即钢板桩的最小高度为:
8.38m,考虑到场地淤泥质土层厚度较大,取12m。
打入钢板桩长度83.6m,取89m。
3.1.5、钢板桩施工方法
1、施工准备
①、在材料进场前要求对钢板桩进行检查、修整、组拼。
对周转施工使用过的旧钢板桩避免出现以下缺陷:
(1)桩身不光,两端不整齐,有锈皮、油污、混凝土残迹或桩身焊有钢板、角铁等突出物,或经锤击后两端参差不齐,卷曲破裂等。
(2)锁口开裂、扭曲、局部弯曲及焊瘤等。
(3)有扭曲现象。
②、根据钢板桩施工边线填筑施工作业便道,以用于钢板桩插打及管道吊装。
2、钢板桩的组拼
钢板桩的组拼目的是缩短现场锁口嵌缝长度,减少锁口漏水,增加钢板桩刚度,减少施工累计误差。
3、钢板桩的打设与拔除
①、钢板桩施工的一般要求
(1)板桩的设置位置要符合设计要求,便于基础施工,即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。
(2)基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准板桩的利用和支撑设置,各周边尺寸尽量符合板桩模数。
(3)整个基础施工期间,在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物。
②、钢板桩的检验、吊装、堆放
(1)钢板桩的检验
对进场的钢板桩按出厂标准进行检验,应对外观质量进行检验,包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求,有无表面缺陷,端头矩形比,垂直度和锁口形状等。
其验收标准如下:
Ⅰ、高度允许偏差±
8mm;
Ⅱ、宽度绝对偏差+10mm;
Ⅲ、弯曲和挠度用2m长锁口榉板顺利通过全长挠度<1%;
Ⅳ、桩端平面应平整;
Ⅴ、钢板背面及锁口应光滑无阻。
使用千斤顶、大锤和氧气、乙炔等工具材料完成包括端部修整、桩体矫曲、扭曲及局部变形矫正、锁口变形矫正。
锁口检查的方法:
用一块长2~3m的同类型、同规格的钢板桩作标准,将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。
检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车,从桩头至桩尾作锁口通过检查。
对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
对于锁口已打坏且无法修正的、桩身扭曲变形的应弃之不用。
为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。
同时,尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。
需要进行宽度检查,方法是:
对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度,使每片桩的宽度在同一尺寸内,每片相邻数差值以小于1为宜。
对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。
对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。
(2)钢板桩吊运
装卸板桩宜采用两点吊。
吊运时,每次起吊的板桩根数不宜过多,注意保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单根起吊。
成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。
(3)钢板桩堆放
板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打桩施工现场。
堆放时应注意:
Ⅰ、堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便;
Ⅱ、板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
Ⅲ、板桩应分层堆放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫枕木,垫木间距一般为3-4米,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2米。
③、钢板桩的施工流程
测量放线→筑岛施工→根据施工图及高程放设钢板桩定位线→根据定位线设置导梁→整修、平整施工机械行走道路→钢板桩插入和预打→插入钢板桩→钢板桩的打入施工→开挖至第一道围檩位置→设置围檩及内支撑→开挖至第二道围檩位置→设置围檩及内支撑→土方开挖至基坑底→基底换填→基础及垫层施工→管道安装→土方(砂砾)回填至第二道支撑下0.5m处并夯实→拆除第二道围檩及内支撑→土方(砂砾)回填至第一道支撑下0.5m处并夯实→拆除第一道围檩及内支撑→回填土至便道路面→拔除钢板桩→在插入钢板桩的缝隙处用细砂回填密实。
在施工过程中采用集水明排放式排出坑底汇水。
监测点防控:
在钢板桩施工过程中,基坑外围距基坑30米处设置基坑监测控制点,与基坑横边平行。
并在钢板桩上做好标记,定期、定时专人监测,如有特殊情况及时对其进行处理。
④、打设前的准备工作
(1)测量放线、筑岛及场地平整、挖槽
根据现场实际情况和钢板桩施工边线填筑施工作业便道和钢板桩施工作业面,以用于钢板桩插打及管道吊装。
填筑高度为河水面以上1.5m,保证施工车辆能正常施工(见平面图)。
根据平面布置图放出钢板桩作业线,并将轴线延至施工场外以利于观测和检验。
打桩前先将施工影响区域内的杂物和荷载清除干净,按设计钢板桩位置向外移动10cm定出施打钢板桩轴线,在钢板桩轴线处开挖80cm宽1.0m深的沟槽。
(2)导梁支架安装
在钢板桩施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直,控制桩的打入精度,防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架,亦称“施工围檩”。
为保护钢板桩垂直打入后板桩墙面平直,打设方法选用单根法施工。
导向架采用单层双面形式,通常由导梁和围檩桩等组成,围檩桩的间距一般为2.5~3.5m,双面围檩之间的间距不宜过大,一般略比板桩墙厚度大8~15mm。
导梁采用支护结构中使用的H钢围檩,每10—20块钢板桩组成一个施工段,对每一个施工段,先将其两端1—2块钢板桩打入,每根桩插打时要从两个相互垂直的方向同时指挥,严格控制其垂直度,用电焊固定在导梁上,然后从一端开始逐块插打,为防止打入时钢板桩扭转,造成钢板桩前的锁口,或者在钢板桩与导梁之间的两边空隙内设一只定榫滑轮支架,阻止板桩下沉中的转动。
安装导架时应注意以下几点:
Ⅰ、采用全站仪和水平仪控制和调整导梁的位置。
Ⅱ、导梁的高度要适宜,要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。
Ⅲ、导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。
Ⅳ、导梁的位置应尽量垂直,并不能与板桩碰撞。
4、钢板桩插打
单桩逐根打入法施打钢板桩,先由测量人员定出钢板桩围护的轴线,可每隔一定距离设置导向桩,导向桩直接使用钢板桩,然后挂绳线作为导线,打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。
第一根桩插打时要从两个相互垂直的方向同时控制垂直度,采用单根打入法插打钢板桩。
用打桩机将钢板桩放至插桩位置,插桩时锁口对准。
每一流水段落的第一块钢板作为定位桩,应先沿钢板桩的行进方向反向倾斜8度左右,再把桩沉至离地面0.5米左右停止(防止施工打第二根桩时因磨擦过大而把第一根桩带入土中)。
然后吊第二根、第三根逐步插打。
为防止打桩时把相邻的已打至标高的桩因摩擦作用而带入土中,要求每打好一根桩就要在顶部用电焊与以打好的相邻钢板桩固定,连接成一片,加大抗摩擦力。
为保证桩的垂直度,钢板桩应延导向围檩施打,用两台全站仪加以控制,为防止锁口中心线位移,可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板,阻止板桩位移,同时在围檩上预先标出每块钢板桩位置,以便随时检查纠正。
打桩开始第一、二块钢板桩的打设位置和方向要精确,使起导向样板的作用,故每入土1米测量一次。
注意桩顶高程不宜相差太大。
如果偏差太大会影响下一根钢板桩的插打,也为以后的施工带来不便。
在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过1.5%,出现倾斜和锁口结合部有空隙,可用轴线修正法修正,如发现过大倾斜时,要用钢丝绳拉住桩身,边拉边打逐步纠正。
当偏斜过大不能用拉挤方法调正时,应拔出重打。
在打设钢板桩困难时,防止锤击过猛,导致钢板桩下端弯卷,造成拔桩时故障;
不能盲目插打,一根桩的插打失误会给下一根的插打造成极大的困难。
钢板桩桩位允许偏差:
垂直围檩中心线,允许偏差100+0.01H(mm);
沿围檩中心线,允许偏差150+0.01H(mm)。
桩顶高程允许偏差为±
100mm。
其中H为原地面标高与桩顶标高的距离。
5、围檩及支撑安装
内撑系统采用H型钢与Φ351×
12钢管制作组成的框架结构,见断面图。
钢板桩插打完毕后。
开挖至支撑标高处,视现场情况情况而定,初步设为每隔3m焊接一个牛腿支架,牛腿支架必须在同一标高,焊接完毕后再安装工字钢。
再次开挖前必须检查牛腿支架和工字钢的稳定性。
①、按照图纸和技术交底要求,以支撑轴线挂线检验支撑位置,现场丈量复核实际长度尺寸,然后将支撑尺寸编号入册,按实际丈量同时拼装支撑长度,以缩短工期。
②、支撑安装时选用25T汽车吊,如遇吊车无法作业的情况下采用挖掘机将材料就位,进行安装。
③、支撑安装
(1)钢支撑的使用规定
支撑的布置应避开结构伸缩缝、结构上的预埋件、预留洞等,且满足基坑开挖过程中挖机操作、起吊等要求。
根据以上施工的要求,合理调整支撑的位置,以确保基坑的安全和满足施工的需要。
钢支撑安装前应先在围护结构围檩上及结构底板上安装支承牛腿。
钢支撑应采用两点吊装,吊点一般在离端部0.2L左右为宜。
钢支撑安装的容许偏差应符合下列规定:
A、支撑挠曲度:
不大于支撑长度的1/1000;
B、支撑水平轴线偏差:
不大于30MM。
钢支撑两端应与牛腿焊接牢固,严防因围护变形或施工撞击而产生脱落事故。
钢支撑的拆除时间按设计要求在支撑下方结构达到设计要求强度且结构与围护桩间回填中粗砂并达到设计要求夯实度后进行,否则应进行替代支承结构的强度及稳定安全核算后确定。
钢支撑拆除后应进行整理,凡构件变形超过规定要求或局部残缺的要求进行校正修补。
(2)钢支撑安装
钢支撑安装的质量直接影响到工程安全和施工人员的安全,对于工程质量和地表沉降有着至关重要的作用,必须引起高度重视。
A、本次基坑施工选用Φ351×
12钢管内支撑,钢支撑进场后,应有专人负责验收。
B、钢支撑进入施工现场后都应作全面的检查验收,必须保证质量,进行试拼装,不符合要求的坚决不用。
C、根据土方开挖节段,提前配齐该开挖节段所需的支撑,并将钢支撑装配到设计长度,等待工作面挖出后进行安装。
工作面挖至型钢支撑下1米处时,进行围檩、支撑施工。
围檩及支撑根据设计位置在钢板桩内壁上焊围檩托架(即牛腿,间距3米左右)。
6、板桩的拔除
基坑回填后,要拔除板桩,以便重复使用。
拔除板桩前,应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。
否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。
①、拔桩方法
本工程拔桩采用振动锤拔桩:
利用振动锤产生的强迫振动,扰动土质,破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
(1)钢板桩拔除采用振动锤,作业前对每个板桩的打入情况,作详细调查,以此判断拔桩作业的难易程度。
(2)H型钢拆除,管沟回填土至管顶50㎝以上,方可撤除横撑。
(3)在管沟回填土完成后,进行钢板桩的拔除。
在拔桩时,采用振动锤进行拔除,拔一根清理一根。
先用打桩机夹住钢板桩头部振动1min~2min,使钢板桩周围的土松动,产生“液化”减少土对桩的摩擦力,然后慢慢的往上振拔。
拔桩时注意桩机的符合情况,发现上拔困难或拔不出来时,应停止拔桩,先振动1min~2min后再往下锤0.5~1.0m再往上振拔,如此反复可将桩拔出来。
②、拔桩时应注意事项
(1)拔桩起点和顺序:
对封闭式板桩墙,拔桩起点应离开角桩5根以上。
可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法。
拔桩的顺序最好与打桩时相反。
(2)振打与振拔:
拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。
(3)打桩机应随振动锤的启动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。
(4)供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1
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