老虎潭引水管保护专项方案Word格式文档下载.docx
- 文档编号:20401332
- 上传时间:2023-01-22
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:100.88KB
老虎潭引水管保护专项方案Word格式文档下载.docx
《老虎潭引水管保护专项方案Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《老虎潭引水管保护专项方案Word格式文档下载.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
⑵施工现场设专职指挥员、安全员、质检员,专人负责现场指挥,风险排除和质量检验;
⑶成立应急组织机构,建立沟通联络通道,做好应急物资储备。
3.2施工进度计划
本次施工从基坑开挖完毕到基坑回填计划安排在60天内完成,施工前做好一切准备工作,包括材料、机械设备、人员全部到位,已确保在短期内顺利完成。
3.3资源配置
3.3.1机械设备配置
表6-1机械配备表
序号
设备名称
规格型号
数量(台)
1
装载机
柳工ZL30E
2
挖掘机
浙江ZX230
3
汽吊
徐工QY20B.5
4
HZS90拌合楼
山东方圆HZS90
5
污水泵
QD3-40/3-1.1
6
整体钢模
7
钢筋加工
8
砼振捣器
插入式
3.3.2劳动力配置
技术管理人员8人;
测量2人;
机械设备操作员3人;
钢板桩施工10人:
开挖工5人;
电工2人;
钢筋工16人;
焊工8人,木工12人,混凝土工14人,共计70人。
根据专业工作性质,将其编为三个作业队,即加工作业队、钢板桩支撑安装作业队、土方开挖及支护作业队,进行默契配合,交叉流水作业。
4.基坑支护工程危险源识别
4.1与支撑体系有关的事故
⑴设计不当造成的事故
⑵施工不良造成的事故
4.2与管理不当有关的事故
⑴基坑周围过多堆放荷载,引起边坡失稳。
⑵基坑周围停放重型机械,使支护荷载增大,引起边垛失稳破坏。
⑶基坑暴露时间过长,坑底回弹增大从而影响支护结构稳定性。
4.3引发事故的主要原因
⑴在调查阶段,事前对周围环境调查不够,如临近建筑物的基础情况调查不足、地下设施及地下构筑物情况调查不足、地质勘查不详细、地质资料不足等。
⑵在设计阶段,选用的土的物理力学性质指标有误,选用的设计方法有误,荷载估计不足等。
⑶在施工阶段,不适当的增加基坑四周地面上施工荷载、基坑超挖、回填土不密实、支撑结构断面不足、异常降水使墙后侧压力过大等。
5.老虎潭引水管保护方案
5.1对于施工便道与钢板桩进行理论分析
由于老虎潭引水管管顶覆土高度为0.7m,为了防止施工中施工机械和重车通过压坏引水管,为了防止施工车辆在工程范围内引水管管顶来回行驶造成水管损坏,在引水管走向上用水泥桩或者其他标志物禁止车辆在管线上行驶,在引水管离承台长度方向较近范围内设置保护桩,在管顶需通车便道采用槽钢做梁、钢板平铺进行加固。
具体设计方案如下:
⑴在该施工范围内,距引水管中心线两侧各2m设置50cm高的水泥桩,直径40cm,间距1.5m,在水泥桩身涂上反光漆,并安置警示灯,同时在旁边设置警示牌,警告施工车辆要远离行驶。
⑵在11号墩桩基、承台施工时,难免有部分机械和车辆要通过管顶进入施工场地,为了防止压坏水管,需对便道进行加固处理,具体加固方法如下:
考虑设置引水管管道位置离承台较远处,为了进一步保护引水管,拟定采用两个C25砼墩身,跨径净间距3.4m,便道宽4.8m,上面架设工字钢HW250x250x9/14mm作为梁,梁间距0.8m,梁与梁之间设置横向连接采用工字钢HW150x150x7/10mm进行横向连接,工字钢底面与场地标高齐平,横向、纵向工字钢顶面齐平,最后在其上面铺10mm钢板(详见老虎潭引水管保护桩及管顶便道平面布置图)。
⑶对于25m位于承台基础开挖较近处采用钢板桩进行支护,然后再开挖,拟定靠承台侧采用槽钢250*80*11/12,槽钢进行正反扣,另外侧采用槽钢250*80*11/12作为锚定点,两排钢板桩间设置横梁(详见钢板桩支护布置图)。
5.1.1施工便道验算
⑴手算
为了保证引水管道不受力,该便道以小桥进行计算,主要计算以《公路桥梁设计通用规范》、《钢结构设计规范》、《钢结构设计手册》为依据。
取单个工字钢进行计算,采用公路Ⅰ级荷载荷载,具体如右图:
工字钢HW250x250x9/14mm自重:
q1=9.2/1000*76.98=0.72KN/m;
梁上面钢板自重:
q2=0.01*0.8*76.98*1=0.6KN/m;
工字钢HW150x150x7/10mm自重:
p=0.8*4.055/1000*76.98=0.25KN/m。
冲击系数计算,结构基频:
f1=3.14/2/3.4/3.4*(2.06*108*3.6*10-5/72)=13.98Hz,u=0.1767lnf1-0.0157=0.45(适用于1.5Hz≤f1≤14Hz)。
荷载效应标准值(跨中截面),自重弯矩:
Mg1=1/8*3.4*3.4*(0.72+1.23)+(4*4-1)*0.6*3.4/8/4=4.8KN.m。
活荷载弯矩,横向分配系数取0.38,不计算冲击:
Ma=0.38*(1/8*10.5*3.4*3.4+1/4*180*3.4)=64KN.m。
Ma’=1.45*64=92.8KN.m。
考虑人群荷载2.5KN/m2,分布系数0.3,Mp=0.3*1/8*2.5*3.4*3.4=1.1KN.m。
根据规范进行组合,为了保守该处采用r0=1.1进行计算:
r0Md=1.1*(1.2*4.8+1.4*92.8+0.8*1.4*1.1)=151KN.m。
①纵梁正应力计算:
151*125/1/108=175MPa<
205MPa,满足规范要求。
②纵梁剪应力计算:
(1.2*(180+3.4*10.5)+0.72*3.4+3.4*.25+3*1.23)*103*(250*14*250/2)/(2*1.08*108*9)=60MPa<
120MPa,满足规范要求。
③纵梁局部压应力计算,因为纵梁中设置横梁作为加劲,按无加劲进行计算:
1*0.38*1.45*(180+3.4*10.5)*103/9/(5*9)=30<
④绕度计算:
f=5*(4.8+92.8+1.1)*3.4*3.4*106/48/(1.08*108*2.06)=0.53mm<
l/1200=2.8mm(考虑管道不受力,所以绕度严格控制),满足规范要求。
⑵软件进行校核
主要通过madis进行建模计算,通过对自重、车辆荷载进行分析,建了263梁单元、210板单元,具体如下:
主要计算结果如下:
项目
梁单元
板单元
模型
图例
设计值
实际值《205MPa
表中荷载采用桥梁设计规范恒载1.2系数、动载1.4系数,而钢结构规范中恒载1.0系数、动载1.0系数,可以看出实际值很小,满足规范要求。
位移模型
备注
软件考虑了横向梁刚度
计算实际值2.1mm
<
2.8mm
满足设计要求
表中可以看出在满足组合值后本次设计为了保护自来水管道,位移控制很严格,采用的完全偏心加载,如果是对称加载,位移还应该小(为了保护自来水管道,本次设计是以位移控制为目标,均能达到要求),为了更好保护管道与钢材防腐,该便桥可以比原地面高出5-10cm,周围应保证不积水等。
⑶基础设计
手算自重:
3.4*0.72*7+3*4.8*0.25+0.6*3.4*7=35KN,软件中自重为34.8KN,基本相等。
活荷载要根据影响线进行加载,本次两侧墩身采用最大反力值进行设计(0号墩最大值272.64KN,1号389.62KN)。
确定埋深,考虑不影响引水管,埋深不小于引水管道底标高,墩身暂以2.2计算,前面做垂直,背面做1:
4坡,顶面宽0.5m,做成L状,放置工字钢20cm。
墩身自重:
4.8*2.2*(0.5+0.5+2.2/4)/2*25=205KN,单个墩身总荷载205+389.6=595KN。
基地应力595/(0.5+2.2/4)/4.8=118KPa,所以墩身基地应力不应小于120KPa,该处待开挖后视现场的土质进行确定,对于湖州的地质一般进行换填0.8m宕渣可以达到设计要求,如果现场是淤泥可以采用木桩形式达到设计要求。
5.1.2钢板桩验算
⑴钢板桩种类选择、数量
根据现场实际情况,开挖深度为3m左右,钢板桩支护打入基坑底以下3m,总支护长度为25m,钢板桩采用槽钢250*80*11/12,槽钢进行正反扣,在钢板桩内侧设置两道内撑(采用槽钢250*80*11/12)加强其刚度整体性,间隔2m;
在管道另外一侧间隔1m设置一根地面锚定,也采用槽钢钢板桩进行打设,锚定长度至少保证不小于4m;
在两排钢板桩之间采用设置两道横向支撑,横向支撑间隔取0.5m,两支撑采用三角形布置。
数量约为180根,总长约250m。
⑵嵌固深度计算
本次钢板桩设计方案主要依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99。
悬臂式支护桩主要靠插入土内深度形成嵌固端,以平衡上部土压力及地面荷载形成的侧压力。
静力平衡法假设支护桩在侧向荷载作用下可以产生向坑内移动的足够的位移,使基坑内外两侧的土体达到极限平衡状态。
悬臂桩在主动土压力作用下,绕支护桩上某一点转动,形成在基坑开挖范围外侧的主动区及在插入深度区内的被动区。
根据钢板桩入土的深度,假定上端为简支,下端为自由支承。
这种板桩相当于单跨简支梁,作用在桩后为主动土压力,作用在桩前为被动土压力,压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响,计算简图如下。
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd值,规范公式如下
hp∑Epj-βγ0ha∑Eai>
=0
式中β=1.200,γ0=1.100,
主动土压力Ea=1/2×
ea(H+t)=1/2r(H+t)2Ka
被动土压力Ep=1/2×
ept=1/2×
rt2Kp
式中:
Ea---主动土压力最大压强,ea=r(H+t)2Ka
Ep---被动土压力最大压强,ea=rtKp
Ka---主动土压力系数Ka=tg2(450-θ/2)=tg2(450-200/2)=0.49
Kp---被动土压力系数Kp=tg2(450+θ/2)=tg2(450+200/2)=2.04
θ---土的内摩擦角θ=200
r---土的重度r=17.5kN/m3
H---基坑开挖深度H=3m
为了使钢板桩保持稳定,在A点的力矩等于零,为了保守顶上横向支撑在此不计入工程,根据该项目处于航道侧,上土层考虑2m厚素填土,素填土下考虑成淤泥土,水位在原地表下1m。
即hp∑Epj-βγ0ha∑Eai>
=0,亦即:
EaHa-EpHp=1.2×
1.1×
Ea×
2/3×
(H-t)-Ep(H+2/3×
t)>
将以上数据代入上式中,整理后即可求得所需的最小入土深度t=2.56m,所以钢管桩总长度为L=3+2.56=5.56m,故选择6m钢管桩作为围护桩且打入深度为3m是合理的。
经计算的图形如下,满足设计要求。
①内力位移包络图:
②地表沉降图:
⑶整体稳定验算
计算方法:
瑞典条分法,应力状态:
总应力法,条分法中的土条宽度:
0.40m。
滑裂面数据:
整体稳定安全系数Ks=1.791,满足规范要求。
圆弧半径(m)R=7.778
圆心坐标X(m)X=-0.343
圆心坐标Y(m)Y=3.743
⑷抗倾覆稳定性验算
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力、支点力及附加水平力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;
对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力和附加水平力对桩底的倾覆弯矩。
Ks=3.537>
=1.200,满足规范要求。
⑸抗隆起验算
a、Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>
=1.1~1.2),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=1.461>
=1.1,满足规范要求。
b、Terzaghi(太沙基)公式(Ks>
=1.15~1.25),注:
Ks=1.593>
=1.15,满足规范要求。
5)隆起量的计算
式中δ———基坑底面向上位移(mm);
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度(kN/m3);
地下水位以上取土的天然重度(kN/m3);
地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
δ=164(mm)
6)抗管涌验算
抗管涌稳定安全系数(K>
=1.5):
式中γ0———侧壁重要性系数;
γ'
———土的有效重度(kN/m3);
γw———地下水重度(kN/m3);
h'
———地下水位至基坑底的距离(m);
D———桩(墙)入土深度(m);
K=2.545>
=1.5,满足规范要求。
5.2钢板桩施工的一般要求
⑴钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于11号承台施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。
⑵基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准钢板桩的利用和支撑设置。
各周边尺寸尽量符合板桩模数。
⑶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。
5.3钢板桩施工的顺序
打设工艺程序:
测量定位→打桩机就位→测打桩机和桩头位置→钢板桩就位插桩→轻轻锤击→打桩至标高→打桩机移位→重复施工程序至打桩结束
5.4钢板桩的检验、吊装、堆放
⑴钢板桩的检验
钢板桩运到工地后,需进行整理。
清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等),对缺陷部位加以整修。
①锁口检查的方法:
用一块长约2米的同类型、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。
②钢板桩的其它检查,对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查,并采取相应措施,以确保正常使用。
⑵钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。
吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应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。
⑶钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点,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:
①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;
②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
③钢板桩应分层堆放,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。
5.5钢板桩打设
根据现场施工条件,采用单独打入法。
此法是从一角开始逐块插打,每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。
因此,桩机行走路线短,施工简便,打设速度快。
但是,由于单块打入,易向一边倾斜,累计误差不易纠正,墙面平直度难以控制。
⑴先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线,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。
⑵准备桩帽及送桩:
打桩机吊起钢板桩,人工扶正就位。
⑶单桩逐根连续施打,注意桩顶高程不宜相差太大。
⑷在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。
5.6基坑开挖
⑴土方开挖应分层分区连续施工,并对称开挖。
⑵基础开挖后,为了防止地表水或雨水对支护强度造成不良影响,需加强地面的防水措施。
①基坑上边口外侧1m左右的位置设置挡水土坝,高度为0.5m左右,并在基坑边与挡土坝之间部分用水泥砂浆封闭,防止雨天地面水流入基坑内渗入基坑侧壁。
②基坑底四周设置明沟排水,沟宽30cm,深度30cm,在合适的位置设置集水坑,将地表水或雨水沿四周明沟引入集水坑,用潜水泵集中排出。
⑶开挖过程中注意支护体系的变形观察。
⑷基坑内作业时,有专职安全员负责。
5.7右幅11号墩承台施工工序
在打好钢板桩支护后对墩台位置进行开挖,开挖高程控制在1.2m左右(比引水管底高程高),进行基础施工。
桩基础施工完成后及时凿出桩头,待检测完成具备承台施工条件后,再挖至承台底高程,快速施工11号墩右幅承台,当承台混凝土强度达到设计强度的75%,及时用开挖出来的原土回填基坑,并用小型夯实机分层压实,层厚不得超过30cm,确保引水管安全。
5.8钢板桩的拔除
基坑回填后,要拔除钢板桩,以便重复使用。
拔除钢板桩前,应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间,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,会给己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。
设法减少拔桩带土十分重要,目前主要采用灌水、灌砂措施。
先用打拔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”,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。
拔桩时注意桩机的负荷情况,发现上拔困难或拔不上来时,应停止拔桩,可先行往下施打少许,再往上拨,如此反复可将桩拔出来。
拔桩时应注意事项:
⑴拔桩起点和顺序:
对封闭式钢板桩墙,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。
⑵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。
对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100-300mm,再与振动锤交替振打、振拔。
⑶对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,振动锤连续不超过1.5h。
6.施工安全保障措施
6.1技术、安全保障措施
⑴为提高深基坑围护的安全可靠性对拉森桩的入土深度,进行理论数据的计算,并对围护桩的强度及稳定性进行验证,确保深基坑施工的可靠性。
⑵钢管桩在基坑开挖后进行水平位移观测,发现位移异常(监测值大于监控标准),马上回填基坑,确保引水管安全。
⑶基坑施工属于负高空作业,必须遵守高空作业之规程。
施工过程中及时作好基坑口的临边围护,禁止高空抛物、严防坠落。
⑷进入工地一定要戴硬质反光安全帽,操作工必须手戴防护手套,电工戴电工专用绝缘手套。
⑸用机械开挖时,应设专人盯测,以防坑底和坑侧超挖。
坑壁的控制线应比设计标线少挖10~15厘米,机械挖完后,再用人工清坑。
⑹
基坑开挖到设计标高后,一定要将支护桩根部的淤泥清挖,否则会影响钢板桩的支护强度。
⑺
基坑底面不能暴露时间过长。
基坑开挖中间间歇间过长,变形会随着时间不断增加。
这种情况下,应考虑增加支护结构的强度。
⑻遇有粉、细砂层时,要采用恰当的排水方式,以防产生流砂造成基坑坍塌。
⑼如果基坑开挖后,不能立即进行下一道工序施工时,可在基坑设计标高之上,预留0.15-0.3m厚的一层土不挖,待下一工序开始前,再用人工开挖至槽底的设计标高。
避免在下雨时,基坑浸水坍塌。
⑽打拔钢板桩安全操作规程
①
吊车或震锤工作时发现异常,应立即停车检查。
②
吊车作业点地面应平坦,地面不平应垫平,防止翻车事故。
若地面松软,支承脚底部应铺垫板。
③
吊桩时要用专用的钢丝绳和锁扣扣紧桩身,并轻起轻放。
打拔桩前要检查震锤是否夹紧,防止应震锤未夹紧损坏钢板装或造成事故。
④
不得在架空输电线下面打拔桩。
在高压线附近工作,吊臂端应离开高压线4m以上。
⑤
作业范围内严禁站人,以防各种突发事件造成事故。
⑥
打拔桩严禁超负荷作业,不准超力矩,仰角也不得超过限度,以防“翻车”“折臂”事故。
⑦不得在风力超过6级及大雨等恶劣天气下作业;
台风来临,现场吊机应收臂卧放,材料及其它设施采取遮盖、压紧等措施。
⑧
严禁非司机作业。
回转操作要平稳地接触回转离合器,尽量减少钢板桩的摆动,起吊时应先鸣笛示警,要稳妥操作。
⑨
要统一信号,专人指挥,夜间作业,必须有良好的照明。
(11)钢板桩的垂直度控制在1%以内;
(12)钢板桩顶高程误差控制在±
10cm;
(13)打桩要连续,不允许出现不连续现象;
(14)轴线偏差±
6.2施工组织保障措施
我项目部专门成立一个领导小组,确
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 老虎 引水 保护 专项 方案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)