十二里河特大桥有水承台深基坑开挖方案.doc
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十二里河特大桥有水承台深基坑开挖方案.doc
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十二里河特大桥176—194号墩有水深基坑
开
挖
及
支
护
方
案
中铁三局郑西客运专线五公司三经理部
2007-1-25
十二里河特大桥176—194号墩有水深基坑
开挖及支护方案
一、工程概况
十二里河特大桥176—194号墩承台基坑开挖时,开挖深度大于3米,且有地下水,其中186~187号墩是我单位的“无碴轨道(40+64+40)m现浇预应力混凝土连续梁”的下部构造。
186、187号墩的钻孔桩桩位以及部分承台深入310国道的边坡内。
由于不能阻断310国道正常行车,承台底面标高低于路肩标高9.5m,低于原地面5米,承台施工时靠310国道侧只能采取直立开挖。
为保证310国道行车安全和十二里河特大桥186、187号墩钻孔桩、承台施工安全,须在施工时采取必要的防护措施。
二、施工方案
1、基坑放样
施工基坑开挖边线的确定,考虑承台模板采用大块钢模板组拼,为了保证模板拼装和支撑的工作面,承台基坑底面应比承台设计尺寸每边各宽出1.6米,基坑的边坡坡率为1:
0,施工时先将开挖边桩测设到地面上,并撒上白灰线连结各边桩,此封闭线即为开挖边线。
测量原地面高程后,确定承台基坑开挖深度,下发承台施工技术交底。
(基坑开挖尺寸,根据模板尺寸,钢管背带和后部支撑情况及人员作业空间确定一个合适的开挖基础外轮廓尺寸。
“在《客专指南》中,没有规定具体的放宽尺寸,但在2002年《桥涵施工规范》中4.1.7条中规定,无水土质基坑底面基础设计平面尺寸每边放宽不小于50cm;适宜垂直开挖且不立模的基坑,基底尺寸应按基础轮廓确定;有水基坑底面,应满足四周排水沟与汇水井的设置需要,每边放宽不宜小于80cm。
”以上规定现场可以参考。
)
2、基坑开挖及支护
开挖基坑前在基坑开挖线以外5m处纵横向挖0.3*0.3m土截水沟,截水沟与十二里河相连,将地表水引入河中,以防止地表水流入承台基坑内。
根据现场实际情况,也可以设置挡水土坝截水。
176—185、188—194号墩承台基坑开挖时,基坑四周用Ⅰ25a工字钢或φ30cm圆木做挡护,用Ⅰ25a工字钢做挡护:
间距为1m,插入基地面以下不小于3米;用φ30cm圆木:
间距为1.5m,插入基地面以下不小于2米,工字钢、圆木之间插入竹架板,形成整体挡护来保证基坑四周土体的稳定。
在距承台四周30cm外侧设集水沟,集水沟宽0.4米、深0.3米,并且在承台的对角外侧设直径1m、深1m的集水井,集水井中的集水由两台大功率水泵抽出汇到十二里河中。
186、187号墩承台基坑开挖分为两步,第一步是310国道边坡的开挖和支护,第二步开挖承台基坑,完成支护的固定。
开挖前延基坑靠310国道侧开挖线外侧30cm每隔1米用挖掘机打入一根长12.5米的Ⅰ25a工字钢(用三角架固定),工字钢深入基坑底面以下3米(详见支护设计图)。
先用挖掘机清理钢板桩内侧的310国道边坡土方,基本达到原地面平面。
挖掘机清除土方时,不得触动钢板桩,贴近钢板桩20cm以内的土方必须采用人工清除。
每挖深一米,用φ20钢筋将相邻的Ⅰ25a工字钢焊接成整体,φ20钢筋沿竖向间距为1米,钢筋与工字钢之间的连接为双面焊接,焊接长度不小于10cm。
同时用Ⅰ20a工字钢将相邻边的两根Ⅰ25a工字钢成三角形对顶,焊接牢固后,待钢板桩连接成整
体后,在钢板桩内侧连接用φ8钢筋做成的20×20cm的钢筋网,最后喷射10cm厚C25混凝土(详见支护设计图)。
待310国道侧边坡开挖支护完成后,开挖承台,与310国道相邻的承台两侧采用以上同样的方法进行承台基坑支护,其余两侧的承台边支护采用176—185、188—194号墩承台基坑开挖时的支护方法。
基坑处于十二里河沿岸,经勘测地下水位在地面以下1.5米处,基坑开挖时采用大功率水泵将基坑内集水抽出,边挖边抽,防止地下水浸泡基坑,影响边坡的稳定。
基坑开挖完成后在承台低面打混凝土垫层,开始承台钢筋和混凝土的施工。
三、施工要点
⑴承台边坡的稳定是保证186#、187#墩施工安全和310国道安全的前提,施工时需严格按本方案中的要求设置钢板桩防护,主要包括以下几点:
①钢板桩长度、间距及打入承台底面深度的各项指标符合专项方案设计的要求;
②开挖310国道侧边坡时,每下挖一米需进行支护加固支撑;
③采用工字钢加固钢板桩支护时,焊接必须牢固,横向钢筋搭接长度满足专项方案要求;
④坑壁挂钢筋网必须紧贴钢板桩,并及时延坑壁均匀的自下而上喷射混凝土;
⑤承台处于十二里河谷中,必须做好基坑防排水设施,并由专人负责,防止流水侵蚀边坡,造成局部坍塌;
⑥施工时,在保证安全的前提下,应尽量加快施工的进度,减少基坑在空气中暴露的时间;
⑦由现场领工员和技术员对支撑和支护进行观测和监控,发现问题及时解决;
⑧承台施工完成后,需及时进行基坑回填和310国道边坡的修复工作,尽早恢复310国道的正常行车。
基坑回填按设计要求,采用3:
7灰土进行,蛙式打夯机分层夯实,至原地面以上30cm。
310国道边坡按原路基设计要求进行修复,分层碾压,保证路基边坡的稳定,达到交通部门验收的标准。
⑵310国道的的安全防护要求:
①施工前应做好充分的准备工作,确保警示标志齐全,并安装到位;
②施工时指派专人进行24小时防护,维持交通安全;
③严格控制进入施工范围车辆的时速不得超过20km/h;
④积极和310国道所属的交通部门联系,及时沟通,配合好交通部门的工作,保证30国道行车安全
四、安全措施
⑴施工前,与310国道管理部门联系,取得相关部门的批准后方可正式开工;
⑵开挖完毕后基坑四周设置警示标志和隔离带,310国道侧需按交通部门相关规定,在国道距施工地点上下行300米和50米处设立警示标识牌,并设专人指挥车辆行使以免车辆靠近边坡或速度过快(车速不得超过20km/h),产生较大震动影响边坡的稳定。
⑶在夜间要设常明灯,并有专人值班负责,以免人、畜、车掉入基坑中。
⑷开挖基坑时,严禁掏土开挖;
⑸人工挖土,多人操作时相互间应保持安全距离;
⑹设置上下爬梯,供作业人员上下;
⑺基坑周围2.0米内,不得堆放土、料和机具设备;
⑻由现场领工员和技术员共同进行边坡土体的观察和路基边坡稳定的监控;
⑼进入基坑施工的工作人员必须佩戴安全帽;
⑽基础、墩台身施工完毕,拆除加固支撑时,应自上而下,逐段逐层进行。
五、易出现的问题及应变处置措施
⑴支护结构出现渗水、漏泥或开挖面以下出现冒水:
应变处置措施:
①采取止水堵漏措施;②发现薄弱环节,及时采取加固措施。
⑵土方开挖不均衡,支撑施工不及时致使支护系统受力和变化速率过大:
应变处置措施:
①加快开挖和支撑的施工进度,增加支撑预加轴力的次数;②调整开挖及支撑施工次序,减小每步开挖的空间尺寸,使基坑受载均衡。
⑶围护结构刚度、强度不足,变形过大:
应变处置措施:
①增加临时斜撑、角撑;②对支撑加设预紧力;③加强支撑的竖向间距;④在坑内堆载或坑周卸载。
⑷基坑隆起过大:
应变处置措施:
①在最下层开挖时,采取分块挖、分块浇筑垫层混凝土,以控制墙体位移;②采用中心岛法挖土;③超前在坑底进行块凝压力注浆;④压载。
⑸支撑支柱桩不均匀沉降或上浮:
应变处置措施:
①在支撑上加载或卸载;②设置临时拉系构件,以使支撑稳定;③设立竖向十字撑;④调整立柱上支托支撑的支托构件标高。
⑹支撑因截面不足,有压损可能:
应变处置措施:
①在竖向及水平向增设支撑;②加固支撑。
⑺支撑下垂、挠曲变形:
应变处置措施:
①对杆件进行加固,设置临时拉系构件,以缩短构件的长细比;②必要时增设水平向和竖向支撑;③地面上对称卸载,坑内堆载。
⑻支护体系及土体变化速率突增,基坑有失稳可能:
应变处置措施:
①放水回灌;②对基坑进行局部乃至全部回填;③在采取以上措施,土体得到临时稳定后;着即进行地基或支撑加固。
六、基坑回填及310国道边坡的修复
承台施工完成后,需及时进行基坑回填和310国道边坡的修复工作,尽早恢复310国道的正常行车。
基坑回填按设计要求,采用3:
7灰土进行,蛙式打夯机分层夯实,至原地面以上30cm。
310国道边坡按原路基设计要求进行修复,分层碾压,保证路基边坡的稳定,达到交通部门验收的标准。
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