河道挡墙方案.docx
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河道挡墙方案.docx
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河道挡墙方案
1.编制依照
1、北涧河路迅速化改造工程(三标)施工组织设计。
2、北涧河流路迅速化改造及综合治理工程施工三标段设计图纸;
3、北涧河流路迅速化改造及综合治理工程施工三标段招标文件及工程项目施工合同;
4、《建筑地基基础工程施工质量查收规范》(GB50202-2002)
5、《混凝土结构工程施工质量查收规范》GB50204-2002(2010年版)
6、《建筑工程施工质量查收一致标准》(GB50300-2013)
7、《混凝土质量控制标准》(GB50164-2011)
8、《一般混凝土配合比设计规范》(JGJ55-2011)
9、《混凝土结构工程施工质量查收规范》(GB50204-2015)
10、《湿陷性黄土地域建筑基坑工程安全技术规程》(JGJ167-2009)
11、《工程丈量规范》(GB50026-2007)
12、《水利水电建设工程查收规范》(SL223-2008)
2.工程概略
工程概略
工程名称:
北涧河流路迅速化改造及综合治理工程施工三标段
建设地址:
太原市杏花岭区,北侧起止桩号为K3+900~JNK10+040,南侧起止桩号为K4+080~K10+160
建设单位:
太原市市政公用设备建设中心
设计单位:
同济大学建筑设计研究院(企业)有限企业
勘探单位:
山西省勘探设计研究院
监理单位:
广州黄埔建设监理有限企业
施工单位:
北京建工路桥工程建设有限责任企业
河流总长:
6110m。
依据图纸要求,本标段从K3+900至K9+850河流两岸设置清水挡墙。
采纳悬臂式挡土墙,挡墙基础及墙身均采纳C30混凝土,挡墙基础下挨次设10cm厚C15混凝土垫层及需要换填的级配砂石。
挡墙迎水面采纳清水混凝土工艺,保证墙面平坦雅观。
工程项目特色
1、本工程河流挡墙迎水面为清水混凝土,为太原大面积使用清水混凝土的市政试点工程,在施工过程中将此项作为控制重点。
2、装修特色:
整体式立面设计,采纳一致的装修性砼立面机理,饰面性清水砼;对施工要求很高,施工难度较大。
3、施工战线长,资料周转难度大。
4、本工程在河流内施工,一定在雨季到临以前施工完,所以工期紧任务重。
特别是碰到下雨,防洪是本工程控制的重点。
3.施工部署
组织机构
项目部指导河流挡墙的施工、质量控制等各项工作。
成立以项目经理为总指挥的施工领导小组,全面协调挡墙的施工,保证人、财、物的供给。
项目部河流挡墙施工领导小组组织机构图
施工段的区分
依据本标段的特色及对施工现场的深入检查,为方便管理,项目手下设三个分部六个工区,由六个分包队伍负责施工,项目部一致管理。
第一分部负责管理第一工区(K3+900~K5+000),总计1100m;第二分部负责管理第二工区(K5+000~K6+100)及第三工区(K6+100~K7+120),总计2120m;第三分部负责管理第四工区(K7+120~K8+160)、第五工区(K8+160~K9+100)及第六工区(K9+100~K10+160),总计3040m。
河流开挖边坡按自上而下,由缓变陡的次序进行,开挖土方即挖即运,不得任意对其在河流外,免得造成滑坡危险。
关于土方的外运各个工区联合施工组织设计的安排,运至需要填方的路段或许弃土场。
为方便运输在动工后道路绿线范围内,凑近绿线处(无管线处)修筑两条暂时便道(河流两岸)供车辆或许机械通行。
为方便机械进入河流内施工,每隔40m设置一处暂时下坡通道(此处不进行钢板桩支护),宽度为10m(挡墙每隔10m设备工缝)用挖机修成30°的坡道,其上垫30cm厚碎石土供自卸汽车暂时通行,双侧用2m高钢管保护并挂红灯,防备坠落。
施工时河流挡墙所需要的资料均此后处通行。
每个工区组织4个专业的挡墙施工班组,分别沿河流双侧,同时施工。
开挖次序为:
挖机优先开挖不需要开挖现状河沿岸的部分,需要挖现状河岸的部分同时施工钢板桩,待第一部分达成开挖后就挖打好钢板桩的部分。
不需开挖现状河沿岸,仅须将挖机开入河槽内开挖的部分:
北岸JNK10+060-JNK10+400,JNK10+040-JNK10+120,JNK9+400-JNK9+800,JNK,9+120-JNK9+340,JNK,8+720-JNK8+960,JNK6+960-JNK7+200,JNK6+800-JNK6+900,JNK6+960-JNK7+200,JNK6+480-JNK6+420,南岸JSK10+380-JSK10+560,JSK9+040-JSK10+300,JSK8+640-JSK8+720,JSK8+290-JSK8+320,JSK7+560-JSK7+680,SK6+760-JSK6+960。
其余部分为需要进行现状河沿岸的开挖。
4.1资料及设备准备:
依照工程需要,编制资料供给计划,并经过检查精选供货厂家,保证工程的资料如期进入施工现场。
1、本工程使用的所有资料,由项目经理部一致编制资料计划,一致在经质量监察站存案、业主及监理认同的生产厂家中进行招标择优采买。
资料部提早定购各样施工原资料、成品(半成品)签署采买合同。
2、为了减少周转料租借花费,原则上禁止将周转资料堆放在现场,所以对各样资料的入场时间、数目等要提早做好计划,设专人负责,分阶段陆续进场,保证施工正常使用。
3、工程主要资料依据整体施工进度计划编制一次性备料计划及施工资料使用计划,并依据实质工程进展实时调整,保证工程顺利进行。
4、动工前落实各项施工用料的计划,依照贯标程序要求选定合格厂家和产品,签署供货合同,并分期分批组织资料进场。
5、每个月按资料的购买计划备齐资本,以保证物质供给。
特别资料项目部将提早一个月购买寄存于工地,以知足工地施工需要。
6、资料进场推行检验制度:
原资料取样送检,构配件进行外观检查并检验出场合格证,未经检验或经检验不合格的资料,不得在工程中使用。
7、本工程混凝土采纳预拌混凝土,预拌混凝土由经政府质量监察部门存案、业主及监理观察合格的生产厂家供给,并有必定的贮备量,以保证施工生产。
主要大型机械设备表
序号
设备
名称
型号
规格
数目
国别
产地
制造年份
额定功率(KW)
生产能力
1
履带液压发掘机
ZX270
10
日立
建机
12
132
1.3m3
2
自卸汽车
太拖沓
50
河北
邢台
11
3
装载机
ZL-50
15
厦门
厦工
11
154
3m3
4
蛙式打夯机
VT2050
20
扬州建机
13
3
5
平川机
PY180
6
常林
11
136
6
拌合机
XL210
3
徐工
10
298
7
压路机
2Y810
6
徐工
14
160
10t
8
发电机
GS300K
6
深圳
赛瓦特
14
315
9
拉森Ⅳ型钢板桩
12m
5000
16
10
钢板桩打拔机
1250
4
KAT0
15
4.2技术准备:
1、施工图纸、图纸会审、洽谈记录已齐备。
2、做好施工丈量仪器的校订,以应用于工程,施工丈量由项目部人员施测,丈量仪器为全站仪、水平仪、50m钢尺,施工丈量主要抓好平面地点、高程、垂直度的控制。
3、钢筋分项主要抓好制作质量、安装质量、能否切合图纸及规范得要求、直螺纹连结质量和混凝土优秀振捣性能的预控举措。
4、模板分项的资料选择:
模板:
15mm厚木模板,1220*2440mm;方木:
50*100*4000mm白松木,经过人工加工,要求木方宽度一致;对拉杆:
一级钢D=16mm,长度=墙厚+500mm。
5、模板分项主要抓好表面平坦度、相邻两板高低差、分格缝水平竖直上下交圈、配板合理、分格缝和对拉螺栓眼分布合理、拆模后观感优秀。
6、混凝土分项采纳商品混凝土。
混凝土分项主要抓好施工缝办理、振捣、气泡、保养、保护、后期修整等。
4.2劳动力准备
实时组织各分项施工人员进场,签署施工承包合同。
进场人员实时接受技术培训,掌握清水混凝土的施工要领。
现场一共分为六个工区,每个工区组织4支清水混凝土施工班组,沿双侧河流分段按次施工,在保证质量的前提下赶在雨季到临以前达成。
单个班组劳动力计划表:
作业名称
劳动力(人)
施工内容
普工
12
挖沟槽,转运资料
木匠
12
模板配置、安装
钢筋工
12
钢筋制作、安装
混凝土工
10
砼浇筑及保养
架子工
12
脚手架
电焊工
10
钢筋
机电操作工
10
钢筋、模板
成品保护人员
2
成品保护
5.主要分项施工方法
施工工艺流程
河流悬臂式挡墙采纳分段施工,每段长度10m。
施工工艺流程为:
河流沟槽开挖→地基办理→垫层浇筑→底板钢筋绑扎→底板模板支撑→混凝土浇筑→底板模板拆掉→挡墙墙身钢筋绑扎→墙身模板支撑→混凝土浇筑→挡墙墙身模板拆掉→保养→墙背回填
5.2施工丈量
施工丈量是各分部分项工程的先导工序,针对本工程有清水混凝土要求,一定对施工丈量从严控制。
其操作方法、控制重点与一般工程同样,但应注意以下问题:
1、依据河流挡墙横断面及结构形式,放出挡墙施工时的沟槽开挖深度及边坡边线。
2、沟槽开挖达成后正确放出挡墙结构的施工边线,保证沟槽宽度。
3、依据设计图纸对河流挡墙地基进行地基办理,丈量人员放出地基办理范围的边线,在地基办理施工过程中随时复核高程。
地基办理达成后,丈量人员依照设计要求将挡墙底座下的混凝土垫层边线放出,保证垫层有足够的宽度。
4、挡墙主体施工前,丈量人员依照设计图纸正确的将底座的边线放出。
在结构模板支设达成后,复核底座与顶面的高程、边线等数据,保证挡墙的高度及纵向坡度。
5.3河流基槽开挖
挖机可进入河槽内开挖的部分采纳放坡的方法直接开挖。
其余部分因为基槽紧邻道路级邻近建筑物,没法放坡施工故采纳拉森钢板桩支护而后进行开挖施工。
支护方法以下:
依据图纸及现状河流高程计算显示,基槽开挖深度为4-8m。
钢板桩埋深一定大于等于6m,即悬臂部分最大为6m,没法一次支撑到位,故分两次开挖,第一次放坡,开挖深度为3m,放坡系数为1:
0.5,第二次采纳钢板桩进行支护后再开挖,详细操作以以下图
基槽开挖表示图
钢板桩的选择
钢板桩支护拥有施工进度快,基坑开挖安全性高,占地空间小,开挖土方量小等长处。
钢板桩暂定采纳12米拉森IV型止水钢板桩,其材质为Q345B型高强度钢材,宽40cm,长12m。
5.3.2钢板桩的受力剖析
钢板桩在埋深6m,悬臂部分为6m的状况下的受力剖析
1、基本参数
支护桩资料
钢板桩
支护桩间距ba(m)
支护桩嵌入土深度ld(m)
6
基坑开挖深度h(m)
6
基坑外侧水位深度ha(m)
0
基坑内侧水位深度hp(m)
0
支护桩在坑底处的水平位移量υ(mm)
5
地下水位面至坑底的土层厚度D1(m)
2、土层参数
土层种类
土厚度h(m)
土重度γ(kN/m3)
粘聚力c(kPa)
内摩擦角φ(°)
饱和土重度γsat(kN/m3)
水土分算
填土
18
2
20
20
是
粉砂
3
28
22
是
粉砂
21
6
5
22
是
3、荷载参数
种类
荷载q(kpa)
距支护边沿的水平距离a(m)
垂直基坑边的分布宽度b(m)
平行基坑边的分布长度l(m)
作用深度d(m)
满布荷载
/
/
/
/
条形局部荷载
2
0
/
0
矩形局部荷载
3
3
2
2
4、计算系数
结构重要性系数γ0
综合分项系数γF
嵌固稳固安全系数Ke
圆弧滑动稳固安全系数Ks
流土稳固性安全系数Kf
5、土压力计算
土压力分布表示图
附带荷载部署图
1)主动土压力计算
(1)主动土压力系数
Ka1=tan2(45°-φ1/2)=tan2(45-20/2)=0.49;
Ka2=tan2(45°-φ2/2)=tan2(45-20/2)=0.49;
Ka3=tan2(45°-φ3/2)=tan2(45-20/2)=0.49;
Ka4=tan2(45°-φ4/2)=tan2(45-28/2)=0.361;
Ka5=tan2(45°-φ5/2)=tan2(45-28/2)=0.361;
Ka6=tan2(45°-φ6/2)=tan2(45-28/2)=0.361;
(2)土压力、地下水产生的水平荷载
H1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi
Pak1上=γ1H1'Ka1-2c1Ka1=18×××2×2
Pak1下=γ1(h1+H1')Ka1-2c1Ka1=18×(0.7+0.083)××2×2
H2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati
Pak2上=[γsat2H2'-γw(∑h1-ha)]Ka2-2c2Ka2+γw(∑h1-ha)=[20××(0.7-0.7)]××2×+10×2
Pak2下=[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-ha)]Ka2-2c2Ka2+γw(∑h1-ha)=[20×(0.705+1.3)-10×(2-0.7)]××2×+10×2
H3'=[∑γ2h2+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati
Pak3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-ha)]Ka3-2c3Ka3+γw(∑h2-ha)=[20××(2-0.7)]××2×+10×2
Pak3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-ha)]Ka3-2c3Ka3+γw(∑h2-ha)=[20×(2.005+1.1)-10×(3.1-0.7)]××2×+10×2
H4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati
Pak4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-ha)]Ka4-2c4Ka4+γw(∑h3-ha)=[22××(3.1-0.7)]××3×+10×2
Pak4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-ha)]Ka4-2c4Ka4+γw(∑h3-ha)=[22×(2.823+1.9)-10×(5-0.7)]××3×+10×2
第5层土:
5-6m
H5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1)]/γsati
Pak5上=[γsat5H5'-γw(∑h4-ha)]Ka5-2c5Ka5+γw(∑h4-ha)=[22××(5-0.7)]××3×+10×2
Pak5下=[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h4-ha)]Ka5-2c5Ka5+γw(∑h4-ha)=[22×(4.723+1)-10×(6-0.7)]××3×+10×2
(3)水平荷载
临界深度:
Z0=Pak1下h1/(Pak1上+Pak1下×0.7/(2.068+4.106)=0.466m;
第1层土
Eak1ak1下Z0ba×××0.001=0.001kN;
aa1=Z0/3+∑h2=0.466/3+12.3=12.455m;
第2层土
Eak2=h2(Pa2上+Pa2下)ba×(4.109+23.479)×0.001/2=0.018kN;
aa2=h2(2Pa2上+Pa2下)/(3Pa2上+3Pa2下)+∑h3×(2×4.109+23.479)/(3×4.109+3×23.479)+11=11.498m;
第3层土
Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba×(23.479+39.869)×0.001/2=0.035kN;
aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+∑h4×(2×23.479+39.869)/(3×23.479+3×39.869)+9.9=10.403m;
第4层土
Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)ba×(34.151+61.382)×0.001/2=0.091kN;
aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)+∑h5×(2×34.151+61.382)/(3×34.151+3×61.382)+8=8.86m;
第5层土
Eak5=h5(Pa5上+Pa5下)ba/2=1×(61.382+75.714)×0.001/2=0.069kN;
aa5=h5(2Pa5上+Pa5下)/(3Pa5上+3Pa5下)+∑h6=1×(2×61.382+75.714)/(3×61.382+3×75.714)+7=7.483m;
2)被动土压力计算
(1)被动土压力系数
Kp1=tan2(45°+φ1/2)=tan2(45+28/2)=2.77;
Kp2=tan2(45°+φ2/2)=tan2(45+28/2)=2.77;
(2)土压力、地下水产生的水平荷载
H1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/18.5=0m
Ppk1上=γ1H1'Kp1+2c1Kp1×0×2.77+2×3×2
Ppk1下=γ1(h1+H1')Kp1+2c1Kp1×(6.8+0)×2.77+2×3×2
H2'=[∑γ1h1]/γsati
Ppk2上=[γsat2H2'-γw(∑h1-hp)]Kp2+2c2Kp2+γw(∑h1-hp)=[22××(6.8-6.8)]×2.77+2×3×+10×2
Ppk2下=[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-hp)]Kp2+2c2Kp2+γw(∑h1-hp)=[22×(5.718+1.7)-10×(8.5-6.8)]×2.77+2×3×+10×2
3)水平荷载
第1层土
Epk1=bah1(Pp1上+Pp1下××(9.986+358.452)/2=1.253kN;
ap1=h1(2Pp1上+Pp1下)/(3Pp1上+3Pp1下)+∑h2×(2×9.986+358.452)/(3×9.986+3×358.452)+1.7=4.028m;
第2层土
Epk2=bah2(Pp2上+Pp2下××(358.441+431.949)/2=0.672kN;
ap2=h2(2Pp2上+Pp2下)/(3Pp2上+3Pp2下×(2×358.441+431.949)/(3×358.441+3×431.949)=0.824m;
土压力协力:
Epk=ΣEpki=1.253+0.672=1.925kN;
协力作用点:
ap=Σ(apiEpki)/Epk××0.672)/1.925=2.91m;
3)基坑内侧土反力计算
(1)主动土压力系数
Ka1=tan2(45°-φ1/2)=tan2(45-28/2)=0.361;
Ka2=tan2(45°-φ2/2)=tan2(45-28/2)=0.361;
(2)土压力产生的水平荷载
H1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/18.5=0m
Psk1上φ12-φ1+c1)∑h0(1-∑h0/ld)υ/υb+γ1H1'Ka1×282-28+3)×0×(1-0/8.5)××0×0.361=0kN/m2
Psk1下φ12-φ1+c1)∑h1(1-∑h1/ld)υ/υb+γ1(h1+H1')Ka1×282-28+3)××(1-6.8/8.5)××(0+6.8)×2
H2'=[∑γ1h1]/γsati
Psk2上φ22-φ2+c2)∑h1(1-∑h1/ld)υ/υb+[γsat2H2'-γw(∑h1-hp)]Kp2+γw(∑h1-hp×282-28+3)××(1-6.8/8.5)×5/10+[22××(6.8-6.8)]×0.361+10×2
Psk2下φ22-φ2+c2)∑h2(1-∑h2/ld)υ/υb+[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h2-hp)]Kp2+γw(∑h2-hp×282-28+3)××(1-8.5/8.5)×5/10+[22×(5.718+1.7)-10×(8.5-6.8)]×0.361+10×2
(3)水平荷载
第1层土
Psk1=b0h1(Ps1上+Ps1下××(0+135.038)/2=0.459kN;
as1=h1(2Ps1上+Ps1下)/(3Ps1上+3Ps1下)+∑h2×(2×0+135.038)/(3×0+3×135.038)+1.7=3.967m;
第2层土
Psk2=b0h2(Ps2上+Ps2下××(135.036+69.777)/2=0.174kN;
as2=h2(2Ps2上+Ps2下)/(3Ps2上+3Ps2下×(2×135.036+69.777)/(3×135.036+3×69.777)=0.94m;
土压力协力:
Ppk=ΣPpki=0.459+0.174=0.633kN;
协力作用点:
as=Σ(asiPski)/Ppk××0.174)/0.633=3.135m;
Psk≤Ep
知足要求!
稳固性验算
1、嵌固稳固性验算
Epkapl/(Eakaal××≥Ke
知足要求!
2、整体滑动稳固性验算
圆弧滑动条分法表示图
Ksi=∑{cjlj+[(qjbj+ΔGj)cosθj-μjlj]tanφj}/∑(qjbj+ΔGj)sinθ
cj、φj──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°);
bj──第j土条的宽度(m);
θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°);
lj──第j土条的滑弧段长度(m),取lj=bj/cosθj;
qj──作用在第j土条上的附带分布荷载标准值(kPa);
ΔGj──第j土条的自重(kN),按天然重度计算;
uj──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa),采纳落底式截水帷幕时,对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外侧,可取uj=γwhwaj,在基坑内侧,可取uj=γwhwpj;滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土,取uj=0;
γw──地下水重度(kN/m3);
hwaj──基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);
hwpj──基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);
min{Ks1,Ks2,……,Ksi,……}=-0.389 知足要求! 结构计算 1、资料参数 钢桩种类 钢板 钢桩型号 400×170× 钢材的惯性矩I(cm4) 4670 钢材的截面抵挡矩W(cm3) 362 钢材的弹性模量E(N/mm2) 20600 钢材的抗弯强度设计值f(N/mm2) 205 钢材的抗剪强度设计值τ(N/mm2) 125 资料截面塑性发展系数γ 2、支护桩的受力简图 计算简图 弯矩图(kN·m) Mk 剪力争(kN) Vk 3、强度设计值确立 M=γ0γFMk××·m V=γ0γFVk×× 4、资料的强度计算 σmax=M/(γ×106×362×1032≤[f]=205N/mm2 知足要求! H`=(WH2-(H-t)2(W-2t))/(2(WH-(H-t)(W-2t))=(400×1702-(170-15.5)2(400-2×15.5))/(2(400×170-(170-15.5)(400-2×15.5))=125mm S=t(H-H`)2×(170-125)2=31388mm3, τmax×31388×103/(4670×104×2≤[f]=125N/mm2 知足要求! 5.3.5钢板桩施工工艺要求 1、设备选型 为了节俭工期,综合考虑现场的施工场所,桩
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