钢板桩防护.docx
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钢板桩防护.docx
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钢板桩防护
XXX大桥2#墩承台基坑钢板桩防护方案
1、工程概况
新建XX至XX客运专线XXX大桥X#墩临近响高公路,开挖时,需垂直开挖,为保证开挖安全及正常进行,需对基坑边坡进行防防。
2、道路立交、管线情况
道路立交一览表
序号
交叉中心里程
道路名称及形式
净宽及净高
斜交角度
跨越方式
限高架
施工防护及改移
1
DK41+633.75
XX公路(沥青路)
12×5.0
120°12′05″
32m
钢板桩防护
3、防护方案
X#墩承台基坑边坡防护采用V型拉森钢板桩对边坡进行防护,承台基坑按照矩形布置进行开挖,2#墩四周采用拉森钢板桩进行防护。
采用钢板桩进行承台基坑边坡的防护,桩身外缘距承台净距1.5m。
2#墩开挖深度5.1m,地面超载取40kPa,基坑安全等级系数1.1,具体设计防护参数如下。
(1)钢板桩
钢板桩采用拉森V型,长度12m,基坑开挖深度为5.1m左右,钢板桩基底入土深度为5.0m左右,每延米板桩截面面积303.00cm2,每延米板桩壁惯性矩54000.00cm4,每延米板桩抗弯模量3000.00cm3。
2#墩承台尺寸为10.4×4.8m,钢围堰尺寸为13.4×7.8m,钢板桩宽度为0.4m,钢板桩数量为110根。
(2)围檩
围檩采用双抱工字钢,型号36a,高度×脚宽×腰厚为(360mm×136mm×10.0mm),位于地面往下约1m位置处。
4、施工工艺
采用钢板桩施工工艺。
施工时采用50T汽车吊配合DZ90型振动锤将钢板桩振动打入至设计深度。
钢板桩采用自购和租赁两种形式进行准备,材料准备充足后运至施工现场。
检查机械设备的运行情况,吊车的各种管路及制动是否有效,吊车钢丝绳有无断丝、折断情况,检查振动锤的各种油路、夹具及液压控制系统工作性能完好,保证能随时进行施工。
施打钢板桩时,先用钢丝绳和吊车小勾将钢板桩顶部拴牢固定,用振动锤液压夹具夹紧型钢后将吊车小勾放松20cm,以保证振动锤能正常施工。
钢板桩起吊时下端用绳索拉紧,并徐徐吊起,避免钢板桩甩动发生撞击事故。
钢板桩施工完成后,进行承台及墩柱施工,承台施工完毕后进行基坑回填,回填完毕,将钢板桩拔出。
钢板桩施工一般采用单根插打法。
该法施工速度快,导向架高度相对较低,位于斜坡上的钢板桩需采用二次打桩,必要时采用氧割切断钢板桩。
为防止钢板桩倾斜,在一根桩打入后,应与前一根焊牢,它可避免先打入的钢板桩被后打的桩带入土中。
打桩前需对钢板桩逐根检查,对锈蚀、变形的应及时调整,以减小钢板桩锁口阻力。
在软土中打桩时,由于锁口处阻力大于钢板桩周围的土体阻力,使钢板桩向前进方向倾斜,当钢板桩发生倾斜时须及时调整,或采用特制的异型钢板桩纠偏。
钢板桩施工程序为开挖施工平台,安装施工导向架沿导向架插打钢板桩,拆除施工导向架至另一工作面。
导向架型式的选择,钢板桩的安装和插打均采用导向架。
施工导向架安装完毕后,便可进行钢板桩的拼装工作,采用起重机吊起振动锤连续作业。
钢板桩预先用平板车运到现场,堆放于临时堆场。
按槽型钢板桩的套接顺序逐一插打入地基,形成完整的钢板桩防渗墙。
5、基坑防护图及计算书
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑防护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
一级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.100
基坑深度H(m)
5.100
嵌固深度(m)
6.500
墙顶标高(m)
0.000
连续墙类型
钢板桩
├每延米板桩截面面积A(cm2)
303.00
├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)
54000.00
└每延米板桩抗弯模量W(cm3)
3000.00
有无冠梁
无
放坡级数
0
超载个数
1
----------------------------------------------------------------------
[超载信息]
----------------------------------------------------------------------
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1
40.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[土层信息]
----------------------------------------------------------------------
土层数
2
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
5.300
外侧水位深度(m)
3.000
内侧水位是否随开挖过程变化
否
弹性法计算方法
m法
----------------------------------------------------------------------
[土层参数]
----------------------------------------------------------------------
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(m)
(kN/m3)
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
素填土
7.00
18.0
8.0
15.00
15.00
2
砾砂
5.00
18.0
8.0
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算m值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
(MN/m4)
(kPa)
1
120.0
10.00
10.00
分算
10.00
---
2
150.0
10.00
10.00
分算
10.00
---
----------------------------------------------------------------------
[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
1
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(m)
(m)
(°)
(m)
长度(m)
1
内撑
2.5000
1.000
---
---
---
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
抗拉力
道号
(kN)
(MN/m)
直径(mm)
号
(kN)
1
0.00
30.00
---
2~
---
----------------------------------------------------------------------
[土压力模型及系数调整]
----------------------------------------------------------------------
___弹性法土压力模型:
__经典法土压力模型:
___
___
层号
土类名称
水土
水压力
主动土压力
被动土压力
被动土压力
调整系数
调整系数
调整系数
最大值(kPa)
1
素填土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
砾砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
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:
1.00m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=1.092
圆弧半径(m)R=12.802
圆心坐标X(m)X=-1.356
圆心坐标Y(m)Y=6.181
----------------------------------------------------------------------
[抗倾覆稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
_
_Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩,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——主动土压力对桩底的弯矩;
_注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
_序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)
_1_内撑_400.000_---
_
_Ks=1.626>=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
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=1.497>=1.1,满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks>=1.15~1.25),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
_
_
_
_
_
_
_Ks=1.652>=1.15,满足规范要求。
[隆起量的计算]
注意:
按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
_
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=64(mm)
----------------------------------------------------------------------
[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=5.848>=1.5,满足规范要求。
6、进场人员及机械设备
6.1劳动力安排
劳动力计划表
序号
工序(工种)
人数
1
电工、焊工
5
2
吊车、装载机、自卸汽车
10
3
杂工
10
6.2、机械设备配置
主要施工机械设备计划表
序号
机械名称
单位
数量
1
抽水机
台
4
2
发电机
台
2
3
挖掘机
台
1
4
电焊机
台
5
5
吊车
台
2
6
装载机
台
1
7
振动锤
个
2
7、安全保证措施
7.1、一般措施
1、基坑防护措施
基坑开挖完成后,距边缘1m范围内严禁堆土,在基坑四周外扩1.5m安设钢管护栏,以防过往机械及车辆产生动载干扰,并设醒目安全警示牌。
钢板桩围堰上层支撑体系连接完成后,应设专人检查支撑及连接质量,检查合格后方可继续开挖。
2、钢板桩的拆除
拆除横撑,然后进行支撑边梁,回填承台基坑,拆除全部支撑体系,墩身施工完后,拔除钢板桩。
钢板桩拆除时安排专人负责,拆除后的钢板桩堆放整齐。
3、钢板桩变形观测
开挖过程中对钢板桩围堰随时进行变形观测,若变形值不大于3cm且变形趋于稳定,则视为支撑体系稳定。
若变形值大于3cm且变形值不断增长,及时在围堰中部1~4号点对称增设φ500钢管顶撑加固,确保支撑体系稳定。
4、施工机械安全措施
特殊工种需通过安全技术培训,经考试取得合格证后,方可上岗工作。
其他人员也进行安全培训和考核。
各种机械操作人员和车辆取得操作合格证,不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作,对机械操作人员要建立档案,专人管理。
操作人员按照机械说明规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。
保持机械操作室整洁,不能存放易燃易爆物品。
不酒后操作机械,机械不带病运转、超负荷运转。
5、现场施工安全措施
所有操作人员必须配戴安全帽,无安全帽者不得进入施工现场。
凡进入现场的人员,均要服从值班员指挥,遵守各项安全生产管理制度,正确使用个人防护用品。
禁止穿拖鞋、高跟鞋或光脚进入施工现场。
施工现场吊装安全工作,按照吊装安全技术规程要求操作,雨天和六级及以上大风时严禁吊装作业。
高空作业要系好安全带,安全带系在不会滑出的主体结构上。
不能上下抛掷工具、材料;不能将工具、材料放置在横担上或其它不易放稳的物体上。
(1)为保证施工中的行车、人身安全及设备安全,防止事故发生,工程开工前认真组织作业人员学习,严格执行有关安全生产规定,自觉遵守劳动纪律及作业纪律和安全操作规程。
(2)对参加施工人员进行安全教育。
(3)现场施工人员按规定佩带各种安全防护用品,如安全绳、安全帽、等,不适作业人员严禁作业。
(4)遇雷雨、大雾等恶劣气候时,停止作业。
(5)设专人在便道边进行指挥,施工人员、车辆、机械等从便道路过时进行指挥协调。
7.2、施工用电安全制度
(1)施工用电必须符合部颁标准和当地供电局的有关安全运行规程,严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的规定执行。
施工用电设施设专人管理,并经培训合格持证上岗。
(2)电缆线路采用“三相五线”接线方式,电气设备和电气线路必须绝缘良好。
使用自备电源或与外电线路共用同一供电系统时,电气设备根据当地要求作保护接零或作保护接地,不得一部分设备作保护接零,另一部分设备作保护接地。
移动的电气设备的供电线,使用橡胶套电缆。
手持电动工具和单机回路的照明开关箱内必须装设漏电保护器,照明灯具的金属壳必须做接零保护。
(3)各种型号的电动设备按使用说明书的规定接地或接零。
传动部位按设计要求安装防护装置。
维修、组装和拆卸电动设备时,断电挂牌,防止其他人私接电动开关发生伤亡事故。
用电设备实行一机一闸一漏(漏电保护器)一箱。
不得用一个开关直接控制二台及以上的用电设备。
(4)现场的配电箱要坚固、完整、严密,有门、有锁、有防雨装置,同一配电箱超过3个开关时,设总开关。
熔丝及热元件,按技术规定严格选用,严禁用铁丝、铝丝、铜丝等非专用熔丝代替。
室内配电盘、配电柜有绝缘垫,并安装漏电保护装置。
(5)变压器设接地保护装置,其接地电阻不大于4Ω,变压器设护栏,设门加锁,专人负责,近旁悬挂“高压危险、请勿靠近”的警示牌。
(6)移动式发电机在施工中使用频繁,项目部派有专人负责操作、维护、保养。
施工现场用电设施满足安全要求,现场移动式电器设备使用橡皮绝缘电缆,横过通道穿管埋地敷设。
配电箱、开关箱使用BD型标准电箱,电箱内开关电器完整无损,接线正确,电箱内设置漏电保护器,选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。
配电箱设总熔丝、分开关,动力和照明分别设置。
金属外壳电箱作接地或接零保护。
开关箱与用电设备实行一机一闸保险。
同一移动开关箱不能有380V和220V两种电压等级。
架空线设在专用电杆(水泥杆、木杆)上,不能架设在树或脚手架上,架空线装设横担和绝缘子。
架空线离地4m以上,机动车道为6m以上。
对高压线路、变压器要按规程安置,设立明显的标志牌。
所有电气设备按规定安装漏电保护装置,并有良好的接地保护措施。
接地采用角钢、圆钢或钢管,其截面不小于48mm2,一组二根接地之间间距不小于2.5m,接地电阻符合规定,电杆转角杆,终端杆及总箱,分配电箱有重复接地。
各种机电设备检修、维护时断电、停运转;若试运转,须有针对性保护措施。
不能将电线拴在铁扒钉、钢筋或其它导电金属物上,电线用绝缘子固定,配电导线保证与邻近线路或设施的安全间距。
7.3、起重作业安全制度
建立起重作业安全制度,防止起重作业安全事故的发生。
(1)起重作业地点须有足够的照明设备和畅通的通道。
(2)吊装作业前,检查起吊设备是否完好,螺栓紧固情况,确定吊车停放位置,掌握起重臂的高度长度,避免磕碰其他物品。
(3)起吊物体必须绑牢,吊挂部位须保证物件重心平稳,起吊砼、钢支柱及硬横梁等长大笨重物件时,必须吊在指定的起吊点上,并设溜绳。
严禁外力碰撞。
(4)起吊、装卸、搬运工作必须由有经验的人统一指挥,有明确的信号和分工,并应有具体的安全措施。
(5)在起吊,牵引过程中,受力钢丝绳的周围、上下方、内角侧和起吊物的下面,严禁有人逗留和通过。
(6)起重臂下严禁站人。
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