目 录
一、工程简介...............................................................................................1
1.1 总体概况..........................................................................................1 1.2 总体施工流程..................................................................................1 1.3 施工队伍及工期安排......................................................................1 二、水文地质条件.......................................................................................1 三、用“等值梁法”计算钢板桩的入土深度...........................................2
3.1 绘制土压力分布图..........................................................................2 3.2 计算钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离y..................2 3.3 计算支点反力和最大弯距..............................................................3 3.4 计算钢板长度..................................................................................4 3.5 钢板桩选择......................................................................................4 3.6 支撑选择..........................................................................................5 四、钢板桩围堰稳定性分析与验算...........................................................5
4.1 基坑隆起计算..................................................................................5 4.2 基坑底管涌验算..............................................................................5 4.3 封底砼厚度计算..............................................................................6 五、板桩施工方案.......................................................................................7
5.1 结构形式..........................................................................................7 5.2 施工准备..........................................................................................7 5.3 钢板桩的整理..................................................................................7 5.4 钢板桩的组拼..................................................................................7 5.5 钢板桩的插打..................................................................................8 5.6 填筑围堰..........................................................................................8 5.7 架设支撑..........................................................................................8 5.8 混凝土封底......................................................................................8
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5.9 防渗与堵漏......................................................................................8 5.10 钢板桩拔除....................................................................................9 5.11 河道清理........................................................................................9 六、安全文明环保施工保证措施...............................................................9
6.1 安全施工技术措施..........................................................................9 6.2 文明施工及环保措施....................................................................11
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水中桩平台施工方案（加宽桥Z2#墩）
东涌立交匝道桥加宽段左幅桥Z2＃、Z3＃墩在浅水河道内如图一,基础打入钢板桩围堰，然后在围堰内填土筑岛构筑成工作平台,然后按照陆上桩基的施工准备进行桩基施工。
一、工程简介
1.1 总体概况
2、3墩下部结构类型为J1.5×0.8m墩+2×D1.0m,承台为410×200×150长方形形式。
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1.2 总体施工流程
施工准备→测量定位→导向桩制作→打钢板桩→钢板桩内支撑→排水→堵漏→清淤→封底→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→钢板桩围堰拆除。
1.3 施工队伍及工期安排
针对水上施工的复杂性和工期的紧迫性，我部计划为本工程配备一支人员稳定，水上施工经验丰富的施工队伍，以保证工程质量和工期要求。
我部计划于 年 月 日开工，于 年 月 日完成2＃、3＃两个承台与墩柱的施工。
二、水文地质条件
桩顶高程为-2.4,承台顶高程-0.9,河床高程0.1,常水位置高程1.0，长潮时最高水位在1.6,河堤高程为2.1。
地质情况：以标高0.1m向下描述：1.5m水+6.5m淤泥质亚粘土+9.1m
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亚粘土。
粘聚力C=10.8KPa。 淤泥质亚粘土：比重取1.61t/m3，内摩擦角φ取9.2度，
亚砂：比重取1.98t/m3，内摩擦角φ取12.5度, 粘聚力C=22KPa。
三、用“等值梁法”计算钢板桩的入土深度
3.1 绘制土压力分布图
设置一道支撑，可假定钢板桩下端支撑于钢板桩土压力强度等于零的点，上端支撑与第一道支撑，钢板桩按简支梁计算。
钢板桩的控制标高、土压力及水压力分布图：
桩顶标高+2.1A计算水位+1.6河床+0.1支撑-0.7承台顶标高-0.9BC河床+0.1基坑底标高-2.7yDE淤泥质亚粘土-6.4x亚粘土-15.5桩底标高（待定）F
3.2 计算钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离y
按朗金土压力理论，河床底土压力与水压力分开，河床底水平且有均
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布水荷载模式下进行计算。主动土压力的土取自然状态下的加权平均容重γ=（1×1.5+1.61×6.5+1.98×9.1）/17.1=17.5KN/m，加权平均内摩擦角ψ取（9.2×6.5+12.5×9.1）/15.6=11.1°，被动土压力的土取亚砂土比重取19.8KN /m3，内摩擦角φ取12.5°。因土处于饱和水状态，为简化计算，不考虑土的粘聚力，及土对钢板桩的竖向摩擦力。
B点处水压力强度eBw=γwH=10×2.0=20 KN/m2
主动土压力系数ka=tg（45-φ/2）= tg（45-11.1/2）=0.677 被动土压力系数kp=tg（45+φ/2）= tg（45+12.5/2）=1.552 基坑底处土压力强度eDs=γas*H*ka=17.5×4.3×0.677=50.9 KN/m2 钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离
y=eDs/[γps*kp-ka）]=50.9/(19.8×(1.552-0.677))=2.94≈3m
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3.3 计算支点反力和最大弯距
将AE段梁当作钢板桩的等值梁，按两跨连续梁计算其支点反力和最大弯距。
受力模型图：
27.2027.200.0010.00( 1 )2.502( 2 )5.10350.90
剪力图：
98.8219.161( 1 )2-34.00-58.71( 2 )3
弯距图：
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-28.331( 1 )2( 2 )3100.23103.75
计算结果如下： Rb=98.82+34=132.82KN Re=-58.71KN Mmax=103.75 KN.M
3.4 计算钢板长度
根据Re和墙前被动土压力相等的原理，求x值，确定钢板桩的长度。 Re= γps×（kp-ka）×x
58.71=19.8×（1.552-0.677）× x x=3.39m
入土深度t=1.1×（x+y）=1.1×（3+3.39）=7.03m 桩长L=4.8+7.03=11.83m，拟选用桩长12m的钢板桩。
3.5 钢板桩选择
钢板桩是3号钢允许抗弯应力取[σ容]=180MPa；钢板桩允许抗剪应力取[τ 容]=95Mpa。
断面模量:W=M/[σ]= 103.75*10/(180×1.35)=427(cm)
剪应力τ=1.5Qmax/A=1.5*98.82*10/0.01=14.8 Mpa<[τ 容]=95Mpa 由《桥涵》上册表5-14可查，德国拉森型钢板桩Ⅲ型断面模量为1363 cm，故采用德国拉森Ⅲ型钢板桩远远强度满足要求。
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3.6 支撑选择
横撑选择型钢，间隔采用l=2.7 ｍ，则
内导梁的弯距 M=Rl/8=132.82×2.7/8=121.03 KN.m
W=M/[σ]= 121.03×1000/145=834.7 cm（型钢[σ]=145 MPa） 查手册，型钢采用I36b（W=919 cm）,即选择I36b 支撑反力为：R×l=132.82×2.7=358.61 KN要
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四、钢板桩围堰稳定性分析与验算
4.1 基坑隆起计算
根据地质勘查报告，基坑底部粉质粘土力学性质指标经过加权平均后如下：γ = 17.5KN， c= 17.3KPa
土的浮容重γ'取17.5－10＝7.5KN/m
坑顶荷载q取水压力，q=γw×H =10×4.3=43 KPa 由抗隆起安全系数K=（2×π×c ）/q+γ×h≥1.2
则h≤（2×π×c -1.2q）/1.2γ'h≤ (2πc-1.2q)/(1.2γ') 所以：h≤6.34m。
也就是说围堰的深度不能超过6.34m，否则发生隆起，施工时围堰深度为4.3米,不会发生隆起现象。实际围堰还有采用了20cm 厚混凝土封底，更加得到保证。
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4.2 基坑底管涌验算
不产生管涌的安全条件为: K=γb/j≥1.8 j= i·γw i= h/( h+2·t) 式中 ：
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K——抗基坑底管涌安全系数；
γw——水容重，γw=10 KN/m3；
γb——土的浮容重，γb=17.5-10=7.5KN/m3；
i——水力梯度，i= h/( h+2·t)=0.23； j——最大渗流力（动水压力）； h——水位至坑底的距离，h=4.3m； t——钢板桩的入土深度，t=7.2m； 算得K=3.26, 故不会发生基坑底管涌。
4.3 封底砼厚度计算
封底砼取x米厚，基坑内抽水后水头差为h，由此引起水的渗流，其最短流程为紧靠板桩的h＋2t，故在此流程中，水对土粒渗透的力，其方向应是垂直向上。现近似地以此流程的渗流来检算基坑底的涌砂问题，要求垂直向上的渗透力不超过封底砼的自重，故安全条件如下式：
Ks×i×ρw× g≤ρc×g×h 式中： Ks―i―
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安全系数，取1.05； 水力梯, i= h/( h+2·t)；
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ρw、ρc―
分别为水与砼密度
h——水位至坑底的距离，h=4.3m； t——钢板桩的入土深度，t=7.2m； 则：
1.05×4.3/（4.3+7.2×2）×1.0≤2.0×x 得： x=0.12m，取封底砼厚度 20cm。
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五、板桩施工方案
5.1 结构形式
拟采用钢板桩围堰尺寸为8.1*6m（按每边比承台设计尺寸大2m设计），采用12m的拉森Ⅲ型钢板桩。钢板桩在插打过程中，应严格做好防水密封工作，这对控制工期和降低成本都至关重要。
5.2 施工准备
材料：拉森Ⅲ型钢板桩52.8T、围囹型钢、钢管支撑、钢板以及各种常规损耗材料；
施工机具包括：25T吊车一台、40T振动锤一台，运输车，电气焊机具。 人员：吊车司机1名、振动锤司机1名，电工1名、焊工3名、辅助人员若干;
5.3 钢板桩的整理
在桩基放杆定位后，钢板桩提前进入施工现场。首先对其进行仔细检查，对有明显弯曲破损、锁口不合、锁口有焊瘤等缺陷情况的及时整修。由于围堰所用钢板桩数量较多，种类不一，对于不同种类板桩须分类及确定数量，并提前准备异型板桩，作为两者之间的衔接桩。所有钢板桩必须对其锁口进行检查。
5.4 钢板桩的组拼
本围堰要求对水密封插打，组与组之间用水密封胶进行两通处理也达到水密材的要求。确保承台施工的顺利进行。钢板桩底端打入持力层。
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5.5 钢板桩的插打
内导框（围囹）安装好后，即可插打钢板桩。采取开始一部分逐块插打，后一部分先插合拢后再打的方法，从承台近江心一侧下游开始至上游合拢。插打过程中按“插桩垂直，分散纠偏，有偏即纠，调整合拢”的要点控制。整个插打过程应严格控制板桩的垂直度，尤其是第一块板桩要从两个互相垂直的方向同时控制，确保不偏，插打一块或几块后即与导框进行联系。
5.6 填筑围堰
在钢板插打后，对岛内进行抽水，同时组织人员进行岛内回填粘土，填土高度为河堤高度一致，岛与河堤边中间的空隙同样填筑粘土，保证河堤与岛上连通。从而在平台上进行桩基施工。
5.7 架设支撑
当桩基完成后，采用2[36b槽钢形成口对口组合断面 [] 形式，并用钢板焊接连接的围囹型钢，安装在高程-0.7，开挖过程应及时加支撑防护。支撑为I36b 工字钢，具体支撑形式及计算见总体平面布置图和计算部分。
5.8 混凝土封底
承台土方开挖到设计高度后，在基坑四周设排水沟，在钢板桩的四个角设集水沟用水泵集中排水。然后进行混凝土封底施工。若基坑内水流较大时，则采取水下混凝土灌注的方法进行封底，封底混凝土强度等级采用C20，厚度为0.2m。
5.9 防渗与堵漏
５#墩钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。当锁
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口不紧密漏水时,用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果，抽水时同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。
5.10 钢板桩拔除
当承台施工完毕后，拆除钢板桩与承台侧墙之间的支撑，进行钢板桩的拔除。拔除按与打桩顺序相反的次序进行，拔除采用汽车吊进行，拔出的型钢应及时清除土砂，涂以油脂，拔一根清理一根。变形较大的钢板桩需调直，清理完毕后要及时运出工地，并及时运走，以保证场地的清洁。
5.11 河道清理
钢板桩后，要即时对河道内施工后留下的泥土清理，以免对河道造成影响，保证水道大堤安全渡汛。
六、安全文明环保施工保证措施
6.1 安全施工技术措施
A、机械设备安全措施
（1）、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力,谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
（2）、机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。
（3）、机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时，严格贯彻操作制度，认真行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。
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（4）、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放。 B、水上施工防洪预警措施
（1）、在6～9月汛期期间，随时了解汛期相关信息。
（2）、队部成立了以项目经理为组长的专门的防洪防汛领导小组 确保汛期内人员的安全是防洪防汛领导小组的首要任务，其次要做好施工现场的防洪防汛工作。
在防洪防汛领导小组的领导下，组织一支抢险队伍，每队20～25人。同时组织了电气焊工5名,电工2名，起重工2名，随时待命。
C、高水位期间的施工措施：
当水位处于较高水位，而根据气象资料和水文水情，这时候，通过制定专门的措施，仍可以继续施工。
（1）、一般情况时：
a、密切注意上游天气情况和水文水情；
b、派专人24小时不停的巡视围堰，及时记录水位情况；
c、测定流水速度，定期测定河水的冲刷和观测平台的沉降和偏位情况，将得出的数据与平常水位、平常流速的数据对照，得出结论，对在发生洪水时提供一定的参考。
（2）、当正常施工，在没有气象与水文水情预报时：上游局部小区域突降暴雨，使河水水位突涨接近或超过+1.6m，立即与气象部门与水文部门取得联系，确定水位的涨势和退水的时间，据此作出相应的措施：
a、如果洪水水位达到+1.6m但不会再涨高时，则可根据实际情况考虑等洪水退了再施工；
b、如果洪水水位还会继续涨高，但涨势很小且洪水会很快退去时,则继续施工。
D、水上作业安全措施
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（1）、合理安排作业区域和时间，保证施工人员正常工作。 （2）、作业区域在河道和两侧河岸进行围挡，设置安全警示标语。 （3）、水上施工平台必须有标识和防护栏，夜河道作业区域应布置警示照明灯。
（4） 水上作业人员必须配备救生衣，做到一人一套，安全施工。 （5）、施工现场必须要备有落水救生设施：救生圈2～3 个、救生绳1～2 根。
（6）、与当地医疗保健和消防等部门保持密切联系，做到有备无患。 （7）、现场必须配足足够的消防设备。
6.2 文明施工及环保措施
施工过程中采取完善的环保、水保措施。废水工程垃圾按规定处理、排放，确保因施工生产活动产生的气体排放、地面排水及排污等，不超过发包人要求规定数值，满足国家及工程所在地地方政府主管部门颁布的法律规定的数值。
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钢板桩筑岛 图 一
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钢板桩围 囹I36b支撑承台顶标高0.9米钢板桩顶标高2.1米最高水位标高1.0米围囹支撑承 台承台底标高-2.4米20cmC15混凝土垫层承台外围轮廓线钢板桩底标高-9.9米I36b支撑水中墩钢板桩围堰施工示意图
说明:
1、本图除标高外，其余尺寸以厘米计；
2、由于2＃、3＃两主墩位于水道两侧，分布在岸边，水较浅，采用筑岛围堰进行基础施工。 3、采用拉森钢板桩,然后向围堰内填砂筑岛形成桩基作业平台。
5、插打钢护筒，进行桩基施工，完成1个墩所有桩基后再进行承台开挖施工，此时对围堰内部进行桁架支撑，在承台尺寸外侧设置砂袋挡板防护，进行基坑垂直开挖。
6、利用多台水泵排水，同时人工清理基底，浇注20cm垫层混凝土，然后进行承台钢筋制作、安装、模板施工、混凝土浇注。 7、承台及墩身施工完成后，及时拆除钢板桩围堰，挖除筑岛泥沙，恢复原来河道。
图 二
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