站前工程CGZQSG-6标段
宜宾南广河特大桥
(中心里程D1K153+409) 主桥承台钢板桩围堰施工方案
编 制：
复 核：
审 核：
四川公路桥梁建设集团有限公司 成贵铁路CGZQSG-6标段项目经理部
二〇一四年二月 • 宜宾
目 录
一、工程概况........................................................ 1 二、钢板桩围堰施工方案.............................................. 1
1、工艺流程： ................................................... 1 2、钢板桩施工 ................................................... 1
2.1钢板桩的选用 ............................................. 1 2.2钢板桩理论用量计算： ..................................... 1 2.3 打入..................................................... 2 3、承台钢板桩计算 ............................................... 3
3.1工程概况 ................................................. 3 3.2地质条件 ................................................. 4 3.3工况 ..................................................... 4 3.4计算 ..................................................... 5
三、基坑开挖........................................................ 8
1、挖土、清淤 ................................................... 8 2、混凝土封底浇注 ............................................... 8 3、支立承台模板、绑扎钢筋、浇筑承台砼、及拆模 ................... 8 4、防渗与堵漏 ................................................... 8 四、钢板桩拔除...................................................... 9
1、施工要点 ..................................................... 9 2、拔桩注意事项 ................................................. 9 五、施工队伍人员及工期安排.......................................... 9 六、机械设备与人员进场计划.......................................... 9
2、人员配备 .................................................... 10 七、质量保证措施................................................... 10
1、质量保证措施 ................................................ 10 2、工期保证措施 ................................................ 11 八、安全文明保证措施............................................... 12
1、机械设备安全保证措施 ........................................ 12 2、安全文明施工 ................................................ 12 九、环境保护的主要措施............................................. 12
1、水资源环境保护措施 .......................................... 12 2、生产、生活垃圾的管理 ........................................ 12 3、弃土、取土环境保护措施 ...................................... 13
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南广河特大桥主桥承台钢板桩围堰施工方案
一、工程概况
新建成都至贵铁铁路乐山至贵阳段CGZQSG-6标宜宾南广河特大桥主墩19#和20#墩承台设计尺寸为14.5m×16.9m×4m，19＃承台设计底标高为267.369m，20＃承台设计底标高266.929m，设计施工水位273m，根据地质报告，承台整体处于泥岩加砂岩层中。基于19#和20#墩具体设计和地质情况，我部拟定采取钢板桩围堰的施工方案进行施工。
二、钢板桩围堰施工方案
根据地质勘察资料，钢板桩设计高度12m，设计钢板桩底标高为262.0m，顶标高为274.0m。为加快施工进度，确保在汛期来临前抢出承台，故对19＃和20＃墩两个承台采取同步施工。
1、工艺流程：
施工准备→测量定位→导向桩制作→打钢板桩→钢板桩内支撑→基坑挖掘→封底垫层→模板安装→钢筋绑扎→混凝土浇筑→模板拆除→钢板桩围堰拆除。
2、钢板桩施工 2.1钢板桩的选用
本桥选用日本进口止水钢板桩进行施工，该钢板桩为小锁口，有很好的止水能力，宽40cm，重76.1kg/m，考虑到本工程地质情况的需要，拟采用桩长为12米的钢板桩。首先在板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号、规格、数量的钢板桩。
钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。
桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。
2.2钢板桩理论用量计算：
钢板桩围堰周长计算（2个承台同时进行施工，详见施工方案图）： 单个承台钢板桩周长计算： （17.6+20）×2×2=150.4m
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钢板桩根数计算（角桩采用0.2m×0.2m，共8片，钢板桩宽0.4m）： （150.4+0.4×8）/0.4m=384片 钢板桩重量计算： 384×12×0.0761＝350.7t 2.3 打入
2.3.1 施工放样与定位
（1）由于主墩19#和20#墩采取筑岛形成施工平台后，钢板桩在陆地施工，场地平整后，经过测量放样，将施工区域控制点标明，然后用石灰将钢板桩的整体线路标出。
（2）为确保钢板桩在一条直线上，在转角控制点位置钢管桩作为定位桩，在打桩时作为导向位置及高程控制标志。
2.3.2钢板桩打入总体施工流程
钢板桩从19#、20#墩上游围堰中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，在河下游合龙，最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。每根钢板桩施打完毕后，即与槽钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般为2-3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。
2.3.3钢板桩打入施工工艺
（1）采取50T履带吊停在离打桩点就近的平台，侧向施工，便于测量人员观察。挂上120T振动锤，升高并理顺油管及电缆。
（2）振动锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油同时起锤。
（3）待钢板桩尖离开水面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机并夹紧桩，上升锤与桩至打桩地点。
（4）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。
（5） 试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开
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动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。
（6） 板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。
（7） 松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有钢板桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。
2.4施工注意事项
（1）导向桩打好之后，采用槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以确保打桩的精确度。
（2）线桩插打，钢板桩起吊后利用人工将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。
（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深。 （4）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。 3、承台钢板桩计算 3.1工程概况
基坑开挖深度为6.5m，采用板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为273m。计算时考虑地面超载20kPa。
q=200.5hw=1H=6.5(回填土)2.5(泥岩加砂岩)D=5(泥岩加砂岩)
板桩
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共设2道支撑，见下表。 中心标高（m） 272.5 270.5 刚度（MN/m2） 50 50 预加轴力（kN/m） 3.2地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。施工水位标高为272m。 表1 土层 层底标高(m) 271 263 243 层厚(m) 2 8 20 重度(kN/m3) 17 19 20 () c(kPa) 渗透系数 (m/d) 压缩模量 (MPa) m(kN/m4) 1500 3333.33 5000 kmax(kN/m3) 回填土 泥岩加砂岩 泥岩加砂岩 表2 土层 15 25 30 15 0 0 坑内进行加固，加固土层的计算参数见表2。 层底标高(m) 271 263 243 层厚(m) 2 8 20 重度(kN/m3) 17 19 20 () c(kPa) 渗透系数 (m/d) 压缩模量 (MPa) m(kN/m4) 1500 3333.33 5000 kmax(kN/m3) 回填土 泥岩加砂岩 泥岩加砂岩 15 25 30 15 0 0 3.3工况
工况编号 1 2 3 4 5 工况简图如下：
工况类型 开挖 加撑 开挖 加撑 开挖 深度(m) 1 0.5 3 2.5 6.5 支撑刚度 (MN/m2) 50 50 支撑编号 1 2 预加轴力 (kN/m) 4
0.532.51工况 1工况 2工况 3工况 46.5工况 5
3.4计算
整体稳定验算OXY20(回填土)6.5(泥岩加砂岩)5(泥岩加砂岩)安全系数 K=1.68 ,圆心 O( 2.31 , 0 )
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墙底抗隆起验算20(回填土)16.5(泥岩加砂岩)5(泥岩加砂岩)Prandtl: K=7.52Terzaghi: K=9.18
20(回填土)6.52.5m1(泥岩加砂岩)5(泥岩加砂岩)坑底抗隆起验算 K=2.14
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抗倾覆验算(水土合算)200.5(回填土)16.52.5O(泥岩加砂岩)520.7 7.75 10 1221.1(泥岩加砂岩) Kc=3.38
抗管涌验算:
按砂土，安全系数K=1.691 按粘土，安全系数K=2.621
临时工程安全系数按1.4计算，大于1.4说明满足。
包络图 (水土分算, 矩形荷载) 45.4kN/m 258.4kN/m40024681012深度(m)200-20-40400200024681012深度(m)0-200-400200100024681012深度(m)0-100-200水平位移(mm)Max: 27.1弯矩(kN*m)-95.3 ~ 272.2剪力(kN)-102.4 ~ 189.4
4、围堰支撑
基于本工程施工场地狭小，考虑到南广河地表水和地下水的影响以及周围动
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荷载和主动土压力较大，因此决定在围堰内部采用φ600*8mm钢管桩作为骨架进行支撑，在钢板桩上横向设置I40作为硬撑的支撑面，工字钢与钢板桩焊接牢固，内部支撑共分两层，分别支撑在标高为273m，271m处，以确保钢板桩围堰的稳定性。两端采用双拼I40工字钢做成斜撑，以加强钢板桩整体抗侧向力刚度。
三、基坑开挖
根据工程地质条件，明确承台的深度以及地表水或地下水等因素影响, 承台的开挖采用人工和挖机同步进行。在基坑顶缘四周适当距离设置截水沟，并防止水沟渗水，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性。开挖应经常注意观察坑边缘顶面上有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生，如发现问题可用麻袋装土堆防止坍塌。在开挖过程中，现场技术员根据原地貌标高和图纸算出开挖深度，并进行控制。随着开挖深度加大，普通挖机无法施工的情况下，必须外租长臂挖机进行施工，务必以尽快的速度完成基坑开挖。基坑基本成型后，人工再进行局部修整和整平，并在距封底面高20cm位置采用双拼I40工字钢作为临时支撑将两边钢板桩连在一起，待浇筑完封底砼后进行拆除。
1、挖土、清淤
在挖土、清淤及进行内部支撑的过程中用泥浆泵配合高压射水将围堰内的淤泥清除。清淤时及时测量坑底标高，如达到设计底标高，停止高压射水。如果抽水后发现清淤不到位，用人工清除剩余淤泥。
2、混凝土封底浇注
当挖土清淤达到要求后，在钢板桩周围埋设砂袋，防止流沙上涌，然后立即进行干封底施工。封底砼采用C20，厚度50cm，按干封法完成砼施工，封底砼需掺入早强剂，以尽快提高砼的早期强度，增强抵抗渗水能力。待封底砼达到设计强度的50%后，拆除底层临时支撑，然后割除钢护筒，进行桩头凿除。
3、支立承台模板、绑扎钢筋、浇筑承台砼、及拆模
支立承台模板、绑扎钢筋、浇筑承台砼、及拆模施工方法同一般承台施工方法，这里不进行叙述。
4、防渗与堵漏
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
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的双重效果。
四、钢板桩拔除 1、施工要点
（1）钢板桩拔除采用50T履带吊车配合液压60T振动锤进行施工，拆除前先振打钢板桩，使其与封底砼分开，在将钢板桩拨出。
（2）在墩柱浇筑完成后，进行支撑的切割工作，用吊车配合进行拔桩。 （3）在内支撑全部拆除完成后，进行钢板桩的拔除。在拔桩时，采用振动锤进行拔除，拔一根清理一根。并及时运走，以保证场地的清洁。
2、拔桩注意事项
（1）为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的槽钢逐根割断。 （2）先割除钢板桩的支撑，然后再拔围堰钢板桩。
（3）拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。
（4）将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。 （5）按与打板桩顺序相反的次序拔桩。 五、施工队伍人员及工期安排
针对承台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，专业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2014年3月1日开工，于2014年5月31日前完成主墩两个承台施工。
六、机械设备与人员进场计划 1、机械设备配置 序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 挖 机 长臂挖机 25T吊车 50T履带吊车 钢板桩 插入式振动棒 9
规格型号 日本拉森Ⅳ 数 量 2台 1台 1台 1台 350.7t 10台
7 8 9 10 10 11 12
2、人员配备 序号 1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 钢筋切断机 钢筋弯曲机 钢筋调直机 全站仪 水准仪 柴油机发电机 潜水泵 QJ40 GC40 QT4-8 索佳 250KW 1台 1台 1台 1台 2台 1台 4台 姓 名 常 浩 刘大成 陈显福 曹国强 谭 宜 何桐胜 谢文明 张国强 吴 科 刘映华 张可均 岗 位 项目经理 项目副经理 总工程师 施工负责 预 算 员 测量试验负责 施工员 安全员 材料负责 资料员 电 工 职 称 高级工程师 高级工程师 工程师 工程师 工程师 工程师 工程师 工程师 七、质量保证措施 1、质量保证措施
建立健全质量安全管理网络，分工明确，责任到人，及时发现和清除各种质量安全隐患，防患于未然。
（1）以项目经理为质量第一负责人，任命1至2名合适的有资格人员负责质量管理方面的工作，并保持与设计施工等各方面有效协调。
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（2）各种原材料，半成品严格按质量要求进行采购。钢板桩送到现场后，应及时检查、分类、编号，钢板桩锁口应以一块长1.5～2.0m标准钢板桩进行滑动检查，凡锁口不合应进行修正合格后方能使用。
（3） 钢板桩质量要求 a、桩的垂直度控制在1%以内； b、桩底高程误差控制在10cm左右； c、沉桩要连续，不允许出现不连锁现象； d、桩的平面位移控制在15cm以内。
（4）在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。
（5）钢板桩围堰在使用过程中，防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管，到围堰内抽水时，再予封闭，在围堰内抽水时，钢板桩锁口漏水，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝，撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒，同时当围堰内抽水至各层支撑导梁处，逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧，使导梁受力均匀。
2、工期保证措施
（1）、分部立即开展工作，调遣具有丰富同类工程施工经验和责任心强的施工队伍上场。
（2）、实行项目法施工管理方式，做到统一组织、统一管理、统一计划协调、统一物资供应、统一资金收付。各施工队伍在项目经理部的统一领导下，互相协作配合共同完成所承担的施工任务。
（3）、发挥整体优势，对施工队伍实行动态管理，合理组合。
（4）、加强现场的思想政治工作，抓住时机，开展以比质量、比安全、比进度、比效益的劳动竞赛，使每一位参加施工的职工都充满责任感、荣誉感和紧迫感，发挥出最大的积极性。
（5）、正确处理好与当地政府及兄弟单位的关系，取得各方面的支持与配
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合，为施工生产创造一个良好的外部环境。
八、安全文明保证措施 1、机械设备安全保证措施
（1）、机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。
（2）、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。
（3）、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。
（4）、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，认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。 （5）、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放。
2、安全文明施工
（1）、进入现场施工人员必须佩戴安全帽，讲究文明用语，杜绝打架斗殴，酗酒等不文明行为。
（2）、泥浆与运土车出场，轮胎要清洗干净。 （3）、注意工地防火，现场要摆放防火器材。
九、环境保护的主要措施
1、水资源环境保护措施
（1）、 靠近生活水源的施工，用沟壕或堤坝同生活水源隔开，避免污染生活源。
（2）、 清洗机械、施工设备的废水严禁直接排入江河，禁止机械在运转中产生油污未经处理就直接排放，或禁止维修机械时油水直接排放入江河。
（3）、 施工产生的废浆要用专用汽车拉运至监理工程师指定的地点倾倒，并设渗坑进行处理，不得排放到河流、水沟、灌溉系统里，以免造成河流和水源污染。
2、生产、生活垃圾的管理
（1）、 施工营地和施工现场的生活垃圾，集中堆放。
（2）、 施工和生活中的废弃物经当地环保部门同意后，运至指定地点。工
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地设置厕所，派专人清理打扫，并定期对周围喷药消毒，以防蛀蝇滋生，病毒增生。
（3）、 报废材料立即运出现场，并进行掩埋等处理。对于施工中废弃的零碎配件、边角料、水泥袋、包装箱等，及时清理并搞好现场卫生，以保护自然环境景观不受破坏。
（4）、 弃土不得随意堆放，须运至指定弃土场。 3、弃土、取土环境保护措施
（1）、 弃土堆本着少占耕地的原则，按设计位置进行弃土；
（2）、 在设计指定的弃土位置弃土前，必须先行按设计施做防护和防排水设施；
（3）、 弃土堆放时整齐、美观、稳定，并有较规则的形状且不得对周围的建筑物或其他设施产生干扰和损坏，同时不得干扰正常社会车辆的行使。
（4）、 当弃碴完成后，按设计要求进行复耕，达到业主和监理工程师要求为止。
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