目录
一、编制依据与编制范围 ............................................................................................................................. 2
1. 编制依据 ............................................................................................................................................ 2 2. 编制范围 ............................................................................................................................................ 2 二、工程概况 ................................................................................................................................................. 2
1. 工程建设相关方 ................................................................................................................................ 2 2. 工程设计简介 .................................................................................................................................... 3 3. 工程地形地貌、水文、气候 ............................................................................................................ 4 4. 现场施工条件 .................................................................................................................................. 10 三、施工安排 ............................................................................................................................................... 12
1. 管理机构配置 .................................................................................................................................. 12 2. 施工力量配置 .................................................................................................................................. 12 四、施工进度计划 ....................................................................................................................................... 13
1. 5#墩承台施工计划安排 ................................................................................................................... 13 2. 6#墩承台施工计划安排 ................................................................................................................... 13 五、施工准备与资源配置计划 ................................................................................................................... 13
1. 施工准备 .......................................................................................................................................... 14 2. 机械设备配置 .................................................................................................................................. 14 3. 物资配备 .......................................................................................................................................... 15 六、施工方法及工艺要求 ........................................................................................................................... 15
1. 总体方案设计 .................................................................................................................................. 15 2. 各工序施工工艺要求 ...................................................................................................................... 26 七、主要施工管理计划 ............................................................................................................................... 39
1. 进度管理计划 .................................................................................................................................. 39 2. 质量管理计划 .................................................................................................................................. 40 3. 安全管理计划 .................................................................................................................................. 43 4. 环境管理计划 .................................................................................................................................. 57 八、计算书 ................................................................................................................................................... 57
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顺安河特大桥主墩基坑支护专项施工方案
一、编制依据与编制范围 1. 编制依据
(1) 《建筑施工组织设计规范》GB/T 50502-2009 (2) 《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 (3) 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011 (4) 《热轧U型钢板桩》GB/T 20933-2007 (5) 《钢结构设计规范》GB50017—2003
(6) 《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010 (7) 《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004 (8) 《焊接接头冲击试验方法》GB/T2650-2008 (9) 《焊接接头拉伸试验方法》GB/T2651-2008 (10) 《焊接接头弯曲试验方法》GB/T2653-2008 (11) 《混凝土外加剂均质性试验方法》GB/T8077-2000 (12) 顺安河特大桥施工图设计图纸 2013年3月15日下发
(13) 《铜陵市朱家咀至永丰公路工程地质勘查报告》 安徽省交通规划设计研究院
2013年3月15日下发
(14) 《铜陵市朱家咀至永丰公路工程第二合同段施工组织设计》 2013年5月10日
批准 2. 编制范围
本方案编制内容包括:顺安河特大桥主墩基坑支护方案、主墩承台施工方案 二、工程概况 1. 工程建设相关方
项 目 名 称:铜陵市朱家咀至永丰公路工程第二合同段 建 设 单 位:铜陵市交通运输局
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监 理 单 位:江苏宏程交通工程监理咨询有限公司 跟踪审计单位:安徽天启工程咨询有限公司 施 工 单 位:中国建筑第八工程局有限公司 2. 工程设计简介
顺安河大桥于铜陵县西联乡钟仓村团进9队渡口下游约90m附近跨越顺安河航道,下距顺安河入江口约5.3km。桥梁起讫桩号为K10+629~K11+997,桥梁全长1368m,主桥长282m,桥梁跨径布置为:3.0(桥台)+4×30+(76+130+76)+32×30+3.0(桥台)=1368米。主桥主墩采用钢筋砼花瓶形墩,过渡墩为钢筋砼双柱式桥墩,基础均为钻孔灌注桩群桩基础;主桥桥墩采用实体墩,低桩整体式承台,承台尺寸29.55m×18.30m×5m,钻孔灌注桩基础,主墩承台埋入规划河床地面线下。主墩基础采用24根Ф2m的钻孔灌注桩群桩基础。承台采用C30混凝土,桩基采用C30水下混凝土。
图2-1 主墩立面图
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图2-2 主墩平面图
主墩承台砼浇筑时,采用降温管进行降温、散热,避免大体积砼浇筑时收缩应力产生裂缝;桩基与承台相连接部分和施工缝处的砼须凿毛并清除干净。 3. 工程水文、气候、地质 3.1 水文、气候
顺安河位于铜陵县境内,为长江南岸一级支流,自南向北注入长江,全长38.7km,流域面积460km2。该河发源于青阳、铜陵两县交界的天门山北麓,由南向北,经董店、朱村、顺安镇等地,出山丘区,入圩畈区。东侧有支流顺安河东一支汊在钱村汇入,钱村以下北流,西侧有钟仓河于钟仓闸处汇入,再北流至和平乡北埂王入长江。顺安河下段是铜陵县西联圩与东联圩的界河,河口未建闸控制,为通江内河。桥位处河道微弯(弯曲半径约840m),上下游河道均较顺直。河道右侧河堤堤顶高程15.0左右,左侧滩地较宽阔,滩地高程在5~12.5m,河槽明显,河床底高程在-0.3~3.7m,中洪水期滩地淹没,水面宽度达到100m以上,枯水期,河水归槽,水面宽度仅40m左右。规划三级航道通航净空为110m×10m,基中上下顶框净空分别为96m和110m,设计最高通航水位为12.65m,规划河床地面宽度60m,两侧1:4放坡,形成航道规划断面线,桥梁承台标高
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须低于航道规划断面线。
通过勘察发现,地下水位埋深为0.95~6.30米。地下水活动主要受大气降水和河水补给、蒸发排泄的影响,在大的河流附近则受河水的排泄、补给控制。地下水年变化幅度在2~3m之间,地下水的埋深对松散土层的含水量有较大影响,进而影响土的物理力学指标。根据区域水文地质资料可知,地下水对混凝土无腐蚀性。
铜陵市地处长江中下游平原,属北亚热带湿润季风气候,四季分明,温暖湿润,多年平均降水量1376mm,常年主导风向,冬季多偏北风,夏季多偏南风,春秋两季多偏东风,历年最大风速24m/s,多年平均风速2.8m/s。
本地区降水的年际变化和年内分配很不均匀,据铜陵气象站建站以来资料统计,以1983年为最大,年雨量2573.7mm,1978年年雨量最小,仅为768.5mm,年最大降水量是最小降水量的2.8倍。该地区全年降水主要集中在汛期5~9月,为802mm,约占全年的58.3%。降水时空分布也极不均匀,1969年大通水文实测最大24h降水量174.2mm。多年平均蒸发量1517mm;多年平均气温16.2℃,极端最高气温为1959年的40.2℃,最低气温为1969年的-11.9℃,全年≥10℃积温为5792.2℃;年平均相对湿度78%;无霜期247d;年平均日照时数2050h;土壤冻结深度40cm。
图2-3 现状图片
3.2 地质情况
顺安河特大桥区域大地构造单元属扬子准地台(Ⅲ)下扬子台坳(Ⅲ2)沿江拱断
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褶带(Ⅲ22)安庆凹断褶束(Ⅲ22-2)。地层区划属扬子地层区下扬子地层分区芜湖-安庆地层小区。所经区域无活动断裂经过,区域构造稳定性较好。区域地表为第四系覆盖,为全新统长江冲积层,总厚度50~70m。该层上部25~35m为淤泥质粘土,夹粉砂凸镜体,中部为含砾中细砂,砾径一般小于2cm,含量10~20%,厚5~25m,下部为砾砂,粒径一般1~3cm,含量25~50%,厚10~25m。特殊类土主要有软土,工程地质条件差。
顺安河大桥桥位区地貌单元为长江冲积平原,微地貌为河漫谈、阶地,地面标高在7.0m~20.0m之间。地质勘探揭露土层均为第四系全新统冲积层(Q4al)。地面以下5.0m范围内为粉质粘土,可塑,含铁锰结核和钙质结核,表层土体结构松散,含少量粒径2~3cm砾石。5m以下至60m范围内为圆砾土,中密~密实,呈次圆状,空隙主要有砂和细粒土充填,局部夹砂砾薄层,顶部夹卵石土薄层。桥位区附近无活动断裂过,区域构造稳定性较好。5#墩、6#墩地质情况分别对应ZK-4、ZK-5。 3.2.1 5#墩(ZK-4):
1粉质粘土:1.0m以上褐红色,1.0m一下灰褐色,可塑~硬塑,含铁锰结核和钙○
质结核,表层土结构松散,含少量2~3cm砾石。分层厚度5.0m,层底高程5.5m。承载力容许值240kpa。
2圆砾土:青灰色,灰白色,湿,中密~密实,呈次圆状,粒径0.2cm~2.0cm,○
含量为0 ~45%,2cm~6cm,含量为3~30%,最大粒径可达8.0cm,空隙主要有砂和细粒土充填,局部夹砂砾薄层,顶部夹卵石薄层,8.2m~9.7m,夹中砂薄层。分层厚度55.6m,层底高程-50.1m。承载力容许值500kpa。 3.2.2 6#墩(ZK-5):
1粉质粘土:灰褐色,可塑,表层0.3m为种植土,夹植物根系。分层厚度1.6m,○
层底高程6.0m。承载力容许值120kpa。
2软土:灰色,灰褐色,软塑~流塑,局部可塑,主要由粉质粘土,淤泥质土和○
粉土组成,含腐殖质。分层厚度12.1m,层底高程-6.1m。承载力容许值70kpa。
3粉土:灰褐色,湿,中密~密实,局部夹粉质粘土薄层。分层厚度4.7m,层底○
高程-10.8m。承载力容许值100kpa。
4圆砾土:灰褐色,灰黄色,磨圆度较好,呈次圆状,粒径0.2cm~2.0cm,含量○
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为5~50%,2.0cm~6.0cm含量为5~25%,空隙主要有砂和细粒土充填。分层厚度为12.0m,层底高程为-22.8m。承载力容许值300kpa。
5圆砾土:灰褐色,灰黄色,磨圆度较好,呈次圆状,粒径0.2cm~2.0cm,含量○
为5~50%,2.0cm~6.0cm含量为5~25%,空隙主要有砂和细粒土充填。分层厚度为26.3m,层底高程为-49.1m。承载力容许值450kpa。
5#墩地质采用ZK-4地质情况参数,6#墩地质采用ZK-5地质情况参数。
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孔号及土号 试样深度 天然含水率 土粒天然孔湿密度 干密度 比重 隙比 饱和度 液限 Sr 塑限 塑性指数 液性指数 ω m % 24.8 22.8 ρ g/cm3 2.02 1.94 ρd g/cm3 1.62 1.58 Gs e ωl % 39.4 32.5 ωp % 22.5 19.3 Ip 16.9 13.2 IL 0.14 0.27 土质 压缩试验 压缩系压缩模量 数 快剪试验 粘聚内摩力 擦角 Cq kPa φq a0.1-0.2 1/MPa Es0.1-0.2 MPa 8.40 5.91 2.72 2.71 0.680 0.715 % 99.1 86.4 ° ZK-4-1 ZK-4-2 ZK-4-3 ZK-4-4 ZK-4-5 ZK-4-6 ZK-4-7 ZK-4-8 ZK-4-9 1.50-1.70 3.30-3.50 5.00-5.20 6.50-6.70 8.00-8.20 9.70-9.90 11.00-11.20 12.80-13.00 14.50-14.70 ZK-4-10 16.00-16.70 ZK-4-11 17.80-18.00 ZK-4-12 19.50-19.70 粉质粘土 粉质粘土 圆砾土 卵石土 卵石土 中砂 圆砾土 圆砾土 卵石土 砾砂 圆砾土 圆砾土 0.20 0.29 8
孔号及土号 试样深度 天然含水率 土粒天然孔湿密度 干密度 比重 隙比 饱和度 液限 Sr 塑限 塑性指数 液性指数 压缩试验 土质 压缩系数 压缩模量 Es0.1-0.2 MPa 快剪试验 粘聚力 Cq kPa 内摩擦角 φq ω m % ρ g/cm3 ρd g/cm3 Gs e ZK-4-12 19.50-19.70 ZK-5-1 ZK-5-2 ZK-5-3 ZK-5-4 ZK-5-5 ZK-5-6 ZK-5-7 ZK-5-8 ZK-5-9 1.60-1.80 3.20-3.40 4.80-5.00 6.50-6.70 8.30-8.50 9.80-10.00 11.80-12.00 32.2 36.3 42.6 53.8 68.9 37.0 34.3 1.91 1.80 1.54 1.72 1.62 1.86 1.83 1.97 2.07 1.90 1.44 1.32 1.08 1.12 0.96 1.36 1.36 1.54 1.66 1.47 2.71 2.71 2.71 2.70 2.72 2.70 2.70 2.71 2.70 2.70 0.876 1.052 1.509 1.414 1.836 0.989 0.981 0.765 0.624 0.842 % 99.6 93.5 76.5 100.0 100.0 100.0 94.4 100.0 100.0 95.0 ωl % 33.6 38.8 44.4 40.3 53.2 37.6 36.0 34.5 26.0 33.4 ωp % 23.2 27.4 32.0 31.0 36.4 29.0 27.9 21.5 18.6 24.0 Ip 10.4 11.4 12.4 9.3 16.8 8.6 8.1 13.0 7.4 9.4 IL 0.87 0.78 0.85 2.45 1.93 0.93 0.79 0.52 0.80 0.60 a0.1-0.2 1/MPa 圆砾土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 淤泥质粉土 淤泥 粉土 粉土 粉质粘土 粉土 粉土 0.48 0.44 0.79 0.71 1.60 0.43 0.42 0.46 0.23 0.44 3.91 4.66 3.18 3.40 1.77 4.63 4.72 3.84 7.06 4.19 5.0 3.0 3.0 7.0 10.0 6.0 4.0 6.0 2.0 ° 7.9 9.0 15.4 6.3 6.3 10.5 13.6 19.4 18.0 13.70-13.90 28.3 15.60-15.80 24.5 29.6 ZK-5-10 17.50-17.70 ZK-5-11 19.30-19.50 表2-1地质情况参数一览表 9
4. 现场施工条件 4.1施工便道
顺安河不搭设施工便桥,顺安河西岸经一标施工便道进入5#墩施工现场,顺安河东岸经本标段施工便道进入6#墩施工现场;施工便道修筑宽度6m,先清除原地表耕植土及垃圾,平整碾压后,铺设50cm厚矿渣,再利用压路机碾压密实,保证重载车辆通行;其中进入6#墩施工现场便道,需跨过顺安河东侧大堤,在大堤内侧修筑2条马道,外侧修筑1条马道,马道下部填筑素土,平整碾压,再铺设50cm厚矿渣,碾压密实。 4.2临时用电、用水
现场施工用电采用网电(5#墩、6#墩各配置1台150kw备用发电机),在红线外4#墩、7#墩附近各架设一台400kw变压器,采用150平方电缆通至施工现场,其中电缆在穿过顺安河东侧大堤时,采用穿钢管埋地的方式,以保证堤顶道路的正常通行。施工现场不设置生活区,施工用水采用顺安河河水。 4.3钢筋加工场
在5#墩、6#墩施工现场各布设钢筋加工场一座,5#墩钢筋加工场位于4#墩与5#墩路线右侧30米处,面积50×30=1500m2,采用15cm厚C20混凝土硬化,供桥梁桩基及下部结构、上部结构使用;6#墩钢筋加工场设置在6#墩右侧35米处,面积60×25=1500m2,铺设20cm厚碎石,15cm厚C20混凝土硬化,本钢筋加工场由于设置在河堤内,汛期来临之后,需拆除,现只供桩基、承台施工时使用。
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施工便道顺#主墩承台#主墩承台安河长臂挖掘机施工坡道施工坡道施工便道图2-5 现场平面布置示意图 11
三、施工安排
1. 管理机构配置
顺安河特大桥主墩施工是顺安河特大桥施工的重点、难点,为优质、高效地在汛期来临之前完成顺安河特大桥主墩承台施工任务,由项目经理总负责,集中施工管理经验丰富的人员进行现场管理,管理人员配置共计17人。
管理人员配备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 职务 总负责 现场负责人 技术负责人 质量负责人 安全负责人 测量负责人 试验负责人 施工员 试验员 测量员 安全员 合计 姓名 张立强 陈 诚 张 波 冯德刚 顾永军 杜宗杰 张 竞 陈 建、陈 猛、崔志强 李 强、刘 骙、宫 伟 卞朋燕、黄文君 王德林 数量 1 1 1 1 1 1 1 3 3 2 2 17 进场时间 已进场 已进场 已进场 已进场 已进场 已进场 已进场 已进场 已进场 已进场 已进场 备注 2. 施工力量配置
表3-1 管理人员配备表 项目部将成立钢板桩、承台施工作业队,设置队长2名,负责现场钢板桩、承台施工协调和管理。施工现场配备,安全员2人,施工工人119人,共121人。
劳动力配备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 工种 电工 电工 电焊工 电焊工 电焊工 电焊工 电焊工 施工队长 挖掘机操作手 挖掘机操作手 挖掘机操作手 吊车操作手 吊车操作手 吊车操作手 姓名 曹美旺 王尚虎 石玉华 蔡前进 程永 金文伟 关德课 崔平 钱军 黄磊 桑希龙 张伟 黄平 证书编号 T320919570208881 T321123197405116210 T40602196411092212 T340602197610122239 T34060219650215081X 34122619880730291601 32010330814159 2010004534 T34022319870424811X TS6JNKG12364 T410928198606206379 TS6FTOL01227 T340621197112032811 12
数量 进场时间 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 备注
15 16 17 18 19 20 21 22 23 安全员 安全员 吊装工 汽车驾驶员 钢筋工 模板工 混凝土工 普工 合计 顾永军 王德林 沪建安C(2011)0017775 沪建安C(2011)0017790 1 1 4 5 25 30 20 20 121 已进场 已进场 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 四、施工进度计划
表3-2 劳动力配备表 主墩承台施工计划安排原则是:一是受到总工期的制约;二是施工季节刚好处于枯水季节,正是施工的大好季节,因此力争在汛期来临之前完成承台及地面以下墩柱施工。但是进入2014年2月中、下旬,桩基才刚开始组织施工,因此施工工期十分紧张。
1. 5#墩承台施工计划安排
施工内容 桩基 钢板桩围堰施工 开挖土方、第一层围囹支撑 挖土、抽水第二层围囹支撑 挖土、抽水第三层围囹支撑 封底混凝土、桩基检测 承台施工 第一节主墩墩身施工 主墩围堰拆除 起始时间 2014年1月21日 2014年4月21日 2014年5月6日 2014年5月16日 2014年5月26日 2014年6月6日 2014年6月11日 2014年6月21日 2014年6月26日 完成时间 2014年4月20日 2014年5月5日 2014年5月15日 2014年5月25日 2014年6月5日 2014年6月10日 2014年6月20日 2014年6月25日 2014年6月30日
表4-1 5#墩承台施工计划表 2. 6#墩承台施工计划安排
施工内容 桩基 钢板桩围堰施工 开挖土方、第一层围囹支撑 挖土、抽水第二层围囹支撑 挖土、抽水第三层围囹支撑 封底混凝土、桩基检测 承台施工 第一节主墩墩身施工 主墩围堰拆除 起始时间 2014年1月17日 2014年4月11日 2014年4月26日 2014年5月6日 2014年5月16日 2014年5月26日 2014年6月1日 2014年6月21日 2014年6月26日 完成时间 2014年4月10日 2014年4月25日 2014年5月5日 2014年5月15日 2014年5月25日 2014年5月31日 2014年6月20日 2014年6月25日 2014年6月30日
五、施工准备与资源配置计划
表4-2 6#墩承台施工计划表 13
1. 施工准备 1.1 技术准备
1)审查设计图纸,熟悉有关资料。检查图纸是否齐全,设计内容与施工条件能否一致,各工种之间搭接配合有否问题等。同时应熟悉有关设计数据,结构特点及土层、地质、水文、工期要求等资料。
2)搜集资料,摸清情况。搜集自然条件资料和技术经验资料;深入实地摸清施工现场情况。
1.2 施工现场准备
1)建立测量控制网点。按照总平面图要求布置测量点,根据业主提供的控制点,结合现场实际情况,加密控制点。
2)搞好“三通—平”(路通、电通、水通、平整场地)。截至目前,顺安河5#墩及6#墩施工便道、临时用电、临时用水,均已接通;场地也已经平整完毕。 3)临时设施,现场钢筋加工场地等已经建设完成。 1.3 物资准备
1)根据物资需要量计划,项目物资部门已经与供应商达成共识,确保所需物资在开工前5日内到达现场。
2)施工所需的机械设备均为单位自有设备,可在开工前5日内,到达施工现场。 1.4 劳动力淮备
项目部按工程施工的要求,对特殊工种人员(电气焊工、电工和起重工等)进行上岗前培训,并持证上岗。 根据劳动力需用量计划,已经组织好劳动力,确保及时进场。 对工人进行技术、安全、思想教育,教育工人树立“质量第一,安全第一”的思想,遵守有关施工和安全技术法规。 2. 机械设备配置
机械设备配备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
名称 空压机 风镐 电子测温器 插入式振捣棒 履带吊车 振动锤 汽车吊 长臂挖掘机 型号 LGU22A G10 JDC-2/SDW 50 50t DZ90 25t komatsu 240 14
单位 台 套 台 台 台 台 台 台 数量 8 16 2 6 1 1 1 1 进场时间 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 备注 破除桩头 破除桩头 承台砼测温 承台砼振捣 插打钢板桩 插打钢板桩 装卸材料 土方开挖
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 履带挖掘机 电焊机 潜水泵 运输车辆 泥浆运输车 泥浆泵 全站仪 水准仪 发电机 钢筋切断机 钢筋弯曲机 电焊机 komatsu 220 交流电焊机 QDX40-10-2.2 20t 8t BW250 天宝M3 苏州一光DSZ2 150kw GQ40D 40B BX-500 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 1 4 4 5 1 2 2 1 2 4 4 8 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 挖土、装车 支撑、钢筋焊接 排水 土方外弃 泥浆外弃 泥浆外弃 现场测量 现场测量 备用发电机 承台钢筋 承台钢筋 承台钢筋 3. 物资配备 表5-1 机械设备配备表 物资配备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名称 钢板桩 H型钢 工字钢 钢管 槽钢 角钢 钢板 钢模板 钢筋 混凝土 带肋钢筋网 冷却管 弯水管 直弯头 弯接头 型号 拉森Ⅳ型 H500×300×11×18 50a Ф609 28a L14×12 厚度14mm 定型钢模 Ф32 Ф28 Ф16 Ф25 C25 C25 C30 C30 C30 C30 D10 D6 Ф43×3 Ф43×3 Ф43×3 Ф43×3 单位 m m m m m m Kg m2 t t t t m3 m3 m3 m3 m3 m3 t t t 个 个 个 数量 7800 1248 407.3 168 156 56 181.5 1246 137.9 172.2 65.2 50.1 312.8 312.8 1622.3 691.6 1622.3 691.6 13.4 7.8 11.3 54 16 108 进场时间 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-3-10前 2014-4-25前 2014-4-10前 2014-4-10前 2014-4-10前 2014-4-10前 2014-4-19 2014-4-29 2014-5-2 2014-5-10 2014-5-22 2014-5-20 2014-4-10前 2014-4-10前 2014-4-10前 2014-4-10前 2014-4-10前 2014-4-10前 备注 钢围堰 围囹安装 斜撑 对撑 围囹托架 围囹 围囹 承台模板 承台 承台 承台 承台 5#墩砼垫层 6#墩砼垫层 5#墩承台 5#墩承台 6#墩承台 6#墩承台 承台 承台 承台 承台 承台 承台
六、施工方法及工艺要求 1. 总体方案设计
表5-2 物资配备表 15
1.1 方案设计
顺安河特大桥主桥墩为5#墩、6#墩,承台尺寸均为29.55m×18.3m×5m,承台分两级,第一级左右幅为整体式,高度3m,第二级左右幅为分离式,高度2m;承台砼分两次浇筑,第一次浇筑3m的下承台,第二次浇筑2m的上承台。5#墩、6#墩承台施工时,基坑支护采用钢板桩围堰进行施工;根据现场条件5#墩位置,原地表土挖除2m,标高降至5.13m, 6#墩位置原地表土挖除1.5m,标高降至5.993m, 5#墩、6#墩基坑深度均为7m。基坑支护采用拉森Ⅳ型钢板桩围堰,桩长为15m,围堰尺寸为31.06m×20.65m。整个围堰平面采用3道围囹支撑,围囹采用2H500X300双拼H型钢。每层支撑有12道角撑,角撑采用双拼I50a工字钢;中部设置4道Ф609钢管对撑。封底采用50cm厚C25混凝土。鉴于本基坑支护工程在汛期施工,根据近十年坝埂头水文监测站提供的历史平均水位及最高水位为13.17m,所以需在基坑支护外10m采用双层钢板桩围堰,围堰采用12m拉森Ⅳ型钢板桩,桩长12m,宽度5m,中心填筑粘土。整个支护设计具体见图纸。 1.2 设计图纸
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5号墩、6号墩钢板桩支护平面图图6-1 5#墩、6#墩钢板桩围堰平面图 图6-2 5#墩钢板桩围堰立面图 17
图6-3 6#墩钢板桩围堰立面图 18
支撑相关大样图:
图6-4 支撑相关大样图 19
1.3 各施工工况图 1.3.1 5#墩施工工况图
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1.3.2 6#墩施工工况图
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2. 各工序施工工艺要求 2.1 钢板桩围堰施工工艺流程
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钢板桩合拢 测 量 定 位 打 入 定 位 桩 安 装 导 框 引孔钢板桩下沉 打 入 钢 板 桩 施 工 准 备 挖除2m地表土 定位桩、导框、 钢板桩等制备
围堰内抽水 承台基坑第一层开挖 围堰封水处理
钢板桩第一层围囹、内支撑施工 承台基坑第二层开挖 钢板桩第二层围囹、内支撑施工 承台基坑第三层开挖 钢板桩第三层围囹施工 围堰降水、承台砼封底施工 围堰堵漏处理 土方短拨或外运 土方外运 破桩头、承台、墩身施工 拔除钢板桩围堰 图6-6 工艺流程图 27
2.2 施工方法 2.1.1 施工准备
(1)插打钢板桩前的准备工作
1)钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤、弯扭及锁口变形,钢板桩在拼组前必须进行检查,剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩;剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤;割孔、断面缺损的应予以补强处理。。
2)在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。 3)插打钢板桩的导向设备安装。按照施工方法,一般先打定位桩,在定位桩上安置导梁,组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备,因此在施打前必须制作导向架。
4) 按施工进度计划或现场情况组织钢板桩进场的时间,确保钢板桩的施工满足进度要求,钢板桩的堆放位置根据施工要求及场地情况沿支护线分散堆放,避免集中堆放在一起造成二次搬运。5#墩钢板桩、围囹、支撑材料2014年3月10日前全部运至施工现场,6#墩钢板桩、围囹、支撑材料2014年3月20日前全部运至施工现场。
5)检查振动锤
振动锤是打拔钢板桩的关键设备,在打拔前一定要进行专门检查,确保线路畅通,功能正常。振动锤的端电压要达到 380-420V,而夹板牙齿不能有太多磨损。
6)高压射水组件准备
引孔钢板桩两个转角处的内侧位置焊接两个无缝钢管,无缝钢管的内径为2cm,壁厚为4mm,管径为Ф内20mm,无缝钢管的第一端连接辅助高压射水组件。为增加出水压力,在其第二端焊接一喷嘴口,喷嘴口管径为Ф内5mm,其用铝合金制作并通过焊接固定于所述无缝钢管上。辅助高压射水组件包括一蓄水箱及一高压水泵,蓄水箱与高压水泵的入水端通过一水管连接, 高压水泵的出水端通过两个高压软管分别连接两个无缝钢管的第一端。高压水泵额定压力为 25Mpa,高压软管内裹钢丝,能够承受较高压力,通过调节高压水泵出水端的水压力来控制出水的流量及其分散大小,以便能够形成适 宜的水的喷射力。检查高压水泵及软管与无缝钢管连接处是否紧密,防止漏水,降低喷射压力。 (2)钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。吊运时,每次吊起的钢板桩根数不宜过多,每次起吊4根~6根,并应注意保护锁口避免损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。
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(3)钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点,要选择在不会应压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意:
1)堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方面; 2)钢板桩按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
3)钢板桩应分层堆放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫放枕木,垫木间距一般为3~4m,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2m。 2.2.2 沉桩
目前,我部已进行了钢板桩的试打工作,6#墩基坑不需采用辅助引孔方式,可以直接沉桩。5#墩基坑不采用辅助引孔,直接沉桩,钢板桩沉入地面以下4.1m~4.3m;采用高压射水辅助引孔,采用一组高压射水组件辅助引孔(钢板桩试打时,现场只有一组射水组件),钢板桩沉入地面以下7.1m~7.2m,仍然不能满足设计要求,因此在进行正式施工作业时,采用两组射水组件辅助引孔,若两组射水组件辅助引孔仍不能满足钢板桩沉入深度要求,将采用高压旋喷桩机进行引孔作业。
为了确保插打位置准确,第一片钢板桩是插打的关键。插打在导向架上设置一个限位框架,大小比钢板桩每边放大1cm,插打时钢板桩背紧靠导向架,边插打边将履带吊钩缓慢下放。这时在互相垂直的两个方向用全站仪观测,以确保钢板桩插正、插直,然后以第一根钢板桩为基准,再向两边对称插打钢板桩。在整个钢板桩围堰施打过程中,开始时插一根打一根,即将每一片钢板桩打到设计位置,到剩下最后5片时,要先插后打,若合拢有误,用倒链或滑车组对拉使之合拢,合拢后,再逐根打到设计深度。 (1)钢板桩的插打作业步骤和技术要点
1)高压射水引孔
移动履带吊,将桩夹住后,进一步复核桩的垂直度、位置,打开高压水泵开关, 在高压水泵的作用下,水管从蓄水箱内抽水,流过高压软管 及无缝钢管,经喷嘴口进行高压射水。用90型振动锤边进行下插边进行高压射水或先射水后振动下沉。施工中根据地质情况调节射水压力,沉入引孔钢板桩;达到设计深度后,拔出引孔钢板桩,进行相邻引孔钢板桩引孔作业,直至完成整个承台射水成孔作业;待引孔作业完成后,即可进行钢板桩施工作业。
2)在钢板桩锁口内涂黄油,安置吊点,根据履带吊起重高度可在桩顶利用拔桩孔系千斤顶,如起重机高度不够,可用钢丝绳在钢板桩1/3以上处捆扎,捆扎处应有夹板,
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并垫有木块,胶皮以防滑移和受力后吊点处锁口变形。
3)在钢板桩下端系缆风绳二根,履带吊起吊钢板桩接近垂直状态时,利用揽风绳控制正反方向。
4)钢板桩就位下插,第一片钢板桩沿活动导向下插是整个围堰的基准,要反复测量检查,使其方向垂直,位置准确,必要时可加辅助设施,控制桩在导向内的左右位置。
5)移动履带吊,将桩夹住后,进一步复核桩的垂直度、位置认可后进行插打。使钢板桩(第一片或第一组)下沉到河床设计标高,其它钢板桩则以插打好的桩为准。对准锁口,控制好方向,利用自重下插,当自重不能迫使下插时,可利用配重或滑车组加压。 (2)合拢
1)合拢前的准备
在即将合拢时,开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离,再根据钢板桩的宽度,计算出所需钢板桩的片数,按此确定下一根钢板材如何插打(是增加钢板桩,还是钢板桩插打时向外绕圆弧)。
2)合拢时桩的调整处理
为了便于合拢,合拢处的两片桩应一高一低。方形钢围堰有4个面,打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直,合拢应选择在角桩附近(一般离角桩4-5片),如果距离有差距,可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内,一定要调整好角桩方向,让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。 (3)安装内支撑
当钢板桩围堰合拢后,先用长臂挖掘机开挖至第一道围囹支撑标高后,进行第一道围囹支撑安装。再进行抽水吸泥,抽干淤泥后混凝土封底,在抽水吸泥过程中及时加钢支撑,直到三道钢围囹支撑完成后,进行封底混凝土,强度达到设计90%以上,进行承台施工。 在承台垫层施工后,根据设计计算,可以把第三道横向支撑的钢管进行拆除,进行承台第一级施工;第一级承台施工完毕后,拆除第二道围囹横向钢管支撑,并且土方回填至第一级承台顶标高,再进行第二级承台施工;第二级承台施工完毕后,土方回填至第二级承台顶标高。在承台施工完成后,进行墩柱施工。内支撑的设置,除了考虑受力外,还考虑不妨碍围堰内施工。内支撑自上而下设置,一边抽水,一边安装,根据水压力和土压力计算决定支撑数量。围堰内排水用抽水机,抽水机采用大于围堰内渗水
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量的1.5~2.0倍。 当抽水完成后,进行现场渗水量观测,计算渗水量,在基坑内设置两台抽水机,按照渗水量每个一段时间进行自动抽水,保证夜间和白天都不积水。
在确保安全的前提下,基坑支撑的施工与基坑内水位的下降按“先支撑后降水,分层支撑分层降水”的原则进行,结合本基坑工程的特点,共分三层支撑。基坑支撑的顺序如下:开挖1m深→加入第一层导梁→进行第一层支撑(0.5m处)→抽水开挖4.2m深→加第二层导梁进行第二层支撑(3.4m处)→抽水开挖7m深→加第三层导梁进行第三层支撑(6.4m处)→抽水开挖7.5m深→进行封底混凝土(0.5m厚)→进行承台施工。 (4)围堰挡水效果
基坑抽干水后,可清楚观察到围堰挡水止水效果:钢板桩围堰内表面基本没有漏水,只有少数较残旧的钢板桩由于接头不紧密导致少量渗水。基坑内也没有出现渗漏、管涌等现象,说明钢板桩围堰是成功的。局部渗水采用锯末、煤灰、棉絮等进行止水,并根据渗水量设置抽水机,每隔一段时间进行抽水,保证不积水。 (5)拔桩
墩柱施工结束,立即拔除钢板桩。拔除钢板桩前,应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理,以免拔桩带土过多会引起地面沉降和移位,影响河堤安全。边回填,边拆除围囹、支撑,自下而上拆除内支撑,先拆除下部支撑,将水灌进一层,再拆除上部支撑。
1)拔桩方法
本工程采用振动锤拔桩,利用振动锤产生的振动,扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将其拔除。拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min~2min,使钢板桩周围的土松动,产生“液化” ,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。
2)拔桩时注意事项
1拔桩起点和顺序 ○
拔桩起点应离开角桩5根以上,拔桩的顺序与打桩时相反。
2 振打与振拔 ○
拔桩时,先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用桩振下100~300mm,再与振动锤交替振打、振拔。
3起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷。 ○
3)钢板桩拔不出时的措施
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1用振动锤复打一次,以克服与土的粘着力及咬口间的铁锈等阻力。 ○
2钢板桩承受土压力一侧的土较密实,在其附近并列打入另一根钢板桩,这样使得○
原来的桩能够顺利拔出。
3在板桩两侧开槽,放入膨润土浆液,以减少拔桩阻力。 ○
4)钢板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。回填的方法采用填入法,填入法所用材料为石屑或中粗砂。 2.2.3 基坑开挖出土方案
钢围堰内基础开挖,先是采用长臂挖掘机开挖到第一层钢支撑标高,再排水。钢板桩插打完成后,安装完支撑后,清理围堰中钻孔灌注桩施工时地遗留物;围堰清基采用长臂挖掘机出土、水泵抽水配合的方式进行;靠近钢板桩和灌注桩附近的泥土较难挖出,拟采用水下吸泥机进行,吸泥机开动时注意围堰内外水头保持平衡,并用高压水枪冲刷,吸泥至承台底下1.0m处。进行C35水下混凝土灌注封底,封底厚度1.0m。在封底混凝土强度达到90%以上后,进行抽水设置支撑,围堰内经过吸泥抽水后进行测量,基底标高要符合设计要求,局部高低允许误差为±20cm,围堰壁和灌注桩壁不能有淤泥。为了防止污染水体,吸出的泥浆,及时外弃。5#墩泥浆通过泥浆运输车运至附近西联乡钟仓村废弃池塘,距离施工现场约900m;6#墩泥浆通过泥浆运输车运至孙家冲废弃池塘,距离施工现场约800m。
2.2.4 钢板桩围堰出现的问题及解决措施 (1)钢板桩围堰合拢问题 1)钢板桩合拢口尺寸不符合情况
1当尺寸上大下小时,在合拢口两侧钢板桩上下平行设置吊耳,位置根据尺寸大小○
的差值而定,利用倒链或转向滑轮进行对位,直至符合要求合拢为止。其优点是:钢板桩对向平行受拉能保证桩的两侧锁口在同一平面内,通过对拉,使两侧钢板桩连接有利于稳定,便于插桩合拢。
2当尺寸下大上小时,钢板桩上设置的吊耳,应尽量向桩的下部安置,必要时可安○
放在水下对位,直至合拢。
3合拢口尺寸上下都小时,此时应将合拢口的位置设置在合拢面一侧的角桩附近。○
用千斤顶在钢板桩顶端顶推和设置吊耳,将合拢口向两侧张拉,调整上下尺寸,但要采取保证两侧钢板桩锁口在同一平面内,一般是在桩内外安置活动导向,迫使钢板桩在导
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梁平面内移动。 (2)插打
在插打过程中,钢板桩下端有上挤压,钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大,上端总会产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜。因此,每打四五根钢板桩就要用垂球吊线,将钢板桩的倾斜度控制在1%以内,超过限定的倾斜度应予纠偏(一次性纠偏不能太多,以免锁口卡住,影响下一片钢板桩的插打)。当钢板桩偏移太多时,采用多次纠偏的方法逐步减少偏移量,若因土质太硬纠偏困难时,采用走四滑轮组纠偏。
由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响,整个围堰的侧面顺直度较差,H型钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形,将H型钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接,围堰的四个角更应加强。
钢板桩一边锁口连接,而另一边为自由边,施打时自由边容易发生扭转。因此在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口;在钢板桩之间的两边空隙内,设滑轮支架,制止板桩下沉中的转动:在两块板桩锁口搭扣处的两边,用垫铁和木榫填实 (3)钢板桩的堵漏
通常做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝。如果效果不理想,可采取后在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时,采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法,借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏目的,对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。根据以往施工经验,效果非常明显,施工期间在围堰内仅设置一台潜水泵即可将漏水抽净。 2.3.5 基坑监测 (1)钢板桩施工中监测
在钢板桩施工中,打设的允许误差一般为:桩顶标高偏差±100mm;钢板桩轴线偏差±100mm;钢板桩垂直度偏差为1%。在打设过程中,应监测是否在允许误差范围内,超出时及时纠正。 (2)支撑系统的监测
在钢板桩施工完成、支撑、封底以后,应对支撑系统进行监测。主要监测支撑的变形、钢板桩的变形、基坑内流动水量及围堰的位移等。在施工过程中可能出现如下的情况:
1)钢板桩弯曲变形严重
这主要是钢板桩断面选用偏小,土压力计算偏低,基坑超挖或支撑间距过大等原因
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造成的。
2)基坑底部涌水严重
主要是基坑封底时混凝土浇注质量不好,出现开裂、夹泥等情况引起的。严重时可以致使封底混凝土不能发挥其作用,而须要进行二次封底。
3)支撑弯曲
这往往是由于支撑断面不够或受力不均造成。可增加支撑以解决。 4)围堰整体位移
这主要是钢板桩入土深度不够,地质情况有较大的出入等原因造成的。支撑系统的监测是安全的保障,也是基坑钢板桩施工完成后的重要工作,一旦发现有位移或变形,人员立即撤离,项目部将安排专职安全员密切监控,做到预防为主。 (3)深基坑施工阶段的安全监测
与基坑开挖和施工同步进行各测试项目的监测。将随时保持与检测人员的联系(向监测成员提供电话号码,项目负责人24 小时不停机)。
1)在围囹和支撑施工期间,每隔1~2 天对周边构筑物、道路的沉降变形监测一次。 2)在基坑开挖深度小于5.0m 时,每隔2~3 天对所有监测项目监测一次。如出现渗漏水等现象,则加密监测。
3)基坑开挖深度超过5.0m 时,每隔1~2 天对所有监测项目监测一次。如出现异常或险情,则每天监测一次,甚至一天24 小时连续监测,以确保基坑开挖的安全。 4)基坑开挖到底部及基础底板施工期间,每隔1天监测一次,如出现异常或险情,则每天监测一次,甚至一天24 小时连续监测,以确保基坑开挖的安全。 5)基础底板浇筑完毕,则每隔2~3 天监测一次。
6)支撑拆除前测一次,拆除过程中每天测一次,稳定后每隔2~3 天监测一次。 (4)报警值的确定原则及报警值 1)报警值的确定原则:
满足设计计算原则,取设计值的70—80%作为预警值; 2)报警值:
①累计水平位移位移≥ 100mm; ②大堤的累计沉降量≥ 100mm; 2.3.6 承台、墩身施工
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主墩承台施工尺寸较大,承台分两级,第一级为左右幅整体式承台,第二级为分离式四棱台式承台。施工中承台上有墩柱预埋钢筋、0#块现浇的临时支撑基础,为节约施工时间,争取早拔钢板桩,墩柱分为两次浇筑。
为方便垂直运输,在5#、6#墩承台上各设置塔吊1台,塔吊采用QTZ125(TC6018)。 (1)承台施工
主墩承台尺寸为29.55m×18.3m×(3+2)m,混凝土方量达2313.9m3,属大体积混凝土。为确保混凝土灌筑后不开裂,需在各有关工序中采取相应的技术措施:
1)模板加工
本工程承台采用60cm×150cm组合钢模,墩柱采用定制钢模。模板拆除在混凝土强度达到设计要求、混凝土浇筑体表面与大气温差不大于20℃后进行,如果条件允许,可适当延长拆模时间。组合钢模拆除后,采用在混凝土表面包裹塑料布的方式进行养护,以保证混凝土表面与大气温差和混凝土表面湿度。
主墩承台的模板施工应符合下列规定:
1主墩承台的模板和支架系统除应按《组合钢模板技术规范》GB50214-2001有关○
标准的规定进行强度、刚度和稳定性验算外,同时还应结合主墩承台的养护方法进行保温构造设计。
2模板和支架系统在安装、使用或拆除过程中,采取防倾覆的临时固定措施。 ○
3主墩承台的拆模时间,应满足规范对混凝土的强度要求,混凝土浇筑体表面与大○
气温差不应大于20℃;当模板作为保温养护措施的一部分时,其拆模时间应根据本规范规定的温控要求确定。
4主墩承台有条件时宜适当延迟拆模时间,拆模后,应采取预防突然降温和剧烈干○
燥等措施。 2)钢筋加工
承台钢筋绑扎时要注意墩身预埋钢筋的位置、尺寸;高度较高时制做钢筋定位框。
3)承台大体积混凝土的配合比设计
根据施工规范,大体积混凝土内部最高温度与表面的温差不得超过25℃。为降低混凝土的水化热,采用以下措施:
1优化施工配合比,掺加优质粉煤灰代替水泥,进一步降低水化热,提高混凝土的○
工作性;改善骨料级配,粗骨料采用5~31.5mm连续级配碎石,进一步提高混凝土内部的密实度;降低水灰比,掺入混合料外加剂,使早期混凝土保持良好的温度传递梯度。
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2采用水化热较低的水泥。 ○
3混凝土裂缝处理: ○
混凝土水化放热高峰在3~5d,混凝土温差最大值在浇筑后7d。此时应安排专人观察控制混凝土养护温度,防止出现裂缝。
4) 混凝土温度控制
为满足主墩承台的降温要求,通过在承台内埋设循环水管,待混凝土浇筑完成后,通过在预埋管内输送循环水达到承台降温的目的。承台内降温管布设如下图:
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图6-7 承台冷却管布置图
1冷却管采用φ43×3mm钢管、弯水管和接头; ○
2冷却管竖向布置五层,冷却管平面呈“S”型,间距1m;为保证降温效果,上、下○
层冷却管呈梅花形布置;
3降温管固定在定位钢筋上,横向定位钢筋采用Ф32,竖向定位钢筋采用Ф28,必○
须保证加固质量,防止砼浇筑过程中降温管出现移位、变形现象;
○4降温管布置完成后、混凝土浇筑完成后均应进行试通水,以检查降温管连接质量; ○5待冷却达到设计要求后,停止循环水供应; ○6 冷却管内通过灌同标号水泥砂浆灌浆密实;
○7水箱采用钢板焊接封底桩基钻孔的直径2m的钢护筒。
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5)混凝土浇筑
承台混凝土采用整体分层连续浇筑的方式施工。混凝土的浇筑应符合下列规定:
1混凝土的浇筑厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定,○整体连
续浇筑时宜为300~500mm。
2整体分层连续浇筑时,应缩短间歇时间,并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土○
浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时,层面应按施工缝处理。
3混凝土浇筑宜从低处开始,沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量有○
保证时,亦可多点同时浇筑。
4混凝土浇筑采用二次振捣工艺。混凝土终凝前采用二次振捣法,排除混凝土因泌○
水在粗骨料及水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,并防止因混凝土沉落而出现的裂缝,提高混凝土抗裂性能。
○5在混凝土浇筑过程中,应采取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形,并及时清除混凝土表面的泌水。
6)大体积混凝土的养护
○1混凝土浇注完毕后即转入养护阶段,此时浇注混凝土的水化作用已基本确定,温度的控制转为降温速度和内外温差的控制,这可通过给浇注体表面覆盖保温材料进行保温养护来实现。覆盖材料可采用草袋,也可用水直接覆盖在基础表面,采用水覆盖法。
○2采用蓄水养护,蓄水深度取50cm以上。在升温阶段,蓄水层能吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响,起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。在降温阶段,蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用,能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。经验证明该方法效果较好。
○3大体积混凝土的裂缝特别是表面裂缝,主要是由于内外温差过大产生的。浇筑后,水泥水化热使混凝土温度升高,表面易散热温度较低,内部不易散热温度较高,相对地表面收缩内部膨胀,表面收缩受内部约束产生拉应力。对大体积混凝土这种拉应力较大,容易超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。因此,加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。在养护中要加强温度监测和管理,及时调整保温和养护措施,延缓升降温速率,保证混疑土不开裂。养护需要7天以上(浇筑完7天内是混凝土水化热产生的高峰期),具体时间将根据现场的温度监测结果而定。
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(2) 墩柱施工
1)模板
模板采用定型钢模板,具体尺寸按照设计图纸要求,厂家加工定制,为节约成本,采用5m+5m+5m+(5m花瓶墩)设置,5#墩墩身高度18m,6#墩墩身高度15m,墩身分两次浇筑。
2)钢筋
在承台施工时,预埋墩柱钢筋和临时支撑钢筋。在墩顶设置96根临时固结的32精轧螺纹钢,与0#块进行固结。
3)混凝土
混凝土采用拌和站集中搅拌,汽车输送泵浇筑,设置串筒下料,人工振捣。 七、主要施工管理计划 1. 进度管理计划
1.1施工进度监测
施工进度监测是进度计划得以落实的有效手段,要求每天对现场的施工情况进行检查,汇总记录,及时反映施工计划的执行情况。
在实际工作中,每项工作都要检查计划实际执行情况,进行实际进度与计划进度的比较,通过比较,找出实际进度与原进度计划的偏差的原因,以采取相应的措施。 1.2进度计划调整
对进度监测的数据进行评估的结果,一旦发现实际进度与计划进度不符,即有偏差时,进度控制人员必须认真寻找产生进度偏差的原因,分析该偏差对后续工作和对总工期的影响,及时调整施工计划,并采取必要的措施以确保进度目标实现。 1.3确保进度的措施
1.3.1管理措施
将充分发挥企业在大型项目施工中积累的丰富经验和技术优势,精心组织,精心施工,确保本工程顺利实现既定的工期目标。施工期间根据情况变化,进行改进、优化,使工序衔接、劳动力组织、机具设备、工期安排等更趋合理和完善。
1.3.2经济措施
为确保进度目标的实现,在实际工作中,除编制施工进度计划外还要编制与进度计划向适应的资源需求计划,包括资金需求计划和其他资源需求计划,以反映工程实施的各时段所需的资源。建立工期激励的长效机制,制定量化、易操作的考核措施,对施工
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进度情况进行综合考评,能够按时完成任务的给予奖励,延期的将予以处罚,考核结果在项目部予以公示。
1.3.3资源保障措施
人、材、机等资源配备充足、按期进场是工程按期开工的关键。所需各种资源已积极进行调配和准备。
(1)材料供应落实
项目物资部负责落实采购验收工作,做到材料、半成品按时适量供应,杜绝由于物资供应而影响施工进度现象发生。主要材料储备量保证满足施工要求。
(2)劳动力落实
按施工进度计划和现场实际进度,控制劳动力进退场工作。现场工人安排作业要连续,工序搭接合理。
(3)机械设备落实
优先安排本工程需要的一切施工机械,力求提高施工机械化水平,加速施工进度。做好现场设备维修、保养,确保机械完好率和正常运转。 2. 质量管理计划 2.1技术保证措施 2.1.1 坚持技术交底制度
开工前,编写作业指导书,并向全体施工人员进行全面技术交底,技术交底分三级,第一级由项目总工给现场工程师进行交底,第二级由现场工程师给班组长交底,第三级由班组长给现场作业人员进行交底,明确该项工程的设计要求、技术标准、施工方法、与其它工程的关系和施工注意事项。 2.1.2 坚持隐蔽工程检查签证制度
隐蔽工程的检查验收坚持自检、互检、专检的“三检制”。以班组检查与专业检查相结合。施工班组在上下班交接前应对当天完成的工程的质量进行自检、互检,对不符合质量要求的及时予以纠正。
各工序工作完成后,由分管工序的技术负责人陈建、质量检查人员冯德刚组织工班长,按技术规范进行检验,凡不符合质量标准的,坚决返工处理,直到再次验收合格。
工序中间交接时,必须有明确的质量交接意见,每个班组的交接工序都应当严格执行“三工序制度”,即检查上道工序,做好本工序,服务下道工序,并且形成交接记录,由冯德刚每天对交接记录进行检查,发现问题,需要立即进行整改。每道隐蔽工程完成
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并经自检合格后,报请监理工程师验收,做好隐蔽工程验收质量记录和检查签证资料整理工作。
所有隐蔽工程必须经监理工程师签字认可后,方可进行下一道工序,未经签字认可的,禁止进行下道工序施工。
经监理工程师检查验收不合格的隐蔽工程项目,经返工自检和复验合格后,重新填写验收记录,并向驻地监理工程师发出复检申请,经检查认可后,及时办理签认手续。
按竣工文件编制要求整理各项隐蔽工程验收记录,并按ISO9001质量标准《文件、资料控制程序》分类归档保存。施工中的施工日志、隐蔽工程验收记录、分项、分部工程质量评定记录等资料齐全。按《工程质量检验评定标准》要求,用签字笔填写,其内容及签字齐全,具有可追溯性。 2.1.3 材料检验制度
材料进场前由试验室主任张竞负责对原材料进行检验验收或取样送检,防止不合格材料进入现场。对于检验不合格的材料,必须清退更换,坚决不予使用。主要材料具备三证,通过检验合格的才能使用。
施工过程的质量控制要通过“跟踪检测、复测、抽样检验”三级检测制度来实现,对工班作业检测由现场技术员陈建、陈猛跟踪检测,试验室由张竞负责复测和抽样检测。通过对施工过程的质量检验达到及时解决问题的目的,为全过程质量控制创造条件,为工程竣工验收打下基础。 2.2 专项质量保证措施 2.2.1 混凝土外观质量控制措施
1)选用普通硅酸盐水泥,不使用矿碴或粉煤灰水泥。 2)选用天然洁净的砂子和石子,必要时石子在现场冲洗。 3)选用高频振动器,减少混凝土表面气泡。 4)制定合适的混凝土施工工艺。
5)模板选用厂制定型钢模,模板制作要精加工。 6)加强操作人员的外观质量教育和技能培训。 2.2.2 砼拌合及施工过程质量保证措施
1)拌合站配备拌制设备和计量装置,经常保持良好状态,并严格按配合比计量,各种搅拌材料的配量偏差为:水泥不大于±1%,粗、细骨料不大于±2%,水和外加剂不大于±1%。
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2)砼搅拌均匀,颜色一致。搅拌时间控制在2~3分钟内。
3)采用搅拌运输车将砼运至现场立即入模,其搅拌、运输砼至全部砼卸出时间不超过90分钟。卸料时出料口与接料面之间的距离不超过1.5m,施工中采取串筒或滑槽卸料。
4)使用插入式震动器时,砼分层厚度不大于30cm,振动时间20~30s,操作时依次垂直插入砼内,拨出时速度要缓慢,相邻两个插入位置的距离不大于50cm,插入下层砼的深度为5~10cm。
5)灌注砼连续进行。如间断,其允许间断时间由试验确定,间断超过砼的初凝时间,则按照施工接缝处理,并埋入接茬的钢筋或型钢,外露一半。
6)二次浇筑前先凿除施工接缝面上的水泥砂浆薄膜和表面上松动的石子及松弱砼层,并以压力水冲洗干净,使之充分湿润,不存积水。施工接缝处的砼加强振捣,使新旧层砼紧密结合。
2.2.3 混凝土温度监测及养护措施
采用电子测温仪进行混凝土温度监测,温度监测由试验室张竞具体负责。在承台范围内垂直设置5根测杆,每根测杆沿承台厚度均设置5个测点,同时在混凝土外部四角设气温辅助测点4个,合计29个工作测点。从混凝土开始浇筑起,进行混凝土温度测试,每两小时提供一份温度监控报表,当监测数据显示混凝土内表温差接近25℃并有上升趋势时,及时报警。
序号 1 2 3 4 5 6 测温项目 室外气温及环境温度 混凝土入模温度 终凝前混凝土温度 混凝土表面的温度 浇筑后3天内 浇筑后3天外至第七天 测温频率 每昼夜不少于4次 每2h一次 每2h一次 每2h一次 每2h一次 每4h一次 监测负责人 张竞 张竞 张竞 张竞 张竞 张竞 表7-1 温度检测表 砼灌注完毕后用麻袋、草帘等覆盖并浇水养护,养护期限不得少于14天。浇水以能保持砼湿润为度,当气温高于15℃时,最初三天,白天每隔2h浇水一次,夜间至少浇水两次;三天以后,每昼夜至少浇水四次。当气温低于5℃时,砼严密覆盖,保温保湿,不浇水养护。
2.2.4 钢筋工程质量保证措施
1)每批钢筋,附有批号、炉罐号、出厂合格证以及有关材质、力学性能试验资料
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等质量证明资料。
2)到工地的每批钢筋按规范要求进行抽样试验,所有试验符合有关标准的规定。钢筋按不同品种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆放。
3)钢筋的加工、绑扎、焊接以及安装严格按图纸中的尺寸、位置以及规范要求的质量标准进行。
2.2.5 板工程质量保证措施
模板刚度、加工精度等满足一级公路施工规范要求,模板的安装精度满足下表要求:
项 目 混凝土强度(MPa) 轴线偏位 允许偏差(mm) 符合设计要求 15 项目 平面尺寸 顶面高程 允许偏差(mm) ±30 ±20
3. 安全管理计划 表7-2 承台模板安装允许偏差 顺安河特大桥距顺安河入江口约5.3km,雨水丰富,深基坑施工存在较大安全风险。
为进一步加强深基坑施工安全管理,确保施工和人员安全。 3.1 安全控制目标
在钢板桩打入、承台基坑开挖支护、承台墩台身模板吊安装、钢筋制作安装、混凝土浇筑施工作业过程中,杜绝因工亡人事故,努力消灭因工责任重伤事故,减少安全生产事故苗头或险情。
3.2 成立深基坑安全生产管理小组 3.2.1 项目安全管理小组
组 长:张立强 副组长: 张波 陈诚
成 员: 顾永军、冯德刚、陈建、杜久江
组长张立强是深基坑施工安全管理第一责任人,副组长张波是深基坑施工安全管理实施负责人,顾永军是深基坑施工安全管理的实施人。
3.2.2 作业队也成立相应的安全管理小组,责任终端落实到作业层。 3.2.3 安全小组的任务和职责
(1)贯彻执行上级各项安全法规规程;定期召开安全工作会议;总结和布置安全生产工作;决策重大施工安全方案;制订本项目各项安全制度规定;落实安全责任制;组织安全教育培训;开展安全检查等。
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(2)执行“安全第一,预防为主,综合治理”的安全方针,坚持“关键工序及风险较大工程现场把关”的原则,确保项目的安全生产工作有效可控。
(3)建立高效灵敏的安全管理信息系统。系统规定各种安全信息的传递方法和程序,在施工中形成畅通无阻的信息网,准确及时地搜集各种安全信息(如执行“五同时”的信息,安全技术措施方案的编制、审批、交底、落实、确认信息,安全隐患、险肇事故及工伤信息等),并设专人负责予以处理。
(4)安全管理系统必须做到纵向到底,一环不漏;安全生产责任制横向到边,人人有责。项目长是承台开挖安全的第一责任人。
项目长是安全生产第一责任人,负责组织施工生产,保证投入足够的人员、材料、设备,及投入安全专项费用。
安全总监(安全环保部经理)主管安全工作,负责监督安全保证体系的有效运转,负责制定承台开挖防护的安全措施,组织编制基坑开挖垮塌事故应急预案。
现场技术员负责对承台施工、钢板桩施工等工人进行技术指导,并验证基坑地质情况和支护方案的有效性,并采取紧急补救方案。
现场安全员监控现场安全生产状况,纠正施工人员的安全违章,观察周边环境对施工生产、工人安全的威胁,采取紧急避险措施。
领工员负责组织工人按照技术交底进行施工生产,管理施工人员。
操作工人有责任严格按照各种操作规程和技术安全交底施工,熟悉所使用工具的性能、操作方法,作业前和作业中注意检查设备,严禁设备带病运转,严禁违章操作,服从管理。 3.3 危险源分析 3.3.1 人的因素
(1)施工前未进行安全教育,施工人员安全意识不高、责任心不强;
(2)施工人员未培训即上岗,特种作业人员无证上岗,业务不熟练,现场施工不规范;
(3)施工前未进行安全技术交底或交底不到位未到终端作业层; (4)施工负责人未进行现场把关、施工安全防护人员不足监控不到位; (5)基坑沉降和位移观测频次不足、沉降和位移指标未量化,未对路基的稳定变形进行安全监控。 3.3.2 物的因素
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(1)现场材料准备H型钢、钢板桩数量不足;质量不合格,抗弯强度不够,在支撑过程中易发生变形、应急救援物资未配置齐全;
(2)H型钢、钢板桩安装不稳固、围檩、内支撑连接不牢固,产生支撑体系失稳,发生基坑垮塌;
(3)履带式液压打桩机、起重机等设备进场未按规定进行检测,日常的维修保养不力,设备支撑、走行等部分的液压系统失效; 3.3.3 环境的因素
(1)地质条件较差开挖过程中出现涌沙,地下水丰富,水位较高。
(2)施工地段地质情况较差,设备操作平台基础未进行处理或者处理不到位,地基承载力不足。
(3)对地下管线、管道未进行探测,未对已探明的地下管线、管道及架空线进行保护设置警戒禁区。
(4)夜间施工照明设施配置不够,光照度不足,操作人员和监护人员视线差 (5)雾天、雨天、雷暴大风、台风天气及其他外力对设备操作、运转及稳定性产生的影响。
(6)基坑开挖后未及时施工,暴露时间过长。 3.4 施工安全预控措施
3.4.1、必须深基坑施工现场周边环境调查情况的核查
由于深基坑施工对临近道路、堤坝的影响极大,稍有不慎就会酿成严重的安全事故,因此,深基坑施工前由项目总工和安全总监(安全环保部经理)了解基坑周边环境、地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、岩土性状、含水层性质、地下水位、渗透系数等;了解建筑场地及其附近的地下管线、地下埋设物的位置、深度、结构形式及埋设时间等。此外,也要掌握基坑周围的地面排水情况,地面雨水、流水、上下水管线排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆载及大型车辆的动、静荷载。地下管网的调查、邻近建(构)筑物现状进行细致调查并记录或留存图片。根据调查的结果比照设计及在施工方案分析预想深基坑(沟槽)施工过程中可能的险情。 3.4.2深基坑必须编制专项施工方案
必须有较强针对性,支护体系必须有设计计算书。施工方案和支护体系的设计计算必须经公司技术部专业工程师审核批准,并由方案论证会评估通过。必须严格按施工方案组织施工造成的。
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3.4.3强化岗前专项教育培训和持证上岗制度
(1)施工人员进场除按规定进行三级教育外又由项目安全环保部进行了进行岗位专项安全教育培训,使作业人员熟悉了解和掌握承台基坑施工的安全技术要求、存在的安全隐患、安全工作的重点及控制措施、应急处理的方法及汇报等,做到会施工、会预防、会保护、会应急。培训结束后进行考试。作业人员经考试合格并取得操作合格证方可上岗作业,对作业人员的教育、培训、考试形成记录和台帐备查。
(2)加强施工中日常工前安全教育,班组长在每工班上岗前,安排工作的同时必须进行有针对性的安全教育。
(3) 对安全员、防护员及特种作业人员严格执行持证上岗制度。特种作业人员均已按照国家有关规定经过专门的安全作业培训,并取得了特种作业操作资格证书,持证上岗作业。
(4) 加强对工人的日常管理及责任心的教育,强化安全意识,教育工人必须遵守安全操作规程和安全规章制度,在日常管理中,积极组织工人学习、了解本班组安全生产工作情况、工作性质及范围和必要的安全知识。使工人"懂安全,做安全,管安全,安全时刻在心中"。
3.4.4坚持工前安全技术交底制度
施工前必须由项目总工、安全总监(安全环保部经理)进行施工方案和安全技术交底,交底内容包括钢板桩的施工工艺、支撑结构的安装顺序及安装结构、基坑开挖及回填方法、承台施工工艺。进行技术交底的同时进行书面安全交底,交接双方均要签字。 3.4.5做好对施工人员的保护
作业人员进入施工现场必面穿戴相应劳动保护用品,作业前应按设备的操作规程进行检查,作业中严格遵守劳动纪律,服从指挥,不得酒后上岗或连续疲劳作业。 3.4.6材料安全管理措施
基坑支护所用的材料必须是正规生产厂家的产品,产品必须有出场合格证,试验室、安全环保部要对合格证进行检查验证;从其他项目调拨来的旧有钢板桩由试验室对其几何尺寸、强度等进行检验,不合格坚决不能使用。 3.4.7设备安全管理措施
对进场的设备进行检测并建立了施工设备安全技术档案及大型设备管理制度,操作手持证上岗且必须经过有针对性的再培训再教育。 3.5 施工现场安全管理
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3.5.1 合理布置施工现场
对施工现场的杂物和障碍物进行清理,划定作业区域,设置警戒绳及标识。对场地进行合理布置,做好吊车、挖土的机械、车辆的通道布置、挖土的顺序及周围堆土位置安排。不得在吊装、挖土过程碰撞维护结构和工程桩,损坏截水设施。 3.5.2 对大型设备施工作业的安全控制
对履带吊车、挖掘机等大型设备操作平台远离架空线。如果受条件限制无法避开的要对地基承载力进行检测,无法满足施工作业要求的要对地基进行换填加固处理。设备支撑部位除必要的铺垫外还要加垫厚度不小于2cm的钢板。同时对运输车辆通行便道也要进行相应的处理。履带式液压打桩机设专人监护,行走和施工的位置,地基必须良好,不能出现机械失稳的情况。起重机安装要符合起重机操作规程,起重机要采取加大配重等措施,确保不倾倒。钢板桩起吊需要改变吊点时,其吊点位置不得低于桩顶下1/3的桩长。
3.5.3 加强地下管线、管道的探测、确认及保护工作
基坑施工前,人工挖设探沟,确定该施工场地下方是否有地下管线、管道等隐蔽设备,项目部要进行现场核查,并且根据现场实际情况对施工队伍进行现场书面交底。在钢板桩插打、挖弃土时,保证不影响设备的正常使用,不造成设备隐患。严禁在未探明地下设施位置走向前盲目作业。 3.5.4 基坑开挖安全控制
(1)基坑开挖根据地质条件采取相应的开挖方式,分层开挖,严禁超挖,在软土层及变形要求严格时,应采用留土护壁,快挖快撑。 “分层、分区、分块、分段、抽槽开挖,先形成中间支撑,限时对称平衡形成端头支撑、减少无支撑暴露时间。基坑开挖必须建立“任务单”和填写“挖土支撑记录表”的制度。使挖土、支撑的作业人员对施工的工作做到心中有数。挖土的配上足够的挖运能力不能哪里好挖挖哪里;支撑的要事前预拼并备足配件,做到承台开挖与内支撑焊接同步进行,钢板桩插打施工完毕,承台开挖到支撑位置,即进行内围檩施工,防止围护结构变形。为防止基坑底的土被扰动,基坑挖好后要尽量减少暴露时间,及时进行下一道工序的施工。
(2)机械挖土,机械开挖时设专人指挥,以保证施工安全和开挖准确。挖土机作业半径内不得有人进入。司机必须持证上岗作业。人工清理基坑时操作人员之间要保持安全距离,一般大于2.5m;多台机械开挖,挖土机间距应大于10m ,挖土要自上而下,逐层进行。挖土机挖土时严禁碰撞工程桩、支撑、立柱和降水的井点管。分层挖土时,
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层高不宜过大,以免土方侧压力过大使工程桩变形倾斜,软土地区尤为重要。
(3)严格控制基坑边堆载,基坑上口5m以内不得堆土、放管片、停大型机械等,以免影响边坡稳定。弃土应及时运出,如需要临时堆土或留作回填土,应堆放指定地点。基坑顶有动载时,坑口边缘与动载间的安全距离应根据基坑深度、坡度、地质和水文条件及动载大小等情况确定,且不小于1.0m。必要时应采取其他措施。基坑开挖完成后立即进入下道工序,不能长时间暴露,否则采取适当的处理措施。 3.5.5 减少基坑暴露时间
基坑开挖应尽量缩短基坑暴露时间,基坑成型后,尽快的进行浇筑承台,建立永久的平衡。尤其是底板的垫层应及时浇筑封底,遇大雨天气,垫层可挖一块(段)浇注—块(段),但必须对应着支撑的位置浇筑垫层混凝土;浇注垫层要抢,越快越好。如果由于不可预见原因停工,要对基坑支撑系统进行检测,发现变形立即采取加内撑、斜撑等措施加固。工序施工准备就是要有超前的意识,“做一、备二、想三”,做到快挖土、快支撑、快浇筑。 3.5.6 基坑降、排水
必须做好基坑工程的明水疏排和暗水降排,降排水是提高土体强度(撑力)减少回弹,减小基坑变形的措施,而且也是纵坡稳定预防滑坡的重要措施。基坑水沟和集水井要及时设置,采取在基坑四侧挖30cm×30cm的排水沟,在四角设80cm深集水井,用水泵抽出坑外。基坑采用排水法降低水位时,对降低水位区域的既有道路路和建筑物可能产生沉降,应加强观测,必要时采取防范措施。在排水过程中,当出现大量砂漏、围堰裂缝漏水较大、围堰内侧坍塌等情况时,应暂停抽水,采取加固措施。抽水时检查围囹各节点是否顶紧,板桩与围囹间木楔是否敲紧,锁口不密存在漏水的以板条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞,或在漏缝处侧水中撒下大量炉渣与锯末或谷糠等随水夹带至漏缝处自行堵塞。漏缝处较深时,也可将炉渣等装袋,到水下适当深度时逐渐倒出炉渣堵漏。抽水速度不能过快,且要随时观察围堰的变化情况。 3.5.7 专职旁站指导监控
施工全过程要有专职安全员、技术员进行现场旁站指导监控,安全员、技术员必须是经过培训并考试合格持证上岗、对安全技术方案要透彻的了解、要有应对突发事件的能力,并随工填写施工记录和安全监控记录。施工过程中技术人员随时观察地质情况,如在开挖过程中发现涌沙,立即停止开挖并立即回填基坑,进一步调查地质情况,再决定采取注浆、加密钢板桩或其他措施;如在承台施工过程中发生坑壁涌沙,则用沙袋码
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砌;如果坑底出现涌沙采用沙袋堆压。现场准备充足原木、H型钢、拉森桩、砂袋等应急物资。
3.5.8 项目领导值班制度
本基坑深度达到7m,属于深基坑,因此在基坑开挖时,必须有总工或副经理在现场全程监控。
3.5.9 大型设备实行专职防护措施
大型设备作业,做到“一机一人”防护,专职防护人员要做到人到位、责任到位、措施到位、落实到位、确保安全。 3.5.10 加强基坑监测
对基坑支护进行变形监测,支护结构顶部水平位移记录及定量分析(包括位移速率和累积移量的计算、位移——时间变化曲线、位移速率增大的原因分析等)。 3.5.11 加强对基坑监控观测工作
(1)深基坑开挖前必须做好沉降、变形观测桩埋设工作,观测桩应设置在施工期间不受影响的位置,观测桩应埋深1.5m以上,采用Φ25螺纹钢,下部应为10cm椎体,打入后下挖10cm用混凝土固定,观测桩顶部应磨圆并打眼,测量其位移及高程。
(2)钢板桩在施打结束后开挖之前进行观测,开挖完成后观测频度一般情况下一天不少于两次,观测时间不少于4天。施工过程中观测频度一般情况下1次/3小时,有异常时频度提高到1次/1小时。
(3)水平位移观测应采用标称精度为:2″,2mm+2PPm的全站仪;沉降观测应采用标称精度不低于DS1型电子水准仪。
(4)沉降、变形监测测量等级及精度要求:
垂直位移测量 沉降变形测量等级 沉降变形点的高程中误差(mm) 三等 ±1.0 相邻沉降变形点的高程中误差(mm) ±0.5 水平位移观测 沉降变形点点位中误差(mm) ±6.0 表7-3 沉降、变形监测表 (5)临近深基坑开挖前应对观测桩进行初始值观测,否则,不能进行施工。沉降观测按二等水准测量要求施测,观测每个往返测均进行两次读数,合格后取其平均值作为初始值;水平位移观测,每观测点应观测两次,每次读数四次,不超限时取其平均值作为初始值。
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(6)沉降变形监测资料必须真实准确,不得造假;应提供电子文件。观测资料必须每天汇总一次,并报监理单位,同时根据观测结果调整施工工序,控制施工进度。
(7)观测应在停工状态进行。沉降每昼夜累计不大于10mm,水平位移不超过5mm。施工期间发现沉降异常、钢板桩漏水严重、结构变形明显时必须立即停止施工并组织相关单位和人员进行检查分析,采取措施后复工。
(8)此项工作由专职沉降观测人员监测,对观测数据的真实性负责。具体人员见下表:
桥梁名称 顺安河特大桥
3.5.12 基坑周边的安全 深度超过2m的基坑周边应设置不低于1.2m高的固定防护栏杆。基坑周边的堆载不能超过基坑工程设计时所考虑的允许附加荷载。大型机械设备若要行至坑边或停放在坑边,必须征得安全防护人员的同意,方可实施。 3.5.13 人员上下设置专用通道。
为方便施工,保证作业人员的安全,有利于特殊情况下采取应急措施,基坑内必须合理设置上下行人扶梯和其他形式的通道,其平面应考虑不同位置的作业人员上下方便,以及应急疏散。
3.5.14 支护体系的施工质量的抽查。
对支护体施工质量必要的检测和检验。从源头开始首先把好进场用于支护的原材料关,不合格材料坚决不予使用。施工中对钢板桩的插打、锁扣、接长焊接、围檩、导框安装进行必要的检测。 3.5.15 夜间施工安全控制
大型机械施工期间,如遇有夜间施工,除工点现场负责人、安全监护人、技术人员外,再安排相关领导、安全技术人员夜间轮流跟班指导把关。对夜间施工人员经常进行教育,提高夜间施工的安全意识,避免产生麻痹大意的思想。保证夜间施工照明设施的完备,各作业面配备足够的照明灯具,确保光照度满足施工要求。要保证照明电路良好运行,对施工现场临时用电必须采用TN-S “三相五线制”供电 系统,用电设备实行“一机一闸一漏一箱”漏电保护器与设备匹配。 3.5.16 大体积混凝土施工中的防火安全
为避免大体积混凝土产生温差裂缝,有的使用蓄热法来控制混凝土表面与中心的温
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项目 主墩承台 沉降观测负责人 杜宗杰 表7-4 沉降观测人员表
差在25℃范围内,亦通常采用的混凝土表面先铺盖一层塑料薄膜,在覆盖2~3层草包。因此,应特别注意对大面积干草包的防火工作,不得用碘钨灯烘烤混凝土表面,同时,周围严禁烟火,并配备一定数量的灭火器材。 3.6 建立和完善应急救援预案 3.6.1 适用范围
适用于顺安河特大桥主墩承台所属劳务队中涉及承台基坑开挖安全预控和事故应急救援工作的指导。 3.6.2应急预案工作流程图
根据本工程的特点及施工工艺的实际情况,认真的组织了对危险源和环境因素的识别和评价,特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施,开展应急知识教育和应急演练,提高现场操作人员应急能力,减少突发事件造成的损害和不良环境影响。其应急准备和响应工作程序见下图:
危险源及环境因素辩识、评价 编制应急预案
定期评审 未发生 成立抢险领导小组 组建抢险队、救护车 进行评审、修订 配备应急物资、设备 发生 应急知识教育培训 实施应急预案 3.6.3重要危险源辨识和风险评价
根据危险源辨识、风险评价和风险控制过程,确定的基坑开挖坍塌造成人员伤亡及对既有线影响为重要危险源。
(1)可能发生事故的类型为基坑开挖坍塌,在辩识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上,确定本工程重大危险因素是基坑坍塌、及其造成地基不均匀沉降引起既有线行车及人员安全等。在工地已采取机电管理、安全管理各种防范措施的基础上,特
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制订本应急预案用以在基坑坍塌和地基不均匀沉降对既有线产生影响时起到应急防护措施。
(2)可能影响范围为施工作业场所,可能影响的人数为现场施工作业人员。 (3)发生事故可能造成1人或数人伤亡、机械设备损坏,对既有线路基及行车造成影响,构成重大安全事故/事件。 3.6.4成立事故应急救援领导组织
项目部成立现场救援小组,联系电话:186****8003,车辆保证:苏A1DA63
(1)现场救援小组 组长:张立强
副组长: 张波 陈诚 成员: 顾永军、刘海峰、郁江宁、叶森、杜久江、冯德刚、周明军
(2)项目部应急救援领导小组成员及组织机构各部门职责 项目经理:在项目应急救援工作中全面负责,为应急救援总指挥。
项目总工:在应急救援工作中提供总体技术支持,负责组织制订应急救援方案并指导和监督实施运行。
项目副经理:负责现场组织、指挥应急救援工作,为救援现场人力、物力、财力资源的总调度;组织应急救援技术方案的具体实施。
工程管理部经理:负责组织本部门人员制订应急救援技术方案和负责现场指导、监督方案的实施运行。
安全环保部经理:负责组织本部门人员参与应急救援技术方案的编制并现场指导实施;为应急救援工作提供安全技术指导及保障工作。负责在事故发生后保护现场,做好现场记录(照片、录像或绘制草图等)。
财务经理:负责确保提供应急救援工作顺利进行的资金支持。
物资设备经理:负责保证本部门对应急救援过程中所需物资、设备的供给、配备、维护和提供使用。
办公室主任:负责组织本部门人员在应急救援过程中做好内、外联络和沟通。负责维持应急救援工作的秩序,参与人员疏散和警戒,为应急救援提供安全保障。
合约经理:负责在事故发生后协助保护现场,对在事故救援过程中确需变动的,应积极做好现场记录(照片、录像或绘制草图等)。
(3)应急资源
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应急资源的准备是应急救援工作的重要保障,项目应根据潜在事性质和后果分析,配备应急救援中所需的消防手段、救援机械和设备、交通工具、医疗设备和药品、生活保障物资。
1资金的配备 ○
项目财务部必须保证10万元的应急救援备用金,以备紧急事件发生时,有足够的财力支持应急救援工作。
2应急救援物资、设备设施的配备(见下表) ○
主要应急机械设备储备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 材料、设备名称 挖掘机 机动翻斗车 液压汽车吊 电焊机 卷扬机 对讲机 发电机 急救车 物资运输车 装载机 单位 数量 辆 辆 辆 台 台 台 台 辆 辆 辆 1 2 1 2 2 5 1 1 1 1 规格型号 PC200 FC-1 QY-25 BX500 JJ2-0.5 GP88S 50 主要工作 性能指标 斗容量1.0m 斗容0.75m 25T 拉力5T 75KW 33现存何处 现场 现场 现场 现场 现场 现场 现场 备注 3教育、训练 ○
为全面提高应急能力,项目应对抢险人员进行必要的抢险知识教育,制定出相应的规定,包括应急内容、计划、组织与准备、效果评估等。项目每年进行两次应急预案演练。
4与相关产权单位联系 ○
为了能够在事故发生时能够及时与相关产权单位取得联系,将事故的影响范围控制在最小范围内,已与应急预案实施时相关产权单位取得联系。
5互相协议 ○
项目事先与地方医院、宾馆建立正式的互相协议,以便在事故发生后及时得到外部救援力量和资源的援助。
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3.6.5 发生基坑坍塌事故的应急方案
接警与通知
(1)接警:接警部门为项目办公室。接警人接到报警后,应详细询问以下内容包括:事故发生时间、详细地点、事故性质、事故原因初步判断、简要经过介绍、人员伤亡及被困情况、现场事态控制及发展情况等,并做好记录。
(2)通知:接警人接到报警后,由办公室主任向项目指挥长详细报告,项目指挥长决定是否启动应急救援预案及是否向有关应急机构、政府及上级部门发出应急救援申请。启动应急救援预案的通知应由项目办公室通知应急组织机构中各部门负责人。 3.6.6 现场救援措施
事故发生后,事发项目根据现场事故情况,要迅速赶往现场,先行协助应急处置,抢救受伤人员,疏散人员,迅速控制危险源,防止事故扩大,并立即向总指挥报告。事发项目根据总指挥部署,立即启动应急预案,调集本项目内应急救援资源,进行现场救援。
(1)当发现附近建筑物倾斜达到警戒值1%时或沉降速度达到0.1mm/d时,采取的措施为:立即停止基坑开挖,加强基坑支护,措施为增加钢板桩数量,采用φ600钢管临时立柱进行支顶,间距为1.0m。情况严重时立即回填基坑。
(2)基坑坍塌事故的指挥控制
发生坍塌事故后,由项目长负责现场总指挥,安全环保部立即派人赶赴事故/事件现场,负责事故/事件现场保护,计划部协助开展收集证据工作。发现事故发生人员首先高声呼喊,通知现场安全员,由安全员打事故抢救电话“120”,向上级有关部门或医院打电话抢救,同时通知项目经理组织紧急应变小组进行现场抢救。组织有关人员进行清理土方或杂物,如有人员被埋,应首先按部位进行抢救人员,其他组员采取有效措施,防止事故发展扩大,让现场安全负责人随时监护基坑状况,及时清理基坑上堆放的材料,防止造成再次事故的发生。在向有关部门通知抢救电话的同时,对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救,如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。预先成立的应急小组人员分工,各负其责,重伤人员由水、电工协助送外抢救工作门卫在大门口迎接米救护的车辆,有程序的处理事故、事件,最大限度的减少,人员和财产损失。
紧急救援的一般原则:以确保人员的安全为第一,其次是控制材料的损失。紧急救援关键是速度,因为大多数坍塌死亡是窒息死亡,因此,救援时间就是生命。此外要
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培养施工人员正确的处险意识,凡发现险情要立刻使用事故报警系统进行通报,紧急救援响应者必须是紧急工作组成员,其他人员应该撤离至安全区域,并服从紧急工作组成员的指挥。
急救知识与技术:鉴于深基坑坍塌事故所造成的伤害主要是机械性窒息引起呼吸功能衰竭和颅脑损伤所致中枢神经系统功能衰竭,因此紧急工作组成员必须熟练掌握止血包扎、骨折固定、伤员搬运及心肺复苏等急救知识与技术等。
因抢救人员、防止基坑开挖坍塌紧急事故/事件扩大以及交通等原因,需要移动现场物件时,要做好标志、标记,并绘制现场简图,写出书面材料,妥善保存现场重要痕迹、物证。
(3)通讯
项目必须将110、120、项目部应急领导小组成员的手机号码、当地安全监督部门电话号码,明示于工地显要位置。工地抢险指挥及安全员应熟知这些号码。
(4)警戒与治安
为保障现场应急救援工作的顺利开展,在事故现场周边建立警戒区域,实施交通管制,维护好现场治安秩序,防止与救援无关人员进入事故现场,保障救援队伍、物资运输和人群疏散等的交通畅通,并避免发生不必要的伤亡。在安全事故救援过程中现场警戒与治安由派出所负责实施。
现场警戒措施包括:危险区边界警戒线为黄黑带,警戒哨佩带臂章,警车鸣警灯和警笛,用扩音喇叭警告,警戒哨人员负责阻止与救援无关的人员进入事故救援现场。
(5)人群疏散与安置
人群疏散是减少人员伤亡扩大的关键措施,也是最彻底的应急响应。应根据事故的性质、控制程度等决定是否对事故影响范围内的地方居民、施工队伍、作业人员等进行疏散,人员疏散由项目指挥长下达疏散命令,由派出所组织实施。应对被疏散的人群、数量,疏散区域、距离、路线、运输工具等进行事先考虑和准备,应考虑老弱病残等特殊人群的疏散问题。对已实施临时疏散的人群,要做好临时生活安置,保障必要的水、电、卫生等基本生活条件。
(6)事态监测
发生深基坑开挖坍塌紧急事故/事件并启动应急预案后,由安全环保部、工程管理部、派出所负责人各指定本部门1名人员组成事态监测小组,负责对事态的发展进行动态监测并做好过程记录。监测的内容包括:事故影响边界、基坑周围土体的变化趋势、
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对地面建筑的稳定性(位移)监测、能否发生进一步坍塌的危险性等。
(7)医疗与卫生
由办公室主任负责联络120急救人员对在事故中受伤的人员进行现场急救。对伤情严重的人员立刻转送至工程所在地附近医院或急救中心进行抢救,转送过程中指派专人进行途中护理,急救车为转送伤员专用车辆或120急救车。在紧急转送伤员时,救护车鸣灯。铜陵县顺安镇中心卫生院电话:************,铜陵市市第一人民医院电话:************。
(8)应急救援人员的安全
应急救援过程中,应对参与应急救援人员(指挥人员)的安全进行周密的考虑和监视。必要时,应有专业抢险人员参与指挥或作业。在应急救援过程中,由项目安全环保指派专人负责对参与应急救援人员的安全进行过程监视,及时发现抢险过程中的受伤人员并组织撤换抢救。
(9)应急终止与现场恢复
当事态得到有效控制,危险得以消除时,由总指挥下达终止应急令。终止应急令由安全环保部专人用扩音喇叭传达至应急救援现场,终止应急救援。
当终止应急救援后,事故现场仍然存在可能的不明隐患时(如基坑周围土体可能未完全稳定、支护结构是否能满足土体应力、是否需要采取加强支护、基坑周边建筑物未完全稳定等),现场警戒不予解除,直至经技术科技术鉴定确认无不明隐患、基坑周边土体、支护结构及周边建筑物等趋于稳定后,告知安全环保部长,由安全环保部长下令解除现场警戒。
警戒解除后,由应急救援队伍负责恢复现场。主要清理临时设施、救援过程中产生的废弃物、恢复现场施工条件等。
(10)公共关系
当发生基坑开挖坍塌紧急安全事故/事件后,应将有关事故的信息、影响、救援工作的进展情况等及时向媒体和公众进行统一发布,以消除公众的恐慌心理,控制谣言,避免公众的猜疑和不满。发布事故相关信息由项目办主任批准,由办公室发布,保证发布信息的统一性,及时消除传言。 3.6.7 应急预案培训与演练
应急预案的培训由安全环保部组织实施。培训时间为项目开工后第1个月内,每两次培训时间间隔不应超过12个月。培训对象应包括参与应急救援的指挥人员、救援队
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伍人员、辅助等相关人员。培训方式采用集中培训。培训地点为项目会议室。应保存培训的记录。
另外,针对应急联络系统的功能进行功能演练(在允许条件下,可对外部求援资源如110、120、相关产权部门的通讯系统功能一并进行演练),确认通讯系统的准确性、畅通性、及时性是否满足应急的要求,即通讯系统的响应能力的检测。本部分功能演练由办公室主任在办公室实施。对组织的所有演练均要形成并保持记录。 4. 环境管理计划
主墩承台施工中的环境影响主要是基坑开挖和泥浆排放,对顺安河影响。施工中考虑对顺安河河道的蓄水或排洪的影响,夜间施工要考虑噪音对周围的影响
(1) 基坑开挖后弃土及时外运至指定地点,严禁直接向顺安河内弃土。 (2) 基坑抽水严禁乱排放,不得随意排放到周围的田地或鱼塘。抽水经沉淀后可
以顺沟渠排到顺安河。
(3) 施工机械夜间禁止鸣喇叭,夜间施工机械噪声不得扰民。 (4) 施工机械产生废弃油类禁止随地排放,集中回收处理。 (5) 施工时尽量避免破坏地表原有水系,不得随意堵塞河道。 (6) 施工用废料堆放到指定地点,集中处理。
(7) 生活垃圾、废水禁止乱到、乱排,建立垃圾投掷点,集中外运处理。 八、计算书
1、支护方案见总体方案设计 2、计算相关技术参数
尺寸规格 型号 Type mm SP-Ⅳ 400 Dimensions 宽度/w 高度/h 厚度/t mm 170 mm 15.5 cm2 96.99 Kg/m 76.1 单根钢板桩 Per plie 截面积 理论重量 惯性矩 cm4 4670 截面模数 cm3 362 cm2/m 242.5 单根每米壁宽 Per 1m of pile wall width 截面积 理论重量 惯性矩 Kg/m2 190 cm4/m 38600 截面模数 cm4/m 2270
类别 表8-1 拉森Ⅳ型钢板桩参数表 截面特性参数 截面 理论 面积 重量 惯性矩 cm4 惯性半径cm 截面摸数cm3 c㎡ kg/m lx ly ix iy Wx Wy 146.4 115 60800 6770 20.4 6.8 2520 451 164.4 129 71400 8120 20.8 7.03 2930 541 57
截面尺寸 mm 型号 (高度×宽度) H×B T1 T2 r 500×300 482×300 11 15 28 488×300 11 18 28 HM
表8-2 H型钢力学参数表 化学成分 力学性能 P ×1000 15 S ×1000 17 屈服强度 抗拉强度 Mpa 440 Mpa 30 冷弯 d=a 108 冲击AKV (j) 440 钢号 规格型号 C ×100 Si ×100 16 Mn ×100 38 Q235B 609*16*5950 15 表8-3 Ф609钢管参数表
参考数值 尺寸/mm 型号 h b d t r r1 截面面理论质量积/cm2 /(kg/m) X~X Y-Y Ix/cm4 Wx/cm3 ix/cm Ix:Sx Iy/cm4 Wy/cm3 iy/cm 93.654 46500 1860 19.7 42.8 1120 142 3.07 50a 500 158 12.0 20.0 14.0 7.0 119,304 3、方案验算
表8-4 50a工字钢参数表 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]
---------------------------------------------------------------------- 连续墙支护
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---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 内力计算方法 增量法 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 基坑等级 一级 基坑侧壁重要性系数γ0 1.10 基坑深度H(m) 7.500 嵌固深度(m) 7.500 墙顶标高(m) 0.000 连续墙类型 钢板桩 ├每延米板桩截面面积236.00 A(cm2) ├每延米板桩壁惯性矩39600.00 I(cm4) └每延米板桩抗弯模量2200.00 W(cm3) 有无冠梁 无 放坡级数 0 超载个数 1 支护结构上的水平集中力 0 ---------------------------------------------------------------------- [ 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 序号 (kPa,kN/m) (m) (m) (m) 1 210.000 0.000 20.000 0.000 --- 59
长度 (m) ---
---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 水平作用类型 水平力值 作用深度 是否参与 是否参与 力 序号 (kN) (m) 倾覆稳定 整体稳定 ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 土层数 9 坑内加固土 内侧降水最终深度(m) 8.000 外侧水位深度(m) 内侧水位是否随开挖过程变化 是 内侧水位距开挖面距离(m) 弹性计算方法按土层指定 ㄨ 弹性法计算方法 ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 33(m) (kN/m) (kN/m) (kPa) 1 粘性土 1.60 18.0 8.0 3.00 2 粘性土 1.60 15.4 5.4 3.00 3 淤泥质土 1.70 17.2 7.2 7.00 4 淤泥 1.80 16.2 6.2 10.00 5 粉土 1.50 18.6 8.6 6.00 6 粉土 2.00 18.3 8.3 --- 7 粘性土 1.90 19.7 9.7 --- 8 粉土 1.90 20.7 10.7 --- 9 粉土 4.00 19.0 9.0 --- 层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 水土 计算方法 m,c,K值 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) 1 30.0 3.00 9.00 合算 m法 1.02 2 30.0 3.00 15.40 合算 m法 3.50 3 16.0 7.00 6.30 合算 m法 0.86 4 10.0 10.00 6.30 合算 m法 1.16 5 22.0 6.00 10.00 合算 m法 1.60 6 44.0 4.00 13.60 合算 m法 2.74 7 40.0 6.00 19.40 合算 m法 6.19 8 44.0 2.00 18.00 合算 m法 4.88 9 64.0 2.00 18.00 合算 m法 4.88
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 支锚道数 3 60
否 0.000 0.000 m法 内摩擦角 (度) 9.00 15.40 6.30 6.30 10.50 --- --- --- --- 抗剪强度 (kPa) --- --- --- --- --- --- --- --- ---
支锚 道号 1 3.500 0.500 --- --- --- 2 3.500 2.900 --- --- --- 3 3.500 3.000 --- --- --- 支锚 预加力 支锚刚度 锚固体 工况 锚固力 材料抗力 材料抗力 道号 (kN) (MN/m) 直径(mm) 号 调整系数 (kN) 调整系数 1 0.00 491.10 --- 2~ --- 6138.00 1.00 2 0.00 491.10 --- 4~ --- 6138.00 1.00 3 0.00 491.10 --- 6~ --- 6138.00 1.00
---------------------------------------------------------------------- [ 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:
支锚类型 内撑 内撑 内撑 水平间距 (m) 竖向间距 (m) 入射角 (°) 总长 (m) 锚固段 长度(m) 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 粘性土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 粘性土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 3 淤泥质土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 4 淤泥 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 5 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 6 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 7 粘性土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 8 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 9 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000
---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 工况 工况 深度 支锚 号 类型 (m) 道号 1 开挖 0.500 --- 2 加撑 --- 1.内撑 3 开挖 3.400 --- 4 加撑 --- 2.内撑 61
5 开挖 6.400 --- 6 加撑 --- 3.内撑 7 开挖 7.500 ---
---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]
---------------------------------------------------------------------- 各工况:
62
63
64
内力位移包络图:
地表沉降图:
65
----------------------------------------------------------------------
3.1整体稳定验算
----------------------------------------------------------------------
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: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 2.411 圆弧半径(m) R = 20.905 圆心坐标X(m) X = -0.303
66
圆心坐标Y(m) Y = 10.393
---------------------------------------------------------------------- 3.2抗倾覆稳定性验算
---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:
a
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 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倾覆弯矩。
注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 工况1:
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 0.000 --- 2 内撑 0.000 --- 3 内撑 0.000 ---
KsMpM3592.860 Ks = 4.165 >= 1.200, 满足规范要求。 工况2:
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 1753.714 --- 2 内撑 0.000 --- 3 内撑 0.000 ---
Ks14966.050 0.0003592.860 Ks = 11.243 >= 1.200, 满足规范要求。 工况3:
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 1753.714 --- 2 内撑 0.000 --- 3 内撑 0.000 ---
6430.405 Ks = 5.277 >= 1.200, 满足规范要求。 工况4:
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 1753.714 --- 2 内撑 1753.714 --- 3 内撑 0.000 ---
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Ks14966.050 25428.856Ks8509.191 25428.856
6430.405 Ks = 8.441 >= 1.200, 满足规范要求。 工况5:
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 1753.714 --- 2 内撑 1753.714 --- 3 内撑 0.000 ---
Ks8509.191 45771.9418174.469 Ks = 6.088 >= 1.200, 满足规范要求。 工况6:
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 1753.714 --- 2 内撑 1753.714 --- 3 内撑 1753.714 ---
8174.469 Ks = 7.933 >= 1.200, 满足规范要求。 工况7:
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 1753.714 --- 2 内撑 1753.714 --- 3 内撑 1753.714 ---
8561.122 Ks = 7.432 >= 1.200, 满足规范要求。 ---------------------------------------------- 安全系数最小的工况号:工况1。
最小安全Ks = 4.165 >= 1.200, 满足规范要求。
---------------------------------------------------------------------- 3.3抗隆起验算
----------------------------------------------------------------------
Ks2776.995 60853.884Ks3995.396 60853.884Ks3995.396 45771.94168
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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNc
HDq o
Nqtan4512 12etan NcNq1tan
Nqtan4518.00022e3.142tan18.0005.258 Nc5.258118.1407.5007.500105.000 Ks = 2.096 >= 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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNcKs13.104tan18.000 19.3847.5005.2582.00013.104
HDq 69
Nq12
NcNq1Nq12
e342otancos344522221tan3.142 18.000tan18.000ecos4518.000DH26.042Nc6.042118.1407.5007.500105.000 Ks = 2.411 >= 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! 875316KS15.517tan18.000 19.3847.5006.0422.00015.5171 i1
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;
3
ri———第i层土的重度(kN/m);
33
地下水位以上取土的天然重度(kN/m);地下水位以下取土的饱和重度(kN/m); 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);
3
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m); nihiq1250.56.37c0.04tan0.54875316126.7105.01257.57.50.56.3718.12.00.04tan18.000.54 δ = 1(mm)
---------------------------------------------------------------------- 3.4抗管涌验算
----------------------------------------------------------------------
70
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 = 2.741 >= 1.5, 满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
1.50h'wh'2D'3.5嵌固深度计算
---------------------------------------------------------------------- 嵌固深度计算参数: 抗渗嵌固系数 1.200 整体稳定分项系数 1.300 圆弧滑动简单条分法嵌固系数 1.100 71
嵌固深度考虑支撑作用 √ 嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度: 圆心(-44.681,84.840),半径=95.886m,对应的安全系数Ks = 6.245 ≥ 1.300 嵌固深度计算值 h0 = 0.000m 嵌固深度设计值 hd = αγ0h0
= 1.100×1.100×0.000 = 0.000m 嵌固深度采用值 hd = 7.500m 当前嵌固深度为:0.000m。
依据《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99,
多点支护结构嵌固深度设计值小于0.2h时,宜取hd = 0.2h。 嵌固深度取为:1.500m。
3.6支撑强度计算
(1) I50a工字钢受力验算:
46470Ii0.1397m
1192Al09291.11,根据值,查钢结构设计规范得值为0.583, i0.1397N10602108.04MPa<[]=215Mpa
2A0.58320.0119(2)钢管桩受力验算:
131117Ii0.2098m
298Al021100.10,根据值,查钢结构设计规范得值为0.638, i0.2098N106055.75MPa<[]=215Mpa A0.6380.0298ql2169.453.6422280.95KN•m 88(3)围檩受力验算: 围檩所受最大弯矩为:MmaxMmax280.9555.74Mpa <[]=215Mpa。 6W252021072
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