獨(dú)山大橋危橋改造工程拉森鋼板樁圍堰專項(xiàng)施工方案

獨(dú)山大橋危橋改造工程拉森鋼板樁圍堰專項(xiàng)施工方案編制：審核：批準(zhǔn)：安徽省路橋工程集團(tuán)有限責(zé)任公司獨(dú)山大橋危橋改造工程項(xiàng)目部2015年7月1日目錄TOC\o"1-1"\h\u第一章工程概況 2第二章編制依據(jù)及技術(shù)指標(biāo) 2第三章施工難點(diǎn)分析 2第四章基坑及墩臺(tái)身施工 3第五章基坑開挖安全措施 8第六章安全應(yīng)急救援預(yù)案 10鋼板樁及圍檁、內(nèi)支撐計(jì)算書 12編制說明1.1編制依據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/TF50-2011《公路交通安全設(shè)施施工技術(shù)規(guī)范》JTGF71-2006交通部《公路水運(yùn)工程安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法》裕安區(qū)獨(dú)山大橋危橋改造工程施工合同、招標(biāo)文件《安徽省國省干線公路標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施指南》江蘇淮安交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司《裕安區(qū)獨(dú)山大橋危橋改造工程施工圖設(shè)計(jì)》及其它設(shè)計(jì)資料現(xiàn)場踏勘調(diào)查所獲得的有關(guān)資料我單位擁有的科技工法成果和現(xiàn)有的管理水平、勞力設(shè)備、技術(shù)能力，以及長期從事高速公路建設(shè)所積累的豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。1.2編制原則遵守合同文件各項(xiàng)條款要求，全面響應(yīng)和認(rèn)真貫徹業(yè)主或監(jiān)理工程師及授權(quán)人或代表的批示、指令和要求；嚴(yán)格遵守合同文件明確的設(shè)計(jì)規(guī)范、施工規(guī)范和質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)性、科學(xué)合理性、經(jīng)濟(jì)適用性、安全可靠性與實(shí)事求是相結(jié)合的原則；自始至終對(duì)施工現(xiàn)場堅(jiān)持實(shí)施全員、全方位、全過程嚴(yán)密監(jiān)控、動(dòng)靜結(jié)合、科學(xué)管理的原則；實(shí)施項(xiàng)目基礎(chǔ)管理，通過對(duì)勞務(wù)、設(shè)備、材料、資金、技術(shù)、方案、信息、時(shí)間與氣候條件的優(yōu)化處置，實(shí)現(xiàn)成本、工期、質(zhì)量及社會(huì)信譽(yù)的預(yù)期目標(biāo)效果；嚴(yán)格規(guī)范管理，強(qiáng)化精品意識(shí)，以“全員參與，工序過程嚴(yán)控制；以人為本，科學(xué)管理抓質(zhì)量；開拓進(jìn)取，勇于奉獻(xiàn)創(chuàng)精品?！钡钠髽I(yè)精神為指導(dǎo)，努力使本工程成為內(nèi)實(shí)外優(yōu)的產(chǎn)品，向業(yè)主交一項(xiàng)優(yōu)質(zhì)工程。工程概況2.1工程簡介六安市裕安區(qū)獨(dú)山大橋位于獨(dú)山鎮(zhèn)境內(nèi)，跨越河道為淠河；全長426米，全寬10米，上部結(jié)構(gòu)采用14×30m先簡支后連續(xù)混凝土組合箱梁，橋墩為柱式墩，樁基礎(chǔ)；橋臺(tái)為肋板式臺(tái)身，樁基礎(chǔ)；接線長約1公里，路基寬8.5米，路面寬7米。其中1#~8#墩為涉水施工。見下圖：1#~8#墩位于河床內(nèi)，施工難度較大，河面常水位與系梁底平均高差位4米以上。該處從現(xiàn)有地面以下6米范圍內(nèi)為蘊(yùn)藻浜河河道內(nèi)清理出來的河底淤泥，給大面積挖土卸載造成相當(dāng)大的困難，根據(jù)現(xiàn)場勘查及圖紙地質(zhì)圖中所示，地質(zhì)結(jié)構(gòu)基本為細(xì)砂（Q4AL+PI):層頂埋深0.40-0.80m，層頂埋深0.40-0.80m，層頂高程52.66-55.38m，曾底高程51.26-54.04m，層厚0.80-1.40m，灰白色，松散-稍密狀態(tài)，具振搗反應(yīng)。該層分布普遍。層礫石（Q4AL+PL）：層頂埋深0.00-2.10m，層頂高程49.77-54.04m，層底高程40.47-46.56m，層厚7.40-9.70m，灰白色，中密狀態(tài)。該層分布普遍。層強(qiáng)風(fēng)化砂巖（K）：層頂埋深8.20-11.70m，層頂高程40.47-46.56m，層底高程37.07-43.48m，層厚2.00-4.30m，暗紅色，密實(shí)，風(fēng)化未完全，風(fēng)化呈砂土狀，夾基巖碎片，原巖結(jié)構(gòu)基本被破壞。層中風(fēng)化砂巖（K）：此層未揭穿，揭露最大厚度為10.80m，暗紅色，致密，層狀構(gòu)造，碎屑結(jié)構(gòu)，基巖裂隙不發(fā)育，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，遇水易軟化崩解的，較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為IV級(jí)，屬軟巖。土體內(nèi)摩擦角平均16°，土容重平均取值為19kN/m3，產(chǎn)生的土壓力和水壓力相當(dāng)大，圍堰平面開挖尺寸為10.5×2.5m，再加之承臺(tái)及墩身下部作業(yè)施工需要在基坑內(nèi)完成，給內(nèi)部支撐造成很大困難，而且從基坑開挖到墩臺(tái)身施工過程中需要進(jìn)行數(shù)次受力體系的轉(zhuǎn)換，給各道圍檁及內(nèi)支撐的確定增加難度。第四章基坑及墩臺(tái)身施工基坑施工流程：施工準(zhǔn)備→測量定位→插打鋼板樁→開挖基坑→逐層進(jìn)行鋼板樁內(nèi)支撐→排水→澆筑封底混凝土→系梁施工→墩柱蓋梁施工→基坑回填→逐步拆除內(nèi)支撐→墩身施工→基坑回填→鋼板樁拔出。第一節(jié)施工準(zhǔn)備首先在鋼板樁堆放基地對(duì)鋼板樁進(jìn)行分類、整理，選用同種型號(hào)的板樁，進(jìn)行彎曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型號(hào)（拉森IV號(hào)鋼板樁）、規(guī)格（450×310×15.5）、數(shù)量2套（9m×130根）的鋼板樁。

??鋼板樁進(jìn)場前需要檢查整理，發(fā)現(xiàn)缺陷隨時(shí)調(diào)整，整理后在運(yùn)輸和堆放時(shí)盡量不使其彎曲變形，避免碰撞，尤其不能將連接鎖口碰壞。

鋼板樁的設(shè)置位置應(yīng)便于基礎(chǔ)施工，應(yīng)在原地面下結(jié)構(gòu)邊緣之外，并留有支、拆模板的操作空間；

鋼板樁平面不直的，應(yīng)盡量使其平直整齊，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，以便順利將鋼板樁插打入地下，并利于圍檁支撐的設(shè)置。第二節(jié)測量定位對(duì)墩位承臺(tái)控制點(diǎn)標(biāo)明并經(jīng)過復(fù)核無誤后加以有效保護(hù)，同時(shí)距離系梁臺(tái)邊線0.65米的位置放出鋼板樁插打位置，并用槽鋼定位，在保證鋼板樁垂直度的情況下逐根插打。第三節(jié)鋼板樁、圍檁及支撐布置經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，該圍堰平均開挖深度為4.6m，開挖尺寸為10.5×2.5m，共布置2道支撐，具體布置見下圖。第一、二道圍檁均采用一根H型鋼（400×400×20×20），直撐、斜撐采用外徑62cm，壁厚1cm的鋼管；第一道鋼管的頂面與原地面平齊，第二道圍檁中心距第一道圍檁中心3.7m，第二道臨時(shí)支撐安裝在封底混凝土頂面上50cm處。基坑支撐布置圖：計(jì)算書詳見附件。第四節(jié)鋼板樁施工1、將鋼板樁運(yùn)到工地后，鋼板樁在拼組前必須對(duì)其進(jìn)行檢查、丈量、分類、編號(hào)，同時(shí)對(duì)兩側(cè)鎖口用一塊同型號(hào)長2～3m的短樁作通過試驗(yàn)，以2～3人拉動(dòng)通過為宜。鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎，熱敲（溫度不超過800～1000℃），焊補(bǔ)、鉚補(bǔ)、割除、接長等方法加以整修。插打鋼板樁之前須檢查振動(dòng)錘。振動(dòng)錘是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在打拔前一定要進(jìn)行專門的檢查，確保線路暢通，功能正常。且功率達(dá)到40KW以上，而夾板牙齒磨損不宜太多。2、履帶吊停在離打樁點(diǎn)就近的基坑邊，側(cè)向施工，便于測量人員觀察。掛上振動(dòng)錘，升高，理順油管及電纜。3、錘下降，開液壓口，拉一根樁至打樁錘下，鎖口抹上潤滑油，并起錘。4、鋼板樁計(jì)算長度為9米（基坑5米、入土4米），待鋼板樁尖離開地面30cm時(shí)，停止上升。錘下降，使樁至夾口中，開動(dòng)液壓機(jī)，夾緊樁。上升錘與樁至打樁地點(diǎn)。5、鋼板樁插打時(shí)，單樁的鎖口內(nèi)均涂以黃油混合物油膏，以減少插打時(shí)的摩阻力并加強(qiáng)防滲性能。插打鋼板樁時(shí)從第一塊就應(yīng)保持平整，幾塊插好后即插打一塊深的以保持穩(wěn)定，然后繼續(xù)插打。6、在插打過程中，加強(qiáng)測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時(shí)調(diào)整，為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直。在整個(gè)鋼板樁插打過程中必須保證合攏密實(shí)，以防漏水。7、對(duì)準(zhǔn)鋼板樁與定位樁的鎖口，靠震動(dòng)錘與樁自重壓到樁所要插打的位置。8、試開打樁錘30秒左右，停止振動(dòng)，利用錘慣性打樁至計(jì)算標(biāo)高，開動(dòng)振動(dòng)錘打樁下降，控制打樁錘下降的速度，盡可能的使樁保持豎直，以便鎖口能順利咬合，提高止水能力。9、板樁至設(shè)計(jì)高度前40cm時(shí)，停止振動(dòng)，振動(dòng)錘因慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間，打樁至設(shè)計(jì)高度。10、松開液壓夾口，錘上升，打第二根樁，以上類推至打完所有樁。打樁前一般應(yīng)在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等混合物，在打完鋼板樁后，開始進(jìn)行鋼板樁圍堰內(nèi)的止水處理。第五節(jié)基坑開挖及墩臺(tái)施工土壓力和水壓力很大，基坑開挖宜采用長臂挖機(jī)，施工時(shí)機(jī)械離基坑越遠(yuǎn)越好，減小基坑邊緣處的動(dòng)載。各階段開挖時(shí)應(yīng)在支撐位置向下多開挖50cm，利于施工圍檁及支撐的設(shè)置，開挖到各道支撐位置后應(yīng)及時(shí)安裝圍檁及內(nèi)部支撐。鋼板樁插打完后，向下開挖安裝第一道圍檁支撐；繼續(xù)開挖至標(biāo)高處，安裝第二道圍檁及支撐；繼續(xù)開挖土方到系梁底一下20cm，迅速施工封底混凝土層，待封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，再進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換，由封底混凝土受力，即可進(jìn)行后續(xù)破樁頭、樁基檢測、綁扎鋼筋、支模板等工作，以上施工的同時(shí)，應(yīng)及時(shí)抽出基坑內(nèi)的積水。在下系梁混凝土澆筑結(jié)束達(dá)到拆模要求后，拆除模板，基坑用透水性材料回填密實(shí)到下承臺(tái)頂面后，拆除第二道支撐；開始施工墩身，墩身底面與地面高差較大，考慮施工安全方便，墩身施工時(shí)采用一次性澆筑，澆筑完成進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后拆模，及時(shí)回填透水性材料，密實(shí)后拆除第一道圍檁，繼續(xù)施工上部墩身。第六節(jié)基坑排水在滲水較小的情況下，采用匯水井排水，在基坑內(nèi)承臺(tái)范圍外側(cè)較低處挖4個(gè)匯水井，并在周圍挖邊溝，使其低于基坑底面。對(duì)匯水井井壁要加以支護(hù)，井底鋪一層粗砂或者碎石，采用抽水機(jī)從匯水井抽水來排除滲水；如果承臺(tái)低于砂土層且滲水較大時(shí)，采用井點(diǎn)法降低地下水位，在距基坑邊3-5m距離進(jìn)行鉆孔，埋下井點(diǎn)管，周圍填以砂石作過濾層，上用黏土填封，地面上通過主管與抽吸設(shè)備相聯(lián)進(jìn)行抽水，以降低基坑四周的地下水位。第七節(jié)混凝土墊層施工采用直接澆筑混凝土墊層，可能造成鋼板樁無法拔出，所以澆筑墊層時(shí)在鋼板樁圍堰內(nèi)側(cè)支模，或在底部鋼板樁四周用編織袋或土工布將鋼板樁與封砼隔離，以便鋼管樁在承臺(tái)施工完后順利拔出。在混凝土澆筑之前，盡量要把水抽干，封底混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C25，直接采用汽車泵輸送混凝土到指定位置，按一般砼施工進(jìn)行。封底時(shí)由一邊向另一邊推進(jìn)，但保證連續(xù)、不間斷、不留接縫、一次性完成?；炷翂|層厚度初定為100cm。第八節(jié)圍檁支撐拆除下層承臺(tái)澆筑養(yǎng)護(hù)完成，拆除模板，回填透水性材料，回填時(shí)分層整平，灌水密實(shí)，待回填到下系梁頂標(biāo)高后，繼續(xù)施工下部墩身施工完成后即可拆除第一道圍檁，完成后續(xù)各項(xiàng)工作。第九節(jié)鋼板樁拔出承臺(tái)墩身混凝土澆筑結(jié)束，將基坑回填完畢后，要將鋼板樁拔出再重新利用，拔樁時(shí)，盡量使鋼板樁下部與混凝土脫離，然后再進(jìn)行拔樁。先略錘擊振動(dòng)各拔高1～2m，然后按次序?qū)⑺袖摪鍢毒胃?～2m，使其松動(dòng)后，再依次拔除，對(duì)樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設(shè)備的能力，將相鄰的樁一齊拔出。并注意一下幾點(diǎn)：1、為防止將臨近板樁同時(shí)拔出，宜將鋼板樁和加固的支撐圍檁逐根解除。2、按與插打鋼板樁順序相反的次序拔樁。3、將鋼板樁用振動(dòng)錘再復(fù)打一次，可克服土的黏附力。4、拔出的鋼板樁應(yīng)及時(shí)清除土砂，涂以油脂。變形較大的板樁需調(diào)直，完整的板樁要及時(shí)運(yùn)出工地，堆置在平整的場地上。第五章基坑開挖安全措施1、基坑開挖必須根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并有計(jì)算書。2、挖掘機(jī)等機(jī)械在坑頂進(jìn)行挖基出土作業(yè)時(shí)，機(jī)身距坑邊的安全距離應(yīng)視基坑深度、坡度、土質(zhì)情況而定，確?；拥陌踩?。3、深基坑四周設(shè)防護(hù)欄桿，人員上下要有專用爬梯。4、開挖中，當(dāng)坑沿頂面裂縫、坑壁松塌或遇有涌水、涌砂影響基坑邊坡穩(wěn)定時(shí)要立即加固防護(hù)。5、基坑需抽排水開挖時(shí)，須配備足夠的抽排水設(shè)備。6、基坑開挖所設(shè)置的各種圍堰和基坑支撐，其結(jié)構(gòu)必須堅(jiān)固牢靠。基礎(chǔ)施工中，挖土、吊運(yùn)、澆筑混凝土等作業(yè)，嚴(yán)禁碰撞支撐，并不得在支撐上放置重物。施工中發(fā)現(xiàn)圍堰、支撐有松動(dòng)、變形等情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)加固，危及作業(yè)人員安全時(shí)要立即撤出。7、基坑支撐拆除時(shí)，應(yīng)在施工負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下進(jìn)行。拆除支撐應(yīng)與基坑回填相互配合進(jìn)行。有引起坑壁坍塌危險(xiǎn)征兆時(shí)，必須采取加固措施。8、人工修整基坑時(shí)，操作人員之間要保持安全距離，一般大于2.5m。多臺(tái)機(jī)械開挖，挖土機(jī)間距要大于10m。挖土自上而下，逐層進(jìn)行，嚴(yán)禁先挖坡腳的危險(xiǎn)作業(yè)。9、運(yùn)土道路的坡度、轉(zhuǎn)彎半徑要符合有關(guān)規(guī)定。10、在開挖基槽時(shí)要做好降雨防護(hù)措施，施工現(xiàn)場和基坑四周設(shè)排水溝及集水井，確保將場地內(nèi)的積水及時(shí)排除。11、距離開挖邊線4m內(nèi)不允許堆放材料、挖出的土方和停放機(jī)具，4m外堆放高度不宜超過1.5m,危險(xiǎn)時(shí)必須采取加固措施；不得從基坑上方傾倒或拋擲毛石、磚等材料，應(yīng)用滑槽輸送；半成品材料應(yīng)做具體的運(yùn)輸方案。12、在開挖基坑邊沿處，必須按規(guī)范設(shè)兩道1.2m高的牢固欄桿和懸掛危險(xiǎn)標(biāo)志，并在夜間掛紅標(biāo)志燈。嚴(yán)禁任何人在深坑處休息。13、夜間施工時(shí)，施工場地應(yīng)有足夠的照明。14、非機(jī)電專業(yè)操作人員不得擅自動(dòng)用基礎(chǔ)機(jī)電設(shè)備。第六章安全應(yīng)急救援預(yù)案一、安全生產(chǎn)事故應(yīng)急救援實(shí)施在發(fā)生重大安全事故時(shí)的救援工作，盡量減少事故的危害，保障員工和周邊居民的人身健康和安全、項(xiàng)目財(cái)產(chǎn)安全和周邊單位財(cái)產(chǎn)安全。特成立應(yīng)急救援組織機(jī)構(gòu)。二、處理突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案的原則為認(rèn)真貫徹落實(shí)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》和《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》，增強(qiáng)憂患意識(shí)，居安思危，減少施工事故的發(fā)生，提高自防自救意識(shí)，結(jié)合本工程的施工特點(diǎn)，主要針對(duì)可能出現(xiàn)的安全生產(chǎn)事故和自然災(zāi)害制定獨(dú)山大橋危橋改造項(xiàng)目涉水1~8#墩施工安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案，其基本原則為:堅(jiān)持“以人為本，預(yù)防為主”的原則。通過強(qiáng)化日常安全管理，落實(shí)各項(xiàng)安全防范措施，查堵各種事故隱患，做到防患于未然。施工前期，針對(duì)施工過程中存在的重大危險(xiǎn)源，提前預(yù)測，并制定生產(chǎn)安全事故應(yīng)急救援預(yù)案，建立應(yīng)急救援組織及配備應(yīng)急人員，配備必要的應(yīng)急救援器材、設(shè)備，以防突發(fā)事件，并定期組織演練，確保施工安全。各作業(yè)班組緊緊結(jié)合各自實(shí)際情況，成立應(yīng)急小組，做好相關(guān)應(yīng)急準(zhǔn)備工作，確保施工安全。安全生產(chǎn)機(jī)構(gòu)框圖如下：三、應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組由組長、副組長、成員三部分組成：組長由項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)任，副組長由副經(jīng)理、總工程師擔(dān)任。成員由項(xiàng)目其他領(lǐng)導(dǎo)、各部門負(fù)責(zé)人、安全員、質(zhì)量員、現(xiàn)場管理人員組成。組長：盧軍球副組長：王家林周衍超組員：洪杰、黃培松、徐輝、徐德圣、程衛(wèi)衛(wèi)、項(xiàng)目安全管理部安全QC小組責(zé)任人：周衍超專職安全員：胡毛毛、許鳴、違建軍附件：基坑支撐布置圖鋼板樁及圍檁、支撐計(jì)算書鋼板樁及圍檁、內(nèi)支撐計(jì)算書一、計(jì)算參數(shù)鋼板樁計(jì)算方法采用等值梁法。基坑開挖總深度按5m計(jì)算。施工機(jī)械荷載按20KPa的均布荷載進(jìn)行計(jì)算。鋼板樁長度取9m，每延米截面矩2037cm3，鋼板樁容許抗彎應(yīng)力。土層容重取為19kN/m3，浮容重取值9kN/m3，水容重取值10kN/m3，地質(zhì)情況以粘性土為主，據(jù)調(diào)查土體內(nèi)摩擦角平均值為16°，主動(dòng)土壓力系數(shù)，被動(dòng)土壓力系數(shù)，被動(dòng)土壓力修正系數(shù)K=1.44，取每延米鋼板樁為計(jì)算單元。二、設(shè)計(jì)工況及荷載組合設(shè)計(jì)工況一鋼板樁內(nèi)側(cè)已開挖至第二道圍檁處，開挖深度5m，第一道支撐已經(jīng)安裝，第二道支撐未安裝，在工況一條件下最不利荷載組合：施工機(jī)械荷載+水壓力+主動(dòng)土壓力+被動(dòng)土壓力。鋼板樁外側(cè)水位按+1.08m計(jì)算。設(shè)計(jì)工況二鋼板樁內(nèi)側(cè)已開挖至第二道圍檁處，開挖深度5m，第一、二道支撐已經(jīng)安裝，但尚未向下開挖，在工況二條件下最不利荷載組合：施工機(jī)械荷載+水壓力+主動(dòng)土壓力+被動(dòng)土壓力。鋼板樁外側(cè)水位按+1.08m計(jì)算。三、各工況下鋼板樁分析計(jì)算1、工況一鋼板樁圍堰外的主動(dòng)土壓力等于內(nèi)側(cè)的被動(dòng)土壓力的平衡點(diǎn)距開挖底面的距離y19×1.36×0.5678+9×（3.14+y）×0.5678+10×（3.14+y）=19×1.44×1.761y解得：y=1.878m計(jì)算簡圖：彎矩圖：支反力：查看計(jì)算結(jié)果圖形得出，鋼板樁的最大彎矩為