钢板桩施工方案计算书Word下载.docx
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钢板桩围堰施工方案
一、编制依据
1）《公路桥涵设计通用规范》（☺❆☝D60-2004）
2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（☺❆☺024-85）
3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（☺❆☺025-86）
4）《公路桥涵施工技术规范》（☺❆☝－❆－☞50-2011）
5）《海港水文规范》（☺❆☺213-98）
6）《山东省长岛县省道263南北长山联岛大桥施工图》（2011.10）
二、工程概况
1、工程概况
省道S263线南北长山联岛大桥位于山东省长岛县南、北长山岛之间，为连接南长山镇和北长山乡的重要通道，是连接省道S263的重要组成部分。
本工程承台截面为长方形，其中24✁-25✁墩承台截面为10.5❍×
4.1❍×
2.5❍，24✁-25✁墩位处于浅水区，承台位于海床内，施工时拟采用钢板桩围堰承台施工方案。
2、地质情况
桥址处于南、北长山岛之间，地形为海湾。
桥址位于秦岭向构造的北支、蓬莱-龙口东西构造带的北翼、临沭断裂带（郯沪断裂带中段）的东侧，场内断裂构造发育。
场区出露地层简单，经钻探揭露岩土层为：
素填土（✈4❍●）；
含碎石粉质粘土（✈4♏♎●）；
卵石（✈4❍）；
粉质粘土（✈4❍）；
粉质粘土（✈4♋☐●）；
粘土（✈3☐♎●）；
中风化石英岩（☪☐☞）；
中风化板岩（☪☐☞）；
微风化板岩（☪☐☞）。
三、钢板桩施工方案
钢板桩围堰如图1所示采用单壁矩形结构形式，内部根据水位情况设置支撑，钢板桩围堰按2道支撑设计，第一道支撑在钢板桩顶下方0.7❍左右的位置，第二道支撑在第一道支撑下方2.5❍左右的位置兼作承台砼施工平台。
图1钢板桩围堰结构示意图
将经过整理并按组拼装好的拉森型钢板桩运送至施工地点，用履带吊配合振动锤自栈桥侧向主线侧顺序插打合拢。
钢板桩插打完以后，用挖机进行堰内开挖，当挖至围堰支撑位置后，即按设计进行支护。
钢板桩围堰承台施工工艺流程见图2
1、钢板桩施工
在桩基即将施工完毕时，钢板桩提前进入施工现场。
施工前首先对其进行检查，长度、宽度是否一致，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；
在钢板桩插打前对锁口内涂以黄油、锯末等混合物，减少钢板桩拔出时的摩擦力。
钢板桩围堰合龙后，顺着钢板桩的接缝下溜干细砂或锯木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物堵漏防渗。
图2钢板桩围堰承台施工工艺流程图
2、插打顺序
钢板桩围堰设置为矩形形式，钢板桩围堰的尺寸为13.2❍×
7.2❍。
施工顺序为：
自栈桥侧一角附近开始，分两头向主线侧插打，在主线侧合龙。
第一根钢板桩位置应准确、垂直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边插打钢板桩。
施工时钢板桩围堰均采用逐片插打到设计标高位置的方式。
为保证合龙精度，主线侧一边施工时先将该边钢板桩整体插打至某一稳定深度,然后再逐根插打至设计标高。
3、钢板桩插打
准确测量后，在钢护筒第一道围囹的位置处焊接✋32♋钢牛腿，然后将第一道围囹和内支撑焊接在牛腿上,然后以围囹作为导向进行钢板桩的打设。
图3钢板桩以围囹作为导向
钢板桩插打施工采用逐片插打，逐渐纠偏，直至合龙的方法。
钢板桩插打随时以导向框为准，检查所打的钢板桩位置是否准确，垂直度是否合格，及时实施纠偏。
插打钢板桩应做到❽插桩正直，分散偏差，有偏即纠，调整合龙❾。
以第一片钢板桩为基准，对好锁口后利用自重下插，当自重不能使其下插时，利用振动锤进行加压，插至设计高程。
3.1纠偏
在插打过程中，由于钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大，而钢板桩下端有土挤压，上端是自由的，总会使钢板桩产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜，因此，每打4～5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，否则就用倒链纠偏，一次性纠偏不能太多，以免引起锁口间别住，影响下一片钢板桩的插打，当钢板桩偏移太多时，只能采用多次纠偏的方法逐步减小偏移量。
3.2插打注意事项
当钢板桩久打不下时，应停下来分析原因，看一看是否锁口变形，桩身变形，或钢板桩底脚有铁件或大石块等，不能一味蛮打，损坏了钢板桩。
在整个钢板桩施打过程中，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，即先将钢板桩插至稳定高度（保证钢板桩自身稳定即可），主要有利于钢板桩的调整，并且合龙处的两片桩应一高一低，便于插桩;
若合龙有误，可用倒链对拉使之合龙。
合龙后，再逐根打到设计深度。
3.3围堰的开挖
钢板桩插打完毕后，开始抽取围堰内的水，同时堰外用导管撒锯末进行堵漏。
随着水位及土层标高降至第二道围囹支撑设计标高时，安装围囹及内支撑，挖至基坑设计标高时清除基底松散土层并开挖集水沟、集水井，集水沟底要低于基坑底面，集水井深度应大于吸水龙头的高度，并用滤网围护，防止龙头堵塞。
抽水机的能力必须大于基坑渗水总量的1.5～2倍,对基坑的积水要及时抽排。
基坑开挖时要严格控制基底标高，不能出现欠挖或超挖。
基坑开挖成形并达到要求后立即进行封底砼浇筑，以免基底暴露时间过长,封底混凝土采用C35混凝土。
注意在整个抽水和开挖过程中，经常观测堰内基底标高，防止超欠挖。
3.4围堰的封底
封底混凝土采用C35混凝土，厚度为30♍❍，封底混凝土采用汽车泵泵送浇筑混凝土的方法。
多点快速灌注，采用1根导管（导管的作用半径按规范取R=4.0❍，导管直径30♍❍），导管下端距离吊箱底板距离为20♍❍，灌注顺序为12345。
用工字钢作为导管固定架，并用卡环卡紧导管，待混凝土浇完以后再提出导管（见图4）。
图4浇注封底混凝土导管布置图
混凝土运输采用混凝土罐车4台配合泵车灌注封底砼。
混凝土和易性好，坍落度大、流动性要好。
这样浇注水下混凝土就不需要振捣。
混凝土流动性好能自行填充空隙，密实度高，不振捣就能达到密实状态。
根据计算首盘混凝土方量6❍3，加工大型储料斗，按水下混凝土灌注方法进行封底施工；
由于侧板上对称开了两个连通孔，整个浇筑过程中吊箱内外水头一致，底板基本不受扰动，保证了封底混凝土和吊箱的良好粘结。
封底混凝土浇筑过程中在混凝土顶面内预留一直径30♍❍，高度30♍❍小塑料桶。
3.5围堰挡水效果
基坑抽干水后，需要观察围堰挡水止水效果：
要求钢板桩围堰内表面基本没有漏水，少数较残旧的钢板桩由于接头不紧密导致少量漏水采取围堰外止水措施；
要及时观察基坑内情况，防止出现渗漏、管涌等现象。
3.6防浪板的安装
围堰成功后进行防浪板的安装，防浪板高度为3❍,防浪板示意图如下。
首先在钢板桩围堰外侧焊接双拼2✋32♋工字钢，然后把凹进去的钢板桩梯形口用钢板焊接封死，封死后再进行防浪板的安装。
图5防浪板示意图
图6钢板桩凹进去封堵示意图
4承台施工
当封底砼达到要求的强度以后，即可抽干钢围堰内的水，割除钢护筒，凿除桩头砼等，绑扎钢筋前应洒水冲洗围堰内壁和封底砼表面，并用砼将封底表面找平。
然后绑扎钢筋，灌筑承台砼。
5拔除钢板桩
水中墩身施工结束，立即拔除钢板桩。
拔桩前向围堰内灌水，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。
拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1❍♓⏹～2❍♓⏹，使钢板桩周围的土松动，产生❽液化❾，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，同时观察驳船吃水情况，逐渐加快起拔速度。
本工程中为了减少环境严酷区的施工接缝，以提高结构的耐久使用，承台混凝土浇筑完成后的5天内完成墩身下部混凝土施工。
四、钢板桩设计方案
钢板桩围堰设计进行计算如下:
1、主要技术参数
南北长山联岛大桥25✁墩承台截面为10.5❍×
2.5❍；
承台底标高-1.8❍，承台顶标高0.7❍，承台高2.5❍。
施工所处海域最大水深约为7❍。
水位：
最高水位为+1.65❍,流速：
✞=1.53❍/♦，基本风速：
27.3❍/♦；
最大风速40❍/♦；
浪高：
3.5❍；
根据地质勘察报告显示：
勘察深度范围内（海床底至钻孔桩底）可分为5个地质单元层。
钢板桩深度主要在：
1为卵石层
2层为淤泥质土
3层为粉质粘土
取土的重度为：
18.8K☠/❍3，内摩擦角ö
=20.1°
。
2、基坑围护方案选择∙
∙∙∙根据施工的需要，承台围堰设计尺寸为13.2❍×
四周临水，围堰设计采用30♍❍厚C35砼封底。
3、多支撑钢板桩计算∙
围堰采用拉森热轧钢板桩，重量76.1k♑/❍，每1❍宽截面模量W=2270♍❍3，允许应力☯♐]=210MP♋。
型钢力学性能☯♐]=145MP♋，距钢板桩外1.5❍的土的均布荷载按❑=20K☠/❍2计,其中♒1=1.9❍，♒2=-2.1❍，♒3=2.1❍，♒4=1.9❍，
钢板桩平面布置、钢板桩类型选择、支撑布置形式、钢板桩入土深度等设计计算如下：
☎1✆作用于钢板桩上的土压力强度及压力分布图
主动土压力系数K♋=♦♑2（45°
-ö
/2）=♦♑2（45°
-20.1°
/2）=0.49
被动土压力系数K☐=♦♑2（45°
+ö
+20.1°
/2）=2.05
水压力☎围堰开挖后✆P♋1：
P♋1=❒♦×
（♒1+♒2）2/2=10×
☯1.9-（-2.1）]2/2=80K☠/❍
✌点土压力强度P♋2：
P♋2=❑×
K♋=20×
0.49=9.8kP♋
B点土压力强度P♋3：
P♋3=☯❑+（❒-❒♦✆×
♒4]×
K♋
=☯20+☎18.8-10✆×
1.9]×
0.49=17.933kP♋
则总的主动压力☎土体及水压力✆☜♋：
☜♋=（P♋2+P♋3✆×
☎♒3+♒4✆/2+P♋1
=☎9.8+17.933✆×
☎2.1+1.9✆/2+80
=135.47k☠/❍
合力☜♋距承台底的距离⍓：
⍓=☯9.8×
1.9×
1.9/2+☎17.933-9.8✆
×
1.9/2×
1.9/3+80×
4.0/3]/135.47
=0.954❍
☎2✆确定内支撑层数及间距
按等弯距布置确定各层支撑的间距,
根据拉森型钢板桩能承受的最大弯距
确定钢板桩顶悬臂端的最大允许跨度♒:
根据表1确定各支撑跨度
♒1=1.11♒=7.51❍♒2=0.88♒=5.96❍♒3=0.77♒=5.21❍
根据具体情况，确定采用。
布置如图3所示：
图7内支撑布置图
☎3✆钢板桩入土深度✠：
取钢板桩的
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