桥梁基础基坑支护施工方案(钢板桩)Word文档下载推荐.doc
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为了有效地消除这些对施工的不利影响,提高现场施工人员管理素质和处理应变能力,切实保障人员的生命安全、企业的财产安全和工地周边环境安全,把安全影响减少到最低点,保证深基坑工程的顺利进行,特制定本专项深基坑支护施工方案。
1.4、编制范围
深基坑的拉森桩、围檩、土方开挖、支撑体系安装及拆除,以及各分部分项工程的质量、环境、安全、文明施工、应急管理等保证措施。
2、工程概况
2.1、工程概况
本深基坑位于XX区对XX镇XX村,中心里程DK28+106.18,桥长79.2m。
设计行车速度250km/h,线间距4.80m。
桥梁基础采用钻孔桩基础,桩径为Φ1.00m,共计48根;
承台共4个,其中桥台为一步承台,桥墩为二步承台。
桥墩圆端形实体墩,共2个。
桥台采用双线一字型桥台。
深基坑为2座桥墩,开挖基底标高为-110.787m,开挖深度为7.713米。
2.2、工程水文地质条件
2.2.1、地形地貌
本段地区主要为松花江阶地及漫滩,地势略有起伏,开阔,表层为杂填土、素填土、下部为黏土、粉质粘土、粉土。
自然地面6至8米以下为中砂。
2.2.2、地质条件
地质情况由上至下为:
第一层素填土10KPa,厚度2.4米;
第二层粉质粘土130Kpa,厚度2.9米;
第三层粉土170Kpa,厚度1.8米;
第四层中砂330Kpa,厚度4.9米;
第五层细砂190Kpa,厚度1.7米;
第六层中砂370Kpa,厚度2米;
第七层粗砂430Kpa,厚度3.8米。
2.3、周边环境
本基坑临近既有XX线距离11-12m,与既有XX线DK27涵洞平行设置。
本基坑另一侧为施工便道和山后村的农田。
并有一条通往XX方向的乡间路。
(详见附图一)
3、材料与设备计划
3.1、机械设备计划
序号
名称
型号
数量
备注
1
挖掘机
PC-200
1台
2
长臂挖掘机
3
自卸汽车
8t
5台
4
振动锤
ZDJ-600
5
汽车吊
30t
3.2、材料计划
名称
型号
拉森桩
OT22
226t/170根
L=15米
工字钢
I40a
600米
圆钢管
φ425
160米
钢板
δ=12mm
6平方米
4、施工方案
4.1、施工工艺:
场地平整→拉森桩围护→土方开挖(围檩和斜支撑同步施工)→设置排水沟和清淤→碎石和混凝土垫层施工→承台施工→墩台施工→基坑回填(围檩和斜支撑同步拆除)→拉森桩拔除
4.2、场地平整:
4.2.1、根据施工方案测量出基坑挖土的范围,基坑宽度根据一步承台外边每侧外扩3米,采用白灰线洒出挖土的范围。
4.2.2、采用挖掘机对白灰线内的施工场地进行平整,按既有自然地面标高下挖至118.5m处,然后对整个场地地面平整。
4.2.3、修筑机械设备入场施工道路,进场道路由施工便道进入现场,做好打桩机进场通道整修和地下大块石清理工作。
4.3、排水施工措施
4.3.1、根据本工程的位置特点和地下水埋藏情况,新建XX客专XX桥临近既有线较近,并且此地区为平原,排水困难,无排水去向。
并且地下水埋藏较浅且较丰富。
无法采用井点降水,只有采用止水钢板桩来控制基坑外水流进入。
对基坑内既有少量积水排净,基坑边缘设置排水沟和集水坑以控制外围水进入基坑。
3.1.1-1排水示意图
4.3.2、基坑四周设置排水明沟和两处集水坑,排水明沟,b=400mm,h=500mm,将沟中水引至集水坑中,采用钢护筒做集水坑壁围护结构,集水坑结构尺寸为a*b*h=500mm*500mm*1000mm。
4.3.3、每座基坑设2台50潜水泵抽水。
将水抽走,抽水期自挖土至基础回填土施工完停止,三班不停连续排水。
抽出的集水排向征用的临时用地内。
4.3.4、基坑中的集水随挖土随排出,不要长时间留置,以防对基底浸泡,形成淤泥对下步施工造成影响。
4.3.5、为防止雨雪天对施工的影响,在坑内四周布置排水沟及集水井,利用潜水泵抽出基坑。
另外,为防止地下水回流,在基础垫层下纵、横向布置排水盲沟,盲沟纵坡流向基坑四周的排水沟,使地下水流向排水沟。
4.4、钢板桩围护结构施工
4.4.1、钢板桩围护
围护结构采用拉森钢板桩支护形式,钢板桩为15m长的拉森OT22型,板桩墙内皮与承台基础外边线距离1.5米,用2I40a工字钢双拼作围檩,四角采用φ425mm无缝钢管支撑。
拉森板桩施打采用三层围檩法施工,四角采用圆钢管斜向支顶尽量减少倾斜误差的积累,保证实现封闭合拢,满足板桩墙的质量要求。
锚桩施工采用单独打入法,其轴线位置应准确,质量要求同板桩墙。
板桩围檩与板桩之间,有间隙处需用钢楔块楔紧,以求板桩正确受力。
详见附图二
4.4.2、钢板桩施工方案
1、施工工艺流程
基线确定定桩位钢板桩施打围檩、角撑、支撑土建施工
拔桩
2、操做方法
1)、基线确定:
测量员定出轴线,留出以后施工需要的工作面,确定钢板桩施工位置。
2)、定桩位。
按顺序标明钢板桩的具体桩位,洒灰线标明。
3)、钢板桩施打,采用单独打入法,即吊升第一支钢板桩,准确对准桩位,振动打入土中,使桩端透过粘土层进入淤泥层。
吊第二支钢板桩,卡好企口,振动打入土中,如此重复操作,直至基坑钢板桩完成。
钢板桩施打时,由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制,使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍,故此钢板桩帷幕转角及最终封闭合拢有相当难度。
调整的办法,有采用异形钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。
由于本工程钢板桩墙精度要求不高,故采用后一方法来实现转角的闭合,即在转角处两侧各以10根钢板桩的宽度来调整轴线实现闭合。
如出现部分钢板桩长度不足,可采用焊接接长,用鱼尾板焊接法。
接长时避免相邻两桩接头在同一深度,接头位置应错开1M以上,且间隔放置打桩。
4)、围檩、支撑、角撑
为加强钢板桩墙的整体刚度,沿钢板桩墙全长设置围檩,围檩用2*40a工字钢组成,在此横断面用工字钢连接相对侧钢板桩作为支撑。
为稳妥起见,在钢板桩墙转角上另用φ425mm圆钢管做角撑。
如右图所示。
4.4.2.4-1角撑示意图
5)、钢板桩拔除
桥墩工程完毕后即进行钢板桩的拔除。
采用振动锤等来进行钢板桩的拔除,即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊的作用将桩拔除。
钢板桩拔除后留下的桩孔,必须即时做回填处理,回填一般用挤密法或填入法,所用材料为中砂。
4.4.3、变形观测
为确保围护结构正常工作,防止发生钢板桩位移大而影响施工,故需对钢板桩的位移进行跟踪观测,以便发生险情及时采取加固补强措施,板桩观测方法:
1、在板桩墙两端外侧15m的板桩墙轴线上设立轴线控制点,控制点须在锚桩外侧或更远处的稳固点,控制点须稳定,并加以保护。
2、在板桩顶部用红漆标出轴线位置,标记间距不得大于15m;
控制点、位移标记应在开挖前布置,用红三角标示。
3、观测采用挂线尺量的简易方法,但所挂麻线须挂直,尺量使麻线不得摇晃,若风大或挂线有困难时,采用经纬仪观测。
4、在挖土期间及挖土完成后每天二次观测位移,即上班后一次,下班前一次,直至位移稳定。
当板桩位移速度发展较快时,应跟踪观测。
5、当发现总位移超过100mm或日位移量大于20mm时应立即通知停止施工,及原位回填,通知施工、技术部门采用相应措施。
6、观测数值应做好记录。
4.4.4、材料:
钢板桩规格参数:
规格
厚度
宽度
单根
高度
截面积
重量
惯性矩
截面模量
t(mm)
W(mm)
H(mm)
A(cm2)
Wt(kg/m)
I(cm4/m)
Z(cm3/m)
OT22
10
600
260
112.7
88.5
53584
2200
4.2.4-1拉森桩示意图
4.4.5、计算公式
1、桩顶高程H1:
118.50m
2、坑底标高H0:
110.787m
开挖深度H:
7.713m
3、土的容重加权平均值γ:
γ=(0.813*17.5+19.2*2.9+20.2*1.8+19.7*2.2)/7.713=19.4KN/m3
内摩擦角加权平均值Ф:
Ф=(0.813*10+2.9*21+26.2*1.8+36*2.2)/7.713=25°
4、地面均布荷q:
30.0KN/m2
5、基坑开挖长a=14m基坑开挖宽b=10.6m
6、外力计算
1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图
4.3.6-1拉森桩土压力分布图
主动土压力系数Ka=tg2(45°
-φ/2)=tg2(45-25/2)=0.41
被动土压力系数Kp=tg2(45°
+φ/2)=tg2(45+25/2)=2.46
主动土压强eAh=γhKa=19.4×
7.713×
0.41=61.35KN/m2
均布荷载对土产生的主动土压强eAq=qKa=30×
0.41=12.3KN/m2
Pb=eAh+eAq=61.35+12.3=73.65KN/m2
均布荷载产生主动土压强点距桩顶距离Yq=tg(45°
+φ/2)×
1.5=2.35m
2)计算y值(K值查表得1.7(K值为被动土压力修正系数))
钢板桩上土压力强度为零的点距基底的距离y=Pb/(r(K×
Kp-Ka))=73.65/(19.4×
(1.7×
2.46-0.41))=73.65/73.18=1.01m
3)按简支梁计算等值梁的两支点反力(Ra和P0)
∑Mc=0
P0=[1/2×
7.713*61.35×
(2/3×
7.713-0.5)+(7.713-2.35)×
12.3×
((7.713-2.35)/2+2.35-0.5)+(73.65×
1.01)×
(7.713-0.5+1.01/3)]/(7.713-0.5+1.01)
=(1098.28+298.92+561.59)/8.223
=238.21KN
∑Q=0
R