盘海特大桥基坑开挖防护专项施工方案Word格式.docx
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1
承台
混凝土(C40)
m3
35023
钢筋
t
1456
2
60型拉森桩
159063
12381.76
3
I36b工字钢(含钢管撑)
3402.076
4
钻孔桩
混凝土(C30)
40212
1915
1961
5
冠梁
122.3
10.3
6
C20素混凝土垫层
1489
7
碎石垫层
4632.5
8
编织袋
个
68185
三、施工部署
1、施工组织机构设置(工区)
为确保本单位工程“优质、安全、快速、高效”地完成,现场各项工作管理负责人如下
施工负责人:
刘金辉总工:
姜成伟
现场副经理:
张祯冻、李建东
技术负责人:
吕雪峰质检员:
王宇驰、王聪聪等
技术员:
郭海涛、王萌浩、李详斌、徐宇宏等
实验负责人:
倪梅新试验员:
鲜超群等
测量负责人:
李辉测量员:
刘志刚、董玉良等
安全负责人:
顾玉新安全员:
严有斌、田振生等。
环水保负责人:
蒋路文明施工负责人:
张祯冻。
2、主要机械设备配备及进场计划
根据本段承台结构特点、施工环境及总工期的要求,我工区拟投入承台施工的主要机械设备见下表:
主要机械设备配备计划表
设备名称
规格型号
国别产地
额定功率(kW)
泥浆泵
WDL
台
16
北京
7.5
空压机
BLT·
W-0.8/20
上海
110
风镐
G7
10
山东
挖掘机
PC220-5
小松
115
长臂挖掘机
PC330
125
12t自卸汽车
46.L3251A1
12
徐州
150
装载机
ZL50GH
163
吊车
QY16
辆
162
9
加油汽车
8t
随州
洒水汽车
11
混凝土输送泵车
SY5313THB-40
三一
265
切断机
GQ40
江西
13
弯曲机
GW400
14
电焊机
BX500
42
15
打拔桩机
NPK-7SXB
日立
3、主要劳动力、主要人员配备计划
根据总体施工进度安排和施工进度计划要求,拟组建模板工班、钢筋工班、混凝土工班、破桩头工班共四个专业班组负责各道工序施工,并安排专业技术人员及质检人员全过程指导、管理。
具体人员配置情况见下表。
劳动安排计划表
名称
人数(人)
主要工作内容
备注
技术员
技术指导及管理
质检员
工程质量检查及监督
专职安全员
安全指导与监督
模板工班
25
支模、拆模及模型保养
不含制作人员
钢筋工班
40
钢筋制作及绑扎
混凝土及
支护工班
地基处理;
混凝土的浇注及养护
不含砼搅拌
破桩头工班
破桩头,桩头清理
杂工
负责24小时基坑抽水、便道维护,挖探沟
4、施工进度计划
计划开工日期:
2009年10月12日。
计划竣工日期:
2010年8月14日。
四、承台施工技术及工艺方案
承台施工工艺流程图
1、一般基坑开挖及防护方案
一般基坑是指离既有沟海铁路比较远(大约20米左右),开挖深度不大于4米的基坑,主要还是考虑离既有铁路的远近,离既有铁路路基坡角距离小于8米不能采用此方案。
1.1施工准备
(1)普通陆地承台在施工前需对工作面进行平整,部分湿陷地需用三皮土进行换填(根据现场实际情况,比实际承台边线外扩3-5m),或铺垫厚钢板,防止桩机倾覆,对既有线造成危害。
(2)水中承台在施工前需修筑0.8-1.2m高土袋围堰(人工结合机械),防止水位超过钢板桩顶标高漫入基坑。
(3)站内施工前需在靠近既有线一侧搭设2m高彩钢板防护围栏,防止机具、人员侵入。
(4)施工前需通过挖探沟的形式探明地下有无光电缆、水管等,探沟20-25m一道,沟深1-1.5m,机械配合人工挖掘。
(5)储备一定数量的黄沙、草袋、编织袋、方木、钢支撑等材料及潜水泵等应急设备。
1.2测量放线
根据底层承台设计图平面尺寸,结合现场实际情况采用拉森桩防护,防护平面尺寸比底层承台平面尺寸每侧外扩1.5米。
用全站仪放出平面位置的控制点,并用灰线画出钢板桩防护平面尺寸线。
1.3基坑支护措施
1.3.1钢板桩施工
钢板桩采用60型拉森桩,钢板桩底部应打入硬土层,钢板桩打入深度应超过承台底标高6~8m,靠近既有线一侧,每侧延长1.5m。
钢板桩采用振动桩锤打入,打入时应注意垂直度保证合拢质量(雇专人辅助)。
1.3.2附属加固支撑
采用I36b型双层工字钢环向加固,采用φ=609mm,δ=8mm钢管作井字支撑,采用I36b型双层工字钢作角撑。
见钢板桩加固示意图。
拉森桩加固平面示意图
拉森桩加固立面示意图
1.3.3施工流程
施工准备→工作面创造→测量定位→钢板桩运输到位→打桩机械安装到位→打钢板桩→基坑开挖同时进行钢板桩内支撑→排水→清淤。
1.3.4技术控制
钢板桩施工技术关键是要从以下几方面加以控制:
钢板桩的倾斜度控制。
钢板桩插打是单根反扣打入,上部处于自由状态,下端靠锁口连接,由于受力状态不同,下部阻力大于上部,钢板桩施工中上部有向前进方向倾斜的趋势,当倾斜度超过2%时,钢板桩则难以继续施工。
施工中要控制倾斜度在1.5%以内,超过1.5%要进行纠偏。
施工中控制方法有上下振动纠偏法,反向预留倾斜度法,上部反向作用力法,下端开斜面反力法,顶端斜夹振动法等。
根据施工情况各种控制工法可单独使用或综合使用。
钢板桩的合拢控制。
钢板桩施工中,存在1-2个合拢口,合拢口控制不好则合不了拢,形成渗漏缺口。
要控制合拢口附近10-20根钢板桩的垂直度,准确测量合拢口宽度,合拢口特形钢板桩加工前要作试焊试插,保证试插特形钢板桩上下滑动自余。
然后根据试插情况正式焊接合拢。
异形钢板桩弯曲度和翘曲度控制。
异形钢板桩上部窄下部宽,其目的是为了减少倾斜度,保证钢板桩顺利插打。
若加工的特形钢板桩弯曲度和翘曲度控制不好,不仅不能纠斜。
反而会使法向倾斜度变大,导致轴向倾斜度变大,控制方法有定位法,余留后切割线法,间隔焊接法和水火校正法等。
钢板桩振动频率控制。
对不同岩性(砂性土或粘性土)其阻力是不一样的;
粘性土阻力较大,砂性土阻力较小,若钢板桩进入粘性土深度较大,要保证钢板桩顺利插入,须使用高频冲击,要增大振动频率,在砂性土中插打,阻力较小,为提高插入速度,须增大振幅。
1.4基坑开挖
利用桩基施工时的平台进行基坑开挖,拟采用机械施工,人工配合,采用长臂挖掘机进行开挖,严格控制开挖高程,挖至设计标高以上20~30cm最后人工清基。
清基后铺设20cm碎石,浇筑10cmC20素混凝土垫层,平面尺寸为承台每边长度加20-30cm,以便立模。
基坑开挖完成后,在基坑内四周挖设30×
30cm排水沟,在四角各设置一处集水坑。
集水坑采用圆形结构,直径0.8m,深度1m,配备足够的泥浆泵和水管及时进行排水,并派专人看守,确保基坑内无水。
由于我工区90%承台大多在水稻田、鱼塘、芦苇塘和水沟里,所以基坑开挖时在两个基坑之间再开挖一个停车平台,作为施工时吊车和罐车的停车位。
破桩头采用风动凿岩机破桩,并保留桩头的最后10~20cm用人工破除,破桩时应保持桩头的完整,破桩完成后,人工清除剩余部分土方及凿除的砼,并对基底进行硬化处理。
然后按要求进行检桩。
1.5适用基坑
0#~69#、74#~95#、100#~158#
2、重点基坑开挖及防护方案
2.1方案简述
基坑四周采用拉森桩防护,设置I36b双层工字钢围檩环向加固,角隅处设I36b双层工字钢角撑,并在垂直线路方向和平行线路方向分别设置Φ609钢管做井字支撑;
在平行既有线一侧,以及垂直既有线1/2基坑边线两侧加打Φ80钢筋混凝土钻孔灌注桩,作为双层保障,加大安全系数。
2.2钢板桩支护具体措施
钢板桩采用60型拉森桩,钢板桩底部应打入硬土层,钢板桩打入深度应超过承台底标高7~8m(宜选15m长拉森桩)。
采用I36b型工字钢双层环向加固,竖直方向共设三道,从上往下间距分别为90cm、300cm、350cm。
采用Φ609、
15型钢管做井字支撑。
通过牛腿固定并着力在围囹上。
角隅处设I36b角撑。
见立面加固示意图。
2.3排桩支护具体措施
(1)临近既有线一侧设800mm钢筋混凝土排桩围护结构,桩间距800~900mm(考虑施工方便,可做适当调整),桩长为18m。
采用正循环成孔,导管法水下浇注混凝土成桩,桩身混凝土标号为C30。
钻孔施工时,为减少对邻桩的干扰,保证成桩质量,另一方面也考虑到对既有线路基的影响,采用隔五打一的方法施工。
钢筋笼为通长钢筋笼,主筋为Φ20(见具体示意图)。
(2)冠梁将围护桩连接成整体排架,使全体围护桩形成共同受力体系,抵抗外部土体的静载和列车动载。
冠梁围护桩施工完成后,立即进行冠梁开挖和桩顶混凝土凿除清理,围护桩主筋锚入冠梁,冠梁采用与围护桩同标号混凝土)现场浇筑(见具体示意图)。
钢筋级别
选筋
As1
HRB335
2D16
As2
As3
HPB235
d8@200
2.4基坑土方开挖施工
基坑土方开挖遵循“分段、分层、分块挖土,先中间后两边,随挖随撑,限时完成”的原则,利用土体在基坑开挖过程中位移的变化规律,对基坑开挖作动态管理,采用监控量测手段实行信息化施工。
水平开挖采用从一端先向另一端分段顺序开挖,竖向开挖采用由上到下顺序分层开挖。
开挖时支撑和挖土紧密配合,随挖随撑。
为防止边坡失稳,施工前先清除基坑边堆土等荷载,同时在基坑四周做好防排水和管线保护措施。
2.5施工监测
深基坑监测是信息化施工常用的一种方法,在确保深基坑开挖安全上起着十分重要的作用。
监测的主要内容有围护桩位移和沉降变形、基坑周边地表沉降、基坑周边管线的位移沉降、基坑周边构建物的位移沉降、基坑隆起、地下水位变化等。
在基坑开挖施工中,发现监控数据接近或超过警戒值时,应立即分析原因,准确地找出施工过程中存在的问题,及时调整施工步骤,采取相应的对策,便能有效控制基坑变形,确保基坑安全。
2.6施工注意事项
(1)施工前必须详细调查电(光)缆、通信、信号等隐蔽设施位置,绘制地下光缆图,做好标识和防护,防止挖断电缆及损坏其它地下设施。
(2)防护桩施工前,为防止施工机械向既有线倾覆,选用高度较小,轻便灵巧正循环钻机,并派防护员进行安全防护。
(3)泥浆池的开挖应遵循工区安质科制定的《泥浆池标准化施工》,严厉禁止靠近既有线开挖泥浆池。
(4)为防止既有线路基失稳,防护桩施工采用隔五打一打的施工方法,尽可能地缩短钻孔和灌桩的时间,并加强对既有线路基的沉降观测。
(5)在施工中应严格控制基坑周边堆载,基坑周边2m范围内严禁堆载,基坑周边1.5倍坑深范围应控制堆载。
(6)由于部分基坑离居民房、水塘较近,根据现场实际情况需打双排拉森桩(如80m跨连续梁71#、72#基坑),且从安全防护方面考虑,必须设置安全防护栏,2.5m处设置一个立柱,高1.5m,立柱所用材料为Ф50钢管;
站内施工,需采用彩钢板做成围护结构。
(7)土方开挖必须与支撑架设同步施工,按设计要求分层开挖,严禁超挖和掏底开挖。
(8)加强施工监测,掌握边坡的稳定状态、安全程度和支护效果,以便随时调整设计参数及基坑施工方案,确保基坑安全可靠。
2.7后附深基坑支护计算书
3、涵洞基坑开挖及防护方案
3.1方案简介
在平行既有线一侧,加打Φ80钢筋混凝土钻孔灌注桩,垂直线路两侧,已有CFG桩,可减轻部分土压力。
拉森桩防护具体措施和排桩支护具体措施同重点基坑,根据现场实际情况采取降水、排水措施。
在开挖过程中应注意对CFG桩的保护。
4、钢筋施工方案
4.1钢筋加工
钢筋在钢筋加工场加工,采用汽车运至施工现场人工绑扎成型。
钢筋的表面应洁净无损伤,油漆污染和铁锈等应在使用前清除干净;
钢筋应平直,无局部弯折;
加工后的钢筋表面,表面不应有削弱钢筋截面的伤痕;
加工的尺寸应符合施工图纸的要求,加工后钢筋的允许偏差不得超过表的数值。
加工后钢筋的允许偏差
偏差名称
允许偏差(mm)
受力钢筋顺长度方向的全长
±
弯起钢筋的弯起位置
20
4.2钢筋安装
主体钢筋:
双层承台钢筋分二次绑扎,一层钢筋安装完后,注意将加台预埋钢筋按设计位置及数量埋好,并采取定位钢筋进行定位,确保砼浇筑完成后位置不变。
a钢筋的安装位置、间距、保护层及各部分钢筋的大小尺寸,均应符合设计详图及有关文件的规定。
为确保混凝土保护层的厚度,在钢筋和模板之间设置强度不小于结构设计强度的混凝土垫块,垫块中埋设铁丝与钢筋扎紧,互相错开,分散布置,每平方米至少4个。
b钢筋绑扎按顺序进行,自下向上,从内而外,逐根安装到位,避免混乱。
若采用点焊固定时,不得烧伤主筋。
同时应避免施工过程中踩踏钢筋。
c安装后的钢筋,应有足够的刚度和稳定性。
g进行加台钢筋绑扎时注意按设计位置安装好沉降观测装置:
平面位置为小里程左下角和大里程的右上角,详见沉降观测点布置示意图。
h施工时N9和N10,N11和N12排列时长钩端交错使用,以便和侧面钢筋钩住。
并排钢筋安装时,相互焊接的两根主筋焊缝应垂直水平面,避免因焊接造成两主筋形成较大空隙。
I在混凝土浇筑过程中安排值班人员经常检查钢筋架立位置,如发现变动及时矫正。
严禁为方便混凝土浇筑擅自移动或割除钢筋。
4.3钢筋焊接
a在加工场中,钢筋的接头采用双面搭接焊,I级钢筋的搭接接头长度为4d,Ⅱ级钢筋的搭接接头长度为5d;
搭接接头的搭接部位应预弯,搭接钢筋的轴线应位于同一直线上。
b钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。
焊接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%,轴心受拉构件不得大于25%。
C钢筋接头应避开钢筋弯曲处,距弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10d。
d在同一根钢筋上应少设接头。
“同一截面”内,同一根钢筋上不得超过一个接头。
5、模板施工方案
承台模板采用大块组合钢模。
采用Ф48*3钢管加固。
在模板外侧用钢管设三角支撑加固,使模板安装稳定、牢固。
模板安装前,在模板上均匀涂刷一层脱模剂,模板要求平整,接缝严密,拆装容易,操作方便。
自检合格后,报监理检查通过并签证后,进行砼浇筑。
6、砼施工方案
6.1混凝土的拌制及运输
混凝土由拌合站统一配制,混凝土罐车运输至施工现场。
6.2混凝土的浇筑及振捣
承台砼分二次进行,底层和加台均一次性浇筑完成。
由于浇筑高度较高,砼运至现场后,利用2mm厚钢板制成的溜槽使砼滑至模内,保证砼入模质量。
拟采用2个滑槽分别从承台两侧同时浇筑砼。
捣固采用4个插入式振动棒配合1个平板振动器的捣固办法施工。
混凝土水平分层按顺序浇筑,使用插入式振捣器,每层捣固厚度不得超过40cm,用其他捣固器时,其厚度则不超过30cm,每层混凝土在前一层混凝土初凝前浇筑和捣实,以防止破坏先浇筑的混凝土。
最后用抹子抹平收光,注意所埋设的沉降观测标的位置不能改变。
在混凝土内部预埋电子测温元件,采用数字式多头热电藕仪对混凝土内部温度布置多个测点进行监测。
6.3混凝土的养护
6.3.1混凝土养护期间,应重点加强混凝土的湿度和温度控制,尽量减少表面混凝土的暴露时间,及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用棚布、塑料布进行覆盖),防止表面水分蒸发。
6.3.2在混凝土浇筑完毕后应对混凝土进行保水潮湿养护,养护时间不得少于表的规定:
混凝土类型
水胶比
大气潮湿(RH≥50%)无风、无阳光直射
大气干燥(RH﹤50%)有风或阳光直射
日平均气温T(℃)
潮湿养护期限(d)
胶凝材料中掺有矿物掺和料
≥0.45
5≤T﹤10
10≤T﹤20
20≤T
21
28
≤0.45
胶凝材料中未掺矿物掺和料
6.3.3混凝土养护期间,混凝土内部最高温度不宜超过65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
并注意当环境温度低于5℃禁止洒水,喷涂养护剂,并采取保温措施。
6.3.4混凝土养护期间,应对承台混凝土进行温度监控,定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境的气温、相对湿度、风速等参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度,严格控制混凝土的内外温差。
6.4混凝土拆模
6.4.1侧模应在混凝土强度达到2.5MPa以上,且其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆除。
拆模宜按立模顺序逆向进行,拆模时不能用力过猛,若发现有影响结构安全问题时,暂停拆除,经处理或采取有效措施后,方可继续拆除。
6.4.2混凝土拆模时的温度不能过高,以免混凝土接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇筑凉水养护。
混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。
6.4.3一般情况下,结构构件芯部与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃时不宜拆模,环境温度低于0℃时不宜拆模。
6.4.4拆模后若发现混凝土有缺陷,提出处理意见,征得监理工程师同意后才能进行修补。
6.5冬季承台施工
当环境昼夜平均气温连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃,进入冬季施工阶段。
6.5.1原材料保温
(1)对原材料的含水量进行严格控制,生产用砂和碎石全部采用原场地存料(现已存料2万方,可满足冬季施工使用要求),存放地点已采取覆盖措施,并全部加挂对开式棉门帘,两块门帘重叠1米,铲车上料时从一块门帘进出,平时棉布帘以挂钩封闭可避免冰雪碎块等冻结物进入储料仓,储料仓内用热工炮外加12个煤炉取暖加热,料仓内挂温度计,仓内平均气温保证在10℃左右。
(2)外加剂存放在封闭的库房内,用棉被包裹,电暖气保温,确保库房内温度保持在10-15℃左右。
6.5.2混凝土搅拌
(1)搅拌混凝土前,应先经过热工计算,并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度,尽可能保证混凝土的入模温度不低于5℃。
(2)混凝土搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产,不得擅自修改配合比。
搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min,搅拌时间为120~180s(为常温搅拌时间的1.5倍)。
搅拌时投料顺序为石-砂-水-水泥和掺和料-外加剂。
(3)确保搅拌设备在气温不低于10℃的环境中工作,并派专人负责骨料斗的下料。
送入料斗材料及时搅拌,不得在料斗内长时间存放骨料,防止骨料降温过快。
另必须随时测量拌合水的温度,水温控制在50±
10℃之间,保证水泥不与温度≥80℃的水直接接触。
6.5.3混凝土的运输
混凝土采用混凝土搅拌车运至现场,混凝土搅拌运输车必须采取防水棉布套包裹,保证混凝土在运输中,不得有表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象。
保证灌注前混凝土温度损失不得超过5℃/h。
6.5.4混凝土的浇筑
(1)混凝土浇筑前,必须清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。
当环境气温低于-10℃时,应将直径大于或等于25mm的钢筋或金属预埋件加热至正温。
(2)当旧混凝土面和外露钢筋(预埋件)暴露在冷空气中,应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的就混凝土和长度1.0n范围内的外露钢筋(预埋件)进行防寒保温。
(3)承台浇筑应采用分层连续的方法浇筑,分层厚度不得小于20cm。
6.5.5混凝土的养护及拆模
(1)混凝土开始养护前,应由热工计算确定养护温度,但不得低于5℃。
(2)根据气温条件采用蓄热法和暖棚法。
暖棚内设4个火炉取暖保温,设专人测定棚内和砼表面温度,每6h检测一次。
保证砼表面与环境温差不大于15℃。
(3)当混凝土强度未达到设计强度的40%,且低于25MPa前,混凝土均不得受冻。
6.6夏季承台施工
当昼夜平均气温高于30℃时,进入夏季施工阶段。
6.6.1混凝土的配制、搅拌和运输
(1)应对水泥、砂、石的储存仓、堆料等进行遮阳防晒处理,或在砂石料堆上喷水降温,以便降低原材料进入搅拌机的温度。
搅拌站料斗、储水器、皮带运输机、搅拌楼都要尽可能采取遮阳措施,尽量缩短搅拌时间。
应经常测定混凝土坍落度,并考虑坍落度损失,满足施工所必须的坍落度要求。
(2)采用冷却装置冷却搅拌水,并对水管及水箱加遮阳和隔热设施,也可以在搅拌水中加入碎冰作为拌和水的一部分。
(3)水泥进入搅拌机的温度不宜大于40℃。