钢板桩施工方案.docx

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钢板桩施工方案

防护涵工程施工方案

一、工程概况

  华能、国电联合供水管线的路径：

输水线路自吉林省中部城市引松供水工程德惠支线应急供水线路的南岗子村分水口（桩号7+300）处取水，沿规划甲四路北侧西行，途经南岗子村、龙泉村、穿越102国道、长春高新技术产业开发北区奋进乡隆北村、北郊社区，合建段管线长度为10768.20米，管径为DN1200。

本工程位于哈大客专DK713+447.95，伊通河特大桥桥下616#墩和617#墩之间，桥梁跨度为32.7米，交角为90度。

采用1-2.5m圆涵，涵洞总长21.18m，防护涵两端采用钢筋混凝土端墙封闭，并分别设置检查井，井口高出地面50cm,检查井位于铁路地界外侧，因地下水位高并且为了保证桥墩基础不受影响，本工程需进行钢板桩围堰配套施工，拟采用钢板桩围护后进行内部土方开挖及混凝土浇注施工，。

二、施工方法及技术措施

2.1工程施工总体规划

施工总体布置应在因地制宜、因时制宜的原则指导下进行，并充分利用设计文件规划的施工场地，在满足施工要求的前提下，合理使用场地，布置尽量紧凑，减少占地面积，最大限度地减少对原装土的干扰，充分考虑对哈大专线桥墩影响因素，文明、安全施工，做好对桥墩、桥梁的保护工作。

根据对现场情况踏察及结合本标段的施工任务情况，设一个施工队，下设四个施工组，即：

钢板桩围堰施工组、土方工程施工组，混凝土工程施工组和钢管管道铺设施工组，来实施本工程的施工与管理工作。

2.2施工工作面流程图

2.3钢板桩施工

2.3.1钢板桩打入

（1）、钢板桩的选用

  本工程选用小锁口钢板桩，有更好的止水能力，宽40cm，考虑到本工程地质情况的需要，拟采用桩长为8米的钢板桩。

首先在板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号、规格、数量的钢板桩。

  钢板桩进场前进行检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，做好对连锁口的保护。

  桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。

转角处采用90度的转角桩。

（2）、钢板桩理论用量计算：

钢板桩围堰周长计算：

40×2＋5×2=90m

钢板桩根数计算：

角桩采用0.2m×0.2m，共4片，

（90-0.4m×4）/0.4m=221片，221＋4＝225片

钢板桩重量计算：

225×8×77.7＝139.86t

（3）、打入

为了保证哈大高铁大桥桥下616#墩和617#墩周边基础不受涵洞施工影响，钢板桩打入采用静打压打入施工。

（3.1）、施工放样与定位

  （3.1.1）将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。

  （3.1.2）将钢板桩打入位置洒上白灰线进行定位，并在打入施工时用仪器跟踪测量，保证打出的钢板桩在一条直线上。

（3.2）、钢板桩打入总体施工流程

  钢板桩从涵洞上游左侧围堰中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，在涵右侧围堰中心合拢，最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。

钢板桩打入时，为保证钢板桩在一条直线上，先逐根插打到稳定的深度，一般为2-3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。

钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。

（3.3）、钢板桩打入施工工艺

（3.3.1）履带吊停在离打桩点就近的钢平台，侧向施工，便于测量人员观察。

（3.3.2）测量放线：

在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点，不少于2个，其位置以不受打桩影响为原则（距操作地点40m以外），轴线控制桩应设置在距外桩5～10m处，以控制桩基轴线和标高。

（3.3.3）桩机就位：

按照打桩顺序将静压桩机移至桩位上面，并对准桩位。

（3.3.4）起吊预制桩：

将钢板桩吊至静压桩机夹具中，并对准桩位，夹紧并放入土中，移动静压桩机调节桩垂直度，符合要求后将静压桩机调至水平并稳定。

（3.3.5）压桩：

压桩时注意压力表

（3.3.6）移动至下一根桩位处，重复以上操作。

（3.3.7）下压过程中，如桩尖遇到硬物，应及时处理后方可再压。

（3.4）、施工注意事项

（1）导向桩打好之后，采取支护措施，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。

（2）线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。

（3）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。

（4）由于施工作业面小，施工时由专职人员指挥机械施工，避免机械对桥墩和桥梁造成损害。

2.3.2浇筑封底混凝土

  由于直接抽水可能扰动原地基，本工程采用水下封底施工，封底混凝土强度等级采用C20，厚度为0.5m，封底混凝土施工后，可作为涵洞基础垫层使用。

2.3.3围堰抽水与支撑

  钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度，并在围堰顶端焊接钢管，作为围堰安全支撑。

 2.3.4防渗

  钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。

为防止锁口不紧密漏水影响砼施工，在浇筑封底混凝土时做一个0.3m的集水坑，将水集中后用水泵排出。

若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰。

2.4、钢筋工程和模板制备

2.4.1．钢筋

  钢筋加工在加工棚内进行，现场绑扎安装。

在钢筋加工区搭设一个钢筋加工棚，进行钢筋的调直、拉伸、下料、弯制、焊接等工作。

 2.4.2．模板

为保证模板的加工精度和墩柱的施工质量，模板统一由专业模板厂家加工，加工后模板的接缝，表面的平整光洁度，模板的垂直度，以及模板的同心度，强度、刚度、稳定性等都能得到很好的保证。

本工程采用组合钢模板，标准尺寸为600mm×1500mm，边角采用90度阴角模，四周钢管加固。

2.5、混凝土工程

2.5.1绑扎钢筋

（1）钢筋绑扎前，施工人员根据测量人员提供的中线位置在混凝土底模板上弹线确定钢筋摆放位置。

（2）钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，合格后施焊。

  （3）钢筋在钢筋加工区下料，所有主筋全部采用搭接焊，焊接接头交错布置，并均按钢筋批量进行试验，焊接作业由专人操作，保证焊接后的钢筋轴线误差在规定范围之内。

  （4）钢筋在运输、加工中注意防止撞击、刻痕等缺陷。

  （5）钢筋电弧焊所采用焊条，其牌号符合设计要求，根据钢筋的级别、直径、接头形式和施焊位置，选择适宜的焊条和焊接电流。

  （6）钢筋绑扎时，按设计图纸进行施工。

2.5.2支立模板

首先对要安装模板的部位测量放样，然后将模板按墨线位置放好，并逐块将模板连接起来，模板连接的同时对模板进行加固。

模板主要采用600mm×1500mm的组合钢模板及定型钢模板，为保证结构尺寸，采用钢管（直径50mm）纵、横向肋锁固，借助对拉片固定，转角处设角模板连接。

通过支撑与外部地锚桩连接。

模板要随安装随加固，以保证模板稳定。

模板安装完毕后要对其进行校核，校核完毕经监理验收合格后方可进行混凝土浇筑。

2.5.3浇注混凝土

（1）使用商品混凝土（商品混凝土经监理批复后方可使用）用长臂混凝土泵送车进行浇注，施工时严格控制混凝土的原材料选用，浇注砼时，严格控制混凝土的坍落度。

做到车车检测，不符合要求的退回厂家。

（2）混凝土分层厚度30cm，每插入点的振捣时间为20～30s。

  （3）对每一振动部位，以振动到该部位混凝土密实为准。

密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

  （4）混凝土浇注时设专人维护模板，检查变形、保护层等，发现问题及时采取措施.

2.4.4混凝土养护

  按照冬季施工的要求进行养护。

2.4.5拆模

  在混凝土承台、墩柱施工完毕且混凝土达到规定强度后，方可拆模。

拆模时混凝土与模板接触面禁止用撬棍垫撬。

2.4.6注意事项

  考虑到即将进入冬季施工，在已硬化的混凝土上浇筑混凝土时，硬化接合面应有5℃以上的温度，必要时使用蒸汽法加温。

持续浇筑完成后，采取包裹覆盖等措施使接合面保持正温，直至新浇筑砼达到规定的抗冻强度。

  混凝土浇注过程中，派专人对浇注的混凝土进行连续观测记录，对断面较大的构件设置测温孔测构件的内部温度，并做好详细记录，测温孔的位置数量按冬施方案实施，观测记录送交监理工程师；

  承台混凝土施工时注意预留墩柱的钢筋及墩柱模板的定位筋。

2.5、管道铺设

2.5.1施工要点

（1）钢板桩拔除采用振动锤，作业前对每个板桩的打入情况，作详细调查，以此判断拔桩作业的难易程度。

（2）在墩柱浇筑完成后，进行支撑的切割工作，用浮吊进行拔桩。

  （3）在内支撑全部拆除完成后，进行钢板桩的拔除。

在拔桩时，采用振动锤进行拔除，拔一根清理一根。

并及时运走，以保证场地的清洁。

2．拔桩注意事项

（1）为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的槽钢逐根割断。

（2）先割除钢板桩的支撑，然后再拔围堰钢板桩。

  （3）拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。

变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。

  （4）将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。

  （5）按与打板桩顺序相反的次序拔桩。

七、围堰受力计算

（一）已知条件

  1、计算中根据实际情况取施工最高水位+1.0m。

  2、钢板桩顶标高：

+2m,承台设计顶标高：

-2.0m，底标高：

-4.0m。

  3、3＃、4＃墩承台尺寸为7.0m×15.0m×2.0m承台的顶标高为-2.000米，底标高为-4.000米。

经过实测目前海河水的水面高程为+0.937米。

3＃墩河床底标高最大为-3.063m，最小为-3.363m；淤泥底标高为-9.450米，淤泥层的厚度为（6.1～6.4）m；4＃墩河床底标高为（-4.565m～-5.065）m，淤泥底标高为-11.5米，淤泥层的厚度为（6.4～6.9）m。

淤泥层的承载力特征值，压缩模量。

  4、拉森Ⅳ型钢板桩技术参数为：

截面尺寸为：

宽度＝400mm；高度＝155mm；每延米重量77.7Kg；截面矩W＝2037cm3

  5、现场实测和地质报告结合后水文地质情况（选用9＃墩处）见图1。

图1：

水文地质情况图

在19m范围内进行加权平均后得出：

γ＝16.3；C＝14.4KPa；φ＝9.8°。

主动土压力系数：

被动土压力系数：

（二）计算内容

1．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Ⅳ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度：

r:

平均值，取16.3

h1=1.11h=3.14m

h2=0.88h=2.49m

h3=0.77h=2.18m

根据具体情况，确定采用的立面布置形式如下图所示

整体平面布置见总平面布置图

2．支撑内力计算

按简支梁计算（利用等值梁法进行计算），假定横梁承受相邻两跨各半跨上的水压力：

：

所求横梁支点承受的土压力；

D：

横梁支点到板状顶的距离；

：

横梁支点到上一支点的跨度；

：

横梁支点到下一支点的跨度；

其中封底混凝土也做为一道支撑考虑

p1=15.6

p2=111.2K

p3=86.68（封底混凝土）

3．钢板桩入土深度（用盾恩近似法进行计算）

计算简图如下

由上图知：

MR的斜率：

DB板桩上的荷载GDB’N’一半传到D点，另一半传至土压力MR’B’；

由式：

知：

X＝6.4m

根据入土部分的固定点，在P点的作用点O，距坑底的距离为：

。