河道挡墙方案.docx

河道挡墙方案.docx

《河道挡墙方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河道挡墙方案.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

河道挡墙方案

1.编制依据

1、北涧河路快速化改造工程（三标）施工组织设计。

2、北涧河道路快速化改造及综合治理工程施工三标段设计图纸；

3、北涧河道路快速化改造及综合治理工程施工三标段招标文件及工程项目施工合同；

4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2010年版）

6、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）

7、《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）

8、《普通混凝土配合比设计规范》（JGJ55-2011）

9、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）

10、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ167-2009）

11、《工程测量规范》（GB50026-2007）

12、《水利水电建设工程验收规范》（SL223-2008）

2.工程概况

2.1工程概况

工程名称:

北涧河道路快速化改造及综合治理工程施工三标段

建设地点:

太原市杏花岭区，北侧起止桩号为K3+900~JNK10+040，南侧起止桩号为K4+080~K10+160

建设单位：

太原市市政公用设施建设中心

设计单位：

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

勘察单位：

山西省勘察设计研究院

监理单位：

广州黄埔建设监理有限公司

施工单位：

北京建工路桥工程建设有限责任公司

河道总长：

6110m。

根据图纸要求，本标段从K3+900至K9+850河道两岸设置清水挡墙。

采用悬臂式挡土墙，挡墙基础及墙身均采用C30混凝土，挡墙基础下依次设10cm厚C15混凝土垫层及需要换填的级配砂石。

挡墙迎水面采用清水混凝土工艺，保证墙面平整美观。

2.2工程项目特点

1、本工程河道挡墙迎水面为清水混凝土，为太原大面积使用清水混凝土的市政试点工程，在施工过程中将此项作为控制重点。

2、装饰特点：

整体式立面设计，采用统一的装饰性砼立面机理，饰面性清水砼；对施工要求很高，施工难度较大。

3、施工战线长，材料周转难度大。

4、本工程在河道内施工，必须在雨季来临之前施工完，所以工期紧任务重。

特别是遇到下雨，防洪是本工程控制的重点。

3.施工部署

3.1组织机构

项目部指导河道挡墙的施工、质量控制等各项工作。

成立以项目经理为总指挥的施工领导小组，全面协调挡墙的施工，保证人、财、物的供应。

项目部河道挡墙施工领导小组组织机构图

3.2施工段的划分

根据本标段的特点及对施工现场的深入调查，为方便管理，项目部下设三个分部六个工区，由六个分包队伍负责施工，项目部统一管理。

第一分部负责管理第一工区（K3+900~K5+000），总计1100m；第二分部负责管理第二工区（K5+000~K6+100）及第三工区（K6+100~K7+120），总计2120m；第三分部负责管理第四工区（K7+120~K8+160）、第五工区（K8+160~K9+100）及第六工区（K9+100~K10+160），总计3040m。

河道开挖边坡按自上而下，由缓变陡的顺序进行，开挖土方即挖即运，不得随意对其在河道外，以免造成滑坡危险。

对于土方的外运各个工区结合施工组织设计的安排，运至需要填方的路段或者弃土场。

为方便运输在开工后道路绿线范围内，靠近绿线处（无管线处）修建两条临时便道（河道两岸）供车辆或者机械通行。

为方便机械进入河道内施工，每隔40m设置一处临时下坡通道（此处不进行钢板桩支护），宽度为10m（挡墙每隔10m设施工缝）用挖机修成30°的坡道，其上垫30cm厚碎石土供自卸汽车临时通行，两侧用2m高钢管维护并挂红灯，防止坠落。

施工时河道挡墙所需要的材料均从此处通行。

每个工区组织4个专业的挡墙施工班组，分别沿河道两侧，同时施工。

开挖顺序为：

挖机优先开挖不需要开挖现状河沿岸的部分，需要挖现状河岸的部分同时施工钢板桩，待第一部分完成开挖后就挖打好钢板桩的部分。

不需开挖现状河沿岸，仅须将挖机开入河槽内开挖的部分：

北岸JNK10+060-JNK10+400，JNK10+040-JNK10+120，JNK9+400-JNK9+800，JNK,9+120-JNK9+340，JNK,8+720-JNK8+960，JNK6+960-JNK7+200，JNK6+800-JNK6+900，JNK6+960-JNK7+200，JNK6+480-JNK6+420，南岸JSK10+380-JSK10+560，JSK9+040-JSK10+300，JSK8+640-JSK8+720，JSK8+290-JSK8+320，JSK7+560-JSK7+680，SK6+760-JSK6+960。

其余部分为需要进行现状河沿岸的开挖。

4.施工准备

4.1材料及设备准备：

按照工程需要，编制材料供应计划，并通过调查优选供货厂家，保证工程的材料按期进入施工现场。

1、本工程使用的所有材料，由项目经理部统一编制材料计划，统一在经质量监督站备案、业主及监理认可的生产厂家中进行招标择优采购。

材料部提前定购各种施工原材料、成品（半成品）签订采购合同。

2、为了减少周转料租赁费用，原则上不准将周转材料堆放在现场，因此对各种材料的入场时间、数量等要提前做好计划，设专人负责，分阶段陆续进场，保证施工正常使用。

3、工程主要材料根据总体施工进度计划编制一次性备料计划及施工材料使用计划，并根据实际工程进展及时调整，确保工程顺利进行。

4、开工前落实各项施工用料的计划，按照贯标程序要求选定合格厂家和产品，签订供货合同，并分期分批组织材料进场。

5、每月按材料的购置计划备齐资金，以确保物资供应。

特殊材料项目部将提前一个月购买存放于工地，以满足工地施工需要。

6、材料进场实行检验制度：

原材料取样送检，构配件进行外观检查并查验出场合格证，未经检验或经检验不合格的材料，不得在工程中使用。

7、本工程混凝土采用预拌混凝土，预拌混凝土由经政府质量监督部门备案、业主及监理考察合格的生产厂家提供，并有一定的储备量，以保证施工生产。

主要大型机械设备表

序号

设备

名称

型号

规格

数量

国别

产地

制造年份

额定功率（KW）

生产能力

1

履带液压挖掘机

ZX270

10

日立

建机

12

132

1.3m3

2

自卸汽车

太拖拉

50

河北

邢台

11

19.5t

3

装载机

ZL-50

15

厦门

厦工

11

154

3m3

4

蛙式打夯机

VT2050

20

扬州建机

13

3

5

平地机

PY180

6

常林

11

136

6

拌合机

XL210

3

徐工

10

298

7

压路机

2Y810

6

徐工

14

160

10t

8

发电机

GS300K

6

深圳

赛瓦特

14

315

9

拉森Ⅳ型钢板桩

12m

5000

16

10

钢板桩打拔机

1250

4

KAT0

15

4.2技术准备：

1、施工图纸、图纸会审、洽商记录已齐备。

2、做好施工测量仪器的校正，以应用于工程，施工测量由项目部人员施测，测量仪器为全站仪、水准仪、50m钢尺，施工测量主要抓好平面位置、高程、垂直度的控制。

3、钢筋分项主要抓好制作质量、安装质量、是否符合图纸及规范得要求、直螺纹连接质量和混凝土良好振捣性能的预控措施。

4、模板分项的材料选择：

模板:

15mm厚木模板，1220*2440mm；方木:

50*100*4000mm白松木，经过人工加工，要求木方宽度一致；对拉杆:

一级钢D=16mm，长度=墙厚+500mm。

5、模板分项主要抓好表面平整度、相邻两板高低差、分格缝水平竖直上下交圈、配板合理、分格缝和对拉螺栓眼分布合理、拆模后观感良好。

6、混凝土分项采用商品混凝土。

混凝土分项主要抓好施工缝处理、振捣、气泡、养护、保护、后期修整等。

4.2劳动力准备

及时组织各分项施工人员进场，签订施工承包合同。

进场人员及时接受技术培训，掌握清水混凝土的施工要领。

现场一共分为六个工区，每个工区组织4支清水混凝土施工班组，沿两侧河道分段按序施工，在保证质量的前提下赶在雨季来临之前完成。

单个班组劳动力计划表：

作业名称

劳动力（人）

施工内容

普工

12

挖沟槽，转运材料

木工

12

模板配置、安装

钢筋工

12

钢筋制作、安装

混凝土工

10

砼浇筑及养护

架子工

12

脚手架

电焊工

10

钢筋

机电操作工

10

钢筋、模板

成品保护人员

2

成品保护

5.主要分项施工方法

5.1施工工艺流程

河道悬臂式挡墙采用分段施工，每段长度10m。

施工工艺流程为：

河道沟槽开挖→地基处理→垫层浇筑→底板钢筋绑扎→底板模板支撑→混凝土浇筑→底板模板拆除→挡墙墙身钢筋绑扎→墙身模板支撑→混凝土浇筑→挡墙墙身模板拆除→养护→墙背回填

5.2施工测量

施工测量是各分部分项工程的先导工序，针对本工程有清水混凝土要求,必须对施工测量从严控制。

其操作方法、控制要点与一般工程相同，但应注意以下问题：

1、根据河道挡墙横断面及结构形式，放出挡墙施工时的沟槽开挖深度及边坡边线。

2、沟槽开挖完成后准确放出挡墙结构的施工边线，确保沟槽宽度。

3、根据设计图纸对河道挡墙地基进行地基处理，测量人员放出地基处理范围的边线，在地基处理施工过程中随时复核高程。

地基处理完成后，测量人员按照设计要求将挡墙底座下的混凝土垫层边线放出，保证垫层有足够的宽度。

4、挡墙主体施工前，测量人员按照设计图纸准确的将底座的边线放出。

在结构模板支设完成后，复核底座与顶面的高程、边线等数据，保证挡墙的高度及纵向坡度。

5.3河道基槽开挖

挖机可进入河槽内开挖的部分采用放坡的办法直接开挖。

其余部分由于基槽紧邻道路级附近建筑物，无法放坡施工故采用拉森钢板桩支护然后进行开挖施工。

支护方法如下：

根据图纸及现状河道高程计算显示，基槽开挖深度为4-8m。

钢板桩埋深必须大于等于6m，即悬臂部分最大为6m，无法一次支撑到位，故分两次开挖，第一次放坡，开挖深度为3m，放坡系数为1:

0.5，第二次采用钢板桩进行支护后再开挖，具体操作如下图

基槽开挖示意图

5.3.1钢板桩的选择

钢板桩支护具有施工进度快，基坑开挖安全性高，占地空间小，开挖土方量小等优点。

钢板桩暂定选用12米拉森

型止水钢板桩，其材质为Q345B型高强度钢材，宽40cm，长12m。

5.3.2钢板桩的受力分析

钢板桩在埋深6m，悬臂部分为6m的情况下的受力分析

1、基本参数

支护桩材料

钢板桩

支护桩间距ba（m）

0.001

支护桩嵌入土深度ld（m）

6

基坑开挖深度h（m）

6

基坑外侧水位深度ha（m）

0

基坑内侧水位深度hp（m）

0

支护桩在坑底处的水平位移量υ（mm）

5

地下水位面至坑底的土层厚度D1（m）

0.5

2、土层参数

土层类型

土厚度h（m）

土重度γ（kN/m3）

粘聚力c（kPa）

内摩擦角φ（°）

饱和土重度γsat（kN/m3）

水土分算

填土

3.1

18

2

20

20

是

粉砂

12.3

18.5

3

28

22

是

粉砂

3.6

21

6

5

22

是

3、荷载参数

类型

荷载q（kpa）

距支护边缘的水平距离a（m）

垂直基坑边的分布宽度b（m）

平行基坑边的分布长度l（m）

作用深度d（m）

满布荷载

1.5

/

/

/

/

条形局部荷载

0.75

2

0

/

0

矩形局部荷载

0.75

3

3

2

2

4、计算系数

结构重要性系数γ0

0.9

综合分项系数γF

0.9

嵌固稳定安全系数Ke

1.2

圆弧滑动稳定安全系数Ks

1.25

流土稳定性安全系数Kf

1.4

5、土压力计算

土压力分布示意图

附加荷载布置图

1）主动土压力计算

（1）主动土压力系数

Ka1=tan2（45°-φ1/2）=tan2（45-20/2）=0.49；

Ka2=tan2（45°-φ2/2）=tan2（45-20/2）=0.49；

Ka3=tan2（45°-φ3/2）=tan2（45-20/2）=0.49；

Ka4=tan2（45°-φ4/2）=tan2（45-28/2）=0.361；

Ka5=tan2（45°-φ5/2）=tan2（45-28/2）=0.361；

Ka6=tan2（45°-φ6/2）=tan2（45-28/2）=0.361；

（2）土压力、地下水产生的水平荷载

第1层土：

0-0.7m

H1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi=[0+1.5]/18=0.083m

Pak1上=γ1H1'Ka1-2c1Ka10.5=18×0.083×0.49-2×2×0.490.5=-2.068kN/m2

Pak1下=γ1（h1+H1'）Ka1-2c1Ka10.5=18×（0.7+0.083）×0.49-2×2×0.490.5=4.106kN/m2

第2层土：

0.7-2m

H2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati=[12.6+1.5]/20=0.705m

Pak2上=[γsat2H2'-γw（∑h1-ha）]Ka2-2c2Ka20.5+γw（∑h1-ha）=[20×0.705-10×（0.7-0.7）]×0.49-2×2×0.490.5+10×（0.7-0.7）=4.109kN/m2

Pak2下=[γsat2（H2'+h2）-γw（∑h1-ha）]Ka2-2c2Ka20.5+γw（∑h1-ha）=[20×（0.705+1.3）-10×（2-0.7）]×0.49-2×2×0.490.5+10×（2-0.7）=23.479kN/m2

第3层土：

2-3.1m

H3'=[∑γ2h2+∑q1+∑q1b1/（b1+2a1）]/γsati=[38.6+1.5+0]/20=2.005m

Pak3上=[γsat3H3'-γw（∑h2-ha）]Ka3-2c3Ka30.5+γw（∑h2-ha）=[20×2.005-10×（2-0.7）]×0.49-2×2×0.490.5+10×（2-0.7）=23.479kN/m2

Pak3下=[γsat3（H3'+h3）-γw（∑h2-ha）]Ka3-2c3Ka30.5+γw（∑h2-ha）=[20×（2.005+1.1）-10×（3.1-0.7）]×0.49-2×2×0.490.5+10×（3.1-0.7）=39.869kN/m2

第4层土：

3.1-5m

H4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/（b1+2a1）]/γsati=[60.6+1.5+0]/22=2.823m

Pak4上=[γsat4H4'-γw（∑h3-ha）]Ka4-2c4Ka40.5+γw（∑h3-ha）=[22×2.823-10×（3.1-0.7）]×0.361-2×3×0.3610.5+10×（3.1-0.7）=34.151kN/m2

Pak4下=[γsat4（H4'+h4）-γw（∑h3-ha）]Ka4-2c4Ka40.5+γw（∑h3-ha）=[22×（2.823+1.9）-10×（5-0.7）]×0.361-2×3×0.3610.5+10×（5-0.7）=61.382kN/m2

第5层土：

5-6m

H5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/（b1+2a1）+∑q1b1l1/（（b1+2a1）（l1+2a1）]/γsati=[102.4+1.5+0+0]/22=4.723m

Pak5上=[γsat5H5'-γw（∑h4-ha）]Ka5-2c5Ka50.5+γw（∑h4-ha）=[22×4.723-10×（5-0.7）]×0.361-2×3×0.3610.5+10×（5-0.7）=61.382kN/m2

Pak5下=[γsat5（H5'+h5）-γw（∑h4-ha）]Ka5-2c5Ka50.5+γw（∑h4-ha）=[22×（4.723+1）-10×（6-0.7）]×0.361-2×3×0.3610.5+10×（6-0.7）=75.714kN/m2

（3）水平荷载

临界深度：

Z0=Pak1下h1/（Pak1上+Pak1下）=4.106×0.7/（2.068+4.106）=0.466m；

第1层土

Eak1=0.5Pak1下Z0ba=0.5×4.106×0.466×0.001=0.001kN；

aa1=Z0/3+∑h2=0.466/3+12.3=12.455m；

第2层土

Eak2=h2（Pa2上+Pa2下）ba/2=1.3×（4.109+23.479）×0.001/2=0.018kN；

aa2=h2（2Pa2上+Pa2下）/（3Pa2上+3Pa2下）+∑h3=1.3×（2×4.109+23.479）/（3×4.109+3×23.479）+11=11.498m；

第3层土

Eak3=h3（Pa3上+Pa3下）ba/2=1.1×（23.479+39.869）×0.001/2=0.035kN；

aa3=h3（2Pa3上+Pa3下）/（3Pa3上+3Pa3下）+∑h4=1.1×（2×23.479+39.869）/（3×23.479+3×39.869）+9.9=10.403m；

第4层土

Eak4=h4（Pa4上+Pa4下）ba/2=1.9×（34.151+61.382）×0.001/2=0.091kN；

aa4=h4（2Pa4上+Pa4下）/（3Pa4上+3Pa4下）+∑h5=1.9×（2×34.151+61.382）/（3×34.151+3×61.382）+8=8.86m；

第5层土

Eak5=h5（Pa5上+Pa5下）ba/2=1×（61.382+75.714）×0.001/2=0.069kN；

aa5=h5（2Pa5上+Pa5下）/（3Pa5上+3Pa5下）+∑h6=1×（2×61.382+75.714）/（3×61.382+3×75.714）+7=7.483m；

2）被动土压力计算

（1）被动土压力系数

Kp1=tan2（45°+φ1/2）=tan2（45+28/2）=2.77；

Kp2=tan2（45°+φ2/2）=tan2（45+28/2）=2.77；

（2）土压力、地下水产生的水平荷载

第1层土：

4.5-11.3m

H1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/18.5=0m

Ppk1上=γ1H1'Kp1+2c1Kp10.5=18.5×0×2.77+2×3×2.770.5=9.986kN/m2

Ppk1下=γ1（h1+H1'）Kp1+2c1Kp10.5=18.5×（6.8+0）×2.77+2×3×2.770.5=358.452kN/m2

第2层土：

11.3-13m

H2'=[∑γ1h1]/γsati=[125.8]/22=5.718m

Ppk2上=[γsat2H2'-γw（∑h1-hp）]Kp2+2c2Kp20.5+γw（∑h1-hp）=[22×5.718-10×（6.8-6.8）]×2.77+2×3×2.770.5+10×（6.8-6.8）=358.441kN/m2

Ppk2下=[γsat2（H2'+h2）-γw（∑h1-hp）]Kp2+2c2Kp20.5+γw（∑h1-hp）=[22×（5.718+1.7）-10×（8.5-6.8）]×2.77+2×3×2.770.5+10×（8.5-6.8）=431.949kN/m2

3）水平荷载

第1层土

Epk1=bah1（Pp1上+Pp1下）/2=0.001×6.8×（9.986+358.452）/2=1.253kN；

ap1=h1（2Pp1上+Pp1下）/（3Pp1上+3Pp1下）+∑h2=6.8×（2×9.986+358.452）/（3×9.986+3×358.452）+1.7=4.028m；

第2层土

Epk2=bah2（Pp2上+Pp2下）/2=0.001×1.7×（358.441+431.949）/2=0.672kN；

ap2=h2（2Pp2上+Pp2下）/（3Pp2上+3Pp2下）=1.7×（2×358.441+431.949）/（3×358.441+3×431.949）=0.824m；

土压力合力：

Epk=ΣEpki=1.253+0.672=1.925kN；

合力作用点：

ap=Σ（apiEpki）/Epk=（4.028×1.253+0.824×0.672）/1.925=2.91m；

3）基坑内侧土反力计算

（1）主动土压力系数

Ka1=tan2（45°-φ1/2）=tan2（45-28/2）=0.361；

Ka2=tan2（45°-φ2/2）=tan2（45-28/2）=0.361；

（2）土压力产生的水平荷载

第1层土：

4.5-11.3m

H1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/18.5=0m

Psk1上=（0.2φ12-φ1+c1）∑h0（1-∑h0/ld）υ/υb+γ1H1'Ka1=（0.2×282-28+3）×0×（1-0/8.5）×0.005/0.01+18.5×0×0.361=0kN/m2

Psk1下=（0.2φ12-φ1+c1）∑h1（1-∑h1/ld）υ/υb+γ1（h1+H1'）Ka1=（0.2×282-28+3）×6.8×（1-6.8/8.5）×0.005/0.01+18.5×（0+6.8）×0.361=135.038kN/m2

第2层土：

11.3-13m

H2'=[∑γ1h1]/γsati=[125.8]/22=5.718m

Psk2上=（0.2φ22-φ2+c2）∑h1（1-∑h1/ld）υ/υb+[γsat2H2'-γw（∑h1-hp）]Kp2+γw（∑h1-hp）=（0.2×282-28+3）×6.8×（1-6.8/8.5）×5/10+[22×5.718-10×（6.8-6.8）]×0.361+10×（6.8-6.8）=135.036kN/m2

Psk2下=（0.2φ22-φ2+c2）∑h2（1-∑h2/ld）υ/υb+[γsat2（H2'+h2）-γw（∑h2-hp）]Kp2+γw（∑h2-hp）=（0.2×282-28+3）×8.5×（1-8.5/8.5）×5/10+[22×（5.718+1.7）-10×（8.5-6.8）]×0.361+10×（8.5-6.8）=69.777kN/m2

（3）水平荷载

第1层土

Psk1=b0h1（Ps1上+Ps1下）/2=0.001×6.8×（0+135.038）/2=0.459kN；

as1=h1（2Ps1上+Ps1下）/（3Ps1上+3Ps1下）+∑h2=6.8×（2×0+135.038）/（3×0+3×135.038）+1.7=3.967m；

第2层土

Psk2=b0h2（Ps2上+Ps2下）/2=0.001×1.7×（135.036+69.777）/2=0.174kN；

as2=h2（2Ps2上+Ps2下）/（3Ps2上+3Ps2下）=1.7×（2×135.036+69.777）/（3×135.036+3×69.777）=0.94m；

土压力合力：

Ppk=ΣPpki=0.459+0.174=0.633kN；

合力作用点：

as=Σ（asiPski）/Ppk=（3.967×0.459+0.94×0.174）/0.63