水中桩平台施工方案Word下载.docx

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5.8混凝土封底8

5.9防渗与堵漏8

5.10钢板桩拔除9

5.11河道清理9

六、安全文明环保施工保证措施9

6.1安全施工技术措施9

6.2文明施工及环保措施11

XX立交匝道桥加宽段左幅桥Z2＃、Z3＃墩在浅水河道内如图一,基础打入钢板桩围堰，然后在围堰内填土筑岛构筑成工作平台,然后按照陆上桩基的施工准备进行桩基施工。

一、工程简介

1.1总体概况

2#、3#墩下部结构类型为J1.5×

0.8m墩+2×

D1.0m,承台为410×

200×

150长方形形式。

1.2总体施工流程

施工准备→测量定位→导向桩制作→打钢板桩→钢板桩内支撑→排水→堵漏→清淤→封底→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→钢板桩围堰拆除。

1.3施工队伍及工期安排

针对水上施工的复杂性和工期的紧迫性，我部计划为本工程配备一支人员稳定，水上施工经验丰富的施工队伍，以保证工程质量和工期要求。

我部计划于年月日开工，于年月日完成2＃、3＃两个承台与墩柱的施工。

二、水文地质条件

桩顶高程为-2.4,承台顶高程-0.9,河床高程0.1,常水位置高程1.0，长潮时最高水位在1.6,河堤高程为2.1。

地质情况：

以标高0.1m向下描述：

1.5m水+6.5m淤泥质亚粘土+9.1m亚粘土。

淤泥质亚粘土：

比重取1.61t/m3，内摩擦角φ取9.2度，粘聚力C=10.8KPa。

亚砂：

比重取1.98t/m3，内摩擦角φ取12.5度,粘聚力C=22KPa。

三、用“等值梁法”计算钢板桩的入土深度

3.1绘制土压力分布图

设置一道支撑，可假定钢板桩下端支撑于钢板桩土压力强度等于零的点，上端支撑与第一道支撑，钢板桩按简支梁计算。

钢板桩的控制标高、土压力及水压力分布图：

3.2计算钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离y

按朗金土压力理论，河床底土压力与水压力分开，河床底水平且有均布水荷载模式下进行计算。

主动土压力的土取自然状态下的加权平均容重γ=（1×

1.5+1.61×

6.5+1.98×

9.1）/17.1=17.5KN/m3，加权平均内摩擦角ψ取（9.2×

6.5+12.5×

9.1）/15.6=11.1°

，被动土压力的土取亚砂土比重取19.8KN/m3，内摩擦角φ取12.5°

。

因土处于饱和水状态，为简化计算，不考虑土的粘聚力，及土对钢板桩的竖向摩擦力。

B点处水压力强度eBw=

wH=10×

2.0=20KN/m2

主动土压力系数ka=tg2（45-φ/2）=tg2（45-11.1/2）=0.677

被动土压力系数kp=tg2（45+φ/2）=tg2（45+12.5/2）=1.552

基坑底处土压力强度eDs=

as*H*ka=17.5×

4.3×

0.677=50.9KN/m2

钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离y=eDs/[

ps*kp-ka）]=50.9/（19.8×

（1.552-0.677））=2.94≈3m

3.3计算支点反力和最大弯距

将AE段梁当作钢板桩的等值梁，按两跨连续梁计算其支点反力和最大弯距。

受力模型图：

剪力图：

弯距图：

计算结果如下：

Rb=98.82+34=132.82KN

Re=-58.71KN

Mmax=103.75KN.M

3.4计算钢板长度

根据Re和墙前被动土压力相等的原理，求x值，确定钢板桩的长度。

Re=

ps×

（kp-ka）×

x

58.71=19.8×

（1.552-0.677）×

x

x=3.39m

入土深度t=1.1×

（x+y）=1.1×

（3+3.39）=7.03m

桩长L=4.8+7.03=11.83m，拟选用桩长12m的钢板桩。

3.5钢板桩选择

钢板桩是3号钢允许抗弯应力取[σ容]=180MPa；

钢板桩允许抗剪应力取[τ容]=95Mpa。

断面模量:

W=M/[σ]=103.75*103/（180×

1.35）=427（cm3）

剪应力τ=1.5Qmax/A=1.5*98.82*103/0.01=14.8Mpa<

[τ容]=95Mpa

由《桥涵》上册表5-14可查，德国拉森型钢板桩Ⅲ型断面模量为1363cm3，故采用德国拉森Ⅲ型钢板桩远远强度满足要求。

3.6支撑选择

横撑选择型钢，间隔采用l=2.7ｍ，则

内导梁的弯距M=Rl2/8=132.82×

2.72/8=121.03KN.m

W=M/[σ]=121.03×

1000/145=834.7cm3（型钢[σ]=145MPa）

查手册，型钢采用I36b（W=919cm3）,即选择I36b

支撑反力为：

R×

l=132.82×

2.7=358.61KN要

四、钢板桩围堰稳定性分析与验算

4.1基坑隆起计算

根据地质勘查报告，基坑底部粉质粘土力学性质指标经过加权平均后如下：

γ=17.5KN，c=17.3KPa

土的浮容重γ'

取17.5－10＝7.5KN/m3

坑顶荷载q取水压力，q=

×

H=10×

4.3=43KPa

由抗隆起安全系数K=（2×

π×

c）/q+γ×

h≥1.2

则h≤（2×

c-1.2q）/1.2γ'

h≤（2πc-1.2q）/（1.2γ'

）

所以：

h≤6.34m。

也就是说围堰的深度不能超过6.34m，否则发生隆起，施工时围堰深度为4.3米,不会发生隆起现象。

实际围堰还有采用了20cm厚混凝土封底，更加得到保证。

4.2基坑底管涌验算

不产生管涌的安全条件为:

K=

/j≥1.8

j=i·

i=h/（h+2·

t）

式中：

K——抗基坑底管涌安全系数；

——水容重，

=10KN/m3；

——土的浮容重，

=17.5-10=7.5KN/m3；

i——水力梯度，i=h/（h+2·

t）=0.23；

j——最大渗流力（动水压力）；

h——水位至坑底的距离，h=4.3m；

t——钢板桩的入土深度，t=7.2m；

算得K=3.26,故不会发生基坑底管涌。

4.3封底砼厚度计算

封底砼取x米厚，基坑内抽水后水头差为h，由此引起水的渗流，其最短流程为紧靠板桩的h＋2t，故在此流程中，水对土粒渗透的力，其方向应是垂直向上。

现近似地以此流程的渗流来检算基坑底的涌砂问题，要求垂直向上的渗透力不超过封底砼的自重，故安全条件如下式：

Ks×

i×

ρw×

g≤ρc×

g×

h

式中：

Ks――安全系数，取1.05；

i――水力梯,i=h/（h+2·

t）；

ρw、ρc――分别为水与砼密度

则：

1.05×

4.3/（4.3+7.2×

2）×

1.0≤2.0×

得：

x=0.12m，取封底砼厚度20cm。

五、板桩施工方案

5.1结构形式

拟采用钢板桩围堰尺寸为8.1*6m（按每边比承台设计尺寸大2m设计），采用12m的拉森Ⅲ型钢板桩。

钢板桩在插打过程中，应严格做好防水密封工作，这对控制工期和降低成本都至关重要。

5.2施工准备

材料：

拉森Ⅲ型钢板桩52.8T、围囹型钢、钢管支撑、钢板以及各种常规损耗材料；

施工机具包括：

25T吊车一台、40T振动锤一台，运输车，电气焊机具。

人员：

吊车司机1名、振动锤司机1名，电工1名、焊工3名、辅助人员若干;

5.3钢板桩的整理

在桩基放杆定位后，钢板桩提前进入施工现场。

首先对其进行仔细检查，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。

由于围堰所用钢板桩数量较多，种类不一，对于不同种类板桩须分类及确定数量，并提前准备异型板桩，作为两者之间的衔接桩。

所有钢板桩必须对其锁口进行检查。

5.4钢板桩的组拼

本围堰要求对水密封插打，组与组之间用水密封胶进行两通处理也达到水密材的要求。

确保承台施工的顺利进行。

钢板桩底端打入持力层。

5.5钢板桩的插打

内导框（围囹）安装好后，即可插打钢板桩。

采取开始一部分逐块插打，后一部分先插合拢后再打的方法，从承台近江心一侧下游开始至上游合拢。

插打过程中按“插桩垂直，分散纠偏，有偏即纠，调整合拢”的要点控制。

整个插打过程应严格控制板桩的垂直度，尤其是第一块板桩要从两个互相垂直的方向同时控制，确保不偏，插打一块或几块后即与导框进行联系。

5.6填筑围堰

在钢板插打后，对岛内进行抽水，同时组织人员进行岛内回填粘土，填土高度为河堤高度一致，岛与河堤边中间的空隙同样填筑粘土，保证河堤与岛上连通。

从而在平台上进行桩基施工。

5.7架设支撑

当桩基完成后，采用2[36b槽钢形成口对口组合断面[]形式，并用钢板焊接连接的围囹型钢，安装在高程-0.7，开挖过程应及时加支撑防护。

支撑为I36b工字钢，具体支撑形式及计算见总体平面布置图和计算部分。

5.8混凝土封底

承台土方开挖到设计高度后，在基坑四周设排水沟，在钢板桩的四个角设集水沟用水泵集中排水。

然后进行混凝土封底施工。

若基坑内水流较大时，则采取水下混凝土灌注的方法进行封底，封底混凝土强度等级采用C20，厚度为0.2m。

5.9防渗与堵漏

５#墩钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。

当锁口不紧密漏水时,用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果，抽水时同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。

若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。

5.10钢板桩拔除

当承台施工完毕后，拆除钢板桩与承台侧墙之间的支撑，进行钢板桩的拔除。

拔除按与打桩顺序相反的次序进行，拔除采用汽车吊进行，拔出的型钢应及时清除土砂，涂以油脂，拔一根清理一根。

变形较大的钢板桩需调直，清理完毕后要及时运出工地，并及时运走，以保证场地的清洁。

5.11河道清理

钢板桩后，要即时对河道内施工后留下的泥土清理，以免对河道造成影响，保证水道大堤安全渡汛。

六、安全文明环保施工保证措施

6.1安全施工技术措施

A、机械设备安全措施

（1）、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力,谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。

（2）、机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。

（3）、机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时，严格贯彻操作制度，认真行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。

（4）、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放。

B、水上施工防洪预警措施

（1）、在6～9月汛期期间，随时了解汛期相关信息。

（2）、队部成立了以项目经理为组长的专门的防洪防汛领导小组

确保汛期内人员的安全是防洪防汛领导小组的首要任务，其次要做好施工现场的防洪防汛工作。

在防洪防汛领导小组的领导下，组织一支抢险队伍，每队20～25人。

同时组织了电气焊工5名,电工2名，起重工2名，随时待命。

C、高水位期间的施工措施：

当水位处于较高水位，而根据气象资料和水文水情，这时候，通过制定专门的措施，仍可以继续施工。

（1）、一般情况时：

a、密切注意上游天气情况和水文水情；

b、派专人24小时不停的巡视围堰，及时记录水位情况；

c、测定流水速度，定期测定河水的冲刷和观测平台的沉降和偏位情况，将得出的数据与平常水位、平常流速的数据对照，得出结论，对在发生洪水时提供一定的参考。

（2）、当正常施工，在没有气象与水文水情预报时：

上游局部小区域突降暴雨，使河水水位突涨接近或超过+1.6m，立即与气象部门与水文部门取得联系，确定水位的涨势和退水的时间，据此作出相应的措施：

a、如果洪水水位达到+1.6m但不会再涨高时，则可根据实际情况考虑等洪水退了再施工；

b、如果洪水水位还会继续涨高，但涨势很小且洪水会很快退去时,则继续施工。

D、水上作业安全措施

（1）、合理安排作业区域和时间，保证施工人员正常工作。

（2）、作业区域在河道和两侧河岸进行围挡，设置安全警示标语。

（3）、水上施工平台必须有标识和防护栏，夜河道作业区域应布置警示照明灯。

（4）水上作业人员必须配备救生衣，做到一人一套，安全施工。

（5）、施工现场必须要备有落水救生设施：

救生圈2～3个、救生绳1～2根。

（6）、与当地医疗保健和消防等部门保持密切联系，做到有备无患。

（7）、现场必须配足足够的消防设备。

6.2文明施工及环保措施

施工过程中采取完善的环保、水保措施。

废水工程垃圾按规定处理、排放，确保因施工生产活动产生的气体排放、地面排水及排污等，不超过发包人要求规定数值，满足国家及工程所在地地方政府主管部门颁布的法律规定的数值。

图一

图二