湖北某特大桥主墩承台基坑支护施工方案(钢板桩围堰支护).doc

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1、某某特大桥173、174主墩承台基坑支护方案一、工程概况某某特大桥173、174号主墩的承台都深埋入原泥面以下，两个承台分别位于某某主河道两侧。其基坑开挖、承台、下部墩身施工均需要采取钢板桩围堰支护。173、174主墩承台断面图如下：二、某某水位情况某某为长江的支流，在武汉市阳逻与长江相通。本工程施工地点距某某入江口较近，其汛期水位主要受长江水位影响。根据长江武汉段近几年水情分析，某某两侧河滩预计于7月份受淹，目前两个主墩的钻孔桩施工平台预计于4月受淹。长江武汉关2006年、2007年、2008年水位情况见下页图。2008年1月8月武汉关水位曲线图（+9.91m为黄海高程）2007年5月12月

2、武汉关水位曲线图（+9.91m为黄海高程） 2006年8月2007年4月武汉关水位曲线图（+9.91m为黄海高程）三、围堰结构设计要素1、围堰支护使用时间（1）桩基施工阶段桩基施工阶段：由于主墩桩基自2010年3月初才从开始第一根试桩施工，根据试桩情况分析，两个主墩桩基预计于6月底至7月初才能全部完成。根据水情分析，现有的河滩上的临时道路将在7月份受淹，即在主墩钻孔桩施工期间，现有的临时道路可以满足施工需求。为了尽可能早完成钻孔桩施工，必须充分利用原有地面施工平台，安排足够数量的桩机同时施工。为此，在桩基施工期间，需要钢板桩围堰挡水。桩基施工阶段，宜打设三面挡水围堰，以便于临时道路与施工平台连

3、接。其平面布置示意图如下：（2）承台施工阶段进入承台施工阶段后，河滩上的临时道路将受淹，无法利用现有河滩上的临时道路。为此，必须在桩基施工中后期，架设好从南侧堤顶通往北岸边墩（即175号墩）钢栈桥。以后的承台、墩身、挂篮现浇均使用钢栈桥通道。桩基施工完成，立即施打第四面围堰，并与先期施打的三面围堰连接，形成封闭的围堰。封闭围堰形成后，边开挖基坑内土方，边进行围堰内支撑结构施工，浇注完成水下封底砼后，抽干围堰内水，形成干施工条件，施工承台。（3）主墩及0号块支撑系统施工阶段承台施工完成后，边施工主墩边施工0号块支架系统。0号块支撑系统全部布置于承台上，前期支撑施工至钢围堰顶部。当主墩施工超过围堰

4、顶高程后，即可边回填土或注水拆除全部围堰内支撑。并根据现场施工情况，拔除钢板桩。2、围堰顶标高确定（1）钢板桩单根长钢板桩单根最长为18m，现场采用1根18m与1根9m（18m钢板截为两段）对接，焊接成27m钢板桩，即最终打入单根钢板桩桩长为27m。由于此部位钢板桩均为陆地上的机械施打，受施工机械性能及钢板桩自身刚度两方面因素影响，单根桩长27m已接近于最大的长度。（2）钢板桩入土深度钢板桩最终入土深度与上部悬臂长度之比约为1:1，即浇注完水下封底砼后，其外露长度约为13.5m。（3）施工水位确定受钢板桩单根长及入土深度要求两方面因素制约，钢板桩围堰顶高程无法考虑过高，经综合分析与比较，确定围

5、堰顶高程+21.5m。即钢板桩围堰顶无法超过设计高水位，若某某出现短期的超高水位，则钢板桩围堰将会受淹而停工。（4）钢板桩入土深度不足采取的措施由于钢板桩最终入土深度难以达到常规要求，施工时将采取分层开挖、分层加固的措施。详见本方案围堰基坑土方开挖及支撑加固的相关内容。（5）高水位漫顶采取的措施当某某水位高涨，即将要越过钢围堰顶时，立即向围堰内注满水，确保河水越顶不会对围堰内的结构物产生冲击。当水位下降低于围堰后，排干围堰内积水，则可继续施工承台或墩身。注：由于受各方面条件限制，允许河水漫顶也是不得已而为之。考虑到特高水位历时较短，影响施工时间有限；另外，采取适当处理措施，也可确保围堰安全。3

6、、钢板桩选型由于本围堰开挖深度大，围堰受力大，优先考虑使用拉森6型或PU28型两种重型钢板桩。通过市场调查，比较两种重型钢板桩的力学性能，最终确定选用拉森VI型钢板桩。其详细参数如下：拉森VI型钢板桩单根桩技术参数规格有效宽度（mm）高度（mm）腹板厚（mm）截面积（cm2）拉森VI60021018135.3单米重（kg）惯性矩（cm4）截面模数（cm3）10686305394、地质条件（1）173、174号墩地质剖面图（2）地层性状（2）1-2 黏土、粉质黏土：褐灰色、灰黄色，软塑，层厚0.518.5m、层面标高-2.6927.12m，级，推荐承载力基本值O=90kPa；（2）1-3 黏土、

7、粉质黏土：褐灰色、灰黄色，可塑，该层广泛分布，局部缺失，层厚0.823.6m、层面标高-5.3329.87m，级，推荐承载力基本值O=180kPa；（3）3-4细砂：黄褐色，饱和，中密，局部夹薄层粉土、粉质黏土，层厚07m，层面标高-18.496.48m，级，推荐承载力基本值O=150kPa；（3）6粗砂：灰黄色，饱和，中密，含圆砾，局部夹薄层粉土，层厚2.010.6m，层面标高-7.432.12m，级，推荐承载力基本值O=250kPa；（3）土层主要物理力学指标地层编号项 目天然含水量(%)天然密度(g/cm3)颗粒密度(g/cm3)天然孔隙比液限(%)塑限(%)塑性指数(%)液性指数(%)

8、快剪固结快剪压缩系数压缩模量(MPa)内摩擦角(度)凝聚力C(kPa)内摩擦角(度)凝聚力C(kPa)(2)1-2样本个数72.0072.0072.0072.0072.0072.0072.0067.0027.0027.002.002.0020.0020.00平均值35.361.872.740.9944.3422.0522.290.6910.5629.7012.5015.500.375.82最大值55.402.062.761.4871.6032.8044.601.0321.1078.0013.0016.000.659.32最小值20.801.712.700.6524.8014.308.800.3

9、32.605.0012.0015.000.203.16标准差7.790.090.020.2212.944.469.930.214.2119.40变异系数0.220.050.010.220.290.200.450.300.400.65修正系数1.041.011.001.041.061.041.091.060.870.78标准值36.931.892.751.0446.9522.9524.300.739.1623.22四、钢板桩围堰结构采用拉森VI型钢板桩形成围堰，单根钢板桩长27m，围堰顶标高+21.5m。钢板桩打完后，从上至下用H型钢设四道围囹，采用直径6001000m钢管桩支撑。围堰平面布置及

10、断面结构如下：五、钢板桩围堰施工测量放样施工准备钢板桩对接打设定位架打三面钢板桩桩基施工打第四面钢板桩挖泥第一层围囹、支撑第二层围囹、支撑挖泥第三层围囹、支撑挖泥挖泥第四层围囹、支撑第五层围囹、支撑水下封底砼挖泥台、墩、支架施工围堰拆除封底砼施工1、施工流程2、施工准备（1）编制详细的施工方案与技术交底，组织全体施工人员学习，做到每个参与施工者明确自己的工作内容与职责。（2）落实好物资、材料、机械设备，组织各类资源进场。（3）测量测放定位桩桩位，在沉桩点做好明显标志。（4）钢板桩焊接接长，锁扣检查通畅、灌注沥青保满。（5）施工现场桩机全部退出施工平台，平整施工平台。（6）已灌注砼的桩基孔口做好

11、覆盖防护。3、钢板桩接长（1）在南、北两岸靠近主墩附近，平整30m40m范围场地，经回填石渣硬化后，做为钢板桩接长加工场。加工场平面示意图如下：（2）钢板桩接长台座采用钢板桩平铺于地面，形成钢板桩加工台座。其示意图如下：采用气割将18m长钢板桩对裁成两根9m长桩，吊车将18m长钢板桩与9m长钢板吊放到位后，人工协助对准接头部位。电焊连接接头。要求腹板、两侧边板及锁扣均必须满焊。然后在两边板及腹板处，加焊三块10mm加强连接钢板。要求两边板加强钢板与腹板连接钢板不得位于钢板桩同一侧。钢板桩对接完成后，采用锁口检查件，通长检查钢板桩锁口情况，确保锁口通畅，沉桩时不出现卡扣现象。最后，向锁扣内灌沥青

12、或黄油锯未夹砂混合物，其作用一是避免沉桩时锁扣内挤入泥砂影响沉桩，二是加强两根桩锁扣之间的合缝，防止接缝处过量的渗水。以上各工序完成后，吊起钢板桩于成品堆放区待沉桩。4、打设定位系统（1）定位系统结构四面钢板桩围堰，对钢板桩沉桩定位要求较高，否则易出现最后封口桩无法对准锁口，造成围堰封闭困难。因此，沉钢板桩前必须布置好定位系统。沉桩定位系统由800mm钢管桩立柱、纵横连杆及定位型钢组成。其具体结构如下：（2）定位系统施工测量人员现场测放定位钢管桩的平面位置，钢管桩采用50吨履带吊吊起，靠其自重沉入泥中。80t履带吊配90KW振动锤夹桩起吊后，在定位处打桩。打桩过程中，严格控制定位桩的平面位置及顶标高。平面位置定位偏差不大于3cm，顶标高偏差不大于20cm。定位桩全部打设完成后，铺设施工人员操作平台。测量人员测放定位桩+20、+16m高程线。采用钢抱箍夹桩，利用抱箍的支腿，形成定位导梁的搁置点。钢抱箍结构简图如下：钢抱箍安装完成后，再次校核其平面位置，并适当调整角度，确保支腿不超出导梁的前沿。在支腿上测放导梁安装线，安装槽28型钢导梁。上、下两层导梁前沿即为钢板桩内侧定位线。校核导梁位置，无误后，将导梁点焊于支腿上固定。5、打钢板桩（1）立桩孔的设置钢板桩必须竖立起来，才方便振动锤夹持。由于在陆地上