近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工法(14頁(yè)).doc
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1、目錄1 前言302 工法特點(diǎn)303 適用范圍314 工藝原理315 施工工藝流程及操作要點(diǎn)326 材料與設(shè)備377 質(zhì)量控制388 安全措施409 環(huán)保措施4110 效益分析4111 應(yīng)用實(shí)例42近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工法1 前言隨著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長(zhǎng),對(duì)交通運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嘣黾樱笈幕A(chǔ)設(shè)施工程不斷開(kāi)啟,國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正處于高速發(fā)展期。跨江河橋梁工程更加注重維持原河道通航能力、保護(hù)水資源、防洪抗沖刷等因素,設(shè)計(jì)上優(yōu)先考慮單跨過(guò)江的橋型,承臺(tái)一般深埋于河道近堤淺灘處。近堤淺灘深埋式承臺(tái)在深挖施工過(guò)程中容易出現(xiàn)影響大堤穩(wěn)定性,同時(shí),承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)受到的主動(dòng)土壓力不同,而近堤淺灘2、深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)這一新型施工工法,可以有效地解決近堤淺灘深埋式承臺(tái)施工中存在的一系列的問(wèn)題,如承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)受不平衡荷載、基礎(chǔ)深開(kāi)挖影響防洪大堤的穩(wěn)定性等,并且能顯著的加快施工工期,減小資源投入。2 工法特點(diǎn)(1)近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)承臺(tái)基礎(chǔ)施工的綜合支護(hù)結(jié)構(gòu)體系,它包含了防洪大堤支護(hù)樁、淺灘筑島平臺(tái)及深挖承臺(tái)鋼板樁圍堰這三個(gè)內(nèi)容。(2)采用大堤支護(hù)樁,可有效防止防洪大堤因承臺(tái)深開(kāi)挖發(fā)生滑動(dòng)失穩(wěn)。(3)采用鉆孔灌注樁作為大堤支護(hù)樁,對(duì)防洪大堤的擾動(dòng)小,保證了防洪大堤的安全性。(4)采取挖土及填土結(jié)合的方式有效地解決了承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)受不平衡荷載問(wèn)題。3 適用范圍本工法適用范圍:所有靠近3、防洪大堤,受到不平衡荷載影響,埋深大承臺(tái)的支護(hù)結(jié)構(gòu)施工。4 工藝原理用巖體工程有限元軟件綜合分析計(jì)算近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)及防洪大堤的可靠性及安全性;在深埋式承臺(tái)施工前,采用鉆孔灌注樁作為防洪大堤的支護(hù)樁,防止承臺(tái)深開(kāi)挖過(guò)程中造成大堤失穩(wěn)發(fā)生破壞;對(duì)承臺(tái)范圍內(nèi)的土體進(jìn)行挖土及填土結(jié)合的形式,將原地面整平,形成筑島平臺(tái),使得承臺(tái)鋼板樁圍堰兩側(cè)荷載保持一致,解決了承臺(tái)鋼板樁圍堰受載不平衡的問(wèn)題;施工承臺(tái)鋼板樁圍堰后與大堤支護(hù)樁形成近堤淺灘深埋式承臺(tái)聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)承臺(tái)干作業(yè)條件。圖4-1 近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)工藝原理圖5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程 流程圖如下圖5.1-4、1所示。圖5.1-1 近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝流程5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 施工準(zhǔn)備(1)根據(jù)地質(zhì)勘察資料,分析承臺(tái)、防洪大堤附近的土層情況。(2)對(duì)歷年的水文氣象條件分析,了解近年的高低水位信息,以此作為支護(hù)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)的依據(jù)。(3)結(jié)合地質(zhì)資料及水文資料,依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)、技術(shù)規(guī)范要求,并比選多種思路,設(shè)計(jì)出近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu),并采用有限元軟件對(duì)其進(jìn)行綜合分析。(4)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)編制施工方案及質(zhì)量、安全文明施工、工期保證措施及應(yīng)急預(yù)案,并編制詳盡的技術(shù)交底,對(duì)技術(shù)管理人員及勞務(wù)人員交底。(5)近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析根據(jù)地質(zhì)情況、水文資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工期要5、求,確定近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路。采用懸臂結(jié)構(gòu)的鉆孔灌注樁作為防洪大堤的支護(hù)樁,承臺(tái)深挖采用鋼板樁圍堰。在不同的施工工況下,使用巖土工程有限元軟件整體計(jì)算分析,驗(yàn)算鉆孔灌注樁的嵌固深度并對(duì)樁身進(jìn)行配筋,驗(yàn)算鋼板樁圍堰的嵌固深度、強(qiáng)度及剛度,分析防洪大堤的整體穩(wěn)定性是否滿足規(guī)范要求。5.2.2 防洪大堤支護(hù)樁施工深埋式承臺(tái)需進(jìn)行土體深開(kāi)挖施工,對(duì)于靠近防洪大堤的承臺(tái)基礎(chǔ),在圍堰施工過(guò)程中,由于深挖容易引起防洪大堤發(fā)生失穩(wěn),沿開(kāi)挖面滑動(dòng),因此在土體深挖之前先進(jìn)行防洪大堤支護(hù)樁施工。在鋼板樁圍堰施工期間應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)防洪大堤土體位移,防止出現(xiàn)防洪大堤失穩(wěn)的安全事故。(1)根據(jù)大堤支護(hù)樁設(shè)計(jì)圖6、,對(duì)支護(hù)樁樁位進(jìn)行測(cè)量放線,并做好標(biāo)記。(2)因鉆機(jī)施工中泥漿可以防止孔壁坍塌、抑制地下水等作用,為此泥漿是保證孔壁穩(wěn)定的重要因素。結(jié)合施工處土層情況并根據(jù)旋挖鉆鉆速快的特點(diǎn)泥漿原材料采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土造漿。(3)依據(jù)施工技術(shù)規(guī)范,埋設(shè)鋼護(hù)筒,并在鋼護(hù)筒內(nèi)造漿,鉆進(jìn)過(guò)程中及時(shí)補(bǔ)漿,保證孔內(nèi)水頭壓力,防止坍孔。(4)旋挖成孔后,進(jìn)行清孔,直至孔內(nèi)泥漿指標(biāo)及沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。(5)及時(shí)下放鋼筋籠,并二次清孔直至規(guī)范要求,導(dǎo)管法水下灌注混凝土成樁。(6)大堤支護(hù)樁所有灌注樁施工完畢后,對(duì)樁頂進(jìn)行破除,施工排樁冠梁,橫向聯(lián)系鉆孔灌注樁。5.2.3 淺灘筑島平臺(tái)施工結(jié)合施工橋位處地面情況,為保證圍7、堰兩側(cè)主動(dòng)土壓力平衡,圍堰不受偏載作用而產(chǎn)生單側(cè)整體位移,采用挖土及填土結(jié)合的方法,將淺灘斜槽整平形成筑島平臺(tái)。(1)使用振動(dòng)錘在筑島平臺(tái)外側(cè)打設(shè)鋼管樁,為防止水流對(duì)筑島平臺(tái)的沖刷作用,沖毀筑島平臺(tái)。(2)采用挖機(jī)分層開(kāi)挖,挖土方向從大堤支護(hù)樁往江邊進(jìn)行,挖方的土可直接作為外側(cè)填方的土。(3)在筑島平臺(tái)上合理設(shè)置排水溝及截水溝,以防止雨水將土體泡軟。筑島平臺(tái)采用粘性土進(jìn)行填筑,在粘性土上鋪設(shè)一層磚渣并壓實(shí)以提高地基承載力,保證機(jī)械能順利的行走。5.2.4 承臺(tái)鋼板樁圍堰施工(1)鋼板樁打設(shè)準(zhǔn)備鋼板樁在插打前必須對(duì)其進(jìn)行變形檢查,對(duì)變形嚴(yán)重的鋼板樁進(jìn)行校正并做鎖口通過(guò)檢查。鋼板樁若采用焊接接長(zhǎng),8、則沿鋼板樁墻軸線方向相鄰鋼板樁接長(zhǎng)焊縫的位置應(yīng)交錯(cuò)配置,錯(cuò)開(kāi)的距離不宜小于5000mm,且每根鋼板樁只允許有一個(gè)接頭。為了減少插打時(shí)鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏,在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油混合物油膏。(2)鋼板樁打設(shè)鋼板樁在打設(shè)鋼板樁時(shí)設(shè)置導(dǎo)向架以控制鋼板樁的偏位及垂直度。鋼板樁插打利用履帶吊,配合振動(dòng)錘的施工方法逐片插打。插打過(guò)程中,須遵守“插樁正直,分散即糾,調(diào)整合攏”的施工要點(diǎn)。(3)圍堰內(nèi)取土、鋼圍檁及內(nèi)支撐安裝近堤淺灘深埋式承臺(tái)鋼板樁圍堰取土、鋼圍檁及內(nèi)支撐安裝為交替施工,為先撐后挖的原則,圍堰內(nèi)取土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)嚴(yán)格檢查高程及表面高差。鋼圍檁及內(nèi)支撐采用散件安裝的方法,由履帶吊9、將構(gòu)件吊裝至臨時(shí)支撐牛腿上,依次逐步焊接到位,鋼圍檁加工尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制,不得出現(xiàn)鋼圍檁未貼緊鋼板樁的情況。(4)搭設(shè)封底混凝土施工平臺(tái)后,進(jìn)行水下封底混凝土施工,需對(duì)基底進(jìn)行檢查,防止基底高差過(guò)大,若高差過(guò)大,應(yīng)及時(shí)處理。為防止混凝土從高處落下,圍堰底部的砂層翻起,造成封底混凝土夾砂,向鋼板樁圍堰底部拋片石。封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到后,對(duì)圍堰內(nèi)進(jìn)行抽水,形成承臺(tái)干作業(yè)條件。5.2.5 近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)(1) 為保證深挖承臺(tái)基礎(chǔ)的工作順利進(jìn)行,需要對(duì)承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括防洪大堤的深層土體水平位移監(jiān)測(cè),防洪大堤支護(hù)樁樁頂水平位移及沉降監(jiān)測(cè),鋼板樁頂水平及豎向位移監(jiān)測(cè),10、鋼板樁圍堰內(nèi)支撐軸力監(jiān)測(cè)。(2) 在承臺(tái)深開(kāi)挖期間每天監(jiān)測(cè)12次,變形較大時(shí)每天監(jiān)測(cè)23次,觀測(cè)的周期或頻率根據(jù)變形速率精度要求、不同施工階段和工程地質(zhì)條件等因素綜合確定。(3) 根據(jù)聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的理論計(jì)算結(jié)果制定監(jiān)控預(yù)警值,當(dāng)監(jiān)控內(nèi)容接近預(yù)警值時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施,保證結(jié)構(gòu)的安全性。5.3 勞動(dòng)力組織表5.3-1 近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工勞動(dòng)力組織序號(hào)工種數(shù)量工作內(nèi)容備注1旋挖鉆操作工2人操作旋挖鉆防洪大堤支護(hù)樁2普工10人鉆孔灌注樁施工防洪大堤支護(hù)樁3汽車吊司機(jī)2人操作汽車吊防洪大堤支護(hù)樁4履帶吊司機(jī)2人操作履帶吊鋼板樁圍堰5電焊工4人鋼結(jié)構(gòu)焊接鋼板樁圍堰6混凝土工8人封底混凝11、土灌注鋼板樁圍堰7機(jī)械修理工1人機(jī)械設(shè)備維修8電工2人施工現(xiàn)場(chǎng)用電6 材料與設(shè)備6.1 材料近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中,涉及有鉆孔灌注樁所用的材料,筑島平臺(tái)所用材料,鋼板樁圍堰所用材料,如下表6.1-1所示。表6.1-1 近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工所需材料表序號(hào)材料名稱型號(hào)備注1泥漿旋挖鉆成孔泥漿護(hù)壁2鋼管630x8mm筑島平臺(tái)管樁3粘性土平臺(tái)填筑4拉森鋼板樁SKSP-SX27鋼板樁圍堰5H型鋼HN700300鋼板樁圍堰鋼圍檁6鋼管609x16mm鋼板樁圍堰內(nèi)支撐7工字鋼I45封底平臺(tái)6.2 設(shè)備近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中,涉及有鉆孔灌注樁所用的設(shè)備,筑島平臺(tái)所用設(shè)12、備,鋼板樁圍堰所用設(shè)備,如下表6.2-1所示。表6.2-1 近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工所需設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)生產(chǎn)能力數(shù)量備注1旋挖鉆TR2501臺(tái)支護(hù)樁施工2汽車吊QY-5050t1臺(tái)支護(hù)樁施工3柴油發(fā)電機(jī)250250KVA2臺(tái)備用4泥漿泵3PNL15kw10臺(tái)支護(hù)樁施工5泥漿凈化設(shè)備ZX-2504臺(tái)支護(hù)樁施工6電焊機(jī)BX-50020臺(tái)支護(hù)樁施工7測(cè)繩1套支護(hù)樁施工8運(yùn)輸車4臺(tái)土方運(yùn)輸9挖掘機(jī)Sy-2200.6m32臺(tái)土方開(kāi)挖10振動(dòng)錘DZ1201臺(tái)鋼板樁圍堰施工11履帶吊75t2臺(tái)鋼板樁圍堰施工12空壓機(jī)20m32臺(tái)鋼板樁圍堰施工13水準(zhǔn)儀2臺(tái)測(cè)量放樣14全站儀尼康1臺(tái)7 質(zhì)量控13、制7.1 鉆孔灌注樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表7.1-1 鉆孔灌注樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許誤差檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法護(hù)筒埋設(shè)豎向傾斜度不大于1%全部檢查全站儀復(fù)測(cè)頂面中心和底面中心偏差小于50mm成孔質(zhì)量垂直度偏差不得大于1%樁長(zhǎng),且不大于500mm全部檢查超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)孔徑不小于設(shè)計(jì)孔徑孔深摩擦樁:不小于設(shè)計(jì)規(guī)定支承樁:比設(shè)計(jì)深度超深不小于50mm全部檢查用測(cè)繩測(cè)量、檢查施工記錄沉淀厚度摩擦樁:符合設(shè)計(jì)要求,當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí),對(duì)于直徑1.5m的樁,300mm;對(duì)樁徑1.5m或樁長(zhǎng)40m或土質(zhì)較差的樁,500mm全部檢查樁位允許偏差群樁:100 mm單排樁:50 mm每根樁檢查一點(diǎn)全站儀檢查清孔后泥漿指標(biāo)相對(duì)密度:114、.031.10;粘度:1720Pas;含砂率:2%;膠體率:98%全部檢查7.2 鋼板樁沉樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表7.2-1 鋼板樁沉樁允許偏差序號(hào)項(xiàng) 目允許偏差1樁頂在設(shè)計(jì)標(biāo)高處的平面位置垂直于板樁墻軸線方向50mm2垂直度垂直板樁墻軸線方向1.0%3沿板樁墻軸線方向1.5%4樁尖高程100mm7.3 鋼板樁圍堰驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)表7.3-1 鋼板樁圍堰驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)實(shí)測(cè)項(xiàng)目允許偏差檢測(cè)方法1傾斜度1%儀器測(cè)量2平面扭角2儀器測(cè)量8 安全措施(1) 鉆孔灌注樁施工過(guò)程中應(yīng)注意泥漿池的周邊安全防護(hù),并設(shè)置防護(hù)欄桿和警示牌,避免人員落入泥漿池內(nèi)。(2) 鉆孔灌注樁成孔后,應(yīng)對(duì)孔口進(jìn)行防護(hù),避免人員落入鉆孔內(nèi)。(3) 筑15、島圍堰外側(cè)鋼管上應(yīng)安全防護(hù)工作,設(shè)置防護(hù)欄桿和警示牌,防止落水事故。(4) 鋼板樁圍堰周邊應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄桿,并設(shè)置踢腳板,防止墜物對(duì)坑內(nèi)人員造成危險(xiǎn)。(5) 鋼板樁需緊密的咬合在一起,特別是轉(zhuǎn)角處,需根據(jù)具體情況制作特制角樁,鋼圍檁及內(nèi)支撐應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行先撐后挖的原則,保證鋼圍檁的安裝精度,保證鋼圍檁及內(nèi)支撐連接節(jié)點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)、焊縫強(qiáng)度及剛度。(6) 鋼板樁圍堰開(kāi)挖過(guò)程中的土方不得堆放在圍堰旁,需及時(shí)進(jìn)行清理。(7) 需針對(duì)聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)體系制定詳盡的安全應(yīng)急預(yù)案,結(jié)合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),在事故將要或已發(fā)生后能盡快的采取相應(yīng)的措施應(yīng)對(duì)。9 環(huán)保措施(1) 施工駐地和工地整潔有序,施工組織嚴(yán)密,現(xiàn)場(chǎng)管理有序,場(chǎng)地布16、置合理,材料堆放整齊,道路平整,排水通暢,機(jī)械、照明、施工安全,緊張有序。(2) 鉆孔灌注樁的泥漿及鉆渣不得隨意排放至江內(nèi),避免江水造成污染。(3) 鉆渣及圍堰內(nèi)開(kāi)挖的土體不得拋入江內(nèi),需用運(yùn)輸車轉(zhuǎn)運(yùn)至指定的廢渣堆場(chǎng)。(4) 鉆孔灌注樁及鋼板樁打設(shè)施工時(shí),應(yīng)注意噪音擾民,選取噪音較小的設(shè)備進(jìn)行施工。10 效益分析10.1 經(jīng)濟(jì)效益近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工,防洪大堤支護(hù)樁雖然為一次投入,但其對(duì)防洪大堤的擾動(dòng)小,相比之下后續(xù)無(wú)需另行對(duì)大堤加固,而鋼板樁能重復(fù)使用,節(jié)約的大量的鋼材,單幅承臺(tái)施工縮短了30天施工工期,節(jié)約了施工成本,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。10.2 社會(huì)效益近堤淺灘深埋式承臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工,能有效地解決支護(hù)結(jié)構(gòu)所受不平衡水平力影響,并能最低限度的擾動(dòng)防洪大堤,同時(shí)使用鋼板樁簡(jiǎn)單且環(huán)保,可重復(fù)利用,能避免對(duì)江水資源的污染,取得了良好的社會(huì)效益。11 應(yīng)用實(shí)例XX股份公司程總承包公司承建的武漢江漢六橋工程主橋主塔承臺(tái),承臺(tái)相鄰于防洪大堤,距離防洪大堤僅30m,位于淺灘處,地面高差達(dá)到了6m,承臺(tái)埋深為14m,施工采用近堤淺灘深埋式承臺(tái)鋼板樁圍堰施工工法,防洪大堤在施工期間被擾動(dòng)小,鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)安全可靠,防水效果好,成功的應(yīng)用于主塔承臺(tái)施工。42
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