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1、七浦塘拓浚整治工程（東、西陸家宅河節制閘）圍堰施工方案昆山水建七浦塘拓浚整治工程（東、西陸家宅河節制閘）項目經理部二零一三年九月目錄一、方案編制說明二、工程概況三、工程特點和難點分析四、方案擬定五、施工方案計算六、施工組織七、圍堰安全專項措施八、質量、安全保證體系一、方案編制說明由于東、西陸家宅河節制閘河岸地貌發生了變化，原招標圖外河鋼板樁圍堰已不能滿足節制閘干涸施工和安全的要求（原招標七浦塘河道高程為1.0m，經現場測量河道高程為-2.0m），為確保節制閘干涸、安全的施工，需對原招標圖中的施工方法進行調整，經項目部慎重討論，及時與業主、監理溝通，結合現場情況決定采用單根長 12m 273mm2、 的鋼管樁圍堰進行圍護。支河側地形沒有多大變化，按原招標圖施工方案進行施工。二、工程概況本工程的主要內容為昆山巴城境內2 座 4M節制閘：東陸家宅河閘(樁號 37 十280)、西陸家宅河閘(樁號 37+560)。東西陸家宅河節制閘及外河側擋墻級別均為3級，臨時建筑物 5 級。節制閘采用鋼筋砼塢式結構，單孔凈寬 4M，底板頂高程 0.OM，閘頂高程 5.2M，順水流向長 11M，閘底板厚 O.8M，閘墩厚 O.8M。閘門為平面升臥式鋼閘門，閘門頂高程48M，閘門配 QP2*60KN 卷揚式啟閉機。啟閉機房設在工作橋上，工作橋寬 4M，一端設橋頭堡。節制閘七浦塘側設5M寬交通橋以溝通兩岸道路。內河3、側第一級翼墻均采用鋼筋砼扶壁式結構。圍堰的順利進行對節制閘施工具有重要意義。三、工程特點和難點分析1、工程地質條件根據設計圖紙，該處主要的地質為淤泥質粉質粘土、灰黃夾灰色粉質粘土、灰、灰黃色重粉質壤土、局部雜粉砂，夾粉質粘土薄層，含云母片，高含水量，高孔隙比，高壓縮性，低強度，性質極差，孔隙比額e=0.755,壓縮系數 0.23Mpa1,壓縮模量 ESL-27.37MPa。2、施工難點該處主要的施工難點可以概括為一下幾點：a、施工周期長：由于拆遷問題影響，施工工期有不確定因素，要求圍堰能滿足安全度汛及長期穩定的要求。b、圍堰長，平均每個圍堰長70 米。c、土質條件一般：河床以下2 米處為淤泥質4、粘土，土質較差。d、有來往船只，要充分考慮現場通航要求。四、方案擬定我部根據節制閘的地理位置、地形條件以及施工方便，初步擬定采用鋼管樁圍堰的方案進行施工：打雙排鋼管樁，中間填土（用土工布結合竹柵圍堰）。五、施工方案計算本方案設計計算如下：鋼管樁圍堰是深水基礎、基坑支護有效的施工方法，施工比較簡單，結構受力明確的一種圍堰形式。根據現場實際情況，水深在5 米左右，采用鋼管樁圍堰，施工中水下打方便，淤泥中封水比較容易，成功率大，費用比較低。因此我部決定用雙排鋼管樁加筑土圍堰，可有效抵抗水流沖刷。1、圍堰結構組成圍堰由鋼管樁圍堰、內側筑島土。（見附圖）2、圍堰受力計算已知條件：1、施工水位：+3.4m5、（吳淞水位，下同）2、平臺土圍堰標高：+4.5m；3、土的重度為：18.8KN/m3，內摩擦角=20.14、距鋼管樁外 1.5m均布荷載按 20KN/m2計。鋼管樁平面布置、管樁類型選擇，支撐布置形式，管樁入土深度、基底穩定性設計計算如下：(1)作用于管樁上的土壓力強度及壓力分布圖ka=tg（45-/2）=tg（45-20.1/2）=0.49 Kp=tg（45+/2）=tg（45+20.1/2）=2.05 鋼管樁外側均布荷載換算填土高度h1，h1=q/r=20/18.8=1.06m+1.50m以上土壓力強度 Pa1：Pa1=r*(h1+0.4)Ka=18.8*(1.06+1.0)*0.49=16、8.98KN/m2+1.50m以下土壓力強度 Pa2：Pa2=r*(h1+1.0)+（r-rw）*（3.3+6.2）*Ka=18.8*(1.06+1.0)+(18.8-10)*5.0*0.49=40.54KN/m2 土壓力 Pa3：Pa3=r*(4+1)=18.8*5 94 KN/m2 則總的主動壓力(土體及水壓力)Ea：3.4鋼管樁土壓力分布圖q=20kn/1.005.0Ea=(13.4*2.06)/2+18.98*(2.06+5)/2+(40.54-18.98)*5/2+94*5/2=375.4494KN/m2槽鋼加固河床位置(2)確定內支撐層數及間距按等彎距布置確定各層支撐的間距，鋼管樁7、能承受的最大彎距確定鋼管樁頂懸臂端的最大允許跨度h:h=6fwrka3=298cm h1=1.11h=1.11*2.98=3.3m h2=0.88H=0.88*2.98=2.62m h3=0.77h=0.77*2.98=2.3m 根據具體情況，確定采用布置。（3）各內支撐反力采用簡支梁法近似計算各內支撐反力P1=18.98*2.06/2+18.98*(0.5+4/2)+(18.98+40.54)/2*(1.0-0.5)/2+(18.98+40.54)/2*4/2+(40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2)/2*4/2=182.699 KN/m P2=(40.54+18.988、*2)*（4/2+4/2）+(40.54+18.98+94)-(40.54+18.98*2)）/2*4/2-（40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2）/2*4/2=340.1KN/m（3）鋼管樁入土深度：土的重度考慮浮力影響后，取r=8.8KN/m2 6*200*203718.8*0.493DLBRGQNBORKnxr（Kp-Ka）xKn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49)=13.73 KN/m3 則 r*(Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2=0.779*375.4494 得 X=3.92，取安全系數 K=1.1，X=1.1*3.92=4.3m，所以鋼管9、樁的總長度L 為：L=4.3+1.06+5=10.36m，選用鋼管樁長度12m。（5）基坑底管涌驗算根據不發生管涌條件：K=（h+2t）r/hrw1.5r=rs-rw=18.8-10.0=8.8 KN/m3,t=5.0m h=7.0m rw=10.0 KN/m3則 K=(7+2*5)*8.8/7*10=2.131.5 即當鋼管樁入土深度超過5m時，不會發生管涌。（6）坑底滲水量計算：Q=K*A*=K*A*h/(h+2t)根據設計地質資料，土的綜合滲透系數取0.08m/d 則 Q=(0.08*26*20*7)/(7+2*5)=17.12m3 根據其滲水量的大小，鋼管樁之間填土夯實。（7）整體抗浮10、穩定性檢算：當停止降水或抽干基坑內積水時，封底層底面因受到靜水壓力作用，則要求K=Pk/Pf=(0.9Ph+*L*f*h)/Pf 1.05 =（0.9*842.8+0.6*（26+20）*14*21.1）/20*26*（17.5-11.67-0.8）=0.61.05 但由于在施工中，將在基坑內設置降水井，降水工作不停止，降水后水位比較低，靜水壓力較小，從而不會發生整體上浮。六、施工組織、圍堰總體布置根據確定的方案，采用雙排鋼管樁內側填土作為圍堰主體，雙排鋼管樁之間間距設為 4 米，中間以粘土填筑，在臨水一側用土填筑為梯形以起到保護作用，減小水流的紊流及水流對堰體沖刷力。鋼管樁外側加固一道槽鋼圍11、囹連接，在鋼管樁外側及內側以 5mm 防水土工布加自制竹篾編制在鋼管樁上，使整個堰體形成一個框架結構；以此作為圍堰主體。由于本地土質較差，基坑內側用拋石進行處理，以抵抗外河水壓，確保圍堰穩定。、圍堰施工組織設計1、從環境保護方面考慮，我項目部選用施工噪聲小，沒有其它公害的打樁船進場施工。在圍堰施工前，先由測量隊定出圍堰的位置和范圍，再由水上挖泥船挖除圍堰范圍內的淤泥，并將淤泥運至指定地方堆放，然后進行鋼管樁的施打。2、鋼管樁施打采用船上打樁機施打，施打時需拉線定位。鋼管樁施打時從兩岸開始，突擊使壩身露出水面，后逐步延伸至合攏，盡量不要中斷以免造成過多的稀泥影響圍堰強度。管樁施打需分段加密進行，12、每隔4 米施打一根定位樁，以便很好地控制圍堰位置和寬度，然后每隔50cm（中心距）施打一根，逐漸加密，直至施打完成。施打前，打樁船要固定牢靠，打樁時，通過打樁船上的導架，調整好鋼管樁垂直度和位置，直至到位才可以進行施打，施打時要求先輕擊鋼管樁，當鋼管樁插入土體 1 米以上時，才能重錘，并在錘擊過程中隨時調整鋼管樁的垂直度。3、外掛竹簾片和土工布待管樁施工一定數量后，即可掛竹簾片及土工布，竹簾片為定做尺寸，寬為 1.6米、高度為 5.8 米，如高度不夠在樁頂上部可用0.9*1.2米的竹簾片調節。竹簾與竹簾之間的搭設長度為10cm至 15cm。土工布施工時在底部用鉛線拴小石塊，這樣可以保證土工布不13、折疊、懸掛垂直。土工布頂部用鉛絲與鋼管樁固定牢固，土工布橫向搭接寬度 20cm。在圍堰內填土時隨時檢查竹簾片及土工布狀況，發現異常及時糾正。樁與樁之間的拉結鋼筋和橫向鋼管應在竹簾上和土工布施工結束后施工，根據設計，拉結鋼筋為直徑14mm 的鋼筋，橫向鋼管為25號槽鋼。4、圍堰填土鋼管樁及竹簾片及土工布施工完畢后即可填土。填土土方采用外進土，在取土區由挖掘機將土方挖至運泥船上后，由運泥船運至壩外，再用抓斗式挖泥船從船上抓土放到鋼管樁圍堰內，放入時小心，抓斗不得碰撞鋼管樁。取土采用挖掘機挖土裝車、自卸車短駁至岸邊上船。圍堰土料采用粘土，禁止采用淤泥填筑。因圍堰位水中倒土，預計圍堰沉降量較大，施工時14、須預留沉降量。在整個取土工程施工期間內成立圍堰護堤組查險觀測圍堰沉降、變形、進行堤身維護。當堤身高程低于設計值 10cm 時，須進行培土加高，使其保持設計標高。圍堰需分層壓實，分層厚度為20cm。5、圍堰內抽水圍堰筑設結束后即可抽水（水泵在筑設圍堰時露出水面50CM即可排設），抽水時須派專人觀察圍堰壩體情況，如發生壩體沉陷，滑動等異常情況需及時采取措施，加固處理。圍堰內抽水不能太快，每天水位下降不大于1 米，這樣有利于壩體穩定，出水土體及時壓實，發現滲水即停止抽水，加固圍堰，維護圍堰安全。七、圍堰施工安全專項措施1、為保證鋼管樁準確打入，安排專業車輛人員定位放樣，確保位置準確。2、打樁時安排經15、驗豐富的施工指揮人員。3、及時掌握天氣預報，在下雨或刮風五級以上時不得從事作業。4、施工時做好安全警示標志。5、盡量避免夜間施工，以免打擾附近居民。八、質量、安全保證體系(一)質量保證體系圖項目經理：項目總工：工程部：質檢科：綜合部：材料組測量組試驗室起吊作業組裝配作業組焊接作業組拖拉作業組填土作業組測量作業組航道安全組圍堰施工隊(二)、制定嚴格的工程質量檢測制度1、建立健全以項目經理為首的質量管理體系，經理部各部門明確質量管理范圍、責任、技術科各部門分級落實責任制，技術人員分工明確，并且責、權、利三者相結合，發揮出每個技術人員的工作積極性，使他們起到應有的作用。2、建立并健全兩級管理制度，所16、有工序需經隊部自檢合格后方可上報項目經理部，項目經理部需對隊部所報材料認真進行審查，并通過進一步測量復核，在確認合格后經理部再將資料報送監理組、指揮部，以確保測量結果的準確率。3、認真審閱圖紙，審圖需全面、完整，發現問題時做好記錄，在開工前及時向設計單位了解，開工后遇到有關技術上的問題及時請示監理工程師及相關專家，對監理工程師及相關專家指示的技術方法正確地深刻領會，以指導施工。4、現場工程技術人員做到認真、細心負責，及時指出工程施工中的不足之處并予及時糾正完善，工作過程中做到操作仔細、不放過任何可疑點，并推行復核檢驗制度。5、推行計劃管理各施工組，各組根據總計劃指標要求制定本組、本施工點的計劃17、。隊部提出處理意見，及時調整人工、材料、機械設備在數量和時間上的安排，保證各施工環節環環緊扣，有條不紊，既保進度又保質量。(三)安全保證體系框圖(四)制定嚴格的安全生產管理制度1、構件吊裝和安裝須遵守公路工程施工安全技術規程、起重機械安全操作規程以及其他相關安全操作技術規程，并要對每一個相關操作人員進行現場安全交底，確保施工安全。2、施工過程中，施工人員和技術人員必須帶好安全帽，高空作業時要系好安全專職安全員：工程部：質檢科：綜合部：材料組試驗室項目經理：項目總工：裝配作業組焊接作業組拖拉作業組填土作業組起吊作業組測量作業組航道安全組圍堰施工隊試驗室帶，水上作業要穿救生衣。3、吊裝過程中，無關18、人員應退至安全范圍之外，吊車臂架下和工作半徑范圍內不得站人。4、吊裝用的鋼絲繩、吊具等必須滿足受力要求，且要具有一定的安全系數；鋼絲繩使用前一定要經過檢查，合格后方可投入使用。5、鋼絲繩吊點部位要保證所吊構件具有足夠的強度和剛度，必要時加設支撐桿或扁擔梁，以防止構件變形。6、為保證鋼絲繩使用壽命和使用安全，應在吊點處加墊木板、麻片或采取其它措施使吊點處鋼絲繩受力均勻，不產生應力集中，避免割繩、斷繩等安全事故發生。7、鋼絲繩安裝好后要進行全面檢查，確保安全牢固后方可指揮起吊。起吊時要緩慢提升吊鉤，先收緊吊繩使之受力，然后進行試吊，確認安全后才能正式起吊提升。8、吊裝或拖拉過程中必須派專人指揮和協調運作，發現不安全因素和任何違規操作立即制止，糾正后方可繼續吊裝或拖拉。9、構件起吊后應根據實際情況，由起重工通過拉繩拉好重物防止旋轉和晃動，任何人員、船只不得從被吊構件下通過。10、現場注意用電、用火安全，每天施工完畢應收好電線、氣瓶，做到工完場清，并及時關閉電閘。七浦塘拓浚整治工程（東、西陸家宅河節制閘）項目經理部