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1、白紋崗特大橋鋼板樁施工方案一、工程概況1. 工程簡介白紋崗特大橋中心里程為DK709+754.01,橋址處為低山丘陵地貌，附近植 被發育良好，主要植被有竹、柑橘等。橋梁主要為跨越山谷而設，橋臺分別位于 兩側山坡上。其中小里程端山坡山勢陡峭；山谷中地勢平坦，多為水田。該橋與DK708+946. 38處跨越水泥路，道路與線路大里程夾角為110度；與 DK710+211. 9DK710+213. 98處跨越土路，道路與線路大里程夾角為100度。該橋孔跨布置為：中心里程為DK709+754.01,全長1746. 61m0橋梁結構形 式為53-32. 6m組合簡支箱梁。本橋所有簡支梁固定支座均設于每孔梁2、的貴陽端，位于曲線上設于曲線內側。 30-33#墩連續梁固定墩設于31#墩。37-41#墩連續梁固定墩設于38#墩，且設于 曲線內側。本橋在DK710+150DK710+500線路左側需要設置聲屏障。2. 地質情況1)地層巖性及地質構造據工程地質調繪及鉆孔揭示，橋址區表層主要為第四系全新統人工堆積層 (Q4ml),第四系全新沖洪積(Q4al+pl)；第四系全新統坡殘積(Q4cl+dl)，燕 山中期花崗巖(ry2),寒武系砂巖(e ),自上而下分述如下：(1) 第四系人工填土層(Q4ml)素填土：灰黃色為主，松散，黏粉粒為主及沙粒，個別礫石組成，為建屋和 修路所填。(2) 第四系全新沖洪積(Q43、al+pl)淤泥質粘土：灰褐色,軟朔，基本承載力60Kpa；卵石土：黃褐色，飽和，密實，主要成份為石英和少量砂巖，卵石呈圓棱狀， 基本承載力400 Kpa.(3) 第四系全新統坡殘積(Q4cl+dl)黏土：灰黃色，軟朔，以黏粉粒為主，含少量砂粒，基本承載力120Kpa； 粉質粘土：灰黃色，灰褐色，硬朔，以黏粉粒為主，含少量砂粒，基木承載 力180Kpa（4）寒武系砂巖（ ）砂巖：全風化，褐黃色，巖芯呈粘性土或砂土狀，原巖結構可辨，遇水易崩 解，局部含少量強風化碎塊，基本承載力200Kpa；強風化砂巖：褐黃色，節理裂隙發育，巖石破碎，裂面見鐵質渲染痕跡，巖 芯以碎塊狀為，基木承載力lOOOKpa4、;弱風化砂巖：灰白色，灰色，節理裂隙發育，巖質堅碩，巖芯多呈短柱狀, 基本承載力200Kpao（5）燕山中期花崗巖（ry2）全風化花崗巖：灰黃色，灰白色，散體結構，巖芯呈土狀，遇水易軟化，強 度將大幅度降低，基本承載力：200Kpa;強風化花崗巖：灰黃色，中粒花崗結構，塊狀構造，巖芯碎塊狀為主，基本 承載力：600Kpa;弱風化花崗巖：灰色，中粒花崗結構，塊狀結構，裂隙發育-較發育，新鮮 巖石較堅硬，性脆，巖芯呈柱狀-碎狀，基本承載力:1200Kpa；碎裂花崗巖：灰色，碎裂結構，巖石受擠壓后，裂隙發育-極發育，均勻性 差，巖芯呈土狀-碎塊狀，基本承載力：350Kpao2）橋址地區不良地質、特殊5、巖土（1）根據鉆孔揭示情況，橋址區內為砂巖和花崗巖不整合接觸，碎裂花崗 巖分布鉆孔為JZ-1V092-白5、JZ-IV092-白7和Jz-IV092-白38,巖石受擠壓明 顯，巖石破碎，抗壓強度低。3. 水文地質特征沿線地表水系發達，大氣降水豐富，補給充足。地下水有酸性侵蝕，環境作 用等級為H1。二、施工準備1、根據現場基坑開挖深度及計算，鋼板橋采用拉森III鋼板樁，樁長共兩 種型號9叭12m。現場基坑開挖深度最大6. Im,根據基坑深度選用鋼板樁型號, 開挖深度4m及以下采用9m樁長，基坑開挖深度在4-6. Im采用12m樁長鋼板樁 （后附件一：加基坑深度驗算、附件二：6. 5基坑深度驗算）6、。鋼板樁經過裝卸、 運輸，可能會出現撞傷、彎扭及鎖口變形，因此拼組前必須進行檢查。2、插打鋼板樁時，一般先打定位樁，在定位樁上安置導梁，組成框架式的 闔籠作為插樁時的導向設備，因此在施工前必須制作導向架。3、主要機具配備主要機具配備見下表序號設備名稱規格型號單位數量使用狀況1挖掘機200臺2良好2裝載機50臺1良好3污水泵WQ45-22-7. 5臺6良好4空壓機臺3良好5吊車25T臺1良好6自卸汽車10T臺3良好7拉森鋼板樁9m套2良好三.施工工藝（1）施工工藝流程為了迅速形成承臺施工環境，采用鋼板樁施打形成封閉圍堰的施工方案。鋼板樁圍堰平面尺寸比設計承臺各邊加大lm施做（見圖1）,鋼板樁長97、-12mo鋼板樁平面尺寸示意圖（單位:m） 圖1承臺16,5、0T4/、 鋼板樁G1測量定位一機械就位一拉森鋼板樁打設一土方開挖一人工修邊角一基底30cm人工清挖一基底硬化。（2）基坑開挖 測量放樣：使用全站儀進行鋼板樁位施工定位，放樣鋼板樁邊線，確定鋼 板樁施工位置，鋼板樁立面示意圖（見圖2）。鋼板樁立而示意圖（單位:cm）圖2 鋼板樁施工:鋼板樁采用SP-III型，鋼板樁基本尺寸為W400XH125XT13, 長為9-12m,圍標采用HW300X305X 15H型鋼，支撐采用HW250X255X 14H型鋼 及P245X 10鋼管。在預施打的鋼板樁鎖口內涂黃油，并在樁的下端系兩根纜風繩。安8、綁主副 吊點，用50t履帶吊吊起40型振動錘，起吊一定高度后，慢慢放松副吊點，使鋼 板樁接近垂直狀態，并利用風纜控制止反方向b. 鋼板樁就位下插。第一根鋼板樁系沿導向木下插，是整個圍堰鋼板樁的 基準，要反復掛線檢查，使其方向垂直位置準確，滿足要求后開啟振動錘一邊振 動，一邊插打下沉，使鋼板樁下沉到預定標高位置,利用鎖口導向和定位導向依 次施打其余鋼板樁。c. 鋼板樁圍堰的合攏。鋼板樁圍堰合龍段選在承臺短邊側面，在合攏時， 若兩側鎖口不平行，則在鋼板樁頂端使用千斤頂調整使兩側鎖口的平行，而且在 合龍段采取先插合攏、再逐根施打到位。d. 鋼板樁合攏后，在鋼板樁頂下1.0米處安裝鋼圍標及斜撐，通過千9、斤頂使 圍標與鋼板樁密貼，之后進行斜撐安裝，完成鋼板樁施工流程，安裝完后平面位置（見圖3）。土方開挖時，注意挖土機械不得碰撞鋼支撐。鋼板樁加固結構平面圖（單位:cm）圖3 基坑防護：基坑四周設置圉擋及警示牌，防止人員及物體墜落。樁底與地 面采用爬梯，供施工人員上、下基坑。 基坑開挖不間斷，機械開挖距基底標高約30cm左右時改由人工開挖。達 到設計高程經檢驗合格后，要立即硬化基底，以防止雨水浸泡基坑。 鋼板樁拔除。拔除吋，先用振動錘將鎖口震松，減少樁間粘著摩擦，然后 拔出每根樁；對于個別拔不動的樁可用卷揚機輔助拔樁。四、質量保證措施1 土方工程施工屮，適時測量和校正其平面位置、水平標高和邊坡坡度10、。平 面控制樁和水準控制點設置可靠位置并有一定的保護措施，定期復測檢查，確保 準確。2基坑開挖過程屮應對土質情況、地下水位和標高等變化情況經常檢查，做 好原始記錄，若發現地基土質與設計不符吋，及時上報設計單位，確定處理方案， 以保證基礎工程質量。五、安全施工措施1基坑開挖施工必須嚴格遵循國家、省、市及公司的安全施工法規、制度及專業操作規程，以確保施工安全。2. 施工前，做好安全技術交底及安全教育培訓，提高施工人員安全意識及能力。3基坑開挖過程中，依據地質情況及規范要求設置開挖坡度，進行抽排水。 確保邊坡支護穩定和施工安全。4. 機械作業時，現場專人指揮，其中廣寧站到發線2號、4號橋臨近居民區，11、 墩位施工吋，設置安全警戒線并派專人防守，以確保施工安全。5. 施工前，確定地上地下管線的位置，根據現場情況，能遷改的及時施作, 否則，施工中要有專人看守，以防止破壞。6人工配合機械刷坡時，要專人指揮，確保施工人員安全及機械作業效率。7.安質部要經常到施工現場巡查,及時發現隱患，及吋處理，確保施工安全。 &基礎碇澆筑完后，及時回填夯實，縮短基坑暴露時間，防止邊坡滑塌。六、雨季及夜間施工安全措施1. 雨季施工安全措施1施工前，做好樁位及其周圍地表排水疏通,為基坑開挖順利創造條件.2根據現場實際配足抽水設備及發電機，保證基坑積水及時抽排.3及吋掌握天氣情況，超前計劃，加快施工進度，降低雨季對基坑施12、工干擾.4科學組織，超前安排，合理配置施工資源，縮短雨季施工時間.2. 夜間施工安全措施1項目部專人值班,負責夜間施工的統一安排、指揮，做到施工有序可控。2安排專人負責現場施工用電及照明，為夜間安全順利施工創造條件。七、文明施工措施1 做好施工現場排水疏通，防止積水橫流，現場泥濘。2. 施工棄土堆放規矩有形，場地平整。3. 材料標準堆碼，機械停放有序。4現場標識齊全，醒目警示。5.施工便道布設合理，通順平整。八、環保措施1施工住地設置垃圾坑,按要求對生活垃圾進行處理，做到住地清潔、衛生。2工程機械用油，統一由當地加油詁供存，現場不設儲油設施，防止滲漏油污染環境。3. 現場施工用油，統一由保障部13、管理，嚴禁廢油隨意丟棄，產生污染。4做好現場排水疏通，防止泥水橫流，場地泥濘。附件(一)鋼板樁受力驗算Ea 一主動土壓力合力Ep被動土壓力合力丫一土容重，粉質粘土土，Y =18KN/m3 (含水浮力)0-填料的內摩擦角，取30基坑開挖深度Il=2-4m機械荷載30. lkpa (滿載8方確罐車重40t)驗算步驟1、計算鋼板樁深度基坑開挖面為粉質粘，取0 = 30, Y=18KN/m3,本次檢算取11=6. 1計： 根據朗肯土壓力理論計算各項土壓力為：主動土壓力系數 Ka 為：Ka=tg2(45-30/2) =0. 33被動土壓力系數 Kp 為:Kp=tg2(45o+30/2) =3. 00機械14、荷載作用于基坑邊的力為：機械荷載30. 1 KPa,基坑頂填土厚度0,為 簡化計算和便于安全考慮，假定機械荷載和土重均勻分布在鋼板樁頂部5m層面 上，則作用在該層面上的均布荷載為：q = 30. 1/4+18 = 25. 525KN/m2換算土柱高度 h二q二25. 525/18=1. 42m假定鋼板樁打入深度t對B點取力矩，為便于計算，假設Ea作用在距離基坑底部1/3高度處 2Ea*l/3 (H+h)+tWEpt主動 土壓力 Ea=l/2r ( H+h+t ) 2K滬 1/2*18* (4+1.42+t ) 2*0.33=2.97* (5. 42+t)2被動土壓力 Ep二l/2rt2Kp二l15、/2*18*t2*3二27t2求出t二271m, t值考慮安全系數增大15%,取t=3. 12m2、檢算鋼板樁的抗彎能力最大彎距作用于距A點距離為y的剪力為零處，彎距圖如下圖示，-Mmx彎矩圖SQy=O貝ij： y = Ea/r （KKp-Ka）（采用簡明施工計算手冊4-44式）經前式計算 Ea二218. 6kp r=18 Ka二0 33 Kp=3 K 取 1 8則 y二21& 6/18* （3*1.8-0.33） =2.4最大彎距為 MMAX= 丫 Kay3/6二 18*0. 33*2. 4*2. 4*2. 4/6二 13. 69KN*M5二MMAX/W已知：新IV型鋼板樁的抗彎截面模量為W16、=2043cn）3,抗彎強度容許值= 215MPa則 5 =6. 7MPa1. 2 基坑穩定。樁長二打入深度+基坑深度=3. 12+4=7. 12m現場基坑深度2-4m,采用9m鋼板樁滿足要求。附件(二)鋼板樁受力驗算Ea 主動土壓力合力Ep 被動土壓力合力Y土容重，粉質粘土土，Y= 18KN/m3 (含水浮力)0-填料的內摩擦角，取30基坑開挖深度H=4-6. Im機械荷載30. lkpa (滿載8方栓罐車重40t)驗算步驟1、計算鋼板樁深度基坑開挖面為粉質粘，取0 = 30, 丫= 18KN7m3,本次檢算取H=6.1計：根據朗肯土壓力理論計算各項土壓力為：主動土壓力系數 Ka 為：Ka=17、tg2(45-30/2) =0. 33被動土壓力系數 Kp 為:Kp = tg2(45+30/2) =3. 00機械荷載作用于基坑邊的力為：機械荷載30.1 KPa,基坑頂填土厚度0,為 簡化計算和便于安全考慮，假定機械荷載和土重均勻分布在鋼板樁頂部6.1m層 面上，則作用在該層面上的均布荷載為：q = 30. 1/6. 1 + 18 = 22. 934KN/m2換算土柱高度 h二q/r二22. 934/18二 1. 28m假定鋼板樁打入深度t對B點取力矩，為便于計算，假設Ea作用在距離基坑底部1/3高度處 2Ea*l/3(H+h)+tWEpt主動土壓力 Ea=l/2r (H+h+t ) 2K18、a二 1/2*18* (6. 1+1.28+t) 2*0.33=2.97* (7. 38+t)2被動土壓力 Ep二l/2rt2Kp二l/2*18*t2*3二27t2求出t=3. 69m, t值考慮安全系數增大15%,取t=4. 24m2、檢算鋼板樁的抗彎能力最大彎距作用于距A點距離為y的剪力為零處，彎距圖如下圖示，-Mmx彎矩圖SQy=O貝ij： y = Ea/r （KKp-Ka）（采用簡明施工計算手冊4-44式）經前式計算 Ea二218. 6kp r=18 Ka二0 33 Kp=3 K 取 1 8則 y二21& 6/18* （3*1.8-0.33） =2.4最大彎距為 MMAX= 丫 Kay3/6二 18*0. 33*2. 4*2. 4*2. 4/6二 13. 69KN*M5二MMAX/W已知：新IV型鋼板樁的抗彎截面模量為W=2043cn）3,抗彎強度容許值= 215MPa則 5 =6. 7MPa1. 2 基坑穩定。樁長二打入深度+基坑深度二4. 24+6. 1=10. 34m現場基坑深度4-6. Im,采用12m鋼板樁滿足要求。