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1、常熟南北快速通道B標辛安塘大橋基礎圍堰施工方案一、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、海事、航道專項安全措施八、圍堰安全專項措施九、質量、安全保證體系常熟南北快速通道B標辛安塘大橋基礎圍堰施工方案一、方案編制說明 常熟南北快速通道B標辛安塘大橋28墩均在辛安塘河中，埋置較深，地質條件一般，施工難度較大，進場伊始，結合現場實際情況，我部考慮了兩個施工方案，一是搭設水中平臺，進行鉆孔樁施工，二是進行半幅圍堰施工；我部經過慎重討論，結合鉆孔樁澆筑的方便性、安全性，最終選定圍堰施工。二、工程概況辛安塘大橋路線在K6+777.2處與辛安塘河呈17斜交2、,辛安塘河現為等外級航道,凈空要求為12*2.5米,最高通航水位為1.624米,改移后的航道中心樁號為K6+840,橋梁交角為45。橋梁平面位于R=4000m的右偏圓曲線上,墩帽中心線、橋臺背墻前緣線按徑向布置后逆時針旋轉45布設。中跨呈斜扇形布置：橋臺背墻前緣線與預制梁段平行布置.辛安塘大橋上部結構采用25m先簡支后結構連續的裝配式部分預應力連續箱梁,預制箱梁高1.4米,橫向半幅橋由6片梁組成.橋墩采用四柱式橋墩,立柱直徑為1.3米,鉆孔樁樁徑為1.5米,橋臺采用承臺分離式臺,半幅橋臺下設8根1.2米鉆孔灌注樁基礎.常熟南北快速通道辛安塘大橋橋梁起點樁號為K6+649.3，終點樁號為K6+93、30.7，橋梁全長281.4米，上部結構采用裝配式部分預應力砼連續箱梁,下部結構采用墩柱、蓋梁，基礎為鉆孔樁、系梁，按摩擦樁設計。圍堰的順利進行對鉆孔樁盡早施工具有重要意義。三、工程特點和難點分析1、工程地質條件 根據設計圖紙，該處主要的地質為粘土、淤泥粘土、粉砂，高含水量，高孔隙比，高壓縮性，低強度，性質極差，連續分布，在河中間56處淤泥層厚度在0.5米，含水量為26%，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、有來往船只，要充分考慮現場通航要求。b、圍堰面積大，面積范圍為70*352450M24、。c、土質條件一般：河床以下2米處為淤泥質粘土，土質一般，厚度約11米。d、施工周期短：通常68月份為最可能的雨季，辛安塘大橋圍堰工程是項目的重要控制性節點工程，因此我部必須在11月前結束半幅鉆孔樁施工，施工工期非常緊張，而此處的工程量也相當大，工期短，任務重，必須盡早確定方案，以便我部早日予以組織施工。四、方案擬定我部根據該墩所處的地理位置、地形條件以及施工方便，初步擬定采用以筑島結合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5、況，水深在4米左右， 采用鋼管樁圍堰，施工中下打方便，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。2、圍堰受力計算已知條件：1、施工水位：+1.5m2、平臺土圍堰標高：+2.5m；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：1.5鋼管樁土壓力分布圖q=20kn/1.004.0(1)作用于管樁上的土壓力強度及壓力分布圖ka=tg（45-/2）= tg（6、45-20.1/2）=0.49Kp= 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=18.98KN/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*594 KN/m2則總的主動壓力(土體及水壓力)Ea：7、Ea=(13.4*2.06)/2+18.98*(2.06+5)/2+(40.54-18.98)*5/2+94*5/2=375.4494KN/m(2) (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= = 6*200*203718.8*0.493 =298cm=2.98mh1=1.11h=1.11*2.98=3.3mh2=0.88H=0.88*2.98=2.62mh3=0.77h=0.77*2.98=2.3m根據具體情況，確定采用的布置如右圖所示：（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*2.06/8、2+18.98*(0.5+4/2)+(18.98+40.54)/2(1.0-0.5)/2+(18.98+40.54)/24/2+(40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2)/24/2=182.699 KN/mP2=(40.54+18.98*2)（4/2+4/2）+(40.54+18.98+94)-(40.54+18.98*2)）/24/2-（40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2）/24/2=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/m2Kn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49)=13.73 KN/m3則9、r*( Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2=0.779*375.4494得X=3.92取安全系數K=1.1X=1.1*3.92=4.3m所以鋼管樁的總長度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10、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)/Pf1.05 =（0.9842.8+0.6（26+20）1421.1）/2026（17.5-11.67-0.8）=0.61.05但由于在施工中，將在基坑內封底砼中設置降水井，降水工作不停止，降水后水位比封底砼底面要低，靜水壓力較小，從而不會發生整體上浮。六、施工組織第一節 圍堰施工、圍堰總體布置根據確定的方案，采用雙排鋼管樁內11、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，在臨水一側兩個堰體角設置為圓弧形以起到導流作用，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。該方案的成敗與否，關鍵取決于該圍堰的成功與否，所以該方案主要內容即為圍堰施工的組織。、圍堰施工組織設計1、由于面河向的一排鋼管樁離河岸大約有35米，所以在打埋鋼管樁前需先填筑碼頭，碼頭長度確定為70米，寬度為35米；鋼管樁打設采用長臂挖機配以自動震動錘輔以大型船只進行施工。2、平整場地施工前對施工場地進行平整，在12、吊車位進行硬化平整處理，便于吊車工作；鋼管樁位進行平整便于鋼管樁位的放樣和插打。3、打設鋼管樁：插打鋼管樁是整個基坑圍堰施工的關鍵工序，以下主要敘述鋼管樁的插打施工。4、第一根鋼管樁插打確定圍堰整體布置，先進行輔助導向樁的插打施工。先根據第一根鋼管樁的位置對輔助導向樁進行放樣，然后用履帶長臂打樁機電動振動樁錘，通過電動振動樁錘的夾具起吊輔助導向樁，按放樣位置將兩根輔助導向樁打入地下，打入深度7m。輔助導向樁插打完成后設置導向架，導向架用型鋼焊制而成，高度2m。最后用履帶吊吊起電動振動樁錘，通過電動振動樁錘的夾具起吊第一根鋼管樁，插入導向架，啟動電動振動樁錘，將其打入地下，頂面標高控制在+2.513、m，完成第一根鋼管樁的插打施工，具體見圖 “第一根鋼管樁插打施工示意圖”。5、拆除導向架，拔除輔助導向樁。6、第二根鋼管樁插打放樣后重新插打輔助導向樁，設置橫向導向橫梁，采用與第一根鋼管樁同樣的起吊方式吊起第二根鋼管樁，在導向橫梁上焊接臨時導向卡，啟動電動振動樁錘，將其打入地下，頂面標高控制在+2.5m，完成第二根鋼管樁的插打施工，具體見圖 “鋼管樁插打施工示意圖”。5、第二根鋼管樁施工完畢后，解除臨時導向卡，按第二根樁的施工方法進行其余鋼管樁的插打施工，直至全部鋼管樁插打完畢。施工過程中要注意角樁的情況。插打側面第一根鋼管樁插打施工示意圖輔助導向樁、臨時導向卡、導向橫梁及鋼管樁的平面相對位置14、插打側面其余鋼管樁插打施工示意圖1、根據合同文件中工期的要求，該圍堰必須在11年6月前結束施工，據此安排，工期十分緊張，按圍堰正常施工工序，打圍堰外圍鋼管樁-填土圍堰-等待固結-下護筒-布鉆機鉆孔-樁砼施工結束-立柱施工。2、圍堰施工A、 鋼管樁施打前，測量組放樣定位，控制圍堰長、短邊的鋼管樁位置，定出圍堰的角點及長、短邊的間距。每點處打兩根鋼管樁，兩相鄰點的鋼管樁用槽鋼焊接，做為打鋼管樁的導向。B、 施打時先將鋼管樁逐根施打到穩定深度，然后依次打到設計深度，并由上游分兩頭向下游合龍，注意檢查樁身的垂直度。C、 鋼管樁打完后，橫向之間先用槽鋼連接連接起來，形成一個整體，然后依次用竹柵、土工布，15、回填土施工，依次推進，最后用橫向槽鋼將兩根雙排方向的鋼管連接。3、計劃安排 根據總體施工進度安排，南半幅圍堰在2010年11月前完成，施工時考慮到通航要求，北半幅待南半幅施工完畢后進行施工，整個施工過程工期緊。 1、鋼管樁的加工運輸 鋼管樁的加工運輸由專業加工廠家負責完成，到2010年5月15日全部加工運輸到場。2、現場準備工作 現場準備工作助導向樁的插打，具體實施時間為2010年5月25日2010年6月1日，共5天。3、鋼管樁插打 鋼管樁插打2010年6月1日2010年6月20日，共20天。4、圍堰施工 圍堰施工2010年6月20日2011年5月30日，共11個月。5、鉆孔樁施工 鉆孔樁施工16、2010年7月1日2010年9月30日，共90天。（北半幅計劃根據南半幅進度另行排定）辛安塘大橋基坑圍堰施工進度橫道圖施工階段2010年五月六月七月八月九月十月十一月鋼管樁加工運輸現場工作準備鋼管樁插打圍堰施工鉆孔樁施工立柱施工具體施工流程如下：打設鋼管樁進行北半幅圍堰施工放樣拔出鋼管樁立柱施工鉆孔樁施工挖出內部土筑島圍堰填土備注： 1、上圖鋼管樁平面示意圖，單位為米。 2、雙排樁縱橫向之間用槽鋼連接，焊接牢固。 3、鋼管內側用竹柵、土工布及中間填土。 4、鋼管樁約高出水面1米，填土高度與鋼管樁齊平。 七、海事、航道安全專項措施（一）保證航道正常通行和航道及相關設施安全的措施1、提前與海事部門17、航道管理部門取得聯系，并按行政審批程序上報水上施工申請和相關安全措施，經審批獲得許可后方可開始組織水上施工；2、在經航道部門同意后，航道航標由航道部門統一按規定設置，上下游各一組。3、施工中需要限航或臨時斷航時提前上報海事部門，實行水上交通管制或統一協調指揮；4、安排專人和安全員每天反復巡視，確保航運設施、水上施工臨時設施、各標示標牌和警示牌、警示燈、航標燈的正常完好，保證航道正常通行。5、所有水上作業人員均配備安全帽、救生衣、防滑膠鞋、安全帶等安全防護用品，保證施工和人身安全；6、水上作業船只包括打樁船、駁船等必須拉錨固定，不得停靠于影響正常通行的位置（實施限航或禁航管制時除外），錨繩不得18、設置于航道范圍內。7、遇大風天氣風力6級以上時停止一切水上作業，所有水上設施采取有效措施保護和固定。8、按航道部門要求，在主通航孔設置通航信號燈，并在外側搭建紅白相間的孔框。（二）通航孔兩側墩柱防護措施1、在施工橋位上下游各150m處設置禁停警示標志，禁止過往船只在施工區域逗留或停泊；2、施工前在橋位上下游各100米處設置正規警示牌和施工告示牌，寫明工程名稱、限寬限高、施工時間等內容，提醒過往船只；3、施工圖設計設置已經考慮防撞保護樁，施工時在最外側鋼管樁露出水面部分，涂刷紅白色條形反光漆。4、在靠通航孔一側及上下游外側懸掛防撞橡膠輪胎保護樁身不受碰撞破壞；5、在通航孔懸掛一排綠色信號燈，其它19、孔掛紅色信號燈，徹夜指示過往船只安全通航；6、在通航孔上下游位置懸掛橋梁凈高提示牌，上下游各一個；八、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。九、質量、安全保證體系(一) 質量保證體系如下頁圖質量保證體系框圖工程部：李偉華試驗室宋 武測量組陳大勇材料組徐清春圍堰施工隊質檢科：徐有國綜合部：周建德項目總工：周黎軍項目經理：鄭平安測量作業組填土作業組拖拉作業組焊接作業組裝配作業組起吊作業組航20、道安全組 (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，21、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。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)安全保證體系框圖試驗室宋武試驗室宋武材料組徐清春圍堰施工隊工程部：李偉華質檢科：徐有國綜合部：周建德專職安全員：周建德項目總工：周黎軍項目經理：鄭平安測量作業組填土作業組拖拉作業組焊接22、作業組裝配作業組起吊作業組航道安全組(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帶，水上作業要穿救生衣。3、吊裝過程中，無關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23、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。