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1、目錄1 前言302 工法特點303 適用范圍314 工藝原理315 施工工藝流程及操作要點326 材料與設備377 質量控制388 安全措施409 環保措施4110 效益分析4111 應用實例42近堤淺灘深埋式承臺支護結構施工工法1 前言隨著國家的經濟實力的不斷增長，對交通運輸的需求不斷增加，大批的基礎設施工程不斷開啟，國內基礎設施建設正處于高速發展期。跨江河橋梁工程更加注重維持原河道通航能力、保護水資源、防洪抗沖刷等因素，設計上優先考慮單跨過江的橋型，承臺一般深埋于河道近堤淺灘處。近堤淺灘深埋式承臺在深挖施工過程中容易出現影響大堤穩定性，同時，承臺支護結構兩側受到的主動土壓力不同，而近堤淺灘2、深埋式承臺支護結構這一新型施工工法，可以有效地解決近堤淺灘深埋式承臺施工中存在的一系列的問題，如承臺支護結構受不平衡荷載、基礎深開挖影響防洪大堤的穩定性等，并且能顯著的加快施工工期，減小資源投入。2 工法特點（1）近堤淺灘深埋式承臺支護結構是一個承臺基礎施工的綜合支護結構體系，它包含了防洪大堤支護樁、淺灘筑島平臺及深挖承臺鋼板樁圍堰這三個內容。（2）采用大堤支護樁，可有效防止防洪大堤因承臺深開挖發生滑動失穩。（3）采用鉆孔灌注樁作為大堤支護樁，對防洪大堤的擾動小，保證了防洪大堤的安全性。（4）采取挖土及填土結合的方式有效地解決了承臺支護結構受不平衡荷載問題。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，埋深大承臺的支護結構施工。4 工藝原理用巖體工程有限元軟件綜合分析計算近堤淺灘深埋式承臺支護結構及防洪大堤的可靠性及安全性；在深埋式承臺施工前，采用鉆孔灌注樁作為防洪大堤的支護樁，防止承臺深開挖過程中造成大堤失穩發生破壞；對承臺范圍內的土體進行挖土及填土結合的形式，將原地面整平，形成筑島平臺，使得承臺鋼板樁圍堰兩側荷載保持一致，解決了承臺鋼板樁圍堰受載不平衡的問題；施工承臺鋼板樁圍堰后與大堤支護樁形成近堤淺灘深埋式承臺聯合支護結構，實現承臺干作業條件。圖4-1 近堤淺灘深埋式承臺支護結構工藝原理圖5 施工工藝流程及操作要點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支護結構施工工藝流程5.2 操作要點5.2.1 施工準備（1）根據地質勘察資料，分析承臺、防洪大堤附近的土層情況。（2）對歷年的水文氣象條件分析，了解近年的高低水位信息，以此作為支護結構分析設計的依據。（3）結合地質資料及水文資料，依據相關的設計、技術規范要求，并比選多種思路，設計出近堤淺灘深埋式承臺支護結構，并采用有限元軟件對其進行綜合分析。（4）對支護結構編制施工方案及質量、安全文明施工、工期保證措施及應急預案，并編制詳盡的技術交底，對技術管理人員及勞務人員交底。（5）近堤淺灘深埋式承臺支護結構設計分析根據地質情況、水文資料，結合現場實際情況及工期要5、求，確定近堤淺灘深埋式承臺支護結構的設計思路。采用懸臂結構的鉆孔灌注樁作為防洪大堤的支護樁，承臺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算分析，驗算鉆孔灌注樁的嵌固深度并對樁身進行配筋，驗算鋼板樁圍堰的嵌固深度、強度及剛度，分析防洪大堤的整體穩定性是否滿足規范要求。5.2.2 防洪大堤支護樁施工深埋式承臺需進行土體深開挖施工，對于靠近防洪大堤的承臺基礎，在圍堰施工過程中，由于深挖容易引起防洪大堤發生失穩，沿開挖面滑動，因此在土體深挖之前先進行防洪大堤支護樁施工。在鋼板樁圍堰施工期間應隨時監測防洪大堤土體位移，防止出現防洪大堤失穩的安全事故。（1）根據大堤支護樁設計圖6、，對支護樁樁位進行測量放線，并做好標記。（2）因鉆機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定的重要因素。結合施工處土層情況并根據旋挖鉆鉆速快的特點泥漿原材料采用優質膨潤土造漿。（3）依據施工技術規范，埋設鋼護筒，并在鋼護筒內造漿，鉆進過程中及時補漿，保證孔內水頭壓力，防止坍孔。（4）旋挖成孔后，進行清孔，直至孔內泥漿指標及沉渣厚度滿足設計及規范要求。（5）及時下放鋼筋籠，并二次清孔直至規范要求，導管法水下灌注混凝土成樁。（6）大堤支護樁所有灌注樁施工完畢后，對樁頂進行破除，施工排樁冠梁，橫向聯系鉆孔灌注樁。5.2.3 淺灘筑島平臺施工結合施工橋位處地面情況，為保證圍7、堰兩側主動土壓力平衡，圍堰不受偏載作用而產生單側整體位移，采用挖土及填土結合的方法，將淺灘斜槽整平形成筑島平臺。（1）使用振動錘在筑島平臺外側打設鋼管樁，為防止水流對筑島平臺的沖刷作用，沖毀筑島平臺。（2）采用挖機分層開挖，挖土方向從大堤支護樁往江邊進行，挖方的土可直接作為外側填方的土。（3）在筑島平臺上合理設置排水溝及截水溝，以防止雨水將土體泡軟。筑島平臺采用粘性土進行填筑，在粘性土上鋪設一層磚渣并壓實以提高地基承載力，保證機械能順利的行走。5.2.4 承臺鋼板樁圍堰施工（1）鋼板樁打設準備鋼板樁在插打前必須對其進行變形檢查，對變形嚴重的鋼板樁進行校正并做鎖口通過檢查。鋼板樁若采用焊接接長，8、則沿鋼板樁墻軸線方向相鄰鋼板樁接長焊縫的位置應交錯配置，錯開的距離不宜小于5000mm，且每根鋼板樁只允許有一個接頭。為了減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏，在鋼板樁鎖口內涂抹黃油混合物油膏。（2）鋼板樁打設鋼板樁在打設鋼板樁時設置導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，配合振動錘的施工方法逐片插打。插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，調整合攏”的施工要點。（3）圍堰內取土、鋼圍檁及內支撐安裝近堤淺灘深埋式承臺鋼板樁圍堰取土、鋼圍檁及內支撐安裝為交替施工，為先撐后挖的原則，圍堰內取土至設計標高后，應嚴格檢查高程及表面高差。鋼圍檁及內支撐采用散件安裝的方法，由履帶吊9、將構件吊裝至臨時支撐牛腿上，依次逐步焊接到位，鋼圍檁加工尺寸應嚴格控制，不得出現鋼圍檁未貼緊鋼板樁的情況。（4）搭設封底混凝土施工平臺后，進行水下封底混凝土施工，需對基底進行檢查，防止基底高差過大，若高差過大，應及時處理。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。封底混凝土強度達到后，對圍堰內進行抽水，形成承臺干作業條件。5.2.5 近堤淺灘深埋式承臺支護結構監測（1） 為保證深挖承臺基礎的工作順利進行，需要對承臺支護結構有針對性的監測。監測的內容包括防洪大堤的深層土體水平位移監測，防洪大堤支護樁樁頂水平位移及沉降監測，鋼板樁頂水平及豎向位移監測，10、鋼板樁圍堰內支撐軸力監測。（2） 在承臺深開挖期間每天監測12次，變形較大時每天監測23次，觀測的周期或頻率根據變形速率精度要求、不同施工階段和工程地質條件等因素綜合確定。（3） 根據聯合支護結構體系的理論計算結果制定監控預警值，當監控內容接近預警值時應采取相應的應急措施，保證結構的安全性。5.3 勞動力組織表5.3-1 近堤淺灘深埋式承臺支護結構施工勞動力組織序號工種數量工作內容備注1旋挖鉆操作工2人操作旋挖鉆防洪大堤支護樁2普工10人鉆孔灌注樁施工防洪大堤支護樁3汽車吊司機2人操作汽車吊防洪大堤支護樁4履帶吊司機2人操作履帶吊鋼板樁圍堰5電焊工4人鋼結構焊接鋼板樁圍堰6混凝土工8人封底混凝11、土灌注鋼板樁圍堰7機械修理工1人機械設備維修8電工2人施工現場用電6 材料與設備6.1 材料近堤淺灘深埋式承臺支護結構的施工過程中，涉及有鉆孔灌注樁所用的材料，筑島平臺所用材料，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支護結構施工所需材料表序號材料名稱型號備注1泥漿旋挖鉆成孔泥漿護壁2鋼管630x8mm筑島平臺管樁3粘性土平臺填筑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鋼板樁圍堰內支撐7工字鋼I45封底平臺6.2 設備近堤淺灘深埋式承臺支護結構的施工過程中，涉及有鉆孔灌注樁所用的設備，筑島平臺所用設12、備，鋼板樁圍堰所用設備，如下表6.2-1所示。表6.2-1 近堤淺灘深埋式承臺支護結構施工所需設備表序號設備名稱規格型號生產能力數量備注1旋挖鉆TR2501臺支護樁施工2汽車吊QY-5050t1臺支護樁施工3柴油發電機250250KVA2臺備用4泥漿泵3PNL15kw10臺支護樁施工5泥漿凈化設備ZX-2504臺支護樁施工6電焊機BX-50020臺支護樁施工7測繩1套支護樁施工8運輸車4臺土方運輸9挖掘機Sy-2200.6m32臺土方開挖10振動錘DZ1201臺鋼板樁圍堰施工11履帶吊75t2臺鋼板樁圍堰施工12空壓機20m32臺鋼板樁圍堰施工13水準儀2臺測量放樣14全站儀尼康1臺7 質量控13、制7.1 鉆孔灌注樁質量標準表7.1-1 鉆孔灌注樁質量標準項目允許誤差檢驗數量檢驗方法護筒埋設豎向傾斜度不大于1%全部檢查全站儀復測頂面中心和底面中心偏差小于50mm成孔質量垂直度偏差不得大于1%樁長，且不大于500mm全部檢查超聲波檢測儀進行檢測孔徑不小于設計孔徑孔深摩擦樁：不小于設計規定支承樁：比設計深度超深不小于50mm全部檢查用測繩測量、檢查施工記錄沉淀厚度摩擦樁：符合設計要求，當設計無要求時，對于直徑1.5m的樁，300mm；對樁徑1.5m或樁長40m或土質較差的樁，500mm全部檢查樁位允許偏差群樁：100 mm單排樁：50 mm每根樁檢查一點全站儀檢查清孔后泥漿指標相對密度：114、.031.10；粘度：1720Pas；含砂率：2%；膠體率：98%全部檢查7.2 鋼板樁沉樁質量標準表7.2-1 鋼板樁沉樁允許偏差序號項 目允許偏差1樁頂在設計標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 鋼板樁圍堰驗收標準表7.3-1 鋼板樁圍堰驗收標準序號實測項目允許偏差檢測方法1傾斜度1%儀器測量2平面扭角2儀器測量8 安全措施（1） 鉆孔灌注樁施工過程中應注意泥漿池的周邊安全防護，并設置防護欄桿和警示牌，避免人員落入泥漿池內。（2） 鉆孔灌注樁成孔后，應對孔口進行防護，避免人員落入鉆孔內。（3） 筑15、島圍堰外側鋼管上應安全防護工作，設置防護欄桿和警示牌，防止落水事故。（4） 鋼板樁圍堰周邊應設置防護欄桿，并設置踢腳板，防止墜物對坑內人員造成危險。（5） 鋼板樁需緊密的咬合在一起，特別是轉角處，需根據具體情況制作特制角樁，鋼圍檁及內支撐應嚴格執行先撐后挖的原則，保證鋼圍檁的安裝精度，保證鋼圍檁及內支撐連接節點處的結構、焊縫強度及剛度。（6） 鋼板樁圍堰開挖過程中的土方不得堆放在圍堰旁，需及時進行清理。（7） 需針對聯合支護結構體系制定詳盡的安全應急預案，結合監控數據，在事故將要或已發生后能盡快的采取相應的措施應對。9 環保措施（1） 施工駐地和工地整潔有序，施工組織嚴密，現場管理有序，場地布16、置合理，材料堆放整齊，道路平整，排水通暢，機械、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，避免江水造成污染。（3） 鉆渣及圍堰內開挖的土體不得拋入江內，需用運輸車轉運至指定的廢渣堆場。（4） 鉆孔灌注樁及鋼板樁打設施工時，應注意噪音擾民，選取噪音較小的設備進行施工。10 效益分析10.1 經濟效益近堤淺灘深埋式承臺支護結構施工，防洪大堤支護樁雖然為一次投入，但其對防洪大堤的擾動小，相比之下后續無需另行對大堤加固，而鋼板樁能重復使用，節約的大量的鋼材，單幅承臺施工縮短了30天施工工期，節約了施工成本，取得了良好的經濟效益。10.2 社會效益近堤淺灘深埋式承臺支護結構施工，能有效地解決支護結構所受不平衡水平力影響，并能最低限度的擾動防洪大堤，同時使用鋼板樁簡單且環保，可重復利用，能避免對江水資源的污染，取得了良好的社會效益。11 應用實例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，承臺相鄰于防洪大堤，距離防洪大堤僅30m，位于淺灘處，地面高差達到了6m，承臺埋深為14m，施工采用近堤淺灘深埋式承臺鋼板樁圍堰施工工法，防洪大堤在施工期間被擾動小，鋼板樁圍堰結構安全可靠，防水效果好，成功的應用于主塔承臺施工。42