1、福州市南臺大道南段螺洲互通立交工程(增加項目)水域中承臺(鋼板樁圍堰)施工方案編制: 復核: 目 錄第一章 編制依據2第二章 工程概況32.1工程簡介32.2工期進度安排52.3施工條件52.3.1地形、地貌5水文條件82.3.3 氣象條件92.3.4 橋位基礎總體平面布置圖9第三章 施工方法113.1鋼板樁圍堰施工工藝11鋼板樁施工流程11施工準備12鋼板樁設計12鋼板樁圍堰施工25鋼板樁圍堰拆除26鋼板樁的施工中遇到的問題及處理26圍堰擋水效果27變形觀測27承臺基坑開挖前施工準備27承臺基礎開挖27樁基墊層施工27樁頭處理28樁基檢測283.2鋼筋工程283.3模板工程283.4 砼施工
2、及養護293.5承臺檢測驗收293.6 基坑回填及鋼板樁圍堰拆除30第四章 質量保證措施31第五章 安全環保措施335.1安全措施335.2環保措施34建立環境保護管理體系345.2.2 廢氣、廢物、廢渣、廢泥(泥)等控制措施35 第一章 編制依據1. 福州市南臺大道南段螺洲立交工程施工圖 2. 福州市南臺大道南段螺洲立交工程地質勘察報告3. 福州市南臺大道南段螺洲立交工程施工合同及招標文件4. 市政公用工程質量檢驗評定標準匯編5. 城市建設標準強制性條文6. 公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)7. 公路工程施工安全技術規程(JTJ076-95)8. 城市橋梁工程施工與質量驗收規范
3、(CJJ2-2008)9. 混凝土結構工程施工及驗收規范(GB50204-2002)10.建設工程文件歸檔整理規范(GB/T50328-2001)11.工程測量規范(GB500262007)12.市政橋梁工程質量檢驗評定標準(CJJ2-90)13.公路橋涵地基與基礎設計規范(JTGD63-2007)14. 項目相關單位批準的有關文件等15. 現場踏勘的實際地質地形情況第二章 工程概況2.1工程簡介螺洲立交工程為一座互通立交,它是連接南端螺洲大橋與三環路的大型樞紐工程,為福州市出行的“南大門”;橋梁部分除主線橋外,另還有8條匝道橋,共計7.8公里;道路部分,6條輔道及橋梁基礎共有挖方32萬方,道
4、路填方28萬方,另有6座跨越河道的中小橋;除了這些土建工程內容,電力、排水、交安等設施也均在本合同段內。橋梁上部結構為預應力混凝土連續箱梁,下部結構橋墩采用橢圓花瓶墩和橢圓柱式墩,基礎采用鉆孔灌注樁。主線橋標準橋面寬度為25.5米,匝道橋橋面寬度為8.5米或9.5米。本項目地處水域較多地段,共有18個承臺位于水域中。據踏勘的現場實際地形、水文等資料,結合項目成本等因素,水域部分工程擬采用以下幾種施工工藝:1.搭建水上鉆樁平臺及棧橋;2.編織袋圍堰施工;3.土石拋填施工。在此基礎上,逐步進行后續各項工程施工。全橋水域中承臺的基本情況見 表2-1:水域中承臺統計表及圖2-1:承臺一般構造圖表2-1
5、:承臺尺寸統計表序號墩號承臺尺寸承臺頂面標高(m)地面標高(m)承臺底標高(m)寬(m)長(m)高(m)1A62.35.822.12.60.12A72.35.822.12.60.13B02.56.521.82.3-0.24B12.35.822.12.60.15D53.682.52.12.60.16E142.56.522.12.60.17E282.56.522.12.60.18E292.56.522.12.60.19H122.56.521.82.3-0.210H272.55.823.163.661.1611H282.56.521.82.3-0.212ZL1112.2986.52-0.52.6-0
6、.2513ZR119.60331.84.42.62.614ZL1237.82.32.12.6-0.215ZR1213.076.522.12.60.116ZL272.56.52.32.12.6-0.217ZR272.56.52.32.12.6-0.218ZL282.56.52.32.12.6-0.2圖2-1承臺一般構造圖(單位:cm)承臺鋼筋采用25、20、16、12、10,承臺混凝土采用C30。各橋承臺鋼筋和混凝土用量見下表:表2-2 各橋承臺工程量表墩號鋼筋重量(kg)砼量(m3)2520161210C30主線橋左15320.663553.357011.234975.46623.27235.
7、21主線橋右8681.415538.66336.153719.14618.48202.55A匝道4637.061348.261969.8653.36B匝道5057.931496.032151.1359.18D匝道4766.991364.872331.4172E匝道8218.22384.73498.697.5H匝道7797.332263.933317.3391.68合計(鋼筋以噸計)54.489.0922.2121.961.24811.482.2工期進度安排水域中樁基施工完畢后抓緊進行鋼板樁圍堰的施工,每個鋼板樁圍堰施工不超過15天,然后進行后續承臺施工,一個承臺施工不超過15天。2.3施工條件
8、2.3.1地形、地貌擬建場區位于福州市倉山區南臺島螺洲鎮鰲山村,地處閩江沖積平原下游。場地為民宅、菜地、果園、河浦等,地形相對平坦,起伏不大,地面羅零高程約在4.807.50m之間,河浦地面羅零高程約在04.50m之間,F匝道東南為丘陵剝蝕丘及其延伸坡地,主要為沖淤積,沖洪積平原地貌。場地上覆烏龍江古河道沖洪積、河海相沖、淤積層,下伏基巖。根據鉆探揭露,擬建螺州立交工程場地巖土層的分布及其特征自上而下分述如下:(1)-1素填土:灰黃,稍濕,松散,主要由以粘性土為主,或以粗中砂為主,厚度約0.405.40m。(2)-2雜填土:灰黃,松散稍密,稍濕,以粘性土為主,含碎石塊、碎磚塊等建筑垃圾。厚度約
9、0.35.6m。(3)-3耕土:灰色,松散,濕,含植物根莖等,厚0.30.8m。(4)粘土:灰黃色,可塑為主,濕,含氧化物顆粒,稍有光澤,無搖振反映,干強度中等,韌性中等,粘性一般,本層大部分鉆孔分布,層厚0.53.3m。(5)淤泥:灰色,深灰色,流塑狀,飽和,含腐植質,部分地段含少量粉細砂,具腐臭味,搖振反應慢,捻面較光滑,有光澤,干強度及韌性中等,局部相變為淤泥質土。本層局部鉆孔缺失,層厚為0.827.2m。(6)-1粉質粘土:灰黃色,可塑,濕,含氧化物顆粒,稍有光澤,無搖振反映,干強度中等,韌性中等,粘性一般,局部相變為粘土,本層部分鉆孔分布,揭示厚度1.815.2m。(7)-2(含泥)
10、細中砂:淺灰色,淺灰白,飽和,松散-稍密。主要成份以中、細粒石英砂為主,含少量粗粒石英砂,部分地段含少量泥質,磨圓度較差,級配較差,現場標準貫入試驗測試擊數N=6.042.0,統計平均擊數=16.2。本層部分鉆孔分布,厚度3.428.9m。(8)淤泥質土:灰色,軟塑狀,飽和,含腐植質,具腐臭味,搖振反應慢,捻面較光滑,有光澤,干強度及韌性中等,局部相變為淤泥。本層部分鉆孔分布,層厚為1.414.0m。(9)-1粘土:灰黃色,硬塑,濕,含氧化物顆粒,稍有光澤,無搖振反映,干強度中等,韌性中等,粘性一般,局部相變為粉質粘土,本層少量鉆孔分布,揭示厚度1.416.6m。(10)-2中砂:淺灰色,淺灰
11、白,飽和,稍密-中密。主要成份以中、粗粒石英砂為主,含少量細粒石英砂,部分地段含少量泥質,磨圓度較差,級配較差,現場標準貫入試驗測試擊數N=8.039.0,統計平均擊數=21.8。本層部分鉆孔分布,厚度1.333.8m。(11)卵石:稍密中密,濕,卵石含量約在4045左右,部分地段相變為圓礫,卵石一般粒徑24cm,呈次圓次棱狀,母巖為中微風化花崗巖及凝灰巖類巖石,充填物主要為礫、粗、中粒石英砂及少量泥質,級配較好。現場動力觸探試驗測試擊數N63.5=7.029.0,統計平均擊數=17.0。本層零星分布,厚度0.911.7m。(12)淤泥:灰色,流塑-軟塑狀,飽和,含腐植質,具腐臭味,搖振反映慢
12、,捻面較光滑,有光澤,干強度及韌性中等,局部相變為淤泥質土。本層零星分布,層厚為1.214.2m。(13)-1粘土:灰黃色,硬塑為主,濕,含氧化物顆粒,稍有光澤,無搖振反應,干強度及韌性中等,本層零星分布,層厚1.914.0m。(14)-2粗中砂:淺灰色,淺灰白,飽和,中密-密實。主要成份以中、細粒石英砂為主,含少量粗粒石英砂,部分地段含少量礫卵石,磨圓度較一般,級配較差,現場標準貫入試驗測試擊數N=17.042.0,統計平均擊數=31.4,含礫卵石段現場動力觸探試驗測試擊數=15.033.0,統計平均擊數=23.0。本層零星分布,厚度1.911.2m。(15)卵石:灰,稍密-密實,濕,卵石含
13、量約在55%65%左右,卵石一般粒徑3-5cm,少量大于10cm,頂部粗、礫砂含量較高,呈次圓-次棱狀,母巖為中-微風化花崗巖及凝灰巖類巖石,充填物主要為礫、粗、中粒石英砂及少量泥質,級配較好。現場動力觸探試驗測試擊數=7.060.0,統計平均擊數=36.0。僅個別鉆孔分布,Q3-2、Q4-2鉆孔未揭穿,揭露厚度1.822.0m。(16)-1粗砂:淺灰黃,淺灰白,飽和,密實,主要成份以中、粗粒石英砂,含少量礫卵石,磨圓度較好,級配一般,為卵石中夾層,現場標準貫入試驗測試擊數N=30.041.0,統計平均擊數=36.0。僅個別鉆孔分布,厚度2.66.7m。(17)殘積粘性土:褐黃色,可塑為主,很
14、濕,為花崗巖(花崗片麻巖)風化殘積形成,不均勻,含有砂礫,具有遇水易軟化性,局部地段相變為殘積砂質粘性土,在E26鉆孔33.837.29m處夾有碎塊狀強風化花崗巖,現場標準貫入試驗測試擊數N=19.035.0,統計平均擊數=24.5.本層在零星分布,厚度1.07.3m。(18)-1砂土狀強風化花崗巖:淺灰色,硬,具原巖結構,巖芯破碎,呈砂土狀,用手可掰斷,大部分礦物已明顯風化,風化裂隙發育,無法取出較完整巖芯。巖性主要為花崗巖,局部為花崗片麻巖。現場N標貫測試擊數大于50擊。巖石堅硬程度屬軟巖,巖體完整程度屬破碎,巖體基本質量等級屬V類,本層大部分鉆孔分布,厚度0.541.5m,在A6、A7、
15、E21、E23、Z18、Z19-2段含有碎塊狀強風化花崗巖殘留體,在E25段含有中風化花崗巖殘留體,具體分布位置及厚度詳見工程地質坡面圖。(19)-2碎塊狀強風化花崗巖:淺灰色,硬,具原巖結構,巖芯破碎,呈碎塊狀,用手可掰斷,大部分礦物已明顯風化,風化裂隙發育,無法取出較完整巖芯。巖性主要為花崗巖,局部為花崗片麻巖。合金鉆頭可鉆進巖石堅硬程度屬較硬巖,巖體完整程度屬破碎,巖體基本質量等級屬類。本層大部分鉆孔有分布,Q3-2、Q4-2鉆孔為揭露,E22、F7、G3鉆孔未揭穿,厚度0.640.4m。在G1、G2、G3段含有中風化花崗巖殘留體,具體分布位置及厚度詳見工程地質剖面圖。(20)中-微風化
16、花崗巖:淺灰,堅硬,巖芯呈短柱狀,錘擊聲脆,不易擊碎,可見一些風化裂隙。巖性主要為花崗巖,局部為花崗片麻巖。巖石堅硬程度分類屬較硬堅硬巖,巖體完整程度為較完整,巖體基本質量等級屬類。本層僅Q3-2、Q4-2、E22、F7、G3鉆孔未揭露,均未揭穿,控制厚度3.08.0m。根據上訴地層情況來看,該場地地層在水平及垂直向變化均較大,均勻性較差,屬于不均與地基,各土層分布規律及相互間關系詳見工程地質剖面圖。剖面圖上給出的標貫擊數均為現場實測值(未經桿長修正)。根據本次勘察揭示,基巖內未發現有臨空面、洞穴、破碎巖體及軟弱夾層存在。2.3.2水文條件(1)水文條件螺洲立交工程位于帝封江、烏龍江、白湖港河
17、的交匯處,主要災害性天氣為臺風和短時間強降雨。橋址區最大河寬約60m,漲落潮時水流緩慢,河床較穩定,有淤積,最大水深約3.5m,最大流量約50m3/s,歷年最高洪水位約在羅零高程6.5m。現有河浦最高潮水位標高約在4.5m,最低潮水位標高約在2.6m,年變化幅約23m。(2)地下水類型及埋藏條件場地地下水類型為淺部填土中上層滯水,砂土及卵石層層中的孔隙承壓水(局部為潛水)以及不同風化程度巖層中的孔隙-裂隙承壓水。a. 上層滯水:主要賦存于填土中,水量較少,受大氣降水及地表水滲流影響。勘察期測得地下水埋深0-1.8m,水位變化于羅零高程3.80-6.80m之間,水量稀少。經調查,年變化幅度約在2
18、.0m。b. 孔隙承壓水(局部為潛水):主要賦存于-2(含泥)細中砂、-2中砂、-2粗中砂及卵石層中,透水性強,具連通性,主要受側向及垂直補給,水量較大。采用套管止水法測得-2(含泥)細中砂孔隙承壓水的水位羅零高程約在0.622.5m。c. 鹽城孔隙-裂隙承壓水:賦存于殘積粘性土層及以下的強、中-微風化花崗巖構造裂隙中。由于風化程度不同,風化孔隙裂隙率和連通性差異較大,其透水性具不均勻性,總體透水性較弱,富水性也較弱。地下水一般從地勢高往地勢低排泄,外業鉆探結束后,經量測,場地地下水穩定水位約在羅零高程3.806.80m,主要為上層滯水,年變化幅度約在2.0-3.0m左右,3-5年地下水最高水
19、位約為羅零高程6.50m。2.3.3 氣象條件 福州位于東南沿海,介于北緯25202630,東經11840120之間。境內地勢由西北向東南傾斜,西北部分別為戴云山脈和鷺峰山脈的延伸部分,為中低山地,東南部為福州盆地和沿海沖積平原。本地區屬亞熱帶海洋性季風氣候,溫和濕潤、雨量充沛、光熱豐富。年平均氣溫 19.3C以上,1月份平均氣溫10C以上,7月份平均氣溫28.7C。年日照時數在2000小時以上。每年56月為雨季,月最高雨日18天,年平均雨天149天,多年平均降雨量1359.6mm;年最大降雨量2074.6mm,月最大降雨量613.1mm,日最大降雨量170.9mm。歷年地面平均風速為2.7m
20、/s,全年主導風向為靜風(C),其頻率20.2%,次主導風向為東南風,頻率14.5%;臺風影響發生在5月中旬至11月中旬,7月中旬至9月下旬為盛行期,占全年出現次數的80%,年均5.4次,受臺風影響平均風速和極大風速均達12級,持續時間分別為5小時23分和15小時30分,風向NE。多年平均氣溫19.6C,歷年極端最高氣溫39.9C,歷年最低氣溫-1.7C;平均霧日為22.4天,最高達68天。2.3.4 橋位基礎總體平面布置圖橋位基礎總體平面布置圖如圖:圖:橋位基礎總體平面布置圖第三章 施工方法3.1鋼板樁圍堰施工工藝主線橋及匝道橋部分區域地層易塌,根據實際地層情況,對于部分易塌區域承臺可以采用
21、鋼板樁施工,中小橋采用先搭設水上平臺再采用鋼板樁圍堰進行承臺的施工,樁頂標高根據實際地面標高控制,承臺經打設鋼板樁后,亦為明挖承臺,承臺側模采用可周轉側模,底模采用砼墊層。3.1.1鋼板樁施工流程拔除鋼板樁,進入下一道工序循環承臺基坑開挖樁頭處理及樁基檢測抽水、澆注砼墊層鋼筋綁扎檢查簽證場地整平、放線鋼板樁施打清理鋼板樁設置內支撐鋼筋加工原材料檢驗混凝土生產、輸送原材料檢驗,配合比審查.澆筑承臺混凝土圖3-1 鋼板樁施工流程圖施工準備將場地整平、放線后,直接進行鋼板樁插打施工。鋼板樁圍堰施工前必須按程序要求進行技術交底。.1機械配置本工程擬投入的主要機械設備:序號設備名稱設備型號設備狀態單位數
22、量1混凝土泵送車良好臺22裝載機良好臺13自卸汽車良好臺24挖掘機良好臺15砼罐車良好臺16汽車吊良好臺1.2人員配置本工程擬投入的主要勞動力:序號工種人數備注1副經理12工程技術人員23質檢員14安全員15測量員46試驗員17施工領班28普工89環保員1鋼板樁設計根據現場實際情況,現采用鋼板樁圍堰施工的承臺分以下幾類情況:1、位于河道內,上部漲潮后有約3.5m深的水,下部承臺所處地層為淤泥;取承臺底標高為0m進行計算:圖3-2 位于河道內承臺鋼板樁圍堰立面布置示意圖(1)計算依據:根據地質勘探資料,淤泥的容重=16.31KN/m3,查表,淤泥內摩擦角為=10.16,粘聚力c=11.85KN/
23、m2。(2)荷載計算:板樁外側按河床底以上水壓力、河床底淤泥層土壓力兩種情況考慮,內側分樁前淤泥層壓力和內支撐兩種情況考慮,如圖3-3所示。圖3-3:鋼板樁所受壓力示意圖作用在單位延米鋼板樁上主動土壓力如下:a、3米處的水壓力Pa1=0h1=10*3.5=35kN/mb、3米以下的主動土壓力按郎金理論,主動土壓力系數Ka=tg2(45-/2)= tg2(45-11.85/2)=0.70米處的主動土壓力為:Pa2= Pa1+1h2Ka=35+16.31*3*0.7=69.25kN/m-8米處的主動土壓力為:Pa3= Pa2+1h3Ka=69.25+16.31*8*0.7=160.59kN/mc、
24、則總的主動壓力為:Ea=Ea=E1+ E2+ E3+ E4 +E5 =Pa1h1/2+(Pa2-Pa1)h2/2+(Pa3-Pa2)h3/2+Pa1h2+Pa2h3 =1134Kn/m如圖3-4所示:圖3-4:鋼板樁主動壓力示意圖作用在單位延米鋼板樁上被動土壓力如下:按郎金理論,被動土壓力系數Kp=tg2(45+/2)= tg2(45+11.85/2)=1.43則被動土壓力為:Ep=1h32Kp/2=16.31*82*1.43/2=746kN由于EaEp,故必須在鋼板樁中增加支撐。考慮到漲潮時圍堰內外水位高差較大,故采用雙層支撐,支撐中心標高分別為為3m、6m。對承臺(長2.5m寬6.5m高2
25、.5m)鋼板樁圍堰內部支撐分析(如圖3-5)。a.標高為6.5m的支撐,桿件3受力最大。圖3-5:鋼板樁圍堰支撐示意圖桿件3軸心受壓,則:L=(3+3.5)/2=3.25m;h1=(h1+h2/3)=0+3.5/2=1.75mF=h1/2*h1*L=(10*1.75)/2*1.75*3.25=49.8KN合力為F合=F/sin=49.8*3.16=157.4kN選取支撐材料為工字鋼I30a,A=61.254cm-2,Ix=8950cm-4= F合/A=157.4*103/(61.254*10-4)=25.7MPa =215MPa桿件3滿足要求。桿件1產生的撓度最大:q=F/L=49.8/3.2
26、5=15.3kN/ml=3.5m則f=5ql4/(384EI)=5*15.3*3.54*103/(384*210*109*8950*10-8)=1.6mmf=l/250=14mm(鋼結構設計規范)滿足要求。b、標高為3m的支撐:桿件3軸心受壓,則:L=(3+3.5)/2=3.25m;h2=(h1+h2/3)=3.5/2+3/2=3.25mF=(0h2h2 +1h1h1/4) /2 *L=(16.31*1.75*1.75+10*3.25*3.25)/2*3.25=231.3KN合力為F合=F/sin=231.3*3.16=731kN選取支撐材料為工字鋼I30a,A=61.25cm-2,Ix=89
27、50cm-4= F合/A=731*103/(67.05*10-4)=119.3MPa =215MPa桿件3滿足要求。桿件1產生的撓度最大:q=F/L=231.3/3.25=77.8kN/ml=3.5m則f=5ql4/(384EI)=5*71.2*3.54*103/(384*210*109*11075.525*10-8)=7.4mmf=l/250=14mm 滿足要求。由于在圍堰中增加有支撐,故不需驗算單根鋼板樁的豎向抗彎性能。圍堰內坑底涌砂安全檢算如圖3-6-b所示,基坑內抽水后水頭差為h,由此引起的水滲流,其最短流程為緊靠鋼板樁的h1+h2,故在此流程中,水對土粒滲透的力,其方向應是垂直向上。
28、現近似地以此流程的滲流來檢算坑底的涌砂問題,要求垂直向上的滲透力不超過土在水中的密度,故安全條件如公式所示:圖3-5Ksiw=Ksh/(h1+h2)wb式中:Ks安全系數;i水力梯度;w、b分別為水的密度及土在水中的密度,g/cm3b=(G-1)(1-n)其中G為土粒的比重;n為土的孔隙率以小數計。淤泥:土層按均質土層計算,其中h=6.5m、h1=11m、h2=8m、G=2.65g/cm3(取自螺洲立交工程巖土工程勘察報告地基土層物理力學性質指標表淤泥土粒比重標準值)、安全系數取1.4:Ksiw=1.46.5/(11+8)=0.48b=b=(G-1)(1-n)=(2.65-1)(1-0.6)=
29、0.660.480.66滿足要求。淤泥質土:土層按均質土層計算,其中h=6.5m、h1=11m、h2=8m、G=2.65g/cm3(取自螺洲立交工程巖土工程勘察報告地基土層物理力學性質指標表淤泥質土粒比重標準值)、安全系數取1.4:Ksiw=1.46.5/(11+8)=0.48b=b=(G-1)(1-n)=(2.65-1)(1-0.83)=0.970.48Ep,故必須在鋼板樁中增加支撐。支撐中心標高為2m。對承臺(長2.5m寬6.5m高2.5m)鋼板樁圍堰內部支撐分析(如圖3-9),桿件3受力最大。圖3-9:鋼板樁圍堰支撐示意圖桿件3軸心受壓,則:L=(3+3.5)/2=3.25m;h=(h1
30、+h2/2)=2+2/2=3mF1=1h/2*h*L=(16.31*2)/2*2*3.25=106KNF2=0h/2*h*L=(10*2)/2*2*3.25=64kNF=F1+F2=170kN合力為F合=F/sin=170*3.16=537.2kN選取支撐材料為工字鋼I30a,A=61.254cm-2,Ix=8950cm-4= F合/A=537.2*103/(61.254*10-4)=87.7MPa =215MPa桿件3滿足要求。桿件1產生的撓度最大:q=F/L=233.6/3.25=52.3kN/ml=3.5m則f=5ql4/(384EI)=5*52.3*3.54*103/(384*210*
31、109*8950*10-8)=5.4mmEp,故必須在鋼板樁中增加支撐。支撐中心標高為2m。對承臺(長2.5m寬6.5m高2.5m)鋼板樁圍堰內部支撐分析(如圖6),桿件3受力最大。桿件3軸心受壓,則:L=(3+3.5)/2=3.25m;h=(h1+h2/2)=2+2/2=3mF1=1h/2*h*L=(19.32*2)/2*2*3.25=125.6KNF2=0h/2*h*L=(10*2)/2*2*3.25=64kNF=F1+F2=190kN合力為F合=F/sin=190*3.16=600.4kN選取支撐材料為工字鋼I30a,A=61.254cm-2,Ix=8950cm-4= F合/A=600.
32、4*103/(61.254*10-4)=98MPa =215MPa桿件3滿足要求。桿件1產生的撓度最大:q=F/L=190/3.25=58.5kN/ml=3.5m則f=5ql4/(384EI)=5*58.5*3.54*103/(384*210*109*8950*10-8)=6.1mmf=l/250=14mm滿足要求。由于在圍堰中增加有支撐,故不需驗算單根鋼板樁的豎向抗彎性能。3、特殊尺寸的承臺鋼板樁圍堰支撐驗算(5.6m*2.3m*2m的承臺由于與6.5m*2.5m*2.3m的尺寸相差不大,按后者支撐形式增加支撐)(1)尺寸為9.603m*3m*1.8m的承臺(7.8*3m*2.3m)由于在河
33、道中,故按情況1進行驗算。a、標高為6.5m的支撐桿件3受力最大。圖3-10:鋼板樁圍堰支撐示意圖桿件3軸心受壓,則:L=(4+4.6)/2=4.3m;h1=(h1+h2/3)=0+3.5/2=1.75mF=h1/2*h1*L=(10*1.75)/2*1.75*4.3=65.8KN合力為F合=F/sin=65.8*2.848=187.4kN選取支撐材料為工字鋼I30a,A=61.254cm-2,Ix=8950cm-4= F合/A=187.4*103/(61.254*10-4)=30.6MPa =215MPa桿件3滿足要求。桿件1產生的撓度最大:q=F/L=65.8/4.3=15.3kN/ml=
34、4.6m則f=5ql4/(384EI)=5*15.3*4.64*103/(384*210*10-9*8950*10-8)=3.6mmf=l/250=18.4mm滿足要求。b、標高為3m的支撐:桿件3受軸心壓力最大。圖3-11:鋼板樁圍堰支撐示意圖桿件3軸心受壓,則:L=(4.1+4.4)/2=4.25m;h2=(h1+h2/3)=3.5/2+3/2=3.25mF=(0h2h2 +1h1h1/4) /2 *L=(16.31*1.75*1.75+10*3.25*3.25)/2*4.25=330.6KN合力為F合=F/sin=330.6*2.91=962kN選取支撐材料為工字鋼I30a,A=61.2
35、5cm-2,Ix=8950cm-4= F合/A=962*103/(61.25*10-4)=157.1MPa =215MPa桿件3滿足要求。桿件1產生的撓度最大:q=F/L=330.6/4.25=77.8kN/ml=4.6m則f=5ql4/(384EI)=5*77.8*3.54*103/(384*210*109*8950*10-8)=8.1mmf=l/250=17mm 滿足要求。由于在圍堰中增加有支撐,故不需驗算單根鋼板樁的豎向抗彎性能。(2)尺寸為13.07m*6.5m*2m的承臺(12.298m*6.5m*2m)由于在河道中,故按情況1進行驗算。標高為3米的支撐(由上述計算可知,標高為6.5
36、米的支撐受力很小,故在此省去):桿件3受軸心壓力最大。圖3-12:鋼板樁圍堰支撐示意圖桿件3軸心受壓,則:L=(5+6.1)/2=5.55m;h2=(h1+h2/3)=3.5/2+3/2=3.25mF=(0h2h2 +1h1h1/4) /2 *L=(16.31*1.75*1.75+10*3.25*3.25)/2*5.55=431.7KN合力為F合=F/sin=431.7*2.7=1165.6kN選取支撐材料為工字鋼I30a,A=61.25cm-2,Ix=8950cm-4= F合/A=1165*103/(61.25*10-4)=190MPa =215MPa桿件3滿足要求。桿件1產生的撓度最大:q
37、=F/L=431.7/5.55=77.8kN/ml=4.6m則f=5ql4/(384EI)=5*77.8*3.54*103/(384*210*109*8950*10-8)=8.1mmf=l/250=17mm 滿足要求。由于在圍堰中增加有支撐,故不需驗算單根鋼板樁的豎向抗彎性能。4、圍堰內坑底涌砂安全檢算如圖3-5-a所示,土層按均質土層計算,其中h=3.5m、h1=8.5m、h2=4.5m、G=2.75g/cm3、安全系數取1.4:Ksiw=1.43.5/(8.5+4.5)=0.38b=b=(G-1)(1-n)=(2.65-1)(1-0.6)=0.660.380.66滿足要求。淤泥質土:土層按
38、均質土層計算,其中h=6.5m、h1=11m、h2=8m、G=2.75g/cm3、安全系數取1.4:Ksiw=1.43.5/(8.5+4.5)=0.38b=b=(G-1)(1-n)=(2.65-1)(1-0.83)=0.970.380.97滿足要求。鋼板樁圍堰施工 (1)鋼板樁新鋼板樁驗收時,應備有出廠合格證。機械性能和尺寸符合規范要求。經整修或焊接后的鋼板樁,應用同類型的鋼板樁作鎖口通過試驗檢查。驗收或整修后的鋼板樁,應分類、編號、登記存放。鎖口內不得積水。鋼板樁接長應以等強度焊接。(2)鋼板樁的運輸 對于處理好的鋼板樁,在堆存、搬運起吊時,不得損壞鎖口和由于自重而引起變形。鋼板樁采用汽車或
39、船只運輸。(3)鋼板樁清理鋼板樁運到工地后,需進行清理。清除鎖口內雜物(如電焊瘤渣、廢填充物等),對缺陷部位加以整修。 鎖口檢查的方法:用一塊長約2米的同類型、同規格的鋼板樁作標準,將所有同型號的鋼板樁作鎖口通過檢查。檢查采用卷揚機拉動標準鋼板樁平車,從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查。對于檢查出的鎖口扭曲及“死彎”進行校正。 為確保每片鋼板樁的兩側鎖口平行,同時盡可能使鋼板樁的寬度都在同一寬度規格內。需要進行寬度檢查,方法是:對于每片鋼板樁分為上中下三部分用鋼尺測量其寬度,使每片樁的寬度在同一尺寸內,每片相鄰數差值以小于1cm為宜。對于肉眼看到的局部變形可進行加密測量。對于超出偏差的鋼板樁應盡量不用
40、。對于樁身殘缺、殘跡、不整潔、銹皮、卷曲等都要做全面檢查,并采取相應措施,以確保正常使用。鎖口潤滑及防滲措施。對于檢查合格的鋼板樁,為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔,并增加鋼板樁在使用時防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油,其體積配合比為黃油:干膨潤土:干鋸沫5:5:3。(4)鋼板樁的插打考慮到起吊設備和振動設備等因素,鋼板樁圍堰采用逐片插打。鋼板樁插打應符合下列規定:插打前,在鎖口內應涂抹防水混合料,組拼樁時應用油灰和棉絮捻塞拼接縫。插打順序應按施工工藝或設計圖紙進行。插打時必須有可靠的導向設備。宜先將全部鋼板樁逐根插打穩定,然后依次打到設計高程。開始插打的幾根鋼板樁,應檢查其平面位
41、置和垂直度,當發現傾斜時,應即予糾正。當吊樁起重設備高度不夠時,可改變吊點位置,但不低于樁頂以下1/3樁長。鋼板樁可用錘擊、震動或輔以射水等方法下沉。但在黏土中,不宜使用射水。錘擊時應使用樁帽。鋼板樁因傾斜無法合龍時,應使用特制楔形鋼板樁,楔形的上下寬度之差不得超過樁長的2%。鋼板樁相鄰接頭應上下錯開不小于2m。當同一圍堰內,使用不同類型的鋼板樁時,應將兩種不同類型鋼板樁的各一半拼接成異型鋼板樁。(5) 硬化基層采用水泵把圍堰內的水抽除。抽水后澆注混凝土硬化基底,鑿樁頭,進行承臺、墩身施工。鋼板樁圍堰拆除在拆除工作采用振拔錘配吊車進行施工。拆除過程必須時刻注意施工安全。鋼板樁拔除方法:先用打拔
42、樁機夾住鋼板樁頭部振動1min2min,使鋼板樁周圍的土松動,產生“液化”,減少土對樁的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況,發現上拔困難或拔不上來時,應停止拔樁,可先行往下施打少許,再往上撥,如此反復可將樁拔出來。鋼板樁的施工中遇到的問題及處理由于地質結構復雜,鋼板樁打拔施工中常遇到一些難題,常采用如下幾點辦法解決:(1)打樁過程中有時遇上大的塊石或其它不明障礙物,導致鋼板樁打入深度不夠,則采用轉角樁或弧形樁繞過障礙物。(2)鋼板樁在淤泥質地段擠進過程中受到淤泥中塊石或其它不明障礙物等側向擠壓作用力大小不同容易發生偏斜,采取以下措施進行糾偏:在發生偏斜位置將鋼板樁往上拔l.0
43、m2.0m,再往下錘進,如此上下往復振拔數次,可使大的塊石等障礙物被振碎或使其發生位移,讓鋼板樁的位置得到糾正,減少鋼板樁的傾斜度。(3)鋼板樁沿軸線傾斜度較大時,采用異型樁來糾正,異型樁一般為上寬下窄和寬度大于或小于標準寬度的板樁,異型樁可根據據實際傾斜度進行焊接加工;傾斜度較小時也可以用卷揚機或葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊。(4)由于淤泥質基礎較軟,有時施工發生將鄰樁帶入現象,采用的措施是把相鄰的數根樁焊接在一起,并且在施打當樁的連接鎖口上涂以黃油等潤滑濟減少阻力。圍堰擋水效果基坑抽水時,在抽水的同時施行適當的堵漏措施,當水基本抽完只有一臺小水泵在抽水時,可清楚觀察到圍堰擋水止水效果:鋼板
44、樁圍堰內表面基本沒有漏水,只有少數較殘舊的鋼板樁由于接頭不緊密導致一些漏水;基坑內也沒有出現滲漏、管涌等現象。說明鋼板樁圍堰是成功的。變形觀測在鋼板樁圍堰擋水期間,我們定期對鋼板樁頂的位移進行觀測,發現樁頂向基坑內的偏移量穩定在2cm以內,說明堰體是穩定的。3.1.9承臺基坑開挖前施工準備樁基澆注完成后,及時處理掉樁頭的浮漿,將樁頭砼鑿除至設計標高上20cm。待砼達到設計強度時,鑿除砼至設計標高,鑿除時應確保樁頭完整,保證樁頭質量,經檢驗合格后方可進行下一步施工。3.1.10承臺基礎開挖承臺基坑采用機械結合人工開挖,根據地下水情況和土質情況,采用明排排水。承臺基坑底部澆10cm的C15素砼墊層
45、,待墊層強度達到要求時進行樁頭處理,超高的樁頭鑿除至設計高程并鑿毛。采用機械配合人工直接開挖基坑至承臺底,機械開挖時,派專人負責標高控制工作,嚴禁開挖深度超過圖紙設計標高而擾動地基,嚴禁開挖時影響樁基。3.1.11樁基墊層施工承臺基坑開挖完成后進行墊層砼施工,墊層澆筑前人工對底面進行清理與整平。3.1.12樁頭處理基坑開挖完成后進行樁頭處理。鉆孔樁采取人工使用風鎬鑿除樁頂多余混凝土至設計標高,直至露出新鮮混凝土及石子為止。 3.1.13樁基檢測鉆孔樁樁基檢測在承臺開挖后完成。樁基檢測合格后才允許進行承臺施工。3.2鋼筋工程常規綁扎承臺以及墩身的預埋鋼筋,并嚴格按圖紙和規范進行施工。施工過程中注
46、意以下幾點:(1) 鋼筋宜堆置在棚內,露天堆置時,應墊高并加遮蓋,并按不同鋼種、等級、牌號、規格及生產廠家分披驗收,分別堆存,不得混雜,而且應設立識別標志。鋼筋應具有出廠質量保證書和試驗報驗單,對不同型號的鋼筋均應抽取試樣做力學性能試驗。(2) 鋼筋的表面應潔凈,使用前應將表面的油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。鋼筋應平直,無局部彎折。鋼筋的彎制和末端的彎鉤應符合設計及規范要求。(3) 鋼筋主筋采用搭接電弧焊,接頭雙面焊縫的長度不應小于5d,單面焊縫的長度不應小于10d(d為鋼筋直徑)。鋼筋焊接前,必須根據施工條件試焊,合格后方可正式施焊。(4)主筋上每隔一米設置墊塊,以保證鋼筋骨架的砼保護層厚度。
47、3.3模板工程模板一般采用組合鋼模,在工期等特殊情況下可適當采用木模。模板設計:保證模板的通用性,提高模板的周轉使用次數。模板安裝:模板間接縫貼雙面膠帶,要求膠帶邊緣與面板齊平。模板用吊車吊裝,人工就位,再用撬棍進行微調。模板底口與墊層空隙調制水泥砂漿堵塞。在冷卻水管、拉桿穿出位置,用膠皮封堵嚴密,防止漏漿。表3-1 模板支架的質量檢驗序號項目允許偏差(mm)檢驗方法1軸線位置15尺量每邊不少于2處2表面平整度52m靠尺和塞尺不少于3處3高程20測量4兩模板內側寬度+10-5尺量不少于3處5相鄰兩板表面高低差2尺量3.4 砼施工及養護(1)承砼標號C30,通過砼運輸車直接將砼運至現場,嚴格控制
48、砼坍落度。澆筑砼前,全部模板和鋼筋應清刷干凈,檢查模板、支架、鋼筋和預埋件的正確性,經監理工程師驗收后澆筑砼。(2)澆筑時,在整個平面范圍水平分層澆筑,每層澆筑厚度3040cm左右。振搗由專人負責,嚴格掌握振搗時間和間距,避免過振或漏振。使用50型插入式振搗器振搗,插入式振動器快插慢拔。插點要均勻排列,逐點移動,按順序進行,不得遺漏,做到均勻振實。移動間距不大于振動棒作用半徑的1.5倍(一般為300400mm)。振搗上一層時插入下層混凝土面50mm,以消除兩層間的接縫。平板振動器的移動間距應能保證振動器的平板覆蓋已振實部分邊緣。(3)當相對濕度小、風速大、陽光強烈時,對于大體積砼澆筑后上表面應
49、立即用塑料薄膜覆蓋,防止水分蒸發,待抹面時卷起薄膜并再次覆蓋,至終凝后撤除薄膜并立即進行保濕或蓄水養護。為避免溫度裂縫,大體積砼拆模時砼表面與內部最高溫度之差應小于20,拆除模板的砼表面應加強保溫、保濕養護。3.5承臺檢測驗收(1)質量檢驗標準砼表面平整,密實無蜂窩麻面現象,砼強度合格。(2)檢查方法與頻率表三 承臺檢測項目表序號檢 查 項 目規定值或允許偏差檢查方法和頻率1混凝土強度(Mpa)在合格標準內按JTJ071-98附錄D檢查2斷面尺寸(mm)20用尺量3處斷面3垂直度或斜度(mm)0.3%H 且20用垂線或經緯儀測量2點4頂面高程(mm)10用經緯儀測量3處5軸線偏差(mm)10用
50、經緯儀檢查,縱、橫各2處6大面積平整度(mm)5用2m直尺檢測7預埋件位置(mm)10用尺量3.6 基坑回填及鋼板樁圍堰拆除待基礎模板拆除后,報監理工程師檢查驗收,得到監理工程師同意后組織力量進行回填。回填材料按設計要求,應分層回填并夯實,密實度滿足標準要求。回填至與圍堰外土層齊平,然后按3.1.5進行鋼板樁圍堰的拆除。第四章 質量保證措施(1)加強質量管理意識,做到人人講質量,質量就是生命。(2)認真審閱設計圖紙及技術規范,每項工程每道工藝在施工前均做好技術交底工作,交底人和接受人必須簽字認可,使工程質量的第一個關口具備可追述性,使每位施工人員都能嚴格按照設計圖紙、技術規范和現場監理要求施工
51、。(3)建立健全各項質量管理制度,保證“三級檢查”和“監理旁站、驗查”制度的全面落實。推行全面質量管理,成立QC小組,落實我公司質量體系文件,控制并保證施工中環節的要素處于質量受控狀態。簽定質量責任書,推行質量終身責任制。(4)質量保證措施1)模板、支架模板、支架具有足夠的強度、剛度和穩定性;使用定型鋼模板,板面平整,接縫嚴密,施工操作方便,拆裝容易,確保混凝土表面光潔;拆除后的模板、支架進行清理、整修、堆放整齊,并涂刷脫模劑,以便再次使用。2)鋼筋鋼筋材質符合國標要求;鋼筋加工制作符合設計和規范要求;鋼筋按不同鋼種、等級、牌號、規格及生產廠家分批驗收,不得混淆,且設立標志,以便檢查和使用。鋼
52、筋存儲在高于地面的平臺、墊木或其他支承物上,盡量保持它不受機械損傷和不暴露在可使鋼筋生銹的環境中。受力鋼筋其接頭采用焊接接頭。鋼筋焊接前,根據施工條件進行試焊,合格后正式施焊。焊工有上崗合格證。鋼筋搭接處,在接頭部分的中心和兩端用鐵絲扎牢。鋼筋綁扎搭接長度及接頭位置應符合混凝土結構工程施工及驗收規范GB502042002的規定。鋼筋應按圖紙所示的位置準確地進行安裝,用定位鋼筋將鋼筋牢靠地固定好,使其在澆筑過程中不致移位。在澆筑砼以前,鋼筋安裝、檢查好,如實填寫質量檢驗表,并經監工程師檢查批準后才能澆筑砼。3)混凝土混凝土配合比由砼拌和站試驗室配制;混凝土采用分層澆筑;按規范要求制作混凝土試件,
53、并做好保管、養護工作,填寫施工記錄。所用水泥、外加劑、砂、石等原材料使用前有質保書并按規定抽樣試驗。不合格材料不準使用,砼嚴格按配比施工,不得隨意更改。施工過程中經常檢查砼的和易性和坍落度,現場試塊設專人取樣,每臺班試塊不少于兩組,并按規定制作、養護及試驗。砼澆筑盡量安排在溫度較高的白天進行,確保砼施工質量。第五章 安全環保措施5.1安全措施1)施工人員著裝統一。2)施工人員上崗操作一律配戴安全帽,特殊工種要經過專業培訓并持證上崗。3)外來務工人員登記名冊和工地施工人員登記記錄齊全。4)機械安全管理措施:設備管理人員不得擅自離崗,同時要經常檢查各種施工機械的狀態,保證施工機械不帶病作業,所有施
54、工機具設備均應定期檢查并有安全員的簽字記錄。5)做到工前講安全,工間查安全,工后評安全,使安全工作善始善終地貫穿于整個施工生產過程。6)主要倉庫、工棚、生活區都要配備足夠的滅火設備,并經常檢查,以防火災。7)安全用電措施:現場電工人員不準離開崗位,并經常檢查用電設施是否安全,做到專人專管,無證人員不準操作,保證施工用電安全。經常檢查施工臨時用電TNS接零保護系統。8)施工安全員加強工作責任心,深入跟班作業及監督檢查,杜絕一切事故的發生,確保施工安全。9)實行定期定全生產檢查,各施工隊每旬至少一次,班組每天上崗檢查。對檢查出的不安全因素和隱患應立即整改,一時整改不了的要限期整改,整改不力者要掛黃
55、牌警告。10)配備安全員。11)安全標志(1)在現場周圍配備、設立并維修必要的標志牌,為施工人員和公眾提供安全和方便。(2)標志牌包括a、警告與危險標志;b、安全與控制標志;(3)所有標志的尺寸、顏色、文字與架設地點,經監理工程師認可。12)施工用的各種機具設備和勞動保護用品,應定期進行檢查和做必要的檢驗,保證其經常處于完好狀態;不合格的機具設備和勞動保護用品嚴禁使用。13)每次作業之前,作業人員和操作人員應對各種機具進行安全檢查,使施工機具始終保持正常完好狀態。14)設備安全防護裝置做到可靠有效,起重機械嚴格執行“十不吊”規定和安全操作規程,所有吊具確保6倍以上安全系數,捆綁鋼絲繩確保滿足1
56、0倍以上安全系數。禁止在6級以上大風、暴雨、雷、電、大霧劣天氣下從事吊裝作業。做好防臺各項措施。15)現場施工中所有用電一律由配電箱接出,杜絕隨意亂接現象,所有臨時電源和移動電具要設置有效的漏電保護裝置。16)電焊施工安全管理措施:電焊施工過程中,所用的焊絲與焊條必須具備質保單,焊接施工人員必須具備上崗證。17)嚴格遵守安全用電規程,現場配備專職電工,并持證上崗,嚴禁操作人員無證上崗。不準私接電線,做到一機一閘。18)各項作業中嚴格按施工安全操作規程,不違章作業,發現事故苗頭及時糾正。19)現場在醒目處掛牌作業。20)備足柴油及起動液,保證發動機隨時能發動,且提前做好檢修及覆蓋保溫工作。21)
57、在施工現場樹立安全標志牌。22)配備充足雨衣、雨鞋,做好防滑、防雨,防寒、防凍、防火、防盜等一系列工作。23)安全帽、安全絕緣手套要配備齊全,發電機、攪拌機等用電設備要做好雷雨天的防護措施,并且要專業人員進行操作。24)必須配一些多余的支撐以備應急性使用,另外在工作時不可以和支撐發生任何力的沖擊。25)現場操作時應穿防滑、絕緣的鞋子,進場人員必須配戴安全帽;支撐上面的操作平臺應平穩,不夠成對模板的不均衡力。5.2環保措施a、生產用油料必須嚴格保管,防止泄漏,污染江水。b、生活垃圾定點放置后定期運至陸上處理,嚴禁拋至水中。建立環境保護管理體系建立健全環境保護管理體系,項目部由一名項目副經理分管環
58、保,下設環保組專職落實環保措施,檢查、監督各工程分部對環保措施的執行,監察收集各項環保數據,并與當地環保主管部門建立聯系,不斷完善施工期間的環保措施,使得保護環境、文明施工得到真正落實。環境保護管理體系見下圖:5.2.2 廢氣、廢物、廢渣、廢泥(泥)等控制措施.1廢氣的控制a所有施工使用車輛(包括汽車、起重機械等)必須保證排氣符合國家標準,不合格的堅決不予使用。b生活設施廢氣必須嚴格控制,如鍋爐等排氣如超標則使用電器用品。.2棄物的處理a棄土堆堆置整齊、穩定,排水暢通,并注意棄土不造成環境污染和對棄土堆周圍建筑物、排水及其它設施產生干擾或損壞。b嚴禁亂排亂放,施工所產生的垃圾和廢棄物質,應根據
59、各自不同情況,分別處理,不得裸露棄置。.3棄渣的處理所有橋梁施工過程中產生的廢渣集中運輸到指定地點掩埋,不得對環境造成污染。.4廢泥(漿)、廢水控制措施a 施工生產、生活廢水經處理后通過排水溝渠匯入附近排水管網,不得直接排入湖泊、農田中。b施工產生的廢漿及廢渣用環保部門專用車外運至10km外處理,嚴禁隨意排放到湖泊、河流中污染環境。.5粉塵污染控制a施工臨時設施和場地布置時,盡量遠離居民區,而且設于居民區主要風向的下風處;b嚴禁隨意焚燒各種廢棄物;c臨時用地、施工運輸道路及駐地周圍要經常灑水,避免塵土飛揚,污染空氣。d施工用各種粉狀材料應采用袋裝或其它密封方法運輸,不得散裝散卸,且盡量存放在室內。e在場地清理過程中,各種雜物不能隨意堆放,要在指定位置堆放整齊。草土應保護好,以便能重新利用。f施工所產生的垃圾和廢棄物質,應根據各自不同情況,分別處理,不得裸露棄置。.6噪聲污染控制a施工中盡量選擇產生噪聲較小的工藝,并選用低噪聲的施工設備;安裝消聲減震設施,b對車輛、機械加強維修保養,安裝消聲減震設施,減少噪聲污染;c合理安排工作進度和工作面,減少在同一地區使用多種動力機械設備。