鋼板樁施工方案
#~13#墩鋼板樁圍堰施工方案
一、工程概況
1.工程總體概況
丙洲大橋位于同安灣,行政區(qū)屬同安區(qū)和翔安區(qū),大橋跨越同安灣海域。丙洲大橋工程為環(huán)東海域綜合整治建設(shè)工程中的分項(xiàng)工程,本次工程設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程為K3+410,終點(diǎn)里程為K4+320,起點(diǎn)位于丙洲島,終點(diǎn)位于內(nèi)垵路西段,全長910m,其中橋梁起點(diǎn)里程為K3+533.5,終點(diǎn)里程為K4+285.7,橋長752.2m。
丙洲大橋主橋采用(50+80+50)m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋,西引橋采用兩聯(lián)4x35m預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁,東引橋采用4x35+(3x28.3+32+28.3)m兩聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁,橋?qū)?0.0m,分雙幅布置。
A、主橋結(jié)構(gòu)構(gòu)造
(1)、墩身
主墩墩身采用雙薄壁墩,墩厚為1.0m,墩寬7.3m,雙薄壁中心距3.0m,墩高12.0m,主墩與梁體固結(jié)。
(2)、承臺及基礎(chǔ)
主墩基礎(chǔ)采用6根φ1.8m鉆孔灌注樁,樁底進(jìn)入微風(fēng)化花崗巖,為柱樁。承臺尺寸為12.0×7.5×3.0m,承臺頂面高程為-2.0m,低于平均低潮位附近。
B、引橋結(jié)構(gòu)構(gòu)造
(1)、墩身
墩身采用花瓶式板墩,墩頂寬5.5m,底寬3.5m,墩厚分別為1.3m和1.5m,聯(lián)接墩墩頂4.5m區(qū)段設(shè)擴(kuò)大頭,墩厚1.5~2.1m,墩高為5.5~14.5m,墩身側(cè)面采用。每個圓曲線過渡,過渡段高為4.5m。在墩身的正面設(shè)有裝飾槽,槽寬1.0m,槽深0.1m墩頂布置2個支座,其中6#、13#和18#墩設(shè)固定支座,其余各墩設(shè)活動支座。
(2)、承臺及基礎(chǔ)
引橋橋墩基礎(chǔ)除固定墩采用4根φ1.5m鉆孔灌注樁,雙排布置外,其余各墩均采用2根φ1.8m鉆孔灌注樁,樁底均進(jìn)入弱、微風(fēng)化花崗巖,為柱樁。承臺分為兩種類型,類型Ⅰ尺寸為7.5x3.0x2.5m,類型Ⅱ尺寸為6.4x6.4x2.5m,承臺頂高程水中為-1.5m左右。
因丙洲大橋5#~13#墩水中基礎(chǔ)施工需要,進(jìn)行鋼板樁圍堰配套施工,擬采用鋼板樁圍護(hù)后進(jìn)行內(nèi)部淤泥開挖及混凝土澆注施工,由于9#、10#承臺最大,因左右兩承臺間距3.5米,整體采用一個鋼板樁,大小比承臺尺寸各寬1米設(shè)計(jì),即單個承臺的鋼板樁圍護(hù)范圍為29.50m×9.50m,確定樁長為18m。
每個承臺的工程量如下:
混凝土(立方米) 鋼筋(公斤)
540 20443.8
2.總體施工流程
施工準(zhǔn)備→測量定位→導(dǎo)向樁制作→打鋼板樁→鋼板樁內(nèi)支撐1→排水→堵漏→鋼板樁內(nèi)支撐2→排水→堵漏→清淤→封底→墊層→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→鋼板樁圍堰拆除(說明:在黑體字部分同時進(jìn)行高壓射水清淤作業(yè))。
3.施工隊(duì)伍及工期安排
針對水上施工的復(fù)雜性和工期的緊迫性,我部計(jì)劃為本工程配備一支人員穩(wěn)定,水上施工經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍,以保證工程質(zhì)量和工期要求。
我部計(jì)劃于2007年9月15日開工,于2007年11月29日完成5#~13#九個承臺與墩柱的施工。
4.機(jī)械設(shè)備與人員進(jìn)場計(jì)劃
機(jī)械設(shè)備計(jì)劃表
序號 機(jī)械或設(shè)備名稱 型號 數(shù)量(臺)
1 泥漿運(yùn)輸車 1
2 振動錘 45 1
3 插入式振搗器 2N35,50 10
4 鋼板樁 日本拉森Ⅳ 233.1T
5 電焊機(jī) 30KVA 5
6 電動空壓機(jī) L20/8 5
7 鋼筋調(diào)直機(jī) GT 1
8 鋼筋切斷機(jī) 6-40 1
9 鋼筋彎曲機(jī) GW40 1
10 泥漿泵 3PN 8
11 清水泵 Q4PS 10
12 全站儀 尼康 1
13 水準(zhǔn)儀 博飛 2
勞動力計(jì)劃表
序號 人員 人數(shù)
1 現(xiàn)場管理人員 10
2 安全員 2
3 鋼筋工 30
4 混凝土工 20
5 架子工 10
6 電焊工 10
7 模板工 20
二、鋼板樁圍堰施工方案
1.鋼板樁打入
1.1 鋼板樁的選用
本工程選用日本進(jìn)口止水鋼板樁進(jìn)行施工,該鋼板樁為小鎖口,有很好的止水能力,寬40cm,重77.7kg/m,考慮到本工程地質(zhì)情況的需要,擬采用樁長為18米的鋼板樁。 首先在板樁堆放基地對鋼板樁進(jìn)行分類、整理,選用同種型號的板樁,進(jìn)行彎曲整形、修正、切割、焊接,整理出施工需要的型號、規(guī)格、數(shù)量的鋼板樁。
鋼板樁進(jìn)場前需要檢查整理,發(fā)現(xiàn)缺陷隨時調(diào)整,整理后在運(yùn)輸和堆放時盡量不使其彎曲變形,避免碰撞,尤其不能將連鎖口碰壞。
樁打入前將樁尖處的凹槽底口封閉,避免泥土擠入,鎖口宜涂以黃油或其它油脂,對鎖口變形、銹蝕嚴(yán)重的鋼板樁,整修矯正。轉(zhuǎn)角處采用90度的轉(zhuǎn)角樁。
1.2鋼板樁理論用量計(jì)算:
鋼板樁圍堰周長計(jì)算:
29.5×2+9.5×2=78m
鋼板樁根數(shù)計(jì)算:角樁采用0.2m×0.2m,共4片,
(78-0.4×4m)/0.4m=191片,191+4=195片
鋼板樁重量計(jì)算:
195×18×77.7=272.727t
1.3 打入
1.3.1施工放樣與定位
(1)將施工區(qū)域控制點(diǎn)標(biāo)明并經(jīng)過復(fù)核無誤后加以有效保護(hù)。
(2)由于本工程的鋼板樁圍堰已經(jīng)將樁基施工平臺用鋼管樁圈在內(nèi)部,所以可以利用現(xiàn)有的鋼管樁進(jìn)行定位,在鋼管樁上焊接工字鋼,用工字鋼來保證打出的鋼板樁在一條直線上。在鋼管樁露出水面部分刷上警告標(biāo)志,并焊上槽鋼加固,在打樁時作為導(dǎo)向位置及高程控制標(biāo)志。定位樁與需施工樁位置布置見下圖。
1.3.2鋼板樁打入總體施工流程
鋼板樁從河?xùn)|側(cè)圍堰中心開始打入第一片鋼板樁,然后逐步向兩邊插打,在河下游合龍(見示意圖),最初的一、二塊鋼板樁的打設(shè)位置和方向要確保精度,以起到樣板的作用。每完成3米測量校正1次,確保在同一直線上。每根鋼板樁施打完畢后,即與槽鋼焊接牢固。根據(jù)起吊能力確定逐根插打到穩(wěn)定的深度,一般為2-3m,待全部插打完畢后再依次打到設(shè)計(jì)標(biāo)高。鋼板樁合龍通過精確計(jì)算,確定龍口位置,配置相應(yīng)規(guī)格的異形鋼板樁,現(xiàn)場實(shí)測異形鋼板樁的角度和尺寸,根據(jù)實(shí)際切割焊接異形鋼板樁,以確保整個圍堰的密封性。
1.3.3鋼板樁打入施工工藝
(1)履帶吊停在離打樁點(diǎn)就近的鋼平臺,側(cè)向施工,便于測量人員觀察。掛上振動錘,升高,理順油管及電纜。
(2)錘下降,開液壓口,拉一根樁至打樁錘下,鎖口抹上潤滑油,起錘。
(3)待鋼板樁尖離開水面30cm時,停止上升。錘下降,使樁至夾口中,開動液壓機(jī),夾緊樁。上升錘與樁,至打樁地點(diǎn)。
(4)對準(zhǔn)樁與定位樁的鎖口,錘下降,靠錘與樁自重壓樁至淤泥以下一定深度不能下降為止。
(5) 試開打樁錘30秒左右,停止振動,利用錘慣性打樁至堅(jiān)實(shí)土層,開動振動錘打樁下降,控制打樁錘下降的速度,盡可能的使樁保持豎直,以便鎖口能順利咬合,提高止水能力。
(6) 板樁至設(shè)計(jì)高度前40cm時,停止振動,振動錘因慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動一定時間,打樁至設(shè)計(jì)高度。
(7) 松開液壓夾口,錘上升,打第二根樁,以上類推至打完所有樁。
打樁前一般應(yīng)在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等混合物,在打完鋼板樁后,開始進(jìn)行鋼板樁圍堰內(nèi)的止水處理。
1.4施工注意事項(xiàng)
(1)導(dǎo)向樁打好之后,以槽鋼焊接牢固,確保導(dǎo)向樁不晃動,以便打樁時提高精確度。
(2)線樁插打,鋼板樁起吊后人力將樁插入鎖口,動作緩慢,防止損壞鎖口,插入后可稍松吊繩,使樁憑自重滑入。
(3)鋼板樁振動插打到小于設(shè)計(jì)標(biāo)高40cm時,小心施工,防止超深發(fā)生。
(4)封口時,精確計(jì)算異形鋼板樁的尺寸,確保止水質(zhì)量。
2.圍堰抽水與支撐
鋼板樁圍堰封閉后進(jìn)行抽水,抽水過程中應(yīng)嚴(yán)格控制抽水速度和抽水高度,并在圍堰頂端設(shè)置一道安全支撐。
當(dāng)抽水達(dá)到預(yù)定的深度后,應(yīng)及時加支撐防護(hù)。鋼板樁全部焊接牢固到導(dǎo)向槽鋼上。
考慮到本工程施工場地很小,水下地質(zhì)情況較差,周圍動荷載和主動土壓力較大,因此決定在圍堰內(nèi)部采用Ф529×7mm的鋼管樁做成骨架進(jìn)行支撐,以保證安全,考慮到有1.5m厚封底混凝土,故內(nèi)部支撐共分兩層,分別支撐在標(biāo)高為+1.5m,-1.5m處以確保鋼板樁圍堰的穩(wěn)定性。兩端采用雙拼I36工字鋼做成斜撐,具體支撐形式及計(jì)算見總體平面布置圖和計(jì)算部分。
3.清淤
在抽水及進(jìn)行內(nèi)部支撐的過程中用泥漿泵配合高壓射水將圍堰內(nèi)的淤泥清除,清除過程中同時使用抽水機(jī)對圍堰內(nèi)進(jìn)行清淤補(bǔ)水,保證內(nèi)外水頭差不大于50cm,以保證圍堰安全。清淤時及時測量坑底標(biāo)高,如達(dá)到設(shè)計(jì)底標(biāo)高,停止高壓射水。如果抽水后發(fā)現(xiàn)清淤不到位,用人工清除剩余淤泥。
4.混凝土封底澆注
由于采用水下封底可能造成鋼板樁無法拔出,所以采用先抽水、支撐,后封底。當(dāng)清淤達(dá)到要求后,即可按常規(guī)進(jìn)行干封底施工。封底時在鋼板樁圍堰內(nèi)側(cè)支模,封底混凝土強(qiáng)度等級采用C20,經(jīng)過計(jì)算厚度為1.5m。
5.防滲與堵漏
鋼板樁打入之前一般應(yīng)在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等混合物。當(dāng)鎖口不緊密漏水時,用棉絮等在內(nèi)側(cè)嵌塞,外側(cè)包裹一層防水彩條布,起到防水和減小水壓力的雙重效果,抽水時同時在外側(cè)水中漏縫處撒大量木屑或谷糠和爐渣的混合物,使其由水夾帶至漏水處自行堵塞,在樁腳漏水處,采用局部砼封底等措施。若漏水嚴(yán)重,堵漏困難時,在鋼板樁外側(cè)補(bǔ)打木樁圍堰,木樁圍堰內(nèi)側(cè)鋪設(shè)彩條布,在彩條布與鋼板樁圍堰間填筑粘土進(jìn)行封堵。
三、基底清理
1.排水
鋼板樁支護(hù)止水完成后,進(jìn)行基底清理工作。在承臺四角挖集水坑,周邊做排水溝,用水泵及時排除圍堰內(nèi)滲水。
2.墊層
在承臺范圍內(nèi)澆注封底混凝土?xí)r,將頂標(biāo)高做到承臺設(shè)計(jì)底標(biāo)高處,并保持承臺范圍干燥,方便樁頭鑿除和護(hù)筒割除施工。
3.護(hù)筒割除
分段割除鋼護(hù)筒,同時清理樁頭上的淤泥,人工配合浮吊吊出基坑。
4.樁頭鑿除
先人工清理樁頭上的淤泥,然后采用空壓機(jī)和風(fēng)鎬鑿除樁頭砼,鑿除至承臺底面以上15cm,清洗樁頭,樁基待檢測。
四、鋼筋工程和模板制備
1.鋼筋
鋼筋加工在加工棚內(nèi)進(jìn)行,現(xiàn)場綁扎安裝。在鋼筋加工區(qū)搭設(shè)一個鋼筋加工棚,進(jìn)行鋼筋的調(diào)直、拉伸、下料、彎制、焊接等工作。
承臺鋼筋按設(shè)計(jì)要求架設(shè)架立鋼筋,必須加設(shè)墊塊保證主筋必須有不小于200mm厚的保護(hù)層。墩身鋼筋籠在加工棚內(nèi)提前制作,并注意承臺內(nèi)的鋼筋預(yù)埋。
2.模板
(1)承臺模板
承臺采用組合鋼模板,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為150×60cm,邊角采用90度陰角模,四周鋼管加固,頂托支撐在鋼板樁上,承臺內(nèi)側(cè)加內(nèi)支撐加固。浮吊配合,人工支立模板。具體見下圖.
(2)墩身模板
為保證模板的加工精度和墩柱的施工質(zhì)量,模板統(tǒng)一由專業(yè)模板廠家加工,加工后模板的接縫,表面的平整光潔度,模板的垂直度,以及模板的同心度,強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等都能得到很好的保證。
五、混凝土工程(參照陸地承臺施工方案)
5.1綁扎鋼筋
(1)鋼筋綁扎前,施工人員根據(jù)測量人員提供的中線位置在混凝土底模板上彈線確定鋼筋擺放位置。
(2)鋼筋焊接前,根據(jù)施工條件進(jìn)行試焊,合格后施焊。
(3)鋼筋在鋼筋加工區(qū)下料,所有主筋全部采用搭接焊,焊接接頭交錯布置,并均按鋼筋批量進(jìn)行試驗(yàn),焊接作業(yè)由專人操作,保證焊接后的鋼筋軸線誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。
(4)鋼筋在運(yùn)輸、加工中注意防止撞擊、刻痕等缺陷。
(5)鋼筋電弧焊所采用焊條,其牌號符合設(shè)計(jì)要求,根據(jù)鋼筋的級別、直徑、接頭形式和施焊位置,選擇適宜的焊條和焊接電流。
(6)承臺鋼筋綁扎時,按圖紙預(yù)埋墩柱鋼筋和施工預(yù)埋件。
5.2澆注混凝土
(1)承臺使用商品混凝土(商品混凝土經(jīng)監(jiān)理批復(fù)后方可使用)用長臂混凝土泵送車進(jìn)行澆注,施工時嚴(yán)格控制混凝土的原材料選用,澆注砼時,嚴(yán)格控制混凝土的坍落度。做到車車檢測,不符合要求的退回廠家。
(2)混凝土分層厚度30cm,每插入點(diǎn)的振搗時間為20~30s。
(3)對每一振動部位,以振動到該部位混凝土密實(shí)為準(zhǔn)。密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉,不再冒出氣泡,表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。
(4)混凝土澆注時設(shè)專人維護(hù)模板,檢查變形、保護(hù)層等,發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施.
5.3混凝土養(yǎng)護(hù)
按照冬季施工的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
5.4拆模
在混凝土承臺、墩柱施工完畢且混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,方可拆模。拆模時混凝土與模板接觸面禁止用撬棍墊撬。
5.5注意事項(xiàng)
考慮到即將進(jìn)入冬季施工,在已硬化的混凝土上澆筑混凝土?xí)r,硬化接合面應(yīng)有5℃以上的溫度,必要時使用蒸汽法加溫。持續(xù)澆筑完成后,采取包裹覆蓋等措施使接合面保持正溫,直至新澆筑砼達(dá)到規(guī)定的抗凍強(qiáng)度。
混凝土澆注過程中,派專人對澆注的混凝土進(jìn)行連續(xù)觀測記錄,對斷面較大的構(gòu)件設(shè)置測溫孔測構(gòu)件的內(nèi)部溫度,并做好詳細(xì)記錄,測溫孔的位置數(shù)量按冬施方案實(shí)施,觀測記錄送交監(jiān)理工程師;
承臺混凝土施工時注意預(yù)留墩柱的鋼筋及墩柱模板的定位筋。
六、鋼板樁拔除
1.施工要點(diǎn)
(1)鋼板樁拔除采用振動錘,作業(yè)前對每個板樁的打入情況,作詳細(xì)調(diào)查,以此判斷拔樁作業(yè)的難易程度。
(2)在墩柱澆筑完成后,進(jìn)行支撐的切割工作,用浮吊進(jìn)行拔樁。
(3)在內(nèi)支撐全部拆除完成后,進(jìn)行鋼板樁的拔除。在拔樁時,采用振動錘進(jìn)行拔除,拔一根清理一根。并及時運(yùn)走,以保證場地的清潔。
2.拔樁注意事項(xiàng)
(1)為防止將臨近板樁同時拔出,宜將鋼板樁和加固的槽鋼逐根割斷。
(2)先割除鋼板樁的支撐,然后再拔圍堰鋼板樁。
(3)拔出的鋼板樁應(yīng)及時清除土砂,涂以油脂。變形較大的板樁需調(diào)直,完整的板樁要及時運(yùn)出工地,堆置在平整的場地上。
(4)將鋼板樁用振動錘再復(fù)打一次,可克服土的黏附力。
(5)按與打板樁順序相反的次序拔樁。
七、圍堰受力計(jì)算
(一)已知條件
1、計(jì)算中根據(jù)實(shí)際情況取施工最高水位+1.0m。
2、鋼板樁頂標(biāo)高:+2m,承臺設(shè)計(jì)頂標(biāo)高:-2.0m,底標(biāo)高:-4.0m。
3、3#、4#墩承臺尺寸為7.0m×15.0m×2.0m承臺的頂標(biāo)高為-2.000米,底標(biāo)高為-4.000米。經(jīng)過實(shí)測目前海河水的水面高程為+0.937米。3#墩河床底標(biāo)高最大為-3.063m,最小為-3.363m;淤泥底標(biāo)高為-9.450米,淤泥層的厚度為(6.1~6.4)m;4#墩河床底標(biāo)高為(-4.565m~-5.065)m,淤泥底標(biāo)高為-11.5米,淤泥層的厚度為(6.4~6.9)m。淤泥層的承載力特征值 ,壓縮模量 。
4、拉森Ⅳ型鋼板樁技術(shù)參數(shù)為:截面尺寸為:寬度=400mm;高度=155mm;每延米重量77.7Kg;截面矩W=2037cm3
5、現(xiàn)場實(shí)測和地質(zhì)報告結(jié)合后水文地質(zhì)情況(選用9#墩處)見圖1。
圖1:水文地質(zhì)情況圖
在19m范圍內(nèi)進(jìn)行加權(quán)平均后得出:γ=16.3;C=14.4KPa;φ=9.8°。
主動土壓力系數(shù):
被動土壓力系數(shù):
(二)計(jì)算內(nèi)容
1.內(nèi)支撐層數(shù)及間距
按等彎距布置確定各層支撐的間距,根據(jù)拉森Ⅳ型鋼板樁能承受的最大彎距確定板樁頂懸臂端的最大允許跨度:
r:平均值,取16.3
h1=1.11h=3.14m
h2=0.88h=2.49m
h3=0.77h=2.18m
根據(jù)具體情況,確定采用的立面布置形式如下圖所示
整體平面布置見總平面布置圖
2.支撐內(nèi)力計(jì)算
按簡支梁計(jì)算(利用等值梁法進(jìn)行計(jì)算),假定橫梁承受相鄰兩跨各半跨上的水壓力:
:所求橫梁支點(diǎn)承受的土壓力;
D:橫梁支點(diǎn)到板狀頂?shù)木嚯x;
:橫梁支點(diǎn)到上一支點(diǎn)的跨度;
:橫梁支點(diǎn)到下一支點(diǎn)的跨度;
其中封底混凝土也做為一道支撐考慮
p1=15.6
p2=111.2K
p3=86.68 (封底混凝土)
3. 鋼板樁入土深度(用盾恩近似法進(jìn)行計(jì)算)
計(jì)算簡圖如下
由上圖知:MR的斜率:
DB板樁上的荷載GDB’N’一半傳到D點(diǎn),另一半傳至土壓力MR’B’;
由式: 知:X=6.4m
根據(jù)入土部分的固定點(diǎn),在P點(diǎn)的作用點(diǎn)O,距坑底的距離為: 。
所以板樁的總長度為:1+6+6.4=13.4m,取1.3的安全系數(shù)為17.42m?,F(xiàn)在選用20m長的板樁,實(shí)際進(jìn)入持力層的入土深度為9.21(-8.79~-18.0)m能夠滿足施工要求。
但是鋼板樁入土深度還必須滿足抗傾覆驗(yàn)算和抗管涌驗(yàn)算,現(xiàn)分別驗(yàn)算如下:
(1)抗傾覆驗(yàn)算
考慮抽水過程中最不利情況,假定鋼板樁未加支撐時繞封底混凝土發(fā)生轉(zhuǎn)動,設(shè)鋼板樁最小入土深度為h,水深H,則由結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有:
h=4.86m
取安全系數(shù)為1.2,則實(shí)際最小入土深度為4.86×1.2=5.83m<9.21m
r/ : 土的浮容重,取16.3-10=6.3
(2)基坑底管涌驗(yàn)算
管涌計(jì)算簡圖
根據(jù)不發(fā)生管涌條件:
其中
式中
通過計(jì)算得出:
4.基坑底部的隆起驗(yàn)算
根據(jù)地質(zhì)勘查報告,基坑底部粉質(zhì)粘土力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)經(jīng)過加權(quán)平均后如下:
土的浮容重r/取18.9-10=8.9 ;
坑頂荷載q取水壓力,
由抗隆起安全系數(shù)
則h≤(2πc-1.2q)/1.2 r/
所以:h≤1.72m。
也就是說圍堰的深度不能超過1.72m,否則發(fā)生隆起,施工時圍堰深度為6米,可能發(fā)生隆起現(xiàn)象。實(shí)際中圍堰采用了1.5m厚混凝土封底,封底后經(jīng)過采用整體穩(wěn)定及抗浮穩(wěn)定性重新進(jìn)行隆起計(jì)算(如下)。
5.抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算
設(shè)圍堰排水體積為V,封底混凝土厚度為x
由 浮力≤封底混凝土自重+混凝土與鋼板樁摩阻力
得
a:圍堰單邊長19.6m
b:圍堰單邊寬10.40m
混凝土與鋼板樁摩阻力取13t/m2
計(jì)算中取淤泥層作為水來考慮,實(shí)際施工中采用1.5m厚封底混凝土,故偏于安全。
6.圍囹及內(nèi)支撐受力計(jì)算
(1)圍囹
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,圍囹采用H500型鋼,取5跨連續(xù)梁模型進(jìn)行受力分析,從安全考慮取最大間距為6m進(jìn)行計(jì)算,單跨最大彎矩Mmax=0.08ql2
圍囹主要承受彎矩和軸向壓力作用,故只需驗(yàn)算正應(yīng)力強(qiáng)度
圍囹的慣性半徑r = =4.52cm
,查表Ф=0.856
容許應(yīng)力δ=Ф[δ]=215*0.946=184.04MPa
工字鋼最大正應(yīng)力
故滿足要求,實(shí)際施工過程中在圍囹與橫撐焊接處加設(shè)八字斜撐以進(jìn)一步保證安全。
(2)內(nèi)支撐驗(yàn)算
結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,橫撐選用H500型鋼加八字支撐,支撐形式如下圖所示:
橫撐受力驗(yàn)算
回轉(zhuǎn)半徑r=4.52cm
橫撐兩端有八字斜撐,中間有縱向焊接型鋼以保證穩(wěn)定,為安全考慮最大自由長度取5.4m,故長細(xì)比
,查表Ф=0.885
最大荷載:N=57.6×6=345.6KN
最大正應(yīng)力
故滿足要求
(3)斜撐驗(yàn)算
斜撐采用HN350型鋼,最不利受力見下圖:
由力矩平衡解得斜撐受力F=398KN
回轉(zhuǎn)半徑 r=3.86cm
查表Ф=0.780
故斜撐所能承受的最大荷載:
P=ФA[σ]=0.780×53.19×215=891.996KN>398KN
滿足要求
7 .整體穩(wěn)定性驗(yàn)算
當(dāng)停止降水或抽干基坑內(nèi)積水時,封底層底面因受到靜水壓力作用,則要求:
=1.56>1.05
故滿足要求
K-整體抗浮穩(wěn)定安全系數(shù),一般取1.05;
-總抗浮力
-總的上浮力,即地下水位以下的支護(hù)、封底及基坑內(nèi)部凈體積的總排水量;
-板樁、支護(hù)與封底總重量
L -支護(hù)與土體接觸外壁周長
-鋼板樁側(cè)土層的容許摩阻力
-鋼板樁側(cè)各土層的厚度
λ-抗拔容許摩阻力與受壓容許阻力的比例系數(shù),由工程重要性、荷載、質(zhì)量及土質(zhì)情況等因素確定,一般取0.4~0.7;
八、質(zhì)量保證措施
1. 質(zhì)量保證措施
建立健全質(zhì)量安全管理網(wǎng)絡(luò),分工明確,責(zé)任到人,及時發(fā)現(xiàn)和清除各種質(zhì)量安全隱患,防患于未然。
(1)以項(xiàng)目經(jīng)理為質(zhì)量第一負(fù)責(zé)人,任命1至2名合適的有資格人員負(fù)責(zé)質(zhì)量管理方面的工作,并保持與設(shè)計(jì)施工等各方面有效協(xié)調(diào)。
(2)各種原材料,半成品嚴(yán)格按質(zhì)量要求進(jìn)行采購。鋼板樁送到現(xiàn)場后,應(yīng)及時檢查、分類、編號,鋼板樁鎖口應(yīng)以一塊長1.5~2.0m標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁進(jìn)行滑動檢查,凡鎖口不合應(yīng)進(jìn)行修正合格后方能使用。
(3) 鋼板樁質(zhì)量要求
a、樁的垂直度控制在1%以內(nèi);
b、樁底高程誤差控制在10cm左右;
c、沉樁要連續(xù),不允許出現(xiàn)不連鎖現(xiàn)象;
d、樁的平面位移控制在15cm以內(nèi)。
(4)在使用拼接接長的鋼板樁時,鋼板樁的拼接接頭不能在圍堰的同一斷面上,而且相鄰樁的接頭上下錯開至少2m,所以,在組拼鋼板樁時要預(yù)先配樁,在運(yùn)輸、存放時,按插樁順利堆碼,插樁時按規(guī)定的順序吊插。
(5)鋼板樁圍堰在使用過程中,防止圍堰內(nèi)水位高于圍堰外水位。在低水位處設(shè)置連通管,到圍堰內(nèi)抽水時,再予封閉,在圍堰內(nèi)抽水時,鋼板樁鎖口漏水,在圍堰外撒大量細(xì)煤渣、木屑、谷糠等細(xì)物,借漏水的吸力附于鎖口內(nèi)堵水,或者在圍堰內(nèi)用板條、棉絮等楔入鎖口內(nèi)嵌縫,撒煤渣等物堵漏時,要考慮水流方向并盡量接近漏縫,漏縫較深時,用袋裝下放到漏縫附近處徐徐倒撒,同時當(dāng)圍堰內(nèi)抽水至各層支撐導(dǎo)梁處,逐層將導(dǎo)梁與鋼板樁之間的縫隙用木楔楔緊,使導(dǎo)梁受力均勻。
2 .工期保證措施
(1)、項(xiàng)目經(jīng)理部立即開展工作,調(diào)遣具有豐富同類工程施工經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心強(qiáng)的工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政等各類專業(yè)管理人員和施工隊(duì)伍上場。
(2)、實(shí)行項(xiàng)目法施工管理方式,做到統(tǒng)一組織、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一計(jì)劃協(xié)調(diào)、統(tǒng)一物資供應(yīng)、統(tǒng)一資金收付。各施工隊(duì)伍在項(xiàng)目經(jīng)理部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,互相協(xié)作配合共同完成所承擔(dān)的施工任務(wù)。
(3)、發(fā)揮整體優(yōu)勢,對施工隊(duì)伍實(shí)行動態(tài)管理,合理組合。
(4)、加強(qiáng)現(xiàn)場的思想政治工作,抓住時機(jī),開展以比質(zhì)量、比安全、比進(jìn)度、比效益的勞動競賽,使每一位參加施工的職工都充滿責(zé)任感、榮譽(yù)感和緊迫感,發(fā)揮出最大的積極性。
(5)、正確處理好與當(dāng)?shù)卣靶值軉挝坏年P(guān)系,取得各方面的支持與配合,為施工生產(chǎn)創(chuàng)造一個良好的外部環(huán)境。
九、安全文明保證措施
1、機(jī)械設(shè)備安全保證措施
(1)、機(jī)械設(shè)備操作人員(或駕駛員)必須經(jīng)過專門訓(xùn)練,熟悉機(jī)械操作性能,經(jīng)專業(yè)管理部門考核取得操作證或駕駛證后上機(jī)(車)操作。
(2)、機(jī)械設(shè)備操作人員和指揮人員嚴(yán)格遵守安全操作技術(shù)規(guī)程,工作時集中精力,謹(jǐn)慎工作,不擅離職守,嚴(yán)禁酒后駕駛。
(3)、機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障后及時檢修,決不帶故障運(yùn)行,不違規(guī)操作,杜絕機(jī)械和車輛事故。
(4)、機(jī)械操作人員做好各項(xiàng)記錄,達(dá)到準(zhǔn)確、及時,嚴(yán)格貫徹操作制度,認(rèn)真執(zhí)行清潔、潤滑、堅(jiān)固、防腐、安全的十字作業(yè)法。
(5)、設(shè)備及工具擺放整齊,不得隨意擺放。
2、 安全文明施工
(1)、進(jìn)入現(xiàn)場施工人員必須佩戴安全帽,講究文明用語,杜絕打架斗毆,酗酒等不文明行為。
(2)、泥漿與運(yùn)土車出場,輪胎要清洗干凈。
(3)、注意工地防火,現(xiàn)場要擺放防火器材。
3、水上作業(yè)安全措施
(1)、合理安排作業(yè)區(qū)域和時間,保證施工人員正常工作。
(2)、作業(yè)區(qū)域在河道和兩側(cè)河岸進(jìn)行圍擋,設(shè)置安全警示標(biāo)語。
(3)、水上施工平臺必須有標(biāo)識和防護(hù)欄,夜河道作業(yè)區(qū)域應(yīng)布置警示照明燈。
(4)、水上作業(yè)人員必須配備救生衣,做到一人一套,安全施工。
(5)、施工現(xiàn)場必須要備有落水救生設(shè)施:救生圈2~3個、救生繩1~2根、水面船只1艘。
(6)、與當(dāng)?shù)蒯t(yī)療保健和消防等部門保持密切聯(lián)系,做到有備無患。
(7)、現(xiàn)場必須配足足夠的消防設(shè)備。
十、附圖
1、勘測水文地質(zhì)圖
2、項(xiàng)目經(jīng)理部組織機(jī)構(gòu)圖
3、項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)量保證體系圖