罗小线大桥深基坑开挖专项施工方案.doc
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1、精选资料罗小线太子河大桥深基坑开挖专项施工方案编制:崔志诚 审核:关亚军 批准:中铁十九局第二工程有限公司罗小线太子河大桥项目经理部2014-3-15罗小线太子河大桥深基坑开挖专项施工方案一、 工程概况1、罗小线大桥桥孔布置为20孔,设计为钻孔桩基础,桩墩每座3根,桩径为1.6米,桥台每座6根,桩径为1.2米,桩间采用系梁连接。其中开挖深度大于5.0m的深基坑共7座,统计如下表:序号墩台实测地面高程(m)设计系梁底高程(m)开挖深度((m)静止水位高程(m)无水开挖深度(m)有水开挖深度(m)10#台33.77 27.90 5.87 31.012.76 3.11 21#墩34.17 27.20
2、 6.97 30.943.23 3.74 32#墩33.11 27.00 6.11 30.692.42 3.69 43#墩33.25 26.50 6.75 30.992.26 4.49 54#墩32.99 26.50 6.49 30.672.32 4.17 614#墩32.43 26.50 5.93 26.385.93 0.00 77#墩27.11 22.00 5.11 26.550.56 4.55 2、基坑周边无建筑物,设计未详细考虑深坑开挖防护方案,拟0-4#、14#墩台采取轻型井点降水,放缓边坡开挖;7#墩拟采取筑岛+钢板桩围堰,长臂挖机开挖,确保基坑四周土体不坍塌。 二、方案编制依据及
3、参考资料1、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);2、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002);3、新建罗小线太子河大桥工程施工图;三、工程地质及水文地质条件1)工程地质 地层自上而下由杂填土、圆砾、卵石、全风化石灰岩、强风化石灰岩、中风风化石灰岩组成。水文地质:稳定水位深度为0.4m5.6m,稳定标高为42.2946.92m。地下水的类型为潜水。补给来源为大气降水,水位受季节性影响。对混凝土结构具有微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性,对钢结构具有微腐蚀性。 2)水文特征太子河流域的暴雨具有明显的季节特征,相对比较集中,大多集规划和河道整治中在汛期7、8两月,约占全年
4、降水量的50%以上。太子河洪水由暴雨产生,洪水发生的时间与暴雨出现的时间较一致。罗小线大桥位于太子河干流,汤河河口下游2km处。大桥与下游辽阳站区间无较大大支流汇入,洪水Qp1%=7356m3/s,Qp2%=5050m3/s,主槽冲刷深度5.4m,滩地冲刷深度3.17m。四、地下水控制设计1、水位控制设计(1)、水位降深基坑中心处水位降深:S=(D-dw)+sw式中: s要求降低的水位(m); D基坑开挖深度(m),D取7m; dw地下水位埋深(m),为2m; sw降下后的水位与基坑底距离(m)为0.5m。计算得s=5.5m(2)、影响半径 估算轻型井点降水的影响半径: r=10*s*K式中
5、r井点降水的影响半径(m);s要求降低的水位(m),取5.5m;K渗透系数,取8m/d。计算得r=156m。(3)、等效半径 r0=0.29(l+b) 式中: r0假想大井等效半径; l,b基坑的长(14.5m)、宽(桥墩3.6m,桥台8m)。计算得r0=5.2m(桥墩)6.5m(桥台)。 (4)、承压潜水非完整井每天总涌水量 Q=2.73kMs/(LG(1+r/ r0) 式中:Q涌水量;K,r,r0同前; M含水层厚度,取30m;计算得Q=2416m3/d(桥墩)、2578 m3/d(桥台)。(5)、单个管井(3.5寸小井)抽水量 qo =120prs*l*3K式中: qo单个管井极限抽水量
6、; rs管井内部半径(cm),取30cm;l水入滤水管高度(m),取2m;计算得qo=452m3/d。(6)、管井数量 n=1.1*Q/qo式中: n井点管数量; 计算得n=5.8根(桥墩),取6个井。6.2根,取7个井。满足要求。2、降水井设计 (1)、降水井按线形布置在河道一侧,距基坑顶1米,间距2.5米,井深10米。(2)、设计成孔井径:成井孔径为600以上,以确保填砾厚度。(3)、井管结构为:降水井采用内径为300mm,外径360mm的钢筋砼井管,其中包括滤水管(掺丝,可很好控制抽水时出水的含砂率)和井壁管(每根井管长度均为2.5m)。 3、抽水设备选择 可选择QJ型潜水泵,根据计算结
7、果和设计降深选择合适流量和扬程的潜水泵,拟采用3250m3 /h,扬程15m的潜水泵。 同时为了保证邻近建筑物的安全,必要时进行地下水的回灌。 4、降水施工工艺(1)、测量放线 根据甲方现场给定的基础平面图和设计方案,结合工地现场周边环境,测量放出各井位,并打入木桩。(2)、成孔 采用CZ22型冲击钻机成井,泥浆护壁工艺成孔。钻机就位安装好后,核对井位,确定无误后,人工开挖0.5m深,埋好护壁管,管径700mm,护壁管埋设完毕后开始钻进成孔,采用泥浆护壁,保持孔内泥浆高度,防止垮孔。 (3)、吊装井管 经现场技术负责人验收合格后,用抽筒清孔,吊装井管。井管之间焊接牢固,并保证垂直度。 (4)、
8、井结构 降水井上部9.0米井壁管,下部1.0米滤水管。(5)、填砾 在井管外填入规格13cm砾石滤料,填砾厚度12cm,填至井口。 (6)、洗井 采用空压机结合活塞洗井,洗井至井管通畅、水清,含砂量小于1/10000,以确保降水质量。 (7)、降水过程控制 结合单井的地质情况,井位附近无细砂层的降水井先降水,以控制出砂量并保证降水施工不影响基坑的持力层原状土结构。 5、降水运转及维护 (1)、修筑150020003000mm沉砂池2个,排水用PVC管引到河道内。安泵排量3050T/h,扬程15m(电机5.0千瓦)。 (2)、降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查,每天检查不少于3次,观测和
9、记录水泵的工作压力,电动机、水泵温度,电流、出水等情况,发现问题及时处理,使抽水设备始终处于正常运转状态。五、深基坑放坡开挖1、基坑放坡开挖方案 根据本工程现场的地质及水文条件,依据公路桥涵施工技术规范的规定基坑采用放坡开挖施工。杂填土、圆砾层按1:0.75放坡,卵石层1:1放坡。坑底尺寸在基础尺寸外加1米做为工作面,坑内采用集水坑排水,在基坑内承台范围外河流侧低处挖2个集水井,工作面外设置0.5米宽排水沟,排水沟设置一定纵向坡度,将水汇集至坑角集水坑内,用水泵排除至基坑外。 基坑放坡开挖采用分步(分台阶)、接力开挖法,第一阶开挖深度H/2,第二阶开挖深度为H/2,采用接力开挖法,分两步进行,
10、一台挖机由地面(原地面标高假设为0)挖至-H/2米,直接装汽车运走,另一台挖机由-H/2米挖至-H米,将土甩至上面挖机工作面内,装汽车运走。开挖时机械挖土,人工修坡,随时用坡度尺检查开挖坡度是否满足要求。2、基坑放坡开挖施工要点:(1)、根据基坑深度的实际情况,开挖采用自深挖区至浅挖区开挖。 (2)、土方开挖由专人指挥,采取分层分段对称开挖。并严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。当挖至标高接近基础底板标高时,边抄平边配合人工清槽,防止超挖,并按围护结构要求及时修整边坡及放坡,防止土方坍塌。防护桩体周围300mm土方采用人工清理,然后用挖机带走。 (3)、基坑开挖程序:测量放
11、线切线分层开挖排、降水修坡整平留足预留土层等,相邻基坑开挖时,遵循先深后浅或同时进行的施工工序。 (4)、在开挖土方时,安排二人用经纬仪和水准仪进行轴线、中心点和桩的标高测量,确保位置正确和开挖土方时不得超挖。 (5)、雨期施工时,基坑应分段进行开挖,并在基坑两侧围以土堤或挖排水沟,以防地面雨水流入基坑槽,同时应经常检查边坡和支护情况,防止坑壁受雨水浸泡造成塌方。 (6)、基坑开挖施工至基础底板标高时,在24小时内必须完成素砼垫层,垫层延伸至围护结构边。3、基坑放坡开挖施工安全措施 (1)、进入工地一定要戴硬质反光安全帽,操作工必须手戴防护手套,电工戴电工专用绝缘手套。 (2)、用机械开挖时,
12、应设专人盯测,以防坑底和坑侧超挖。坑底的控制标高应比设计标高提高1530厘米;;(3)、坑壁的控制线应比设计标线提高1015厘米或先打桩后挖土,机械挖完后,再用人工清坑。(4)、要保持对称,防止基坑结构承受偏载。基坑开挖应分层进行,高差不宜过大。土质越软,高差应越小。(5)应随时注意土壁的变动情况,如发现有大面积形象裂缝现象,必须暂停施工,报告项目经理进行处理;(6)、在基坑作业时,必须戴安全帽,严防上面土块及其他物体下砸伤头部,遇有地下水渗出时,应把水引到集水井加以排除;(7)、挖土方时,如发现有不能辩认的物品或事先没有预见到的地下电缆等,应及时停止操作,报告上级处理,严禁敲击或玩弄; (8
13、)、遇有粉、细砂层时,要采用恰当的排水方式,以防产生流砂造成基坑坍塌。 (9)、如果基坑开挖后,不能立即进行下一道工序施工时,可在基坑设计标高之上,预留0.15-0.3m厚的一层土不挖,待下一工序开始前,再用人工开挖至槽底的设计标高。否则在下雨时,基坑会浸水坍塌。 (10)、验收合格方可进行作业,未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。六、7# 墩基坑开挖支护方案 1、围堰施工 在现河道桥位两侧红线外20m处设两道围堰,详见附件3,采用16圆木桩竹片内填粘土法,桩长68米,采用长臂挖机插打,围堰宽3.0米,标高+3.3米,竹篱笆挡土,挂贴薄膜彩布防渗,木桩间用钢筋拉结。2、基坑支护采用钢板桩
14、、IIP型钢围檩加内支撑支护的方案。钢板桩采用与内支撑结合可保证不会倾覆破坏,在打完钢板桩之后,在钢板桩顶以下1.0米处设置一道IIP型钢围檩及直撑。基坑开挖期间可通过变形观测对钢板桩的位移进行有效控制,充分保证基坑安全。3、施工顺序:施工准备筑岛围堰测量定位水面+2m标高找平基坑支护打钢板桩分层挖土填河分次安装钢板桩内支撑人工清运和排水垫层凿桩头、声测放样钢筋绑扎模板安装经监理复检合格混凝土浇筑(养护)系梁放样钢筋绑扎立模等监理复检合格系梁砼浇筑(保养)填级配砂砾至河床钢板桩拆除。 4、钢板桩施工(1)、钢板桩施工工序及施工方法:本工程基坑支护采用9米长钢板桩配合内支撑进行支护,钢板桩施打深
15、度以进入系梁底2-3米为准,施工机械采用40T履带吊车,配合振动锤及200KW专用(三相220V)发电机施工。用振动锤打入拉森型钢板桩作为围护结构,支撑体系采用HP300*300型钢水平内支撑,沿轴线方向间距5米设一道支撑,位置距钢板桩顶以下1.0米。内支撑与钢板桩之间连接处设置HP300*300型钢围檩,全部采用焊接固定。 (2)、钢板桩矫正、除泥、除锈,在吊机配合下,使用千斤顶、大锤和氧气、乙炔等工具材料完成包括端部修整、桩体浇曲、扭曲及局部变形矫正、锁口变形矫正等矫正内容。 (3)、测量放线,并将轴线延至施工场外以利于观测和检验。(4)、围檩制安:围檩及支撑设置在板桩墙顶以下0.5米处,
16、根据设计位置在钢板桩内壁上焊围檩托架,然后吊装IIP型钢围檩并焊接加固。 (5)、结构物的施工:土方开挖至设计基底后,进行换填砂及铺20CM的碎石垫层、再做基础等工序。 (6)、钢板桩拔出:采用履带吊车,配合振动锤及200KW专用(三相220V)发电机拔桩。 5、基坑开挖及基坑排水 (1)根据基坑支撑位置体系进行开挖,以保证钢板桩支护结构及施工安全。 (2)采用PC200长臂挖掘机按水平撑位置分层开挖,挖一层撑一道,钢板桩墙角撑上1030cm采用人工修整成形,以免破坏基底土结构和碰损桩头。挖出的土方除部分用做回填外,其余集中堆放、自卸汽车集中外运。如基底土层发现有扰动现象,应立即将扰动土清除并
17、及时回填砂、石垫层和浇捣砼垫层。 基坑开挖完毕,并沿钢板桩内周开挖汇水沟在基坑两端空间挖埋100100砼管集水井,及时用潜水泵排水,保证坑底土面不久露、不泡水,验收合格后,按设计要求及时基底处理,并及时浇筑10厚垫层混凝土,混凝土垫层顶标高即为承台底标高,因在承台施工中取消第三道水平撑,故在垫层混凝土边线与钢板桩间挂薄膜挡水,垫三夹板隔浆,以利拔桩。(3)土方开挖时,注意事项: 在挖到工程桩附近时,应有专人指挥,明确标识工程桩所在位置;挖机抓斗应放慢移动速度,做到轻抓、轻移、轻放。严禁硬扳、硬碰工程桩,确保工程桩质量。 集水井采用砼井管沉埋,人工开挖,再往坑外运土。挖到基坑一定深度,采用人工清
18、底。集水井处应及时布置一台潜水泵抽水,以确保基坑基底的地基坚实可靠,开挖顺利。 开挖后马上进行沉降监测。七、安全管理体系1、安全管理组织机构设置及职责 针对我标段施工时间短、施工任务重的特点,我项目部成立了以项目经理为组长的安全生产领导小组,确保对各种工序施工安全进行有效地控制。项目部和各作业班组均签订了安全生产目标责任书。安全生产目标责任书明确安全生产目标,有针对性的安全保证措施、双方责任及奖罚办法。建立项目部各级、各部门和各人员安全生产考核制度,考核均用书面记录,定期进行评议。施工现场配备一名专职安全员,负责管理安全生产工作。项目部技术人员、检测人员、各作业队队长、工班长为兼职安全员,协助
19、安全员做好安全生产工作。2、安全管理力量配备及责任 (1)项目经理对管内安全工作负第一管理责任;常务副项目经理全面负责安全工作的日常监督、管理、布置;主管生产的副项目经理具体负责安全工作的抓、管及落实情况。各职能部门根据集团公司工程项目管理规定,对安全工作履行相应职责。 (2)项目部设置安质环保部,具体负责监督、检查、布置、落实管内各项安全措施,规章制度的执行,并处理好日常的各项安全工作。 (3)各作业队队长对本队安全工作负全责。管生产的副队长具体分管安全。按规定设置安全室。根据施工需要,设专职安全员1人,负责抓好管内的施工安全,参与制定各项安全措施、规章制度。并具体负责监督、检查、布置、落实
20、现场各项安全措施,规章制度的执行。 (4)各作业班(组)设置兼职安全员1-2名,协助班(组)长抓好、管好本班的安全工作。指导本班(组)人员认真执行各项安全规章制度和安全措施、纠正违章违纪行为。 (5)在明确管理责任、配备齐了安全管理组织机构和力量的同时,充分发挥党、团、工会组织的优势,建立党团员及工会会员安全岗哨,形成一个主要领导负责、主管领导主抓、主管、职能部门具体落实、各级组织协管共建、全员参与的平面台阶式安全网络。 八、安全、文明施工措施 安全、文明施工,反映了施工队伍的素质,并与工程质量、施工进度息息相关,施工中必须引起足够的重视。 1、生产安全管理措施 安全目标:年度责任事故死亡人数
21、控制指标为零。杜绝重大火灾及爆炸事故;杜绝压力容器爆炸事故;杜绝责任交通特大、重大、大事故。重伤率控制在0.3以下;轻伤频率控制在2以下。无重大机械事故。消灭工程重大、大事故。创建安全标准工地。安全方针:安全第一,预防为主、综合治理2、技术安全交底(1)、临边防护:a、挖出的土要随挖随时排走,不得在坑边存放;b、坡上部不准堆放弃土和材料设备等,堆放重物距土坡安全距离不得小于4m,临时材料不得小于2m; c、距离坡上线1.5m外用钢管插入地下做立杆搭设0.6m,1.2m高两道水平栏杆,并用密目安全网全封闭; d、夜间在防护栏杆上部挂红灯警示;e、栏杆刷一米长红白相间颜色警示;f、将坑边上散土和活
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