承台施工专家评审方案.doc
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1、省道S103上派至庐城段工程建设项目05合同段石头河5#、6#墩施工方案编制 复核 审核 路桥华祥国际工程有限公司省道103上派至庐城段工程建设项目05合同段2013年4月20日word文档 可自由复制编辑 目 录一、工程概况3二、编制依据3三、适用范围3四、施工准备41、技术准备42、场地及水电的准备43、机械设备、人员准备44、材料准备5五、承台施工工艺61、测量放样62、钢板桩施工63、承台开挖11 4、基坑及相邻环境监测125、桩头凿除136、基础处理137、承台钢筋加工与安装14 8、钢筋工程施工注意事项149、承台模板安装1510、混凝土施工1811、混凝土养护2012、混凝土试块
2、留置原则2113、严格控制拆模时间21 14、拔除钢板桩2115、基础回填2116、承台施工工艺流程图21六、 质量目标、保证体系及措施22七、承台施工应急预案27八、安全目标、安全保证体系及措施29九、环境保护及文明施工31十、附图32一、工程概况 S103是连接省合肥与黄山的重要通道,是安徽省中南部地区间南北方向的骨架公路,随着合肥的大发展,庐江县划归合肥市管辖,S103合铜路(肥西上派-庐江县城南外环线)建设工程进行施工建设。该项目为肥西上派-庐江县城南外环线第五合同段,该合同段内有座老桥拆除重建工程,石头河大桥原老桥跨径布置为16+30+8*16,上部30m采用预应力T梁,16m采用钢
3、筋砼T梁,下部采用柱式墩,桩基础。由于原桥主跨不能满足通航要求,引桥16m上部计算不能满足要求,对该桥采取拆除新建,增大孔径的方案,新建石头河大桥全桥长319米,跨径采用4*30+(33+43+33)+3*30米布置。钻孔桩基础,柱式桥墩,主跨上部现浇连续箱梁,引桥上部为先简支后连续30m装配式小箱梁,钢筋混凝土防撞护栏,现浇水泥混凝土及沥青混凝土桥面铺装。二、编制依据1、现场踏勘场地情况,周围环境情况及三通一平情况;2、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011);3、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004);4、工程测量规范(GB50026-2007);5、公路桥涵
4、施工技术手册;6、合铜路【肥西上派-庐江县城南外环线】建设工程石头河桥项目施工设计图纸;7、合铜路【肥西上派-庐江县城南外环线】建设工程项目施工合同及招投标文件;8、合铜路【肥西上派-庐江县城南外环线】建设工程项目实施性施工组织设计;9、简明施工计算手册。三、适用范围本方案适用于指导石头河桥工程施工范围内的主桥主墩5#、6#系梁施工。四、施工准备1、技术准备1.1、主桥5#、6#墩承台施工前的模板和支架、钢筋工程、预埋管件等验收合格。1.2、承台施工前,对工人进行专业培训,逐级进行技术交底,并建立严格的岗位责任制和交接班制度。组织有关人员学习公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)
5、,公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004),对特殊工种操作人员进行培训和技能考核,必须坚持持证上岗。2、场地及水电的准备整理施工所需场地;清查安装主要的施工机具,保证其工作状态良好;安装好施工现场所需水电供应设施;准备施工所需用的材料。作好维护工作,避免受到污染;合理组织施工,做到责任明确,分工合理。保证混凝土连续浇灌的顺利进行。3、机械设备、人员准备为确保主墩承台施工的顺利进行,项目部拟投入的主要人员见表1,主要机械设备见表2,投入的周转材料见表3。表1 拟投入主墩承台施工的主要人员序号号工种人数工作内容1项目经理1负责施工的全面协调工作2副经理1负责现场施工指挥工作3总工1
6、全面负责施工的技术工作4钢筋工10负责钢筋加工与安装5模板工10负责模板的打磨、安装及校正6混凝土工10负责混凝土的浇筑7电焊工4负责钢筋的焊接,模板加固筋的焊接8电工1负责施工过程中各种线路的安装与布设表2 拟投入主墩承台施工的主要机械设备名 称规 格额定功率(KW)或容量(m3)或吨位(t)数量(台)备注混凝土运输车10m33拌和站10001挖 机1.2m31汽车吊JQZ2020T1钢筋切割机GQ-401钢筋调直机GT4/141弯筋机GW401电焊机BX-5003KW4插入式振捣棒3KW22台备用发电机80KW1备用电源水泵潜水泵h=10m,Q=25m3/h2空压机2表3 主要周转材料数量
7、表序号材料名称规格单位数量备注1竹胶板=15mmm22002方木10*10cm,L=400cm根5003拉杆20mm根2004钢管48mmm15005螺母14mm个7004、材料准备 所用材料必须符合有关技术标准规定,使用前必须严格审核所选用材料的出厂合格证和试验报告,并经项目部试验室进行验证,自检合格后,报监理工程师抽检,合格后的材料才可使用,不合格的材料一律清除出场。4.1、水泥所用应符合现行国家标准普通硅酸盐水泥(GB 175)的规定,当采用其他品种时,其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定;大体积混凝土施工所用水泥其3d的水化热不宜大于240KJ/Kg,7d的水化热不宜大于270KJ
8、/Kg。4.2骨料细集料采用中砂,其细度模数为3.0-2. 3,含泥量不大于3%,入场后应分批检验,检测合格后方可使用。粗骨料宜选用粒径5-31.5mm,级配良好,含泥量不大于1%,非碱活性的粗骨料;非泵送施工时粗骨料的粒径可适当增大。4.3、外加剂所用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准混凝土外加剂GB8076、混凝土外加剂应用技术规范GB50119和有关环境保护的规定。外加剂的品种和掺量应根据使用要求、施工条件、混凝土原材料的变化等通过试验确定。4.4、水拌合用水的质量应符合现行的国家行业标准,水的品质指标应符合公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)混凝土工程中表6.5.
9、1的规定,同时砼用水尚应符合以下规定;4.4.1、水中不应有漂浮明显的油脂和泡沫,及有明显颜色和异味。4.4.2、严禁将未经处理的海水用于结构混凝土的拌制。五、承台施工工艺工艺1、测量放样根据监理工程师已签认的导线点及水准点复核成果进行中心线的测量放样,并埋设好施工控制桩,根据与临近控制点的距离远近情况在附近引测水准控制点。报监理工程师复核,经测量监理工程师复核签认后进行施工。开挖前,先用全站仪精确放出系梁中心桩位、基础轴线、钢板桩位置。钢板桩临河侧距离系梁边缘3m。2、钢板桩施工2.1、钢板桩插打钢板桩围堰尺寸:15m*6m,成U型布置(详见附件1)采用WRU13-575小齿扣拉森钢板桩,钢
10、板桩长度12m,钢板桩插入原河床约8m。现场在筑岛上放出钢板桩的插打边线,钢板桩插打边线距离承台边线3m。插打时严格按此线进行施工。将钢板桩运至现场后按插桩顺序堆码;钢板桩在堆存期间应防止变形及锁口内积水。按插桩顺序逐层堆码,最多堆放四层,上下层垫木应在同一垂直线上,插打作业应按下列规定施工:插打前在钢板桩锁口内涂黄油,锯末等混合物,以防漏水。插打钢板桩,先将钢板桩逐根打到稳定深度,然后依次打到设计深度,在保证钢板桩垂直条件下,每根钢板桩亦可一次打到设计深度,用打桩机将板桩插打到位,然后以第一根板桩为基准,插打第一根钢板桩使用全站仪定位,放出桩位线,并使用全站仪观察钢板桩的垂直度,随时就偏,确
11、保第一根钢板桩的垂直度和位置的准确度。沿放样线路将板桩逐根插打到位。钢板桩起吊后以人力扶持插入前一块桩的锁口内,动作要缓慢,防止损坏锁口,插入锁口后吊机下钩,使钢板桩凭自重和锤重滑下直至不能下滑,然后开动振动锤将桩打至设计标高。若地质较软,带桩厉害,可采取将已插好的钢板桩焊接成整体,防止钢板桩变形。钢板桩插打质量要求:已插下的钢板桩,其倾斜度小于1%,如发现倾斜应立即进行纠正,当钢板桩倾斜无法进行纠正时,应使用特制楔形钢板桩,但楔形钢板桩的上下宽度差不得超过桩长的2%;2.2、插打过程的控制在插打过程中,钢板桩下端向上挤压,钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大,上端总会产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜
12、。因此,每打四五根钢板桩就要用垂球吊线,将钢板桩的倾斜度控制在1以内,超过限定的倾斜度应予纠偏(一次性纠偏不能太多,以免锁口卡住,影响下一片钢板桩的插打)。当钢板桩偏移太多时,只能采用多次纠偏的方法逐步减少偏移量,若因土质太硬纠编困难时,可采用导链纠偏。2.3、插打注意事项2.3.1、插打时要严格控制垂直度,特别是第一根桩。2.3.2、在硬塑性粘土上插打钢板桩时,可采用“插打一拔起一再插打”的方法,让水渗人到钢板与粘土之间,减小摩擦,加快插打速度。2.3.3、当钢板桩难以下插时,应停下来分析原因,检查锁口是否变形,桩身是否变形,钢板桩有无障碍物等,不能一味蛮干,损毁钢板桩。2.3.4、振动锤的
13、夹板由液压控制,必须经常检查液压设备,防止因液压泵失灵而引起钢板桩掉落。2.3.5、振动锤的电动机长期超负荷运转,容易发热烧毁,尤其在硬塑性粘土上打拔钢板桩时更应注意。2.4、钢板桩围堰稳定性计算2.4.1、已知资料、设计图纸数据:5#、6#墩系梁尺寸为8.33.2m2.5m,顶面高程为+5.258m,(5.271)底面高程为+2.758m(2.771)。施工水位按+6.869考虑,则水深为3m。、地质情况自上而下依次为淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、在筑岛过程前,将淤泥层清除。2.4.2、钢板桩的选用根据河床地质和水文情况及施工要求,5#墩和6#墩均采用长12m、宽0.4m、小齿扣拉森钢板桩
14、, W=1346cm3 。施工中严格执行钢结构施工规范。2.4.3、受力计算:因5#和6#围堰尺寸类同,受力情况相差很小,故可只分析验算其中受力较大的5#墩围堰受力情况。灌注桩桩顶标高+2.758m,施工水位6.869m,筑岛顶面高程8.6m,开挖面标高+2.608m,开挖深度约6m。根据S103省道石头河桥设计施工图纸中工程地质剖面图,围堰处土的分层见表4:土层标高容重(KN/m3)内摩擦角( )抗剪强度c( Kpa)主动土压力系数Ka被动土压力系数Kp夯填土8.6m -6.6m19.112.824.20.641.57粉质粘土6.6m -2.6m17.714.929.60.591.69考虑基
15、坑外其他均布荷载:q=20KN/m2安全起见,采用力学性能较差的亚粘土的参数进行计算。 荷载计算:取1m宽板桩计算其侧面荷载。作用于板桩上土压力强度及压力分布图见图1 。 图1 土压力分布图主动土压力系数:Ka=tg2(45/2)=0.59被动土压力系数:Kp=tg2(45+/2)=1.69均布荷载换算高度:h=q/=20/17.7=1.1m钢板桩顶土压力:Pa1=hKa=17.71.10.59=11.8KN/m2水位土压力:Pa2=(h+2.5-1.8)Ka=17.7(1.1+0.7)0.59=18.797KN/m2开挖面土压力:Pa3=(h+2.5-1.8)Ka+(1.8+0.713)Ka
16、=18.797+(17.7-10)2.5130.59=30.214KN/m2开挖面水压力:Pa4=(1.8+0.713)=17.72.513=44.480KN/m2 板桩入土深度计算:根据桥涵公路施工手册,图5-44板桩计算图曲线6-6,理论板桩入土深度:T=H=0.63.213=1.928m,板桩总长度L=H+T=3.213+1.928=5.141m。选用钢板桩总长度12m,板桩实际入土T=8.787m,暂按8.5m计算。 钢板桩稳定性计算对钢板桩A点力矩平衡进行抗倾覆验算主动土压力Ea=(H+T)2Ka2c(H+T)+2c2/=0.517.711.71320.59229.611.713+2
17、29.62/17.7=282.939KN/m被动土压力Ep=T2Kp+2cT =0.517.78.521.69+229.68.5=426.447KN/m以宽度1m钢板桩为单元进行计算Ma=Ea(T+H)=282.939(8.5+3.213)=2210.481KNmMp=Ep(T+H)=426.447(8.5+3.213)=3787.9KNmK= =1.71,满足稳定性要求。 钢板桩竖向承载力验算a、内支撑自重:645KN;b、钢板桩自重:1466.2KN;c、其他施工荷载:150KN;以上合计:2261.2KN。上述竖向全部荷载靠钢板桩侧摩阻力及其桩尖反力承担,查相关规范和勘探报告资料计算如下
18、:桩侧摩阻力桩尖反力: P2=o(安全考虑,不计),合计: P=P1+P2=8190KN。安全系数为:N=8190/2261.2=3.6,承载力满足要求。步骤中钢板桩插入深度8.5m,满足要求。 钢板桩弯矩计算根据桥涵公路施工手册中图5-44板桩计算图曲线6-6,板桩弯矩:M=H3=0.463.2133=15.258KNm,板桩选择:w=M/1.5*=15.258*10/1.5*150=67.813cm3,选择WRU13-575小齿扣拉森钢板桩, w=1346cm3 ,1346/67.813=19.849,满足要求。 粘性土坡稳定性计算(基坑开挖允许开挖最大深度)。基坑开挖土靠近河岸侧无钢板桩
19、处边坡开挖采取1:1.5,土质为粉质粘土,物理性能为粘聚力c=29.6KN/m2,容重=17.7 KN/m3,内摩擦角=14.9,开挖坡角=34。根据上述土的物理性能查简明施工计算手册稳定系数法图1.33;当土的内摩擦角=14.9,坡角=34时稳定系数等于12。计算开挖临界高度Hc=s*c/=1229.6/17.7=20m Hc-边坡的临界高度(m),即边坡的稳定高度;H-边坡的稳定安全高度(m);s稳定系数,由简明施工计算手册图1-33查出;由于安全系数为1.3,所以允许最大高度为: H=s*c/k=12*29.6/1.3*17.7=15.4m 实际开挖深度不足4m15.4m,所以无钢板桩处
20、开挖基坑1:1.5的坡稳定安全。3、承台基坑开挖3.1、承台开挖承台基坑开挖按半幅开挖,深度在2.54.0m 以内,开挖基坑采用挖掘机开挖,自卸车配合运输。基底平面尺寸按基础平面尺寸四周各边增宽200cm300cm,以便在基础底面外安置模板及设置排水沟和集水坑之用。挖至设计标高时要保留不小于1020cm 的厚度,人工挖至基底高程,严禁超挖。基坑开挖前,首先要做好地面排水工作,在基坑顶缘四周向外设置排水坡,以免影响坑壁的稳定。开挖过程中和开挖以后,应注意观察坑缘地面有无裂缝、坑壁有无松散塌落现象发生,否则应及时采取措施,按支护坑壁的形式施工。施工中各工序必须安排紧凑,抓紧时间连续施工。3.2、钢
21、板桩围堰坑底涌砂验算和封底砼计算:根据公式Ks*i*Po=Ksh*Po/h1+h2Pb 取KS=2.0,h=3.213m,h1=2.513,h2=5.5m 其中:h为基坑内抽水后水头差,h1h2 为紧靠板桩水渗流的最短流程,则按公式得出0.779 因为Pb=(Gs=1)1-e/(1+e)=(2.17-1)1-1.19/(1+1.19)=0.78 所以Ksh*Po/(h1+h2)=Pb 故坑底管涌可能性不大,为了保证能够及时抽干完围堰内水进行干作业,加快施工进度,保证施工安全及质量,宜选择进行封底砼浇筑。3.3、围堰的抗浮稳定性计算因坑底不会出现管涌现象,故不用考虑围堰的抗浮稳定性。3.4、基坑
22、排水3.4.1、基坑排水方式在半幅开挖后,每半幅基坑在承台范围外设置集水井和排水沟,排水沟按1%坡度导向集水井。现场每半幅承台都安排2台50GW25-10-1.5抽水泵抽水,每台流量为25m3/h,并备用1台。3.4.2、基坑涌水量计算按土围堰一侧计算涌水量Q=1.36KH2/lg(2D/r0)D取5m;K取0.1m/d;H取3.213;r0=u(L+B)/4=1.18(12+15)/4=8涌水量=1.360.13.2132/lg(25/8)=14.47 m3/d=0.6 m3/h排水设备满足排水要求。4、 基坑及相邻环境监测4.1、控制点设置:控制点是整个监测的基准,所以在远离基坑的比较安全
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