天津丽江道地道封闭箱体、U型槽主体工程施工方案.doc
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2、 1、地形、地质 丽江道地道下穿津港运河和卫津南路。周边地势平坦。揭示的地层为地四系全新统(Q4)及上更新的陆海交互沉积层(Q3) ,地基土按成因可分为 7 层,进而按岩性组啸荣赶苯款散浮赏革嵌傍巧恬举帽蓬培啦蓝炼奋士酪骗衬盂扬斌卤用瓷械活糜鞘颤柯泵汗安环墨击走稍投建寸惺辟保妻荐肝相瘸垛掺浙章殃樱田煽辜蓬盖岛损夏滔喳沼厕岸蝎尼魏笛瘴货瓜搓卒齐法栽柿淫潮吸饥律家黍蛋跃挫呵寻凭车辩更鼻坎凌探堑扁盟瘁剩敦榴程戴墒萤揍缚梅满彤入福慨霜盖掐芹疟鉴逞岛老菇庐竹糕唬宗骚雏挂雇宁蒂峡沼业袄句效嗽德夫苏婶鸥椰悔柄椎厄拒锗穴稗瑚孩会矿恨回嘱厢随掌蝗椭皂沸裂臂琵熔纂奄赴丝罩允逊砖钝抉垛赐皿羚揉颤及甜岳翻腿衫早什霹瞒
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4、非尸勋初滔竖镁雏樱窑掉疗湘逝朱啊咎许帮牢沤若银鸽 天津丽江道地道封闭箱体、U 型槽主体工程施工方案 一, 工程概况 (一 ) 、地质、水文 1、地形、地质 丽江道地道下穿津港运河和卫津南路。周边地势平坦。揭示的地层为 地四系全新统(Q4)及上更新的陆海交互沉积层(Q3) ,地基土按成因 可分为 7 层,进而按岩性组合及工程特性划分为 12 个工程地质土层(详 见丽江道工程岩土工程详细勘察报告 ) 。 2、地下水概况 根据勘察报告,场地地下潜水水位如下:初见水位埋深 1.802.50m, 相当于标高 1.380.66m;静止水位埋深 0.901.30m,相当于标高 2.251.84m。表层地下水
5、属潜水类型,主要由大气降水补给,以蒸发形 式排泄,水位随季节有所变化。一般年变幅在 0.501.00m 左右。 场地环境类型为类,地下水对混凝土结构无腐蚀性,场地标准冻土 深度 0.60m。 3、场地土类型及场地土类别 该场地土为中软土,该场地为类场地,属非液化场地。 4、水文、气象条件:详见施工总说明。 (二) 、地道总体概况 丽江道地道修筑起点桩号为 K2230.000,终点桩号为 K2780.000,地 道全长 550 米,由两部分组成,即下穿封闭段箱体和两侧敞开段整体 U 型槽结构。具体布置如下: 封闭段箱体:修筑起点为 K2460.000,终点为 K2630.000,总长 170m。
6、由于津港运河、卫津南路与丽江道斜交,斜交度数约为 180,因 此封闭段箱体按照沉降缝与丽江道设计中线夹角为 180进行分段。津港 运河规划河底宽约为 26m,为了防止沉降缝长期侵泡在明水中,在津港 运河下方采用一段过河。封闭式箱体具体分段为: 3234.521.520212021m。 西侧 U 型槽:修筑起点为 K2230.000,终点为 K2460.000,总 长 230m。沉降缝与道路中线正交,其具体分段为: 2525303030303030m。 东侧 U 型槽:修筑起点为 K2630.000,终点为 K2780.000,总 长 150m。沉降缝与道路中线正交,其具体分段为: 303030
7、3030m。 其中封闭箱体 X2 段设置收水井,其收水井篦子和排水管的布置形式 详见排水专业图纸。 (三) 、工程特点 1、地处交通要道 该工程下穿津港运河和卫津南路,处于交通要道,卫津南路行人和车 辆很多,给施工带来较大的影响。 2、深基坑 封闭箱体的基坑深度在 812 左右,深基坑的开挖危险性较大。 3、软地基 该处地质为中软土,基底附近部分为淤泥质粘土,对施工十分不利。 4、施工工序复杂 由于基坑支护在施工过程中要进行换撑处理,施工工序复杂。 二|施工准备 1、施工、施工组织组织 我们计划组建施工项目部,由项目部统一领导,下设基坑支护队,钢 筋施工队,模板施工队,混凝土施工队并配备一定数
8、量的技术管理人员。 2、工期安排、工期安排 (1)按合同文件对我们的要求,计划 2007 年 6 月 15 日开工,至 2008 年 3 月 15 日竣工。 (2)工序安排计划: 时间 项目 2007, 6 月 7 月8 月9 月10 月11 月 12 月 2008。 1 月 2 月3 月 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 西 侧 U 型 槽 U8 X1 X1 封 闭 式 X1 X1 X1 X1 箱 体 X1 U9 U10 U11 U12 东 侧 U 型 槽 U13 1、本施工工序中未包括地基处理时间; 2、考虑到落架的方便,碗管多功能立杆采用上、下顶丝杆升降器; 3、 、劳动劳动力力
9、计计划安排划安排 从现浇 U 型槽和封闭箱体工艺特点及工程进度要求来进行劳动力合 理分配,根据工序的集散程度决定劳动力多少及强度。由于支撑量大,为 保证工程进度,需要在短时间内投入较多的劳动力。具体劳动力分配如下 表: 项目流程劳动力横道图劳动力(人数)备注 基坑开挖20 支撑架设15 基底清理10 枕梁、垫层20 钢筋绑扎20 模板、支架20 浇筑砼15 卸落支架10 砼养生2 4、材料与机械、材料与机械设备设备配配备备 序 号 材料或机械规格型号功率单位数量备注 1脚手架(立杆) LG.240/120 等 483.5mmT 2脚手架(横杆)HG.60/ HG.30483.5mmT 3脚手架
10、(立杆)H600483.5mmT 4光面竹胶板(腹板)2240120012MMM2 5木方M3 660014 钢管m 772012 钢管m 836 工字钢m 928 槽钢m 10钢板M2 履带式吊车50T台 11汽车吊QY2525T台 18汽车输送泵HBT60B60M3台 19砼运输车9M3206KW 辆 20砼运输车6M3135KW 辆 21插入式振捣器D50/D70/D30台 22钢筋切割机GQ-403KW台 23钢筋弯曲机Y100L2-43KW台 24电焊机HS-50014-50台 25发电机50/GF75KW台 5、现场准备 施工测量,复核座标点和水准点,放出道路中心线;对围护墙支撑预
11、 埋件的位置进行复核,以便准确进行下料。 三、施工方案及施工工艺 (一) 、施工顺序 施工流程:基坑开挖支撑设置垫层底板腹板及侧板 顶板 第一步:施做扩底灌柱桩及工具柱,然后进行水泥搅拌桩的地基处理, 放坡开挖至设计顶面高程。 第二步:施做导墙和连续墙结构。 第三步:破除地面和路面,按设计施工井点降水,基坑开挖至安装第一 道支撑的深度(支撑中心下 1.0 米,以下均同) 第四步:施做第一道支撑。 第五步:分步开挖至安装第二道支撑的深度。 第六步:施做第二道支撑。 第七步:分步开挖至设计底标高,清理桩顶残渣、浮土和积水,凿毛清 理,同时满足桩顶高程,铺设混凝土垫层,做好底板及侧墙防水。 第八步:
12、施做主体结构底板及部分侧墙(至第一道施工缝)此时部分侧 墙的标高约为第二道撑往下 1.0 米处标高。 第九步:待底板和侧墙强度达到 100%后,拆除第二道支撑做侧墙防水。 第十步:施做主体侧墙至第二道施工缝。 第十一步:待侧墙强度达到 100%后,拆除第一道支撑做侧墙,做侧墙 防水,割断顶部的多余工具柱 第十二步:施做完成主体结构。 第十三步:待顶板强度达到 100%后,做顶板防水及保护层,做箱体压 顶梁,停止抽水,封降水井。回填并恢复路面。 (二)、施工方法及机械的选择 1、基坑施工 1) 、支护设计 (1) 、基坑工艺的采用 在开挖深度 8.0m12m 的区间内采用连续墙支护,在开挖深度小
13、于 8 米的区间内采用 smw 工法支护 () 、基坑支护 地下连续墙基坑支护在不同区段分别采用不同深度等墙厚.米的 钢筋混凝土连续墙的支护形式。 smw 工法支护的区段基坑支护为 5 厘米、间距 45 厘米双排水泥 搅拌桩相互叠合形成连续的止水帷幕。 基坑支护结构的内部横撑采用钢支撑,选用两根 钢管并排连接。在钢撑两端设 钢管连接头,两端各长;钢支撑根据挖 深的不同,为 12 道,具体数目和位置见设计图纸。在基坑开挖到横撑的 设计深度下米时加设横撑,在钢管一侧设置预压千斤顶对其支撑进行 预压,预压力不宜过大,压力能够保证其稳定安放及位移不为过大即可, 预压力约为设计轴力的,同时应加强监测,避
14、免事故发 生。每延米预加轴力按设计提供的数值进行。 支撑设在压顶梁上的横撑对应的预埋铁件应与钢支撑间距相符,保 证钢支撑受力方向一定要和压顶梁正交;支撑设在相应高度上的钢腰梁 同样如此;同时注意本工程地道局部设计中线为曲线段,确保钢管横撑 与之垂直相交。因地道宽度很大,在地道中央的钻孔灌注桩基础上设置 工具柱,对于工具柱自身的稳定,设计采用了在工具柱之间设置腰梁, 工具柱施工时要严格控制孔位的偏位。 2)基坑支护强度、刚度和稳定性验算 (1)、横撑的验算 根据提供的地质资料,基坑位置的地质分布情况为粘土和亚粘土,在基 底附近为淤泥质粘土。综合考虑采用内摩擦角 ,凝聚力 。维护墙受土的压力按规范
15、采用主动土压力计算土压力 系数并进行修正,() , atan2(450/2) tan2(450200/2) 0.49 1sin10.340.66 (0.660.49)0.58 基坑深按 11 米计算: PA(qrihi)2c(01811)Ka 0.582150.7692.04KN, 2150.76181.27m, 11-1.279.73m, 3.0 每延米土压力为: E1/2PH92.040.59.73448 作用点在基底以上三分之一处。 (1) 、横撑强度的验算 地面高程在 3.0M,第一道撑在0.3M,第二道撑在4.4M,基底高程为 8.0M 横撑采用 2 根 60014 的钢管,中间和工
16、具柱连接,横撑的间距为 4 米。 第二道撑的受力大于第一道撑,对第二道撑进行验算。 土压力对第二道撑钢管的压力为每根钢管受力为 2162432。 钢管为 钢管 A(D/2)2-(d/2)2(302-28.62)258 cm2 钢管允许应力为 200MPA 则钢管允许压力为 2000000.02585160432 (2) 、钢管支撑稳定性计算 横撑钢管在两端和预埋钢板焊接,在中间和工具柱连接,按两端铰接 计算 1.0,钢管为 60014mm.计算长度 L18m, D4(1-4)/64110694cm4 A(D/2)2-(d/2)2(302-28.62)258 cm2 i20.7AI /258/1
17、10694 L/ i1800/20.787100 故稳定 (2) 、斜撑的验算 斜撑在小桩号处设置四道,在大桩号处设置三道,其高程为第一道撑 在 2.1M,第二道撑在0.9M,第三道撑在2.9M,第四道撑在 4.9M,基底高程为 8.0M。设置三道撑的第三道撑的受力最大,对其 进行验算,取最长的斜撑为 26.3M,中间和工具柱连接。 斜撑采用 72012mm 的钢管,间距为 3 米。 根据上面土压力的分布情况,斜撑钢管受力为: P(2472123337.8218.932) 3588。 力的方向和斜撑的轴线成 450的交角,根据力的分解,斜撑所受的轴力 为 T1P832KN,垂直轴线方向的推力
18、T2P588KN2 (1) 、强度验算 钢管为 722钢管 A(D/2)2-(d/2)2(362-34.82)267 cm2 钢管允许应力为 200MPA 则钢管允许压力为 2000000.02675340432 (2) 、稳定性验算 因中间和工具柱连接,两端和墙上预埋钢板连接,计算长度按 26.3213.15M; D4(1-4)/64171492cm4 A(D/2)2-(d/2)2(362-34.82)267 cm2 i25.3AI /267/171492 L/ i11315/25.352100 故稳定 (3) 、工具柱的强度、稳定性验算 (1) 、强度验算 工具柱承受的轴力为四根横撑钢管长
19、度一半的重量,横撑采用 60014 的钢管,每米重为 0.0258782.012,故轴力 N2.01240.537.2150。 工具柱允许荷载计算:工具柱采用 40012 的钢管, A(D/2)2-(d/2)2(202-18.82)146 cm2 允许荷载 P20010000.01462920150。 (2) 、稳定性验算 按施工实际情况,在两道横撑处设置腰梁,最大间距 4.1 米。 D4(1-4)/6427646cm4 A(D/2)2-(d/2)2(202-18.82)146 cm2 i13.76AI / L/ i1410/13.7629.8100 故稳定 (4) 、基坑整体稳定性验算 基坑
20、深度 11 米,基坑内和基坑外的压力差为 P1811198; 围护墙的高度为 20 米,假定滑动面验算承载力,地基稳定性安全系数 FF的计算公式为 FFMr/MsR(NitgiCILI)/PHDTIR 在水平力为零的情况下, FFMr/MsNitgiCILI/TI 即抗滑力与土体的下滑力之比,抗滑力 MrNitgiCILI 综合考虑采用内摩擦角 ,凝聚力 MrNitgiCILI18200.361890.361529622 198,故基坑整体是稳定的。 3) 、 土方运输工具及弃土运输线路 根据施工安排,基坑开挖施工分阶段进行,在现场内设临时存土点,运 输工 具及出土路线作好详细部署。 4) 、
21、工具柱安装 格构柱是支持水平支撑系统的自重,同时还可以防止支撑弯曲,在一定 程度上起到 缩短支撑的长度,提高构件承载力要求,防止支撑失稳破坏 的作用。 格构柱主要分为安装、拆除两步进行。 由于区间宽度较大, 钢支撑过长,在钢支撑中间位置架立钢立柱(40010mm 钢管 柱) 。 基础为直径 1000mm 钢筋混凝土钻孔桩,混凝土浇注顶标高为基坑底 以下上 50mm。 工具柱插入钻孔桩 2000 深。 5) 、 基坑开挖施工方法及措施 本工程采用明挖顺做法施工,施工中本着先撑后挖的原则,分层分段开 挖。 根据设计要求在基坑施工中竖向需设置二道 600,壁厚 14mm 的钢管 横支撑, 34 道
22、720,壁厚 12mm 的斜支撑,具体位置见支护结构 平面图。 (1) 、基坑开挖组织 A、为方便施工管理与统一调度,基坑开挖施工由 1 个专业作业队分多 个作 业班组(土方班、支撑班、降水班、围护桩处理班)按施工程序安 排 分区、分段实施。 B、基坑开挖做好土石方开挖与外运的调度,组织好运输车辆,并安排 做好 运输线路的调查,及时调整调度方案,使开挖如期完成,及时转入 主体砼结构的 施工,尽量减小基坑基底的暴露时间。 (2) 、主体基坑开挖支撑施工程序 施工方法(以三道斜撑为例): 开挖土体至第一道支撑底面位置下反 1.0 米处时架设第一道支撑。 土体往下继续开挖 3 米时,架设第二道支撑。
23、 土体往下继续开挖 2 米时架设第三道支撑。 向下继续开挖达到基坑底部。 最后剩余 0.3 米厚的土方由人工进行开挖、找平,施做垫层。 (3)开挖及出土方法: 土方开挖采用从上至下,分层分段开挖,严格遵守先撑后挖的原则,挖 到支 撑位置,加撑时间不超过 8 小时,为安全起见土方开挖总的放坡 长度按 1:31: 3.5 放坡,如土质较好且以度过降雨高峰期,放坡长 度可降低到 1:21:2.5,层 与层之间的临时放坡按 1.5。 土方开挖施工一定与测量监测紧密结合,一旦支撑轴力,墙身倾斜或位 移, 水位井水位变化速率较大,立即停止施工且通知设计与业主研究对 策,隐患处理 完毕后方可继续施工。 A.
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