01-钢板桩围堰方案汇报材料资料.ppt
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1、7/7/2019,纬七路东进二期工程桥梁施工(SG1标),跨外秦淮河钢板桩围堰 方案汇报,2019/7/7,一、工程概况,二、钢板桩围堰施工方案,三、施工部署,五、安全质量保证措施,六、应急预案,四、钢板桩围堰施工工艺,7/7/2019,工程概况,1,2019/7/7,4,1.工程概况,纬七路东进二期工程跨越秦淮河采用3-4跨连续梁结构,2主跨径布置均为65m,8#、9#号主墩为水中墩,位于河道中。桥梁8#、9#墩结构形式相同,每墩基础为26根直径1.8m的钻孔桩,桩长40-50m;承台为埋入式,河床底标高+5.02至+5.94m,实测最高常水位8.2m,8#墩承台底标高-3.0m,9#墩承台
2、底标高-0.5m,高度均为3.5m;承台上设花瓶式板式墩身。基础采用钢板桩围堰法施工,钢板桩均采用拉森Ivw型,钢板桩围堰为方形,内轮廓平面尺寸83.317.5m,8#墩高21m,9#墩高18m,顶标高+9.0m,设3道内支撑,其中第三道支撑为临时支撑,8#墩干封混凝土厚0.8m,8#墩干封混凝土厚0.5m,干封混凝土内视土质情况设置木桩。,2019/7/7,1.工程概况,河道内钢板桩围堰平面布置如下图:,钢板桩围堰,2019/7/7,1.工程概况,钢板桩围堰立面布置图 设计常水位: +6.5至+7.2m;实测极端高常水位:+8.2m;围堰顶设计标高: +9m;8#墩:基坑底标高-3m,基坑深
3、度12m; 9#墩:基坑底标高:-0.5m,基坑深度9.5m。,围堰顶+9m,钢板桩底-12m,围堰顶+9m,基坑底-0.5m,正交宽度43m,基坑底-3m,钢板桩底-9m,7/7/2019,钢板桩围堰施工方案,2,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,一、钢板桩围堰总体方案概述,8#墩、9#墩承台采用钢板桩围堰法施工,钢板桩插打前布置导向、定位装置,在河提上插打围堰靠近河堤侧钢板桩,与大堤形成“U”字形,内部填土形成第一级平台,吊机前行至第一级平台插打围堰靠河侧钢板桩至围堰合龙,填土筑岛至标高+9m,旋挖钻在围堰内筑岛平台上施工钻孔桩。钻孔桩施工完,小型挖机配合长臂挖机分层开挖围堰基坑内
4、土,及时抽排水,挖至设计标高以下0.5m安装围檩支撑、挖至设计基坑底标高及时浇筑干封垫层混凝土,混凝土达设计强度后拆除第三道临时支撑,然后施工承台、墩身。钢板桩围堰在承台施工完后回填土、墩身施工完后回灌水从下至上拆除围檩支撑。,围堰内填土筑岛,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,二、钢板桩围堰结构,钢板桩围堰为方形,内轮廓平面尺寸83.317.5m,8#墩高21m,9#墩高18m,顶标高+9.0m,设3道内支撑,其中第三道支撑为临时支撑,8#墩干封混凝土厚0.8m,9#墩干封混凝土厚0.5m,干封混凝土内视土质情况设置木桩。钢板桩围堰与承台、墩身平面布置如下图所示:,钢板桩围堰,承台,墩
5、身,水流方向,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,二、钢板桩围堰结构,考虑靠岸侧支护结构内外侧土侧压力相差较大,在靠岸侧设置2H588*300型钢反锚,用32mm精轧螺纹钢与第一层围檩连接,按计算的每种工况下支反力预先张拉。,内支撑,围檩,反锚,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,二、钢板桩围堰结构,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,二、钢板桩围堰结构,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,二、钢板桩围堰结构,钢板桩,钢围檩,钢支撑,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,二、钢板桩围堰结构,钢爬梯,上下围堰采用在围堰角点处设置钢爬梯,爬梯设1.2m高栏杆,四周挂设安
6、全网。如左图所示:,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,三、钢板桩,钢板桩采用拉森w型,宽度W=600mm,高度h=210mm,腹板厚度t=18mm,参数如下表所示。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,三、钢板桩,拉森w型钢板桩材质为Q295bz,力学性能参数如下表所示。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,四、钢板桩插打和拔出,钢板桩插打和拔出采用DZ120型液压振动锤,100t履带吊机吊挂振动锤作业,如下图所示。,履带吊,振动锤,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,四、钢板桩插打和拔出,钢板桩插打和拔出采用DZ120型液压振动锤, DZ120型液压振动锤性能如下表
7、所示。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,六、钢板桩围堰施工、拆除步骤,施工步骤: 在河提上插打围堰靠近河堤侧钢板桩,与大堤形成“U”字形,内部填土形成第一级平台,吊机前行至第一级平台插打围堰靠近河中心侧钢板桩至围堰合龙,填土筑岛至标高+9m,旋挖钻在围堰内筑岛平台上施工钻孔桩。 钻孔桩施工完成后,围堰内开挖至第一道内支撑以下0.5m后抽水。割除部分护筒,安装第一道内支撑。 安装完第一道内支撑,围堰内继续开挖至第二道内支撑以下0.5m并抽水。割除部分护筒,安装第二道内支撑。 安装完第二道内支撑,围堰内继续开挖至第三道内支撑以下0.5m并抽水。割除部分护筒,安装第三道内支撑。 围堰内继续
8、挖土至垫层砼以下,抽水插入木桩、干封浇筑垫层砼。砼垫层达到强度后,拆除第三道内支撑。 A8,B8,C8,D8承台底高差现场抄垫。割除剩余护筒,绑扎承台钢筋,立模板浇筑承台砼。 拆除步骤: 承台达到强度后,承台以下范围内回填土。 拆除布置图中标出的墩身范围内的第二道内支撑中的对撑,施工墩身。 待墩身达到强度,围堰内一边回灌水一边拆除内支撑和围檩,内外侧水面平齐后,拔出钢板桩。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,六、钢板桩围堰施工步骤,插打钢板桩,围堰内填土筑岛,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,六、钢板桩围堰施工步骤,旋挖钻机施工钻孔桩,长臂挖机围堰内基坑开挖,2019/7/7,
9、2.钢板桩围堰施工方案,六、钢板桩围堰施工步骤,抽水安装围檩支撑,凿桩头、清基、浇筑封底混凝土,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,六、钢板桩围堰施工步骤,施工承台,施工墩身,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,七、钢板桩围堰计算(以深度较大的8#墩为例),工况一:钢板桩插打完成后,先开挖取土2.5m安装第一层内支撑。该工况下钢板桩受到主 动土压力受力很小,不做计算。 工况二:围堰抽水开挖至+1m,准备安装第二层内支撑。 工况三:围堰抽水开挖至-2m,准备安装第三层内支撑。 工况四:围堰抽水开挖至-3.8m,浇筑砼垫层。 工况五:待混凝土垫层达到强度,拆除第三道内支撑,准备承台施工
10、。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,七、钢板桩围堰计算,工况四为最不利工况,靠水侧钢板桩应力计算: 钢板桩应力:=215100/270079.7MPa 184MPa,满足要求。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,七、钢板桩围堰计算,工况四为最不利工况,靠岸侧钢板桩应力计算: 钢板桩应力:=394500/2700146.1MPa 184MPa,满足要求。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,八、钢支撑计算,工况四为最不利工况,钢支撑应力计算: 钢支撑应力:最大组合应力142.5MPa168MPa,满足要求。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,八、钢支撑计算,工况四
11、为最不利工况,钢支撑位移计算: 钢支撑应力:最大位移Dx=201.082200/400=205.5mm,满足刚度要求。,2019/7/7,2.钢板桩围堰施工方案,八、钢支撑计算,工况四为最不利工况,考虑靠岸侧全部堆土,围堰内外侧土压力相差的最不利工况,计算最大圈梁反锚力: 中间三处反锚力800KN,边部四处反锚力300KN,此工况前进行预张拉。,7/7/2019,施工部署,3,2019/7/7,3.施工部署,一、施工节点工期计划,2019/7/7,3.施工部署,二、主要材料供应计划,2019/7/7,3.施工部署,三、主要机械设备计划,2019/7/7,3.施工部署,四、劳动力计划,7/7/2
12、019,钢板桩围堰 施工工艺,4,2019/7/7,4.钢板桩围堰施工工艺,4.1、插打准备工作 钢板桩围堰在钻孔桩施工前开始布置,利用100t履带吊进行钢板桩插打; 插打前需先从河提向墩位填土形成施工平台; 振动锤检查:振动锤是打拔钢板桩的关键设备,在打拔前一定要进行专门检查,确保线路畅通,功能正常,夹板牙齿不能有太多磨损; 涂刷黄油混合物油膏:为了减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏,在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏; 将钢板桩运至墩位处的施工平台处; 由于板桩较长,插打的第1根板桩需作加强处理。,2019/7/7,4.钢板桩围堰施工工艺,4.2、施工工艺流程,2019/7/7,4
13、.钢板桩围堰施工工艺,4.3、钢板桩插打 导向布置 钢板桩插打之前,先用导向架定位定位桩,在定位桩上,焊接内外侧定位型钢,固定间距(每侧比钢板桩厚度大1cm)以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度。第一层钢支撑的主梁是钢板桩打入时的依托,所以第一层主梁的平直与否,将影响到整个钢板桩围堰内钢支撑的施工。首先,弯曲排列的钢板桩会给第二、三层的主梁带来拼装时的困难,因为此时的对接接口是呈斜状的。必须强调的是,大范围弯曲排列的钢板桩,其相应二、三层的主梁必须基本上贴着钢板桩走,才不至于在主梁与钢板桩之间留下大的间隙,增加二次支撑的工作量,同时使钢支撑的受力复杂化。其次,大范围弯曲排列的钢板桩,将使围堰局部产生
14、位移。因此第一层主梁安装是否平直以及钢板桩打入时是否垂直、平整,是影响整个钢支撑否顺利进行的关键点。为此,第一层主梁之间焊接牢固的三角形支撑结构 插打顺序 插打按照从上游至下游的顺序,在下游靠河堤侧角点进行合龙。,2019/7/7,4.钢板桩围堰施工工艺,4.3、钢板桩插打 制作导向架,放置水中,测量调整后插打定位桩。,精确测量后在定位桩上精确焊接内外侧定位架,固定间距后插打钢板桩。,定位架,固定间距,插打钢板桩,导向架,定位桩,遵守“插桩正直,分散即纠,调整合龙”的施工要点。,2019/7/7,4.钢板桩围堰施工工艺,4.4、围堰合龙 合龙点选择: 根据施工布置,在下游靠岸侧设置一个合龙口,
15、板桩根数约为3-5根。 合龙准备: 为控制合龙口处钢板桩垂直度,在距合龙口两侧还剩10余根钢板桩时便严格控制钢板桩的倾斜度。每插打一根钢板桩就测量其轴向及法向倾斜度,并根据其倾斜度的累积增加规律及已有的施工经验预计其后几根桩的倾斜度。为保证合龙口处钢板桩的垂直度,在距合龙口还剩几根钢板桩时立即下异形钢板桩,将桩的轴向倾斜度纠正为负数,然后再插打桩至合龙处,使其轴向及法向倾斜度均控制在0.2%以内。 确定合龙钢板桩尺寸: 合龙桩的宽度确定。根据合龙口的形状确定合龙桩的尺寸,其具体方法是:测量合龙口的宽度,12h后再复测一次。目的是让合龙口各桩向自由端释放插打嵌合过程中的内力和位移,待其充分释放后
16、再测合龙口宽度。复核合龙桩尺寸。按最终实测的合龙口宽度焊接一根合龙桩试样,将试样在合龙口处试插,若试样能在两相邻桩锁口中自由上下移动,即可确定合龙钢板桩的加工尺寸。合龙钢板桩的检测。检测项目包括钢板桩的长度、宽度、弯曲度、翘曲度等。 施打合龙钢板桩: 为了使合龙钢板桩能顺利与相邻桩的锁口相互咬合,插打前应使合龙钢板桩两侧桩高度不同,高差控制在100-200mm,这样合龙钢板桩的锁口可较方便地先与高桩套好,再套低桩的锁口。插打合龙桩时,使与相邻桩套好锁口的合龙桩自由落入,并将振动锤垂直降落,使其重量全部压在合龙桩上,开启振动锤,随着桩进入土体的深度增加,阻力逐渐增大,此时控制器电流表的电流值亦增
17、大,当电流值升至较大时,将桩上提2m左右,待电流值降至较小时,再向下施打。如此反复几次,将桩打至预定高程。,2019/7/7,4.钢板桩围堰施工工艺,4.5、基坑降水 根据地勘报告,本基坑内外土层为弱透水性土质,钢板桩围堰降水施工采取以纵横向挖排水沟,根据水量大小每间隔20m-30m设置集水井,潜水泵及时抽排水的方案。,2019/7/7,4.钢板桩围堰施工工艺,4.6、基坑开挖 基坑土方开挖施工步骤程序为按照横向分段、竖向分层、层与层之间放坡设台阶的方式进行,上下、前后形成一个连续的开挖作业面。开挖施工严格按“竖向分层、由上而下、先撑后挖、分层开挖”的原则进行,开挖时应充分考虑时间、空间效应,
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