(4) 在进行钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好,一次将桩打到要求深度,当垂直度较差时,要分两次进行施打,即先将所有的桩打入约一半深度后,再第二次打到要求的深度。
(5) 剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩;
- 15 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案
(6) 严格按设计的施工顺序布置各道围囹支撑;
(7) 钢筋绑扎前,清理地胎模表面和桩头杂物,桩头砼表面凿毛处理。
(8) 将底面钢筋的间距放样到素砼垫层上,并做好标志,按照设计图纸的要求进行钢筋的绑扎。
(9) 在素砼垫层上,模板拼装前刷脱模剂。模板就位后,用垂球检查模板垂直度,通过对拉螺杆和外侧支撑来调整模板垂直度。
(10) 钢筋加工严格按规范要求制作,受力筋的长度控制在规范允许范围内,钢筋焊接接头的截面控制在总面积的50%内。
(11) 浇注砼前仔细检查承台模板各部位尺寸、垂直度及牢固程度。承台顶面标高抄在模板上,用红漆作标志。
(12) 承台砼浇注应严格按规定的顺序进行,每层厚度控制在30cm,施工班组专人负责振捣,控制捣棒插入的深度和水平距离,确保砼振捣密实。在浇注过程中,试验及施工人员在现场检查砼的坍落度、模板的垂直度,发现问题及时解决。
(13) 试验人员对原材料按规定的频率进行检验,对钢筋焊接按规定的频率抽检。保留现场砼试块。
8、安全措施
安全措施为确保施工中的安全,在进行钢板桩围堰施工时,必须将安全工作放在首位,预防为主。
(1) 对操作人员进行安全思想教育,提高安全意识,实行持证上岗制度,不经培训或无证者,不得进行上岗操作。
(2) 设专人负责日常检查和养护工作,在施工过程中设专人指挥,避免人多时乱指挥,出现安全事故。
(3) 拔桩时要先震动1~2分钟,再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔,防止蛮干。
(4) 对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查,特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况,危及安全的要及时维修、更换。
(5) 在施工期间要每天收听天气预报,在风大、阴雨等天气严禁靠近高压线钢板桩施工。
(6) 在钢板桩围堰外围靠航道侧一定位置设置防撞装置,以防止船舶撞击围堰,造
- 16 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案 成安全事故,并设置安全反光漆,设置安全警示标语。
(7) 在施工期间在钢板桩上设置夜间危险警示灯,提醒过往船只注意安全。
(8) 在钢板桩围堰施工阶段,设专人进行交通疏导,指挥社会车辆通行。
9、文明施工与环境保护
为了切实做好文明施工和与环境保护,制定了以下措施:
(1) 同当地环保和有关部门协作,无条件接受环境保护部门的指导和监督,执行国家和地方政府的环保政策、法规。
(2) 加强施工全过程的控制与管理,避免人为破坏和污染环境事件的发生,
(3) 工地附近要勤洒水,减少粉尘污染,保证施工场地附近湿润。
(4) 各类运输车辆勤检查、勤保养,保证行驶和制动性能完好。加强对车辆抽检,不符合要求的车辆不得上路。
(5) 施工中的泥土严禁抛入河道等,防止污染河水。
- 17 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案 附件1:钢板桩围堰支撑平面布置图
- 18 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案 附件2:钢板桩围堰立面图
- 19 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案 附件3:滁河大桥主墩钢板桩围堰计算书
1 围堰设计
1.1 围堰设置
主墩左右幅分离错位布置,每个承台尺寸为11m311m,横向净距2.1m,顺桥向错位4.0m,主墩左右幅采用一个整体式钢板桩围堰进行施工。考虑到施工需要,主要体现在围堰打设方便、承台模板安装的作业空间,以及施工期间围堰内的抽水、集水井设置等因素,最后确定每个围堰的打设平面几何尺寸为27.1m318m。围堰距离承台混凝土边的最小距离为1.5m,满足施工需要。
施工时滁河预计最高水位为+6.500,钢板桩围堰顶标高设在+7.500,采用15m长钢板桩,桩底标高-7.500,有效入土深度6.59m(基坑底至钢板桩底)。钢板桩桩底入粉质粘土层,两个围堰内支撑各设置上下2道。
钢板桩插打合拢后设置第1道支撑;继续挖土至第2道支撑以下50cm,设置第2道内支撑,继续开挖至封底混凝土底标高,抽出围堰内所有的水,干法浇筑封底混凝土。破除桩头,桩基检测合格后进行承台施工;而后进行墩身及临时支撑柱施工,并搭设0#块支架。墩身及临时支撑柱完工后,拆除第2道围堰内部支撑,搭设碗扣支架至第1道支撑,然后围堰内灌水至第1道支撑下部,拆除第一道支撑,后拔出钢板桩。
钢板桩型号拉森Ⅳ型,抗弯抵抗矩W=2037cm3,容许弯应力[σ]=140MPa。
详见主墩钢板桩围堰布置图。
1.2 设计依据
(1) 滁河大桥施工图设计及地质勘探资料;
(2) 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011);
(3) 《基坑工程手册(第二版)》(刘国彬、王卫东主编)
(4) 《路桥施工计算手册》(周水兴、何兆益、邹毅松等编著)
(5) 《公路施工材料手册》
(6) 《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95)
(7) 2000年1月1日执行的《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》
(8) 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)
2、围堰计算
为确保大桥主墩钢板桩围堰的安全,在围堰设计时,对围堰的稳定性、安全性进行
- 20 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案 验算,确保施工过程安全。首先对钢板桩在选用的入土深度下进行抗渗流稳定性验算和抗隆起稳定性验算,再对围堰在各施工工况条件下进行验算。
2.1 等值梁法计算钢板桩的入土深度
2.1.1 绘制土压力分布图
施工过程分两种工况:
工况(一):第一道支撑设置完毕,抽水并开挖到第二道支撑下50cm处,准备架设第二道支撑,此时可假定钢板桩下端支撑于钢板桩图土压力强度等于零的点,上端支撑与第一道支撑,钢板桩按简支梁计算。
工况(二):即第二道支撑设置完毕,围堰内泥面标高开挖承台底标高下50cm(50cm基坑底封底混凝土),即上图示标高-0.911m处,此时可假定钢板桩下端支撑与钢板桩图土压力等于零的点,钢板桩按二跨连续梁进行计算。
计算入土深度时,取最不利状况,按照工况(二)进行计算如下:
钢板桩的控制标高见下图:
- 21 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案
钢板桩土压力分布图:
2.1.2 计算钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离y
按朗金土压力理论计算,钢板桩后主动土压力的土取自然状态下的加权平均容重γ=18.48kN/m3,粘聚力C取27.63kN/m2,内摩擦角φ取14.38°。钢板桩前被动土压力的土取淤泥质粉质粘土③1和粉质粘土③2加权平均值,比重取18.6kN/m3,内摩擦角φ取12.62°(参照《宁滁快速通道(浦合公路)南京段工程地质勘察报告》中的SZK17#孔)。为简化计算,土对钢板桩的竖向摩擦力。
??14.38???主动土压力系数Ka?tan2?45?-??tan2?45???0.602 22????
??12.62???被动土压力系数Kp?tan2?45????tan2?45???1.559 2?2???
基坑底处土压力:
eCh??hKa?2CKa?18.48?6.961?0.602?2?27.63?0.602?34.57kN/m2
- 22 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案
钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离:
y?eCh/?ps??Kp?Ka??34.57/?18.6??1.559?0.602???1.94m
2.1.3 支点计算 ??
工况(二)条件下,即架设第二道支撑后封底混凝土浇筑前,将AD段梁当作钢板桩的等值梁,按两跨连续梁计算其支点反力和最大弯距
钢板桩受力计算采用清华大学开发的结构力学计算“SMSOLVER”软件,
计算图式如下:
受力模型图:
14.9
34.57
剪力图:
4
弯矩图:
x
4
计算结果如下:
RA=25.12kN
xRB=91.64+47.47=139.11kN
RD=51.94kN
Mmax=97.72kN2m
- 23 -
中交三航局宁滁快速通道及江星桥线改线工程项目部 滁河大桥主墩钢板桩围堰施工方案
2.1.4 根据RD和墙前被动土压力相等的原理,求x值。
RD??ps??Kp?Ka??x
51.94?18.6??1.559?0.602??x
x?2.67m
入土深度:t?x?y?2.67?1.94?4.61m
桩长:L=7.91+4.61=12.52m,拟选用桩长15m的钢板桩。
2.2 验算钢板桩强度
钢板桩采用拉森Ⅳ型钢板桩:每1m宽对b边(长边)截面模量W=2037cm3;钢板桩允许抗弯应力取[σ]=140MPa;钢板桩允许抗剪应力取[τ]=95MPa。
抗弯应力σ=Mmax/W
=(97.723103)/2037310-6)
=47.97MPa<[σ]=140MPa
剪应力τ=1.5Qmax/A=1.53139.113103/0.01=20.9 MPa<[τ]=95MPa
所以,采用德国拉森Ⅳ型钢板桩强度满足要求。
2.3 支撑计算
2.3.1 第http:///
一、二道支撑处最大支点反力
工况(一)条件下,即架设第二道支撑前,第一道支撑支点反力计算:
根据朗金土压力理论计算,钢板桩后主动土压力的土取自然状态下的加权平均容重γ’=18.24kN/m3,粘聚力C’取19.44kN/m2,内摩擦角φ’取16.03°。 ??16.03???'主动土压力系数Ka?tan2?45?-??tan2?45???0.567 2?2???
??16.03???'被动土压力系数Kp?tan2?45????tan2?45???1.763 2?2???
''e;
Bh??'h'Ka?2C'Ka?18.24?3?0.567?2?19.44?0.567?1.75kN/m2
钢板桩上土压力强度等于零点离挖土面距离:
y?e'
Bh/?ps?K'
p?Ka'?1.75/?18.6??1.763?0.567???0.08m