大橋基坑支護(hù)、止水方案

1、大橋承臺(tái)基坑支護(hù)及止水方案設(shè)計(jì)一、 工程概括：大橋位于黃驊市城市道路起步工程渤海3#路上，橫跨新城副中心規(guī)劃的東湖。橋跨布置為：4×25m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋+85m下承式斜靠拱橋+4×25m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。全橋共有工字型承臺(tái)（10.5m×6.25m ）12個(gè)，矩形承臺(tái)（9m×9m ）4個(gè)，矩形承臺(tái)（2.5m×5.2m）4個(gè)，矩形承臺(tái)（18.75m×5.2m ）4個(gè)，承臺(tái)基坑開(kāi)挖深度4.9-5.3m,要求基坑邊坡支護(hù)及止水周期為整個(gè)承臺(tái)施工周期，并利于橋梁上部結(jié)構(gòu)臨時(shí)支架施工時(shí)地基的穩(wěn)定性。二、 工程地質(zhì)情況及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境： 1、施

2、工區(qū)域內(nèi)巖土物理力學(xué)性質(zhì)分析表土層編號(hào)巖土名稱層底埋深固結(jié)內(nèi)摩擦角固結(jié)內(nèi)聚力c快剪內(nèi)摩擦角快剪內(nèi)聚力c滲透系數(shù)水平k滲透系數(shù)垂直k度Kpa 度Kpa Cm/sCm/s素填土1.3-2.5394.5亞粘土1.5-4.615.917.912.98.6亞砂土4-6.92312.635.73.40.0000660.000024亞粘土5.5-8.217.215.312.514.60.000000150.0000055亞粘土9-12.125.35.124.112.10.0000160.000022以上土層均具有含水量大（26.75-32.24%）、滲水量大，均超出液限含水量，基坑坑壁易坍塌的特點(diǎn)，基坑開(kāi)挖

3、深度為4.9至5.3m，基坑底位于含沙量最大、滲透系數(shù)最大的號(hào)土層亞砂土層。2、施工區(qū)域劃分：明珠大橋橋位至周圍湖水邊緣距離：東側(cè)29-41m,西側(cè)11.7m。橋位素填土頂面標(biāo)高+1.1至+2.2m，湖面水位標(biāo)高+0.6m，橋位地下水位標(biāo)高+0.6m。湖水距離橋位基坑近且水位高，給基坑開(kāi)挖降水造成巨大壓力，各墩臺(tái)承臺(tái)邊緣縱向間距16m，綜合考慮橋位土層為超液限粘土、地下、周邊水位過(guò)高、承臺(tái)基坑坑內(nèi)、坑外作業(yè)面寬度及施工作業(yè)安全、坑底排水需要寬度、開(kāi)挖二級(jí)平臺(tái)寬度、坑壁放坡、成橋后橋位臨時(shí)填土的開(kāi)挖以及有利于橋梁上部結(jié)構(gòu)臨時(shí)支架施工時(shí)地基的穩(wěn)定，再結(jié)合本工程用電、工期等實(shí)際情況，確定基坑支護(hù)及止

4、水方案如下：采用粉噴樁止水，鋼板樁擋土支護(hù)的方案。施工平面圖見(jiàn)附圖1三、基坑止水、支護(hù)設(shè)計(jì)(一)、鋼板樁支護(hù)方案概述：承臺(tái)基坑支護(hù)采用鋼板樁支護(hù)，鋼板樁長(zhǎng)度為9M，將第一支鋼板樁振動(dòng)打入土中，再吊第二支鋼板樁，卡好企口，振動(dòng)打入土中，如此重復(fù)操作，直至基坑鋼板樁支護(hù)完成。并用圍堰加強(qiáng)鋼板樁墻的整體剛度。A、鋼板樁支護(hù)受力驗(yàn)算：鋼板樁支護(hù)見(jiàn)附圖2基坑外側(cè)水平荷載計(jì)算表土層編號(hào)主動(dòng)土壓力系數(shù)Kai內(nèi)聚力Cik(Kpa)天然重度(g/cm3)土層厚度(m)水平荷載Eaik0.2284.51.961.31.396 0.6358.61.97210.812 0.2633.41.992.27.797 0.6

5、4414.61.941.50.000 0.4212.11.9620.451 基坑內(nèi)側(cè)水平抗力計(jì)算表土層編號(hào)主動(dòng)土壓力系數(shù)Kpi內(nèi)聚力Cik(Kpa)天然重度(g/cm3)土層厚度(m)水平抗力Epik0.2633.41.9918.616 0.64414.61.941.541.798 0.4212.11.96231.818 鋼板樁錨固深度驗(yàn)算：依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ12099)4.1.1的公式計(jì)算如下：基坑外側(cè)水平荷載合力：1.2×r0×ha×Eai=1.2×1.1×3.85×（10.812+7.797+0+0.451）=96

6、.86KN/m基坑內(nèi)側(cè)水平抗力合力：hp×Epi=2.25×(8.616+41.798+31.818)= 185KN/m基坑內(nèi)側(cè)水平抗力合力基坑外側(cè)水平荷載合力結(jié)論：鋼板樁錨固深度滿足基坑支護(hù)要求B、鋼板樁施工工藝及方法：a、鋼板樁施工的一般要求   鋼板樁的設(shè)置位置要符合設(shè)計(jì)要求，便于排水管廊基礎(chǔ)施工，即在基礎(chǔ)最突出的邊緣外留有支模、拆模的余地。   基坑護(hù)壁鋼板樁的平面布置形狀應(yīng)盡量平直整齊，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，以便標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁的利用和支撐設(shè)置。各周邊尺寸盡量符合板樁模數(shù)。   整個(gè)基礎(chǔ)施工期間，在挖土、吊運(yùn)、扎鋼

7、筋、澆筑混凝土等施工作業(yè)中，嚴(yán)禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不應(yīng)在支撐上擱置重物。  b、鋼板樁施工的順序   根據(jù)施工圖及高程放設(shè)沉樁定位線根據(jù)定位線控設(shè)沉樁導(dǎo)向槽整修平整施工機(jī)械行走道路沉設(shè)圍護(hù)樁將圍護(hù)樁送至指定標(biāo)高挖土砼施工填土拔除鋼板樁。   c、鋼板樁的檢驗(yàn)、吊裝、堆放   鋼板樁的檢驗(yàn)   鋼板樁運(yùn)到工地后，需進(jìn)行整理。清除鎖口內(nèi)雜物(如電焊瘤渣、廢填充物等)，對(duì)缺陷部位加以整修。   鎖口檢查的方法：用一塊長(zhǎng)約2米的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)

8、準(zhǔn)，將所有同型號(hào)的鋼板樁做鎖口通過(guò)檢查。檢查采用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過(guò)檢查。對(duì)于檢查出的鎖口扭曲及“死彎”進(jìn)行校正。   為確保每片鋼板樁的兩側(cè)鎖口平行。同時(shí)，盡可能使鋼板樁的寬度都在同一寬度規(guī)格內(nèi)。需要進(jìn)行寬度檢查，方法是：對(duì)于每片鋼板樁分為上中下三部分用鋼尺測(cè)量其寬度，使每片樁的寬度在同一尺寸內(nèi)，每片相鄰數(shù)差值以小于1 為宜。對(duì)于肉眼看到的局部變形可進(jìn)行加密測(cè)量。對(duì)于超出偏差的鋼板樁應(yīng)盡量不用。   鋼板樁的其它檢查，對(duì)于樁身殘缺、殘跡、不整潔、銹皮、卷曲等都要做全面檢查，并采取相應(yīng)措施，以確保正常使用。 

9、60;鎖口潤(rùn)滑及防滲措施，對(duì)于檢查合格的鋼板樁，為保證鋼板樁在施工過(guò)程中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用時(shí)防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油，其體積配合比為黃油：干膨潤(rùn)土：干鋸沫5：5：3。   鋼板樁吊運(yùn)   裝卸鋼板樁宜采用兩點(diǎn)吊。吊運(yùn)時(shí)，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過(guò)多，并應(yīng)注意保護(hù)鎖口免受損傷。吊運(yùn)方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運(yùn)常用專用的吊具。   鋼板樁堆放   鋼板樁堆放的地點(diǎn)，要選擇在不會(huì)因壓重而發(fā)生較大沉陷變形的平坦而堅(jiān)固的場(chǎng)地上，并便于運(yùn)往打樁施工現(xiàn)場(chǎng)。堆放時(shí)應(yīng)注

10、意：   堆放的順序、位置、方向和平面布置等應(yīng)考慮到以后的施工方便；   鋼板樁要按型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度分別堆放，并在堆放處設(shè)置標(biāo)牌說(shuō)明；   鋼板樁應(yīng)分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過(guò)5根，各層間要墊枕木，墊木間距一般為3-4米，且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過(guò)2米。   d、導(dǎo)向架的安裝   在鋼板樁施工中，為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直，控制樁的打入精度，防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力，一般都需要設(shè)置一定剛度的、堅(jiān)固的導(dǎo)向架，亦稱“施工圍檁”。導(dǎo)向架采用單層雙面形式

11、，通常由導(dǎo)梁和圍檁樁等組成，圍檁樁的間距一般為2535m，雙面圍檁之間的間距不宜過(guò)大，一般略比板樁墻厚度大815mm。   安裝導(dǎo)向架時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：   采用經(jīng)緯儀和水平儀控制和調(diào)整導(dǎo)梁的位置。   導(dǎo)梁的高度要適宜，要有利于控制鋼板樁的施工高度和提高施工工效。   導(dǎo)梁不能隨著鋼板樁的打設(shè)而產(chǎn)生下沉和變形。   導(dǎo)梁的位置應(yīng)盡量垂直，并不能與鋼板樁碰撞。   e、鋼板樁打設(shè)   鋼板樁施工要正確選擇打樁方法、打樁機(jī)械和流水段劃分，以便使打設(shè)后的板樁墻

12、有足夠的剛度和良好的防水作用，且板樁墻面平直，以滿足基礎(chǔ)施工的要求，對(duì)封閉式板樁墻還要求封閉合攏。   根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，采用單獨(dú)打入法。   此法是從一角開(kāi)始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。因此，樁機(jī)行走路線短，施工簡(jiǎn)便，打設(shè)速度快。但是，由于單塊打入，易向一邊傾斜，累計(jì)誤差不易糾正，墻面平直度難以控制。   先由測(cè)量人員定出鋼板樁圍堰的軸線，可每隔一定距離設(shè)置導(dǎo)向樁，導(dǎo)向樁直接使用鋼板樁，然后掛繩線作為導(dǎo)線，打樁時(shí)利用導(dǎo)線控制鋼板樁的軸線，在軸向法向要求高的情況下，采用導(dǎo)向架。   準(zhǔn)備樁帽及送樁：

13、打樁機(jī)吊起鋼板樁，人工扶正就位。   單樁逐根連續(xù)施打，注意樁頂高程不宜相差太大。   在插打過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過(guò)2%，當(dāng)偏斜過(guò)大不能用拉齊方法調(diào)正時(shí)，拔起重打。   f、挖土  土方開(kāi)挖應(yīng)分層分區(qū)連續(xù)施工，并對(duì)稱開(kāi)挖。   土方開(kāi)挖前在基坑外做止水帷幕，保持基坑內(nèi)無(wú)水，便于挖土，機(jī)械進(jìn)出口通道及四周采用換填并鋪墊鋼板以擴(kuò)散壓力，減小側(cè)壓力。   坑內(nèi)設(shè)排水措施。   開(kāi)挖過(guò)程中注意支護(hù)體系的變形觀察。   基坑內(nèi)作業(yè)時(shí)，有專職安全員負(fù)責(zé)。

14、   g、鋼板樁的拔除   基坑回填后，要拔除鋼板樁，以便重復(fù)使用。拔除鋼板樁前，應(yīng)仔細(xì)研究拔樁方法順序和拔樁時(shí)間，否則，由于拔樁的振動(dòng)影響，以及拔樁帶土過(guò)多會(huì)引起地面沉降和位移，會(huì)給己施工的地下結(jié)構(gòu)帶來(lái)危害。設(shè)法減少拔樁帶土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。   先用打拔樁機(jī)夾住鋼板樁頭部振動(dòng)1min2min，使鋼板樁周圍的土松動(dòng)，產(chǎn)生“液化”，減少土對(duì)樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時(shí)注意樁機(jī)的負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來(lái)時(shí)，應(yīng)停止拔樁，可先行往下施打少許，再往上撥，如此反復(fù)可將樁拔出來(lái)。  拔樁時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

15、：   拔樁起點(diǎn)和順序：對(duì)封閉式鋼板樁墻，拔樁起點(diǎn)應(yīng)離開(kāi)角樁5根以上。可根據(jù)沉樁時(shí)的情況確定拔樁起點(diǎn)，必要時(shí)也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時(shí)相反。   振打與振拔：拔樁時(shí)，可先用振動(dòng)錘將板樁鎖口振活以減小土的粘附，然后邊振邊拔。對(duì)較難拔除的板樁可先用柴油錘將樁振下100300mm，再與振動(dòng)錘交替振打、振拔。   對(duì)引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動(dòng)的方法，每次振動(dòng)15min，振動(dòng)錘連續(xù)不超過(guò)1.5h。(二)、粉噴樁止水帷幕方案概述：承臺(tái)基坑止水采用粉噴樁止水帷幕，粉噴樁采用粉噴樁機(jī)成孔，成孔直徑70cm,粉噴樁深度13m,平面

16、布置為雙排梅花形交錯(cuò)布置，運(yùn)用粉噴樁機(jī)借助壓縮空氣將粉體輸送至樁頭，并以霧狀噴入地基土中，借鉆頭的葉片旋轉(zhuǎn)，加以攪拌，使其充分混合，形成水泥土樁體，雙排交錯(cuò)布置形成止水墻。A、 粉噴樁受力驗(yàn)算：粉噴樁平面設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖3.粉噴樁僅起基坑止水作用，不作坑壁支護(hù)受力驗(yàn)算。B、粉噴樁止水施工工藝及方法：工藝流程放線定位-鉆機(jī)定位-空壓機(jī)好送氣-鉆進(jìn)-噴灰攪拌-提升、送灰機(jī)送灰-停灰停氣-下個(gè)循環(huán)技術(shù)指標(biāo)粉噴樁長(zhǎng)13米，直徑0.7米，雙排交錯(cuò)布置，交錯(cuò)重疊0.2m,間距1.2米。水泥采用425#，含灰量25%。四、基坑施工1. 測(cè)量放線及測(cè)量樁點(diǎn)的保護(hù)(1) 在基坑開(kāi)挖之前，根據(jù)施工圖紙、承臺(tái)軸線位置放出

17、土方開(kāi)挖放坡邊線。(2)土方的機(jī)械施工易碰壓測(cè)量樁，因此，在基坑開(kāi)挖前，基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)所有軸線樁和水準(zhǔn)點(diǎn)都引出施工活動(dòng)區(qū)域以外，并設(shè)置涂紅白漆的鋼筋支架予以保護(hù)。2、基坑土方開(kāi)挖范圍土方開(kāi)挖坡率為1:0.75，二級(jí)放坡平臺(tái)寬度1.5m，基坑底尺寸較承臺(tái)尺寸每側(cè)放寬2m用于施工工作面及基底排水，機(jī)械開(kāi)挖預(yù)留150-300mm人工清底。3、土方堆置挖出的土方用自卸車轉(zhuǎn)運(yùn)，堆放在橋位南側(cè)臨時(shí)填土區(qū)，留置回填土。基礎(chǔ)土方開(kāi)挖時(shí)，測(cè)量員進(jìn)行跟蹤測(cè)量，隨挖隨測(cè)，以免超挖。4、基坑開(kāi)挖土方允許偏差：（1）底面標(biāo)高0-50mm（2）底面長(zhǎng)寬不應(yīng)偏?。?）邊坡坡度不應(yīng)偏陡五、基坑開(kāi)挖安全技術(shù)方案設(shè)計(jì)及安全保證措

18、施（一）、基坑開(kāi)挖安全技術(shù)方案設(shè)計(jì)1、根據(jù)橋位地質(zhì)水文情況，承臺(tái)基坑開(kāi)挖采用二級(jí)放坡開(kāi)挖，第一級(jí)邊坡坡率1:0.75，開(kāi)挖深度1.5m;平臺(tái)寬度1.0m; 第二級(jí)邊坡坡率1:0.75，開(kāi)挖深度3.5m.2、基坑開(kāi)挖止水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：基坑止水采用雙排粉噴樁止水帷幕，粉噴樁止水需在基坑開(kāi)挖前完成施工。3、基坑開(kāi)挖支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：基坑支護(hù)采用鋼板樁加圍檁支護(hù)，鋼板樁嵌固深度經(jīng)驗(yàn)算（見(jiàn)本方案第三節(jié)）滿足施工要求，支護(hù)結(jié)構(gòu)必須在開(kāi)挖前完成施工?？觾?nèi)坡壁支撐采用鋼管架結(jié)合3cm厚木板支撐，坑壁支撐在開(kāi)挖完成后及時(shí)支護(hù)。支護(hù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖4。4、機(jī)械選型：采用兩臺(tái)220型挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖、裝土作業(yè)，自卸車轉(zhuǎn)運(yùn)土方，基坑

19、內(nèi)排水采用2臺(tái)200GWP型污水泵抽水。5、開(kāi)挖順序及開(kāi)挖深度見(jiàn)附圖5。6、承臺(tái)開(kāi)挖進(jìn)出道路、土方堆置平面布置圖見(jiàn)附圖6.7、臨邊防護(hù)設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖7.8、承臺(tái)基坑支護(hù)變形監(jiān)測(cè)A、監(jiān)測(cè)鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂、位移：在鋼板樁轉(zhuǎn)折點(diǎn)、跨中、分別設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，每班組作業(yè)開(kāi)始時(shí)間為觀測(cè)周期，觀測(cè)人員嚴(yán)格按記錄表格式做好觀測(cè)記錄，并將觀測(cè)信息及時(shí)反饋給技術(shù)負(fù)責(zé)人及工地負(fù)責(zé)人。B、監(jiān)測(cè)基坑外地面沉降及隆起：在粉噴樁四周設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)周期、觀測(cè)信息記錄和反饋同上一條。C、監(jiān)測(cè)坑壁坡面滲漏、開(kāi)裂及支撐穩(wěn)定：觀測(cè)周期為班前觀測(cè)和不定時(shí)觀測(cè)，觀測(cè)信息記錄和反饋同上一條。（二）、基坑開(kāi)挖安全保證措施1. 項(xiàng)目部安全組抓施

20、工現(xiàn)場(chǎng)安全文明生產(chǎn)，設(shè)安全員兩名堅(jiān)持“預(yù)防為主”的方針，思想重視，加強(qiáng)管理；2. 施工人員必須學(xué)習(xí)“安全技術(shù)操作規(guī)程”，并遵照?qǐng)?zhí)行；3. 施工人員必須堅(jiān)守崗位，各負(fù)其責(zé)，發(fā)現(xiàn)事故隱患及時(shí)采取措施解除；4. 機(jī)架移位時(shí)，指揮人員要觀察機(jī)墊受力情況和平穩(wěn)，謹(jǐn)防機(jī)架傾倒；5. 夜間施工必須有足夠的照明裝置；6. 各種電器設(shè)備、配電箱，不是專職人員不許亂動(dòng)。7. 施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)整潔有序，各類材料應(yīng)分類碼放整齊。各班組每天收工前應(yīng)做到活完料凈腳下清。8.水泥沙等易飛揚(yáng)的細(xì)顆粒散體材料，應(yīng)安排在倉(cāng)內(nèi)存放，若露天存放時(shí)應(yīng)采取遮蓋措施。9.派專人對(duì)邊坡開(kāi)挖進(jìn)行看護(hù)，禁止車輛在開(kāi)挖邊坡上方停車，發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止施工并采取相應(yīng)的措施。10.粉體管路應(yīng)暢通，防止塞管、堵泵，造成爆管。11、 輸送管體外端部的連接應(yīng)牢靠。12、 吸水泵嚴(yán)禁無(wú)水空轉(zhuǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行前必須先注滿清水；13、 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要設(shè)專人看護(hù)；14、 系統(tǒng)水泵、水箱固定牢固，不得移位；15、 現(xiàn)場(chǎng)用的電閘箱應(yīng)一機(jī)一閘一保護(hù)，用規(guī)定的保險(xiǎn)絲接保險(xiǎn)，嚴(yán)禁用鋁線、銅線代替，一旦發(fā)現(xiàn)嚴(yán)肅處理。16、 臨時(shí)用電必須符合規(guī)范要求。采用三相五線制，電源線架空敷設(shè)。所有用電設(shè)備均實(shí)行一機(jī)一箱一閘一保護(hù)。對(duì)電器在設(shè)備，重復(fù)接地和漏電保護(hù)器應(yīng)定時(shí)檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，嚴(yán)禁帶病運(yùn)行。1