深基坑井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工工法

1、深基坑井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工工法1前言由 XX集團(tuán) XX工程有限公司施工的XX至 XX客運(yùn)專(zhuān)線控制性工程XX特大橋，其主橋?yàn)椋?76+3× 120+76） m連續(xù)梁，跨越 XX主槽；其中 96#主墩位于 XX 北岸灘地，基礎(chǔ)承臺(tái)設(shè)計(jì)埋深達(dá)13m，埋深范圍內(nèi)的土質(zhì)為軟弱、透水性較好的粉土、粉砂層，下伏淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，地下水位較高，在地面以下 3-5m；同時(shí)由于主墩基礎(chǔ)較大，尺寸達(dá)到16.2m× 22.35m，而施工征地范圍有限，再加超軟富水地質(zhì)，不能采用放坡開(kāi)挖方案；針對(duì)如何更好更快的對(duì)于XX一帶軟弱富水不良地質(zhì)下深基坑的開(kāi)挖施工，我們經(jīng)過(guò)深入研究，多次召開(kāi)組織有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)

2、行方案研討，最后根據(jù)工程地質(zhì)、水文、征地拆遷等情況，從單純鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土沉井、雙壁鋼圍堰、井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰等方案中確定采用井點(diǎn)降水結(jié)合 18m 鋼板樁圍堰施工方案，即在鋼板樁圍堰外圍設(shè)置一圈井點(diǎn)降水，利用抽水泵持續(xù)抽水來(lái)降低鋼板樁圍堰外部水位，提高土層物理性能，增大內(nèi)摩擦角，降低鋼板樁圍堰外部主動(dòng)土壓力，增加鋼板樁的穩(wěn)定性與安全性；圍堰內(nèi)部采用高壓水槍射土，淤泥泵吸泥，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部干、明作業(yè)環(huán)境，大大改善工人施工環(huán)境，提高施工效率；通過(guò)采用井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工方案與施工工藝后，施工進(jìn)度大大提高，工程質(zhì)量與安全明顯可控。本工法就是在XX特大橋施工實(shí)踐中摸索并不斷改進(jìn)、完善的過(guò)程中

3、總結(jié)而成的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2特點(diǎn)施工方便。 制井材料及抽水設(shè)備豐富，降水井點(diǎn)制作簡(jiǎn)易方便；鋼板樁材料多、 型號(hào)單一、運(yùn)輸方便，鋼板樁圍堰施工技術(shù)成熟，施工速度快；安全性高。通過(guò)在鋼板樁圍堰外圍布置降水井點(diǎn)，降低鋼板樁圍堰外部主動(dòng)土壓力，增加鋼板樁的穩(wěn)定性與安全性；工作效率高。圍堰內(nèi)部作業(yè)實(shí)現(xiàn)干、明作業(yè)，大大改善工人工作環(huán)境，提高施工效率及可控性；基坑內(nèi)泥砂通過(guò)泵吸至灘地，減少了開(kāi)挖、運(yùn)輸、棄土的成本，改善了基坑周邊環(huán)境。經(jīng)濟(jì)效益顯著。減少鋼板樁圍堰的長(zhǎng)度，同時(shí)減少鋼板樁圍堰內(nèi)部支撐的強(qiáng)度與剛度；圍堰實(shí)現(xiàn)干封底，相對(duì)于水下封底施工大大減少封底厚度；3 適用范圍適用于超軟富水粉砂、粉土

4、地質(zhì)，尤其是XX 一帶超深超厚富水的粉砂、粉土地質(zhì)的開(kāi)挖深度達(dá) 8-16m 的、受征地拆遷影響但井點(diǎn)降水對(duì)周邊環(huán)境或建筑基本無(wú)影響的鐵路、高速公路及市政1工程的大型承臺(tái)的深基坑施工。4 工藝原理首先在富水軟弱地質(zhì)的深埋承臺(tái)設(shè)置鋼板樁圍堰，圍堰設(shè)置內(nèi)支撐；然后再在鋼板樁圍堰外圍合理布置一圈降水井點(diǎn)，利用抽水泵持續(xù)抽水降低水位，增加土層的內(nèi)摩擦角，改善土層的物理性能 , 減少土層的主動(dòng)土壓力，增加了鋼板樁的穩(wěn)定性，減短鋼板樁圍堰打設(shè)深度；同時(shí)在圍堰內(nèi)通過(guò)利用高壓水槍射泥、抽水吸泥的辦法實(shí)現(xiàn)圍堰內(nèi)基坑開(kāi)挖的干、明作業(yè)并且實(shí)現(xiàn)基坑底干封底作業(yè)。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程 深基坑井點(diǎn)降水結(jié)

5、合鋼板樁圍堰施工工程工藝流程圖如圖5.1施工準(zhǔn)備布置及打設(shè)降水井點(diǎn)設(shè)置鋼板樁導(dǎo)向框清理鋼板樁打設(shè)鋼板樁井點(diǎn)抽水降水位圍堰內(nèi)吸泥抽水至第一層內(nèi)支撐下0.5m安裝第一道內(nèi)支撐圍堰內(nèi)吸泥抽水至第二層內(nèi)支撐下0.5m安裝第二道內(nèi)支撐井點(diǎn)持續(xù)降水圍堰內(nèi)吸泥抽水至第三層內(nèi)支撐下0.5m安裝第三道內(nèi)支撐圍堰內(nèi)吸泥抽水封底混凝土底面封底混凝土施工承臺(tái)施工圖 5.1工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)2（如需本節(jié)內(nèi)容，請(qǐng)與工法編制單位聯(lián)系）5.3勞動(dòng)力組織勞動(dòng)力組織見(jiàn)下表5.3表 5.3勞動(dòng)力組織情況表（單位：個(gè)）序號(hào)工序名稱(chēng)技工人數(shù)普工人數(shù)1井點(diǎn)降水422鋼板樁打設(shè)及內(nèi)支撐安裝843基坑吸泥開(kāi)挖624封底砼作業(yè)426 材

6、料與設(shè)備6.1材料主要材料見(jiàn)下表6.1 ：6.1主要材料表序號(hào)材料名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量主要技術(shù)指標(biāo)1鋼板樁18m拉森 IV228 片400x170x15.5mm2內(nèi)支撐圍檁H 型鋼 488 ×300× 11× 18mm500m3內(nèi)支撐鋼管螺旋管 600x16mm300m4井點(diǎn)降水管DN200 UPVC管 直徑 225.7cm330m壁厚 11.3mm6.2 設(shè)備主要機(jī)具設(shè)備見(jiàn)下表 6.2：6.2 主要材料、機(jī)器設(shè)備表序號(hào)材料及設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量備注150t 履帶吊1801 輛打設(shè)鋼板樁、吊裝等用2振動(dòng)錘90KW1 個(gè)打設(shè)鋼板樁用3汽車(chē)泵35m1 臺(tái)圍堰封底用4砼罐車(chē)9m34

7、 臺(tái)供應(yīng)砼5空壓機(jī)2.5m34 臺(tái)6電焊機(jī)400A8 臺(tái)內(nèi)支撐焊接等用7清水泵2.5Kw4 臺(tái)高壓水槍用8淤泥泵3.5Kw4 臺(tái)圍堰內(nèi)吸泥用9抽水機(jī)2.5Kw16 臺(tái)井點(diǎn)降水抽水用10高壓水槍直徑 75mm，噴嘴直徑20mm4 把水壓 0.6 0.8MPa11柴油發(fā)電機(jī)200KW1 臺(tái)備用37 質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)深基坑井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工質(zhì)量嚴(yán)格執(zhí)行GBT 20933-2007 熱軋 U型鋼板樁、客運(yùn)專(zhuān)線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南、鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范-TB10002.2-2005 、高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。7.2質(zhì)量保證措施井點(diǎn)降水點(diǎn)需布置合理，根據(jù)地下水位量、井點(diǎn)抽

8、水量及井點(diǎn)降水深度等綜合考慮合理布置，保證降水達(dá)到設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)向框設(shè)置需有一定剛度，且位置偏差不得大于2.0cm，確保鋼板樁打設(shè)整齊、確保閉合，同時(shí)確保第二、第三層圍檁及支撐體系下發(fā)順利。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼板樁在施工前對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)算檢查，凡有彎曲、破損及不合格的堅(jiān)決不予使用，保證鋼板樁質(zhì)量；并對(duì)圍檁及支撐體系、井點(diǎn)降水等材料進(jìn)行樣把關(guān)。圍堰施工時(shí)嚴(yán)格按照杭甬客專(zhuān)XX特大橋 96#墩深基坑圍堰施工圖進(jìn)行施工， 并加強(qiáng)對(duì)圍檁及支撐體系等主要受力構(gòu)件的焊接質(zhì)量控制，嚴(yán)重按照?qǐng)D紙要求的焊接形式、高度、間距等進(jìn)行焊接。圍堰施工時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行本方案中的施工順序及工藝流程，確保確保每層內(nèi)支撐都安裝完成后方可進(jìn)行繼續(xù)降

9、水及開(kāi)挖坑內(nèi)土方，不得逆向施工。8 安全措施安全管理措施；1 認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條列，結(jié)合施工單位實(shí)際情況和工程的具體特點(diǎn)，組件安全管理體系，設(shè)置專(zhuān)職安全員，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級(jí)安全人員職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。2 健全安全保證體系，加強(qiáng)施工作業(yè)安全檢查及定期考核，確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。安全技術(shù)措施。1 施工現(xiàn)場(chǎng)按照符合防火、防風(fēng)、防雷、防洪等安全規(guī)定及安全施工要求就行布置，并做好各項(xiàng)安全警示標(biāo)識(shí)。2 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。3施工現(xiàn)場(chǎng)基坑周?chē)O(shè)置1.2m 安全防護(hù)欄。4 所使用氧氣與乙炔瓶隔離存放

10、，使用時(shí)保持符合安全距離。49 環(huán)保措施成立施工環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)- 環(huán)保部，在施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守國(guó)家、行業(yè)及地方的有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)及規(guī)章，加強(qiáng)對(duì)施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、泥漿、棄土、生活生產(chǎn)垃圾、廢渣的處理控制和整治。將施工場(chǎng)地和作業(yè)限制在工程建設(shè)用地范圍內(nèi)，合理布置、 規(guī)范圍擋， 做到標(biāo)牌標(biāo)識(shí)清晰、齊全、醒目，施工現(xiàn)場(chǎng)整潔文明。及時(shí)清運(yùn)沉淀泥沙，做好泥沙、廢渣及其他工程材料到工程建設(shè)指定地點(diǎn)進(jìn)行合理堆放及整治，并對(duì)其在運(yùn)輸過(guò)程中的防散落與沿途污染措施。對(duì)施工場(chǎng)地道路進(jìn)行硬化，并在晴天經(jīng)常對(duì)施工道路進(jìn)行灑水，防止塵土飛揚(yáng)，污染周?chē)h(huán)境。10 效益分析經(jīng)濟(jì)效益鋼板樁施工費(fèi)用：通過(guò)利用井點(diǎn)

11、降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工方案相對(duì)于僅使用鋼板樁圍堰施工方案的鋼板樁長(zhǎng)度可由24m降至 18m，深度 24m的鋼板樁施工費(fèi)用為1.5 萬(wàn)元 / 延米，深度18m的鋼板樁施工費(fèi)用為0.9 萬(wàn) / 延米；整個(gè)圍堰共需87.2 延米，則鋼板樁施工費(fèi)用節(jié)?。海?.5-0.9）× 87.2=52.32萬(wàn)元；封底混凝土費(fèi)用：采用井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工方案后封底砼厚度由原來(lái)僅有鋼板樁圍堰施工方案的2.5m 厚降為 0.8m，減少 1.7m，圍堰尺寸為24.8m×18.8m，則共減少砼方量約V=1.7 × 24.8 × 18.8=796.2m3 ，節(jié)省費(fèi)用： 796.2

12、 ×450=35.7 萬(wàn)元。井點(diǎn)降水費(fèi)用：14個(gè)井點(diǎn)降水共需用電費(fèi)用為11 萬(wàn)元。通過(guò)以上計(jì)算，采用井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工相比鋼板樁圍堰施工可節(jié)省費(fèi)用為（52.3+35.7-11） =77 萬(wàn)元。社會(huì)效益采用了井點(diǎn)降水結(jié)合鋼板樁圍堰施工方案節(jié)省工期約15 天，為XX 主墩梁部乃至主體工期的完成提供保證，具有明顯的社會(huì)效益。環(huán)保效益基坑內(nèi)泥砂通過(guò)泵吸至灘地，減少了開(kāi)挖、運(yùn)輸、棄土的成本，改善了基坑周邊環(huán)境，減少淤泥對(duì)周邊及運(yùn)輸過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染，具有良好的環(huán)保效益。11 應(yīng)用實(shí)例本工法成功地應(yīng)用于XX 特大橋工程，工程質(zhì)量滿(mǎn)足規(guī)范要求，經(jīng)福建省建筑業(yè)協(xié)會(huì)組織專(zhuān)家論證，工法關(guān)鍵技術(shù)成熟

13、可靠，在類(lèi)似工程上具有推廣應(yīng)用價(jià)值。511.0.1 工程概況XX特大橋是新建鐵路 XX 至 XX客運(yùn)專(zhuān)線重點(diǎn)控制工程，應(yīng)跨XX取名 XX特大橋，共184 墩，全長(zhǎng) 6.6km ；其中 95#-99# 墩為 (76+3 × 120+76)m 五跨連續(xù)梁跨越XX主河槽且與之相交1350,96#主墩位于灘地上，但設(shè)計(jì)考慮橋?qū)X泄洪的影響需在橋成橋后需對(duì)西岸灘地進(jìn)行切灘，故將96#墩設(shè)計(jì)為低樁承臺(tái)，承臺(tái)尺寸達(dá)22.35m ×16.1m，厚度 6m，承臺(tái)埋深達(dá) 13m（地面到承臺(tái)底面） ；灘地承臺(tái)埋深范圍內(nèi)為粉土層，下伏淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，厚度達(dá)10m；同時(shí)灘地處地下水位較高，埋深僅 3-5m。施工情況XX 特大橋 96#墩經(jīng)過(guò)工區(qū)多