鋼管樁圍堰的施工方案

1、七浦塘拓浚整治工程（東、西陸家宅河節(jié)制閘）圍堰施工方案昆山水建七浦塘拓浚整治工程（東、西陸家宅河節(jié)制閘）項(xiàng)目經(jīng)理部二零一三年九月目 錄一、方案編制說明二、工程概況三、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)分析四、方案擬定五、施工方案計(jì)算六、施工組織七、圍堰安全專項(xiàng)措施八、質(zhì)量、安全保證體系一、方案編制說明 由于東、西陸家宅河節(jié)制閘河岸地貌發(fā)生了變化，原招標(biāo)圖外河鋼板樁圍堰已不能滿足節(jié)制閘干涸施工和安全的要求（原招標(biāo)七浦塘河道高程為1.0m，經(jīng)現(xiàn)場測量河道高程為-2.0m），為確保節(jié)制閘干涸、安全的施工，需對(duì)原招標(biāo)圖中的施工方法進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)項(xiàng)目部慎重討論，及時(shí)與業(yè)主、監(jiān)理溝通，結(jié)合現(xiàn)場情況決定采用單根長12m273mm

2、的鋼管樁圍堰進(jìn)行圍護(hù)。支河側(cè)地形沒有多大變化，按原招標(biāo)圖施工方案進(jìn)行施工。二、工程概況本工程的主要內(nèi)容為昆山巴城境內(nèi)2座4M節(jié)制閘：東陸家宅河閘(樁號(hào)37十280)、西陸家宅河閘(樁號(hào)37+560)。東西陸家宅河節(jié)制閘及外河側(cè)擋墻級(jí)別均為3級(jí)，臨時(shí)建筑物5級(jí)。節(jié)制閘采用鋼筋砼塢式結(jié)構(gòu)，單孔凈寬4M，底板頂高程0.OM，閘頂高程5.2M，順?biāo)飨蜷L11M，閘底板厚O.8M，閘墩厚O.8M。閘門為平面升臥式鋼閘門，閘門頂高程48M，閘門配QP2*60KN卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。啟閉機(jī)房設(shè)在工作橋上，工作橋?qū)?M，一端設(shè)橋頭堡。節(jié)制閘七浦塘側(cè)設(shè)5M寬交通橋以溝通兩岸道路。內(nèi)河側(cè)第一級(jí)翼墻均采用鋼筋砼扶壁式結(jié)構(gòu)

3、。圍堰的順利進(jìn)行對(duì)節(jié)制閘施工具有重要意義。三、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)分析1、工程地質(zhì)條件根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，該處主要的地質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、灰黃夾灰色粉質(zhì)粘土、灰、灰黃色重粉質(zhì)壤土、局部雜粉砂，夾粉質(zhì)粘土薄層，含云母片，高含水量，高孔隙比，高壓縮性，低強(qiáng)度，性質(zhì)極差，孔隙比額e=0.755,壓縮系數(shù)0.23Mpa1,壓縮模量ESL-27.37MPa。2、施工難點(diǎn)該處主要的施工難點(diǎn)可以概括為一下幾點(diǎn)：a、施工周期長：由于拆遷問題影響，施工工期有不確定因素，要求圍堰能滿足安全度汛及長期穩(wěn)定的要求。b、圍堰長，平均每個(gè)圍堰長70米。c、土質(zhì)條件一般：河床以下2米處為淤泥質(zhì)粘土，土質(zhì)較差。d、有來往船只，要充分考慮

4、現(xiàn)場通航要求。四、方案擬定我部根據(jù)節(jié)制閘的地理位置、地形條件以及施工方便，初步擬定采用鋼管樁圍堰的方案進(jìn)行施工：打雙排鋼管樁，中間填土（用土工布結(jié)合竹柵圍堰）。五、施工方案計(jì)算本方案設(shè)計(jì)計(jì)算如下：鋼管樁圍堰是深水基礎(chǔ)、基坑支護(hù)有效的施工方法，施工比較簡單，結(jié)構(gòu)受力明確的一種圍堰形式。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，水深在5米左右， 采用鋼管樁圍堰，施工中水下打方便，淤泥中封水比較容易，成功率大，費(fèi)用比較低。因此我部決定用雙排鋼管樁加筑土圍堰，可有效抵抗水流沖刷。1、圍堰結(jié)構(gòu)組成圍堰由鋼管樁圍堰、內(nèi)側(cè)筑島土。（見附圖）2、圍堰受力計(jì)算已知條件：1、施工水位：+3.4m（吳淞水位，下同）2、平臺(tái)土圍堰標(biāo)高：+4

5、.5m；3、土的重度為：18.8KN/ m3，內(nèi)摩擦角=20.14、距鋼管樁外1.5m均布荷載按20KN/ m2計(jì)。鋼管樁平面布置、管樁類型選擇，支撐布置形式，管樁入土深度、基底穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算如下：(1)作用于管樁上的土壓力強(qiáng)度及壓力分布圖ka=tg（45-/2）= tg（45-20.1/2）=0.493.4鋼管樁土壓力分布圖q=20kn/1.005.0Kp= tg（45+/2）= tg（45+20.1/2）=2.05鋼管樁外側(cè)均布荷載換算填土高度h1，h1=q/r=20/18.8=1.06m+1.50m以上土壓力強(qiáng)度Pa1：Pa1=r*(h1+0.4)Ka=18.8*(1.06+1.0)*0

6、.49=18.98KN/m2+1.50m以下土壓力強(qiáng)度Pa2：Pa2=r*(h1+1.0)+（r-rw）*（3.3+6.2）*Ka=18.8*(1.06+1.0)+( 18.8-10)*5.0*0.49=40.54KN/m2土壓力Pa3：Pa3=r*(4+1)=18.8*594 KN/m2則總的主動(dòng)壓力(土體及水壓力)Ea：Ea=(13.4*2.06)/2+18.98*(2.06+5)/2+(40.54-18.98)*5/2+94*5/2=375.4494KN/m2(2) 確定內(nèi)支撐層數(shù)及間距按等彎距布置確定各層支撐的間距，鋼管樁能承受的最大彎距確定鋼管樁頂懸臂端的最大允許跨度h:h= = 6

7、*200*203718.8*0.493 =298cmh1=1.11h=1.11*2.98=3.3mh2=0.88H=0.88*2.98=2.62mh3=0.77h=0.77*2.98=2.3m根據(jù)具體情況，確定采用布置。（3）各內(nèi)支撐反力采用簡支梁法近似計(jì)算各內(nèi)支撐反力P1=18.98*2.06/2+18.98*(0.5+4/2)+(18.98+40.54)/2*(1.0-0.5)/2+(18.98+40.54)/2*4/2+(40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2)/2*4/2=182.699 KN/mP2=(40.54+18.98*2)*（4/2+4/2）+(40.54

8、+18.98+94)-(40.54+18.98*2)）/2*4/2-（40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2）/2*4/2=340.1KN/m（3）鋼管樁入土深度：土的重度考慮浮力影響后，取r=8.8KN/m2Kn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49)=13.73 KN/m3則r*( Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2=0.779*375.4494得X=3.92，取安全系數(shù)K=1.1，X=1.1*3.92=4.3m，所以鋼管樁的總長度L為：L=4.3+1.06+5=10.36m，選用鋼管樁長度12m。（5）基坑底管涌驗(yàn)算根據(jù)不發(fā)生管涌條件：K=（h+2t）

9、r/ hrw1.5r=rs-rw=18.8-10.0=8.8 KN/m3, t=5.0m h=7.0m rw=10.0 KN/m3則K=(7+2*5)*8.8/7*10=2.131.5即當(dāng)鋼管樁入土深度超過5m時(shí)，不會(huì)發(fā)生管涌。（6）坑底滲水量計(jì)算：Q=K*A*= K*A* h/( h+2t)根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)資料，土的綜合滲透系數(shù)取0.08m/d則Q=(0.08*26*20*7)/(7+2*5)=17.12m3根據(jù)其滲水量的大小，鋼管樁之間填土夯實(shí)。 （7）整體抗浮穩(wěn)定性檢算：當(dāng)停止降水或抽干基坑內(nèi)積水時(shí)，封底層底面因受到靜水壓力作用，則要求K=Pk/Pf=(0.9Ph+*L*f*h)/Pf1.0

10、5 =（0.9*842.8+0.6*（26+20）*14*21.1）/20*26*（17.5-11.67-0.8）=0.61.05但由于在施工中，將在基坑內(nèi)設(shè)置降水井，降水工作不停止，降水后水位比較低，靜水壓力較小，從而不會(huì)發(fā)生整體上浮。六、施工組織、圍堰總體布置根據(jù)確定的方案，采用雙排鋼管樁內(nèi)側(cè)填土作為圍堰主體，雙排鋼管樁之間間距設(shè)為4米，中間以粘土填筑，在臨水一側(cè)用土填筑為梯形以起到保護(hù)作用，減小水流的紊流及水流對(duì)堰體沖刷力。鋼管樁外側(cè)加固一道槽鋼圍囹連接，在鋼管樁外側(cè)及內(nèi)側(cè)以5mm防水土工布加自制竹篾編制在鋼管樁上，使整個(gè)堰體形成一個(gè)框架結(jié)構(gòu)；以此作為圍堰主體。由于本地土質(zhì)較差，基坑內(nèi)側(cè)

11、用拋石進(jìn)行處理，以抵抗外河水壓，確保圍堰穩(wěn)定。、圍堰施工組織設(shè)計(jì)1、從環(huán)境保護(hù)方面考慮，我項(xiàng)目部選用施工噪聲小，沒有其它公害的打樁船進(jìn)場施工。在圍堰施工前，先由測量隊(duì)定出圍堰的位置和范圍，再由水上挖泥船挖除圍堰范圍內(nèi)的淤泥，并將淤泥運(yùn)至指定地方堆放，然后進(jìn)行鋼管樁的施打。2、鋼管樁施打采用船上打樁機(jī)施打，施打時(shí)需拉線定位。鋼管樁施打時(shí)從兩岸開始，突擊使壩身露出水面，后逐步延伸至合攏，盡量不要中斷以免造成過多的稀泥影響圍堰強(qiáng)度。管樁施打需分段加密進(jìn)行，每隔4米施打一根定位樁，以便很好地控制圍堰位置和寬度，然后每隔50cm（中心距）施打一根，逐漸加密，直至施打完成。施打前，打樁船要固定牢靠，打樁時(shí)

12、，通過打樁船上的導(dǎo)架，調(diào)整好鋼管樁垂直度和位置，直至到位才可以進(jìn)行施打，施打時(shí)要求先輕擊鋼管樁，當(dāng)鋼管樁插入土體1米以上時(shí)，才能重錘，并在錘擊過程中隨時(shí)調(diào)整鋼管樁的垂直度。3、外掛竹簾片和土工布待管樁施工一定數(shù)量后，即可掛竹簾片及土工布，竹簾片為定做尺寸，寬為1.6米、高度為5.8米，如高度不夠在樁頂上部可用0.9*1.2米的竹簾片調(diào)節(jié)。竹簾與竹簾之間的搭設(shè)長度為10cm至15cm。土工布施工時(shí)在底部用鉛線拴小石塊，這樣可以保證土工布不折疊、懸掛垂直。土工布頂部用鉛絲與鋼管樁固定牢固，土工布橫向搭接寬度20cm。在圍堰內(nèi)填土?xí)r隨時(shí)檢查竹簾片及土工布狀況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)糾正。樁與樁之間的拉結(jié)鋼筋和

13、橫向鋼管應(yīng)在竹簾上和土工布施工結(jié)束后施工，根據(jù)設(shè)計(jì)，拉結(jié)鋼筋為直徑14mm的鋼筋，橫向鋼管為25號(hào)槽鋼。4、圍堰填土鋼管樁及竹簾片及土工布施工完畢后即可填土。填土土方采用外進(jìn)土，在取土區(qū)由挖掘機(jī)將土方挖至運(yùn)泥船上后，由運(yùn)泥船運(yùn)至壩外，再用抓斗式挖泥船從船上抓土放到鋼管樁圍堰內(nèi)，放入時(shí)小心，抓斗不得碰撞鋼管樁。取土采用挖掘機(jī)挖土裝車、自卸車短駁至岸邊上船。圍堰土料采用粘土，禁止采用淤泥填筑。因圍堰位水中倒土，預(yù)計(jì)圍堰沉降量較大，施工時(shí)須預(yù)留沉降量。在整個(gè)取土工程施工期間內(nèi)成立圍堰護(hù)堤組查險(xiǎn)觀測圍堰沉降、變形、進(jìn)行堤身維護(hù)。當(dāng)?shù)躺砀叱痰陀谠O(shè)計(jì)值10cm時(shí)，須進(jìn)行培土加高，使其保持設(shè)計(jì)標(biāo)高。圍堰需分

14、層壓實(shí)，分層厚度為20cm。5、圍堰內(nèi)抽水圍堰筑設(shè)結(jié)束后即可抽水（水泵在筑設(shè)圍堰時(shí)露出水面50CM即可排設(shè)），抽水時(shí)須派專人觀察圍堰壩體情況，如發(fā)生壩體沉陷，滑動(dòng)等異常情況需及時(shí)采取措施，加固處理。圍堰內(nèi)抽水不能太快，每天水位下降不大于1米，這樣有利于壩體穩(wěn)定，出水土體及時(shí)壓實(shí)，發(fā)現(xiàn)滲水即停止抽水，加固圍堰，維護(hù)圍堰安全。七、圍堰施工安全專項(xiàng)措施1、為保證鋼管樁準(zhǔn)確打入，安排專業(yè)車輛人員定位放樣，確保位置準(zhǔn)確。2、打樁時(shí)安排經(jīng)驗(yàn)豐富的施工指揮人員。3、及時(shí)掌握天氣預(yù)報(bào)，在下雨或刮風(fēng)五級(jí)以上時(shí)不得從事作業(yè)。4、施工時(shí)做好安全警示標(biāo)志。5、盡量避免夜間施工，以免打擾附近居民。八、質(zhì)量、安全保證體系

15、(一) 質(zhì)量保證體系圖項(xiàng)目經(jīng)理：項(xiàng)目總工：工程部：質(zhì)檢科：綜合部：材料組測量組試驗(yàn)室起吊作業(yè)組裝配作業(yè)組焊接作業(yè)組拖拉作業(yè)組填土作業(yè)組測量作業(yè)組航道安全組圍堰施工隊(duì)(二)、制定嚴(yán)格的工程質(zhì)量檢測制度1、建立健全以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理體系，經(jīng)理部各部門明確質(zhì)量管理范圍、責(zé)任、技術(shù)科各部門分級(jí)落實(shí)責(zé)任制，技術(shù)人員分工明確，并且責(zé)、權(quán)、利三者相結(jié)合，發(fā)揮出每個(gè)技術(shù)人員的工作積極性，使他們起到應(yīng)有的作用。2、建立并健全兩級(jí)管理制度，所有工序需經(jīng)隊(duì)部自檢合格后方可上報(bào)項(xiàng)目經(jīng)理部，項(xiàng)目經(jīng)理部需對(duì)隊(duì)部所報(bào)材料認(rèn)真進(jìn)行審查，并通過進(jìn)一步測量復(fù)核，在確認(rèn)合格后經(jīng)理部再將資料報(bào)送監(jiān)理組、指揮部，以確保測量結(jié)果的

16、準(zhǔn)確率。3、認(rèn)真審閱圖紙，審圖需全面、完整，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)做好記錄，在開工前及時(shí)向設(shè)計(jì)單位了解，開工后遇到有關(guān)技術(shù)上的問題及時(shí)請(qǐng)示監(jiān)理工程師及相關(guān)專家，對(duì)監(jiān)理工程師及相關(guān)專家指示的技術(shù)方法正確地深刻領(lǐng)會(huì)，以指導(dǎo)施工。4、現(xiàn)場工程技術(shù)人員做到認(rèn)真、細(xì)心負(fù)責(zé)，及時(shí)指出工程施工中的不足之處并予及時(shí)糾正完善，工作過程中做到操作仔細(xì)、不放過任何可疑點(diǎn)，并推行復(fù)核檢驗(yàn)制度。5、推行計(jì)劃管理各施工組，各組根據(jù)總計(jì)劃指標(biāo)要求制定本組、本施工點(diǎn)的計(jì)劃。隊(duì)部提出處理意見，及時(shí)調(diào)整人工、材料、機(jī)械設(shè)備在數(shù)量和時(shí)間上的安排，保證各施工環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)緊扣，有條不紊，既保進(jìn)度又保質(zhì)量。(三)安全保證體系框圖專職安全員：工程部：質(zhì)檢

17、科：綜合部：材料組試驗(yàn)室項(xiàng)目經(jīng)理： 項(xiàng)目總工： 裝配作業(yè)組焊接作業(yè)組拖拉作業(yè)組填土作業(yè)組起吊作業(yè)組測量作業(yè)組航道安全組圍堰施工隊(duì)試驗(yàn)室(四) 制定嚴(yán)格的安全生產(chǎn)管理制度1、構(gòu)件吊裝和安裝須遵守公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程、起重機(jī)械安全操作規(guī)程以及其他相關(guān)安全操作技術(shù)規(guī)程，并要對(duì)每一個(gè)相關(guān)操作人員進(jìn)行現(xiàn)場安全交底，確保施工安全。2、施工過程中，施工人員和技術(shù)人員必須帶好安全帽，高空作業(yè)時(shí)要系好安全帶，水上作業(yè)要穿救生衣。3、吊裝過程中，無關(guān)人員應(yīng)退至安全范圍之外，吊車臂架下和工作半徑范圍內(nèi)不得站人。4、吊裝用的鋼絲繩、吊具等必須滿足受力要求，且要具有一定的安全系數(shù)；鋼絲繩使用前一定要經(jīng)過檢查，合格后方可投入使用。5、鋼絲繩吊點(diǎn)部位要保證所吊構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)度和剛度，必要時(shí)加設(shè)支撐桿或扁擔(dān)梁，以防止構(gòu)件變形。6、為保證鋼絲繩使用壽命和使用安全，應(yīng)在吊點(diǎn)處加墊木板、麻片或采取其它措施使吊點(diǎn)處鋼絲繩受力均勻，不產(chǎn)生應(yīng)力集中，避免