施组设计下载简介：

内容预览随机截取了部分，仅供参考，下载文档齐全完整

45墩基坑支护与降水工程安全专项施工方案

中铁大桥局股份有限公司

新建杭州钱江铁路新桥项目部

DB42／T 1659-2021 综合执法应急公务用车平台保障服务评价标准.pdf45#墩基坑支护与降水工程

编制日期：二OO八年五月十日

45墩基坑支护与降水工程安全专项施工方案

45#墩墩位处有钱江二桥施工时遗留下来的钢管、型钢、钢筋砼预应力管桩等杂物，尤其是横穿45#墩墩位处有一根约长37米ф150钢管，直接影响到栈桥、钻孔桩钢护筒插打、承台施工等。受钱塘江潮汐影响，挖掘机清理施工时间有限，如果不设防护设施直接清理海塘将影响大堤安全，故此项目部经再三考虑，45#墩采用土工袋吹填土围堰法施工，围堰沿纵桥向长为110米、横桥向宽72米，围堰顶面标高为+7.0米。

1.新建杭州钱江铁路新桥工程施工图

3基坑支护工程危险源识别与监控

（1）钢板桩矫正作业。钢板桩采用的焊接修补和砂轮磨平的方法进行矫正，作业时涉及的危险源包括：电焊作业引起的火灾或爆炸、电焊烟尘和修补处打磨产生的金属粉尘、电焊设备漏电。

控制措施：电焊作业之前及时清理周围的氧气乙炔等易燃易爆品；焊接时，佩戴防护面罩，砂轮打磨应戴好防尘口罩；电焊机外壳必须按要求进行可靠接地，保证电缆线完好性，对破损的电缆要及时包扎，破损严重的应及时更换，严格遵守特种作业持证上岗制度。

（2）钢板桩吊运、堆放。钢板桩吊运堆放过程中常见的危险源：吊机钢丝绳磨损超标、起重吊钩无防意外脱钩保险装置或保险失效、作业人员从吊起的钢板桩下方经过或停留、吊具栓挂不正确或吊具有缺陷、钢板桩堆放超高。

控制措施：作业前检查钢丝绳的磨损情况，磨损超标的及时更换；起吊前，信号指挥人员检查吊钩封钩、吊具的可靠性，确认安全后方可起吊；班组长、专职安全员加强现场监督，禁止人员从吊起的钢板桩下方经过或停留；钢板桩堆放时应把堆放高度控制在2米以内。

（3）钢板桩插打、合拢。钢板桩插打作业过程中涉及的主要危险源有：夹持器与振动锤之间的紧固螺栓松动、围堰内支撑未事先设置或设置不合要求、潮水灌入施工区域、内支撑与钢板桩间未贴紧。

控制措施：打桩前，班组长检查紧固螺栓的连接情况，发现松动及时紧固；严格按图纸和作业指导书上的要求进行内支撑的安装，尽可能使内支撑系统在同一水平面上，确保内支撑受力均匀；作业过程中，安排专人观测水位，作业人员穿好救生衣，发现异常情况立即停止作业；内支撑安装时，尽量与钢板桩间密贴，空隙处必须用钢板抄垫。

（4）围堰清基、封底。危险源：钢板桩及内支撑系统的变形、泥浆泵等用电设备漏电。

控制措施：加强变形观测，形过大时须立即停工并上报项目部，采用有效的措施加固后再进行作业；泥浆泵电源线绝缘良好，并单独设置漏电保护器，作业人员穿胶鞋。

（5）钢板桩围堰拆除。拆除钢板桩围堰严格按照作业指导书上规定的方法和程序进行拆除，作业前检查振动锤、履带吊钢丝绳、吊钩封钩，取保安全可靠后，方可进行拆除作业。

4基坑支护工程安全技术设计

4.1钢板桩支护结构布置

4.2钢板桩支护结构设计计算

表1：45＃墩承台参数表

（2）、导梁采用2HM500×300，截面特性：W=9112312mm3，A=47290mm2

（3）、内支撑采用φ500×8、φ500×10、φ600×10钢管2.围堰计算

4.2.3钢板桩最小埋置深度计算

钢板桩围堰按导向撑位于+2.000m计算入土深度：

计算简图如下：假定入土深度为t

(1)、以单锚浅埋计算

图1：钢板桩最小埋置深度(单锚浅埋)计算示意图（单位：m）

土参数：γ＝21KN/m3，φ＝26.14°

Ka＝tg2（45°－26.14°/2）=0.4

Kp＝tg2（45°＋26.14°/2）=2.6

其中γ取土浮重为11kN/m3

根据主动土压对导向撑的弯矩和被动土压对导向撑的弯矩相等可知：

通过试算得：t＝4.4m，考虑安全系数取t＝1.2×4.4＝5.3m

(2)、以单锚深埋计算

图2：钢板桩最小埋置深度(单锚深埋)计算示意图（单位：m）

用等值梁法计算板桩，为简化计算，常用土压力等于零点的位置来代替正负弯矩转折点的位置。

a．钢板桩上土压力等于零的点离河床面的距离y,可根据在y处板桩前的被动土压力等于板桩后的主动土压力,即:

，其中：K为被动土压力修正系数，查表取为1.7。

计算得：y＝0.91m；

b．按简支梁计算等值梁的两个支点反力（Ra和p0）；

图3：等值梁支点反力（单位：kN）

通过计算得:p0=111kN；

c．计算板桩的最小入土深度to，to=y+x;

x可根据p0和被动土压力对板桩底端的力矩相等求得，即：

，通过计算得：x=3.88m；

考虑安全系数取t＝1.2×（3.88+0.91）＝5.7m

考虑钢板桩倒用，入土深度（钢板桩底进入围堰封底混凝土以下深度）取为6.335m，围堰总高度为16m。

2.3封底抽水工况计算

采用MIDAS2006建立模型，荷载考虑静水压力及土压力，取1m宽钢板桩建模计算，在导环处建立定向支座，分别假定承台底铰结与固结，建立两种模型考虑最不利状态。

图4：受力情况示意图（单位：m）

图5：承台底铰结模型（单位：kN/m）

图6：承台底固结模型（单位：kN/m）

（2）、内力：承台底固结时，弯矩最大，为217kN.m

图7：承台底铰结内力图（单位：kN.m）

图8：承台底固结内力图（单位：kN.m）

（3）、拉森Ⅳ钢板桩围堰应力：σ=217000000/2270000＝96<200MPa，满足要求。

（4）、反力：承台底铰结时，导环处反力最大，为171kN

图9：承台底铰结反力图（单位：kN）

图10：承台底固结反力图（单位：kN）

（5）、导环及内支撑平面：荷载考虑自重及导梁最大反力171kN/m，内支撑与导环之间铰接，导环1与导环2之间铰接。

图11：导环及内支撑平面模型（单位：kN/m）

（6）、导环应力：最大组合应力为90MPa<170MPa，最大剪应力为54MPa<100MPa，满足要求。

图12：导环组合应力图（单位：MPa）

图13：导环剪应力图（单位：MPa）

（7）、内支撑1（φ500×8钢管）应力：λ＝14925/174=86，查得φ＝0.648，

最大组合应力为60MPa<0.648×170＝110MPa，满足要求。

图14：内支撑1组合应力图（单位：MPa）

（8）、内支撑2（φ600×10钢管）应力：λ＝7000/208.6=34，查得φ＝0.922，

最大组合应力为72MPa<0.922×170＝157MPa，满足要求。

图15：内支撑2组合应力图（单位：MPa）

（9）、内支撑3（φ500×10钢管）应力：λ＝19912/173=115，查得φ＝0.464，

最大组合应力为63MPa<0.464×170＝79MPa，满足要求。

图16：内支撑3组合应力图（单位：MPa）

（10）、变形：最大竖向变形为26mm<19912/500=40mm，满足要求。

图17：导环及内支撑变形图（单位：mm）

（11）、轴力：最大轴力出现在导环上，为174t。

图18：导环及内支撑轴力图（单位：t）

（12）、导环2上牛腿焊缝计算

图19：牛腿示意图（单位：mm）

从模型中查得F＝43t，e＝152mm，

M=Fe=43×10000×152＝65360000N.m

考虑剪力全部由竖向焊缝承受：

τ=430000/(500×2×20×0.707)=30MPa<85MPa

图20：导环2上牛腿焊缝截面特性图（单位：mm）

最大正应力为：σ＝M/W=65360000/1843554=35MPa<85MPa，

组合应力为：
，满足要求。

通过计算，钢板桩强度及刚度均满足要求

5钢板桩围堰施工方法及要求

5.1钢板桩插打前的施工准备工作

5.1.1钢板桩的检验

钢板桩运到工地后，应进行检查、分类、编号及登记。对钢板桩的主要进行外观检验，包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等，新钢板桩必须符合出厂质量标准，重复使用的钢板桩应满足以下技术要求，否则在打设前应予以矫正：

⑴宽度：每片钢板桩的宽度允许偏差为±10mm；

⑵锁口内外应光洁，并呈一直线；

⑶锁口在拼接处的高低偏差h1和h2（见图一）均不得大于2mm；

⑷锁口拼接处应尽量拼接紧密，间隙s（见图一）不得大于3mm；

⑸锁口全长不应有破裂、缺损、扭曲或死弯；

⑹锁口检查：用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。

⑺全长不得有焊瘤、钢板、角钢或其他突出物，应保持平滑，两端均应切割整齐。

⑻钢板桩的扭曲及弯曲应符合下列标准：

设钢板桩坐标轴（如图二）所示。

①整修后钢板桩的扭曲量：

三种弯曲情况如图三（甲）、（乙）、（丙），应符合下列标准：

对于（甲）、（乙）：

5.1.2钢板桩的矫正

钢板桩的矫正有以下六种方法：

⑴表面缺陷矫正：先清洗缺陷附近表面锈蚀和油污，然后用焊接修补的方法补平，再用砂轮磨平。

⑵端部矩形比矫正：用氧乙炔切割桩端，使其与轴线保持垂直，然后用砂轮对切割面进行磨平整修。当整修量不大时，也可直接采用砂轮进行修正。

⑶桩体挠曲矫正：腹部弯曲矫正是将钢板桩弯曲段的两端固定在支撑点上，用设置在龙门顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凹凸处进行冷弯矫正；侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行，将钢板桩弯曲段的两端固定在矫正平台的支座上，用设置在钢板桩的弯曲段侧面矫正平台上的千斤顶顶压钢板桩弯凸处，进行冷弯矫正。

⑷桩体扭曲矫正：可根据钢板桩扭曲情况，采用⑶中的方法矫正。

⑸桩体截面局部变形矫正：对局部变形处用千斤顶顶压、大锤敲击与氧乙炔焰热烘相结合的方法进行矫正。

⑹锁口变形矫正：用标准钢板作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理，或采用氧乙炔焰热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行调直处理。

5.1.3钢板桩吊运及堆放

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意：

⑴堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便。

⑵钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明。

⑶钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3～4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。

5.1.4钢板桩锁口润滑及防渗措施

对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯沫＝5：5：3。

5.1.5设置导向装置及内支撑

在钻孔桩完成后，测量放线，采用围堰外井点降水，将钢板桩围堰范围内地下水位降至+0.0m，并在封底前一直将地下水位一直保持在+0.0m以下。用挖掘机一次性开挖至+1.5m，清理基坑。在承台最外侧的钢护筒（标高+2.5m）处焊接牛腿，拼装围堰内支撑；然后在承台最外侧的钢护筒顶口焊接导向支架，安装内外导环。

考虑到起吊设备和振动设备等因素，钢板桩围堰采用逐片插打。钢板桩插打机械选用DZ90震动打桩锤并配专用夹具，起吊机械利用履带吊机，用固定的临时导向架插打钢板桩，在稳定的条件下安置桩锤。

钢板桩插打从上游端开始，沿两侧向下游端进行，最后在下游端闭合。插打分两阶段进行，先进行预打，形成闭合结构后，再复打到位。由于围堰大，钢板桩数量多，锁口间隔累计增大，施打围堰时，钢板桩容易倾斜，因此，每次打插完5片，用短钢筋头将钢板桩点焊固定于内导向框上，减少累积偏斜位移，利于围堰合拢。

开始打设的第一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确，以便起到样板导向作用，所以在插打第一、二块钢板桩时，增设导向轨、导向卡等新型导向结构。导向轨用I30做成,按一定距离垂直焊在导环及导向支架上。导向卡则由切肢角钢和钢板组焊而成,先预制成凹形卡块然后焊在与导向轨相应位置的钢板桩凹槽内如图四。导向轨安装长度不少于3m，其安装垂直度偏差控制在1/1000以内。第一、二片钢板桩每打入1m应测量一次，插打至设计标高后应立即用钢筋或钢板与导环焊接固定。其余各钢板桩，则以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。调整工具有千斤顶、木楔、导链等。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。

在合拢前剩最后5～7片钢板桩未插打时，开始测量并计算钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数。钢板桩围堰在合拢时，两侧锁口不一定平行，会出现上大下小或上小下大，左右偏移等情况，采用如下措施进行调整：

⑴合拢口尺寸上下都大时，在合拢口两侧钢板桩上点焊上下平行吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车相向对拉，直至符合要求为止。

⑵合拢口上大下小时，只在合拢口两侧钢板桩上部点焊吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车相向对位，直至符合要求为止。

⑶合拢口上小下大时，只在合拢口两侧钢板桩上部点焊上下平行吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车向上部进行相向对拉，下部反向外拉，直至符合要求为止。

⑷合拢口尺寸上下都小时，在合拢口两侧钢板桩上点焊上下平行吊耳，位置及数量根据尺寸大小的差值而定，利用倒链滑车反向外拉，直至符合要求为止。

如果采取以上措施仍不能解决合拢问题，就采用特制型桩合拢。

承台浇筑完毕后，将钢板桩围堰支撑转换到承台上预埋件上，然后拆除内支撑，进行墩身施工。待墩身施工完毕后，往围堰内灌水，拆除钢板桩围堰。钢板桩围堰拆除工作与围堰施工程序应相反进行。钢板桩拔除先行由下游方向开始，对称施工至上游方向，采用振拔锤配履带吊进行施工。拆除过程必须时刻注意施工安全。

钢板桩拔除方法：先用打拔桩振动锤夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。

5.6钢板桩施工中遇到的问题及处理

由于钱塘江地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决：

（1）打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

（2）钢板桩在淤泥质地段挤进过程中受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。

（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异型桩来纠正，异型桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异型桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。

（4）由于淤泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。

6钢板桩支护结构质量检测与验收

1）严格控制板桩垂直度，保证钢板桩围堰精确、有效地合拢。

2）加强对板桩入土深度控制，入土深度不能小于设计深度。

3）封底砼与封底施工派专人负责，确保封底成功。

4）抽水工作严格按照施工顺序进行，不能一次抽至封底。

5）钢板桩围堰的防渗能力好，但遇有锁口不密、个别桩入土不够深及桩尖打卷的情况下，仍有可能渗漏。锁口不密漏水的可在抽水过程中发现，以橡胶条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞。

6）内支撑系统各杆件的加工及安装应该严格控制精度，安装时应测定各构件的平面位置，控制好各部位的高程，尽可能使内支撑系统在同一水平面上，确保其均匀受力。内支撑构件必须焊接牢固，避免局部失稳；内支撑与钢板桩间要尽量密贴，有空隙处必须用钢板抄垫。

7）在进行围堰清基及抽水过程中应加强观测钢板桩及内支撑系统的变形情况，变形过大时须立即停止施工并上报项目部，采用有效的措施加固后再进行。

8）井点降水过程中需要注意的事项：

⑴在围堰外围设置8～10个地下水位观测井，在开始抽水时，每隔4～8h测一次，以观测整个系统的降水能力。3d后或降水达到预定标高前，每日观测1～2次。

⑵围堰清基到位至封底砼达到设计强度前，围堰外围地下水位必须要降至+0.0m以下，避免围堰因受力过大而破坏。

⑶降水过程中注意观测围堰内外土体沉降情况，如果出现流砂或涌砂现象必须停止降水。

9）当钢板桩难以下插时，应停下来分析原因，检查锁口是否变形，桩身是否变形，钢板桩有无障碍物等，不能一味蛮干，磨损了钢板桩。

10）承台施工完毕后，必须将钢板桩围堰与承台之间支撑牢靠，并经工区技术负责人检查通过后，方可拆除内支撑。

7基坑支护工程安全管理

7.1施工现场管理机构

组员：高建桥赵存林张广华

副组长：学习、宣传和贯彻执行项目部的安全规章制度；负责对操作人员进行安全教育培训；深入施工现场进行安全检查，对检查中发现的事故隐患下达安全整改指令，并跟踪验证整改情况；接受上级安全部门的业务指导。

组员：全面负责本工点的安全和文明施工；.作业前负责对操作人员进行本工序安全措施交底；负责监督检查作业人员个人劳动防护用品的穿戴情况；积极配合现场专职安全员的工作，执行现场专职安全员及上级部门下达的安全整改指令。

1）施工前应对施工人员进行安全技术交底，每天作业前，工班长做好班前安全交底；

2）加强对施工人员安全教育，提高施工人员的安全意识、防范能力和安全操作技能；

3）加强施工过程的安全检查，现场安全员不间断地对基坑支护工程施工现场进行安全巡视，提醒工人正确使用安全帽、救生衣等劳保用品，发现违章立即制止，发现隐患要求立即整改，一时不能整改的，责成负责工班长限期整改。

4）吊装作业、钢板桩插打作业前，工班长、操作司机检查机械设备和绳索的安全性和可靠性。起吊时，应拴好溜绳，并听从信号指挥，不得超载。

5）加强对土袋围堰外水位、钢板桩围堰变形的监测，发现异常情况立即停止作业，撤出现场。

指导基坑支护工程出现的事故按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失。

副组长：程健袁博陈长明朱子辉王玉生

组员：张加阳张金杯童治中尹红军黄燕楚杨益斌吕金建

3）负责配置各种应急物资和消防器材、救生设备和其他应急设备；

4）发生事故后及时赶到现场组织指挥，控制事故的扩大和连续发生，并立即向上级机构报告；

5）负责组织抢险、疏散、救助及通信联络；

6）定期组织应急检查，确保应急物资、设备处于完好状态，做好应急准备。

8.2.3应急救援小组的组成和职责

对外联络组以项目部办公室为主，安全质量部等部门配合组成,负责应急救援期间车辆、通信联络。

事故调查组以安全质量部为主，工程技术部、工会等部门配合，（发生重伤级别以上事故后报上级部门按有关规定处理）按照实事求是、尊重科学的原则，及时、准确地查清事故原因，查明事故性质和责任，总结事故教训，提出整改措施，并对事故责任者提出处理意见。

善后处理组以项目工会为主，安全质量部、办公室等部门配合，负责做好事故伤亡人员家属的安抚工作，按国家政策负责遇难者及其家属的善后处理和受伤人员的善后工作。

1）常备物资：消毒用品、急救物品（绷带、无菌敷料）及各种常用小夹板、担架、止血带、氧气袋。

2）汽车、担架、强力照明灯、对讲机、手电筒、其他物资。

1）事故发生后应逐级上报，一般为现场事故知情人员及时上报班组长，班组长上报工区负责人，工区负责人上报项目安质部，由项目安质部向项目经理请示启动应急救援响应，情况十分危急时，事故现场在场人员可直接向项目经理报告。

13588037155

15867100188

15869132848

15867100288

15869107722

13456774600

13521299820

GB51395-2019标准下载13429618253

15869107733

15825503656

13706519779

DL／T 1091-2018标准下载13850301892

13136193300

13706929710