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特大桥水中墩深基坑支护专项施工方案

1.编制依据、编制原则、编制范围 1

2.4.工程重、难点 5

GBT 14048.2-2008标准下载4.施工总平面布置及进度图 6

4.1.施工总平面布置 7

4.2.施工进度计划 7

5.1.施工步骤： 9

5.2施工准备： 10

5.2.测量定位 10

5.3.打入钢板桩 11

5.4.随基坑开挖增设内撑 15

5.7钢板桩拔除 19

6.1主要机具设备 21

6.2.主要材料一览表 21

7．施工安全质量保证体系及措施 21

7.1作业技术要求质量管理保证体系 21

7.2质量保证措施 22

7.3安全目标、安全方针及保证体系 23

7.4.安全管理保证措施、制度及应急预案 24

9、环保、水保措施 41

9.1强化环保意识，健全管理机制 41

9.2环境保护管理检查制度 42

9.3施工环保、水保措施 43

10、文明施工保证措施 43

10.1文明施工的目标 43

10.2文明施工措施 43

附件1钢板桩验算资料 46

XX特大桥水中墩深基坑开挖支护

1.编制依据、编制原则、编制范围

经过现场踏勘，综合考虑施工安全、施工进度等要求，结合我公司多年来从事此类工程的施工经验，编制此施工方案。

（1）国家及铁道部现行施工规范、工程质量检验评定标准、试验规程、安全规程等。

（2）现场调查报告；国内外类似工程施工经验、工艺技术、工法、科研成果等。

（3）我公司通过质量体系认证中心认定的2013版“四标一体”《质量手册》和《程序文件》。

（4）项目经理部投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源。

（5）改建铁路孟平线孟庙至平顶山西段增建第二线DK56+144.9XX特大桥施工图。

（6）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。

（7）我单位对现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源

XX特大桥9#、10#、11#墩承台基坑开挖及钢板桩支挡。

XX特大桥9#、10#、11#水中墩承台基坑开挖采用钢板桩进行支挡。支挡采用拉森Ⅳ钢板桩，单根钢板桩长度为：18m，钢板桩尺寸为：14.8m(横桥向)×12.8m（顺桥向），钢板桩顶面标高为：71.2m，桩底标高为：53.2m，钢板桩入土深度为：6.18m。由于基坑在水中且基坑开挖深度较大，钢板桩支护时间较长，安全风险高，为确保工程质量和施工过程中的人身安全，根据有关施工规范要求，编制专项施工方案，指导施工。

本工程9#、10#、11#承台结构尺寸均为：11.85m（横桥向）×8.65m（顺桥向）×3.5m（高）。

9#墩承台施工平台面标高为：71.2m，承台底标高为：62.38m，封底混凝土厚度3.0m，基坑开挖深度为：11.82m

10#墩承台施工平台面标高为：71.1m，承台底标高为：62.28m，封底混凝土厚度3.0m，基坑开挖深度为：11.82m

11#墩承台施工平台面标高为：70.8m，承台底标高为：62.19m，封底混凝土厚度3.0m，基坑开挖深度为：11.61m。

2.3.1.1.地形地貌

XX特大桥9#、10#、11#墩均处于平顶山市叶县沙河河道内，经填筑施工平台后，地势较为平坦。

2.3.1.2.气象特征

本工程所在地区年平均气温为14.2℃～16.3℃；多年平均降雨量为745.8mm，一年中春季雨量占20～23%，夏季雨量占45～50%，秋季雨量占24～29%，冬季雨量占4～5%，6～9月为雨季。

2.3.1.3.水文资料

本桥所跨越河流为沙河，水流速度缓慢，河道纵坡较缓，洪水期间涨落缓慢。枯水季节水平面标高为：70.5m左右，水深1.2m左右。Q1/100=4610m3/s，H1/100=79.80m，V1/100=1.82m/s。

桥址区地下水发育，主要为第四系土层中的孔隙潜水，土体透水性差、渗透系数小；及下部各个时期沉积的砂层中的弱承压水，土体透水性强。补给来源主要为沙河河水。

2.3.1.4.地质资料

桥址段分布第四系全新统堆积（Q4ml）素填土，第四系全新统冲积（Q4al）粉质黏土、粉砂、细砂等地层；下伏第四系上更新统冲积（Q3al）粉质黏土、细砂、粗砂及细圆砾土等地层。9#~11#墩桩基础范围内主要土层为：素填土、细砂、细圆砾土和粉质黏土，其岩性和地下分布图如下：

XX大桥9~11号墩桩基础岩层分布图

岩土物理力学性质指标推荐值

桩周极限摩阻力fs（Kpa）

基本承载力σ0（KPa）

2.3.2．交通运输情况

2.3.2.1.交通运输

本桥位于河南叶县境内蒲楼村附近，由遵化店镇从311国道拐入乡村公路，属于平原地区，人口密度相对较大，桥址范围内有乡村公路抵达，交通条件一般。

2.3.2.2.沿线水、电、燃料等可资利用的情况

(1)施工用电：在沙河两岸各安装一台250KW的变压器一台，另配备一台200KW的发电机。

(2)燃料：施工所需燃料可由地方就近供应。

（1）钢板桩插打精度难以控制。钢板桩须从围堰顶打下去18m，难以保证钢板桩的垂直度，特别是合拢处对接难以控制。

（2）基坑开挖深度较大，本工程3个水中承台基坑开挖深度均在12m左右且基坑内钢板桩水平支撑纵横布置，加大了开挖难度。

（3）基坑开挖后，基底渗水量较大。

4.施工总平面布置及进度图

4.1.施工总平面布置

具体施工平面布置详见附图1：《XX特大桥深基坑支护工程平面布置图》。

XX特大桥9#~11#墩基坑支护工程工期安排：从2014年4月24日至2014年06月21日全部完成。总工期59天。

9#墩钢板桩施工：2014年4月27日至2014年5月25日

10#墩钢板桩施工：2014年4月29日至2014年5月27日

11#墩钢板桩施工：2014年5月25日至2014年6月21日

具体施工进度安排见后附图：XX特大桥深基坑支护施工进度横道图。

根据承台的结构尺寸、开挖深度及地质情况，采用钢板桩支挡进行基坑防护。由于9#~11#墩基坑中9#墩基坑深度最大，因此本方案以9#墩为对象进行方案及验算编制。具体施工验算见后附件。

9#墩承台尺寸为：11.85m（横桥向）×8.65m（顺桥向），考虑到0#块支架搭设承台顺桥向的尺寸扩大至10m（承台顺桥向每边扩大0.675m），钢板桩边缘距承台边的距离为：1.475m（横桥向），1.4m（顺桥向），因此钢板桩围堰尺寸定为：14.8m（横桥向）×12.8m（顺桥向），钢板桩采用拉森Ⅳ型，单根钢板桩采用18m长。钢板桩顶面标高为：71.2m，基坑底面标高为：59.38m，钢板桩底面标高为：53.2m。钢板桩支挡结构内设三层围檁，第一层围檁及斜撑均采用双拼2I32a工字钢，内支撑均采用外径Φ609mm，壁厚12mm的钢管；第二层、第三层围檁及斜撑均采用双拼2I45a工字钢，内支撑均采用外径Φ609mm，壁厚12mm的钢管；围堰内的三层支撑，第一层设在标高70.2m处，第二层设在标高68.2m处，第三层设在标高66.2m处。围堰支护结构图如下：

1、测量定位，然后打插钢板桩，插打好钢板桩后，开挖至第一层内支撑处下0.5m，安装第一层内支撑。

2、继续开挖，开挖至第二层内支撑下0.5m处。

3、安装第二层内支撑。

4、带水开挖至基坑底部设计标高。

5、浇筑封底混凝土，待达到设计强度将基坑内的水抽至标高65.7m。

6、安装第三道内支撑，抽水施工承台。

7、回填并夯实基坑底部至承台顶面间的土方。

8、施工墩身、搭设连续梁0#块现浇支架，回填基坑至坑顶后拔除钢板桩。

（1）施工前技术交底：施工前组织对施工人员进行技术交底，让每个施工人员熟悉了解施工钢板桩支挡的重要性，明确各施工班组的任务及工序要求，认真学习有关设计文件，教育施工人员严把质量关，严格按照设计和规范要求进行施工。

（2）做好堰基清理工作和场地平整工作及开工前质检和安检的各项检查工作，以便机械进场后能正常运作。

（3）根据工程的工期和实际情况计划配备2台挖掘机、1台装载机、4辆运输车和1台打桩机等设备，保证钢板桩支挡施工有条不紊地施工。

（4）插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且功率达到40KW以上，而夹板牙齿磨损不宜太多。

（5）施工准备将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2~3m的短桩作通过试验，以2~3人拉动通过为宜。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800~1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。

定位放样：在围堰施工前，先由测量组用全站仪按设计图纸对围堰进行精确的测量定位放样，定出围堰的位置和范围，用醒目的标志杆做标记并固定好。

在插打钢板桩前需设定位桩及定位横梁。定位桩采用4根长6m的I45a工字钢。定位桩布置在承台外延1.5m处的四个角落，插入地面4m。定位横梁延承台外侧四周，距承台边沿1．5处布置，采用2[20a槽钢。定位横梁安放在定位桩两侧，分两层布置与工字钢焊接形成定位框架。定位框架安装完成后即可进行插打钢板桩施工。定位框架平面示意图如下：

钢板桩围堰采用振动下沉方式施工，用90KW振动锤、2台汽车吊（或履带吊）作为施工主要机械设备。施工时，一台吊车吊起钢板桩喂料，另一台吊车吊起振动锤夹持钢板桩上端振动下沉。钢板桩上挂置拉绳，喂料吊车吊起钢板桩后，人工拉绳和扶桩对位，阴阳扣对位后吊车慢慢下落吊勾，钢板桩依靠自重下插卡入以打钢板桩，靠自重不能继续下沉后，悬挂振动锤吊车转臂至待振钢板桩处，人工拉绳摆动振动锤夹持钢板桩上端振动下沉，直至到设计标高。施工示意图如下：

在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后一部分时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉，使之合拢。合拢后，再逐根打到设计深度，在用倒链或滑车组对拉时不要过猛，以防止合拢段缝隙过大。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，起到防水和减小水压力的双重效果。

在施工过程中，钢板桩如需拼接时，两端钢板桩要对正，可先在一端上面焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊，再焊接加强板。焊接时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度。插打钢板桩要充分采取止水措施，以防钢板桩围堰大量漏水。

　　质量控制及注意事项

　　1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。

　　2、对组拼的钢板桩两端要平齐，钢板桩组上下一致，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。

　　3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。

　　4、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。

5、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。

6、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。

7、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用；

8、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；

9、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；

5.4.随基坑开挖增设内撑

5.4.1.基坑开挖增设内撑

1、围堰内土方由标高71.2m挖至61.38m（即承台底面以下3m，暂定300cm厚度混凝土垫层），共分三个阶段层面，围堰大里程侧及河道上下游侧均呈台阶状开挖，即放坡退挖式挖土方式，由河道下游侧向后退着挖掘，由基坑大里程侧向小里程侧退着挖掘，每层土方沿着钢板桩小里程侧与水平支撑之间的土方应适量保留，作为挖机退出基坑的通道。靠近上游侧与小里程侧的斜撑待挖机退出板桩开挖土方时安装。土方开挖平面示意图如下：

2、土方挖至标高69.7m时，停止开挖，进行第一道水平围檩圈梁及水平支撑及斜撑的安装。围檁及斜撑均采用双拼2I32a工字钢，内支撑采用Φ609mm，厚12mm的圆钢管；

3、土方由大里程向小里程方向逐块逐段开挖，河道下游侧沿开挖通道向后退着开挖，采用长臂挖机结合小挖机进行施工，当土方挖至标高68.7m时，停止开挖，在68.2m处安装第二道水平围檩圈梁及水平支撑和斜撑。第二层围檩及斜撑采用双拼I45a工字钢，水平支撑采用Φ609mm，厚12mm的圆钢管；

4、第二道支撑施工完毕后，进行带水开挖。由于工程地质以粉质粉质黏土和细砂层为主，现场主要采用射水吸泥。 先将钢板桩围堰内水抽干后，用2台水泵进行高压射水，同时用2 台泥浆泵吸出混合泥砂水进行吸泥施工。吸泥过程中尽量保持泥面均匀下降。 吸泥施工至细砂层面标高时，基坑开始出现涌砂和涌水，于是停止围堰内干施工吸泥，向围堰内补水，进行水下射水吸泥，最后吸泥到设计坑底标高。

5、钢板桩围堰基坑开挖过程中要增强抽水及止水堵漏措施。要边开挖边进行抽水及钢板桩漏水处的封堵。

根据设计勘探的地质情况确定钢板桩围堰基坑底部为细砂层，基坑开挖至底部后可能会出现基底涌水的情况，为阻止基坑底部涌水，基坑底部带水开挖完毕后采用水下混凝土封底的办法封堵基底涌水。

封底混凝土施工导管布置图

封底混凝土施工完毕后待混凝土达到设计强度，将水抽至第三层围檩下0.5m，安装第三层围檩及内支撑。安装第三层围檩及内支撑前应搭设好施工作业平台。施工作业平台由缆绳悬挂吊篮，缆绳捆绑在钢板桩顶面，作业人员站在挂篮内，将挂篮下放至第三层围檩位置。挂篮内的作业人员需穿好救生衣等救生装备。

第三层围檩及支撑施工完毕后，将围堰内的水抽干，然后完成桩头超桩凿除、钻孔桩检测等工序后，对承台进行测量定位。

钢筋须预先在钢筋加工场地集中加工好，待基坑检验合格后，立即运往工地进行绑扎安装。

基坑开开后，根据测设的边桩和轴线桩挂线立模板。模板采用钢模板，安装模板时，应在模板外侧搭设支撑架，用钢管或槽钢进行加固，以增加模板的整体刚度，防止模板移位或凸出；模板内采用φ14的圆钢作为拉杆进行固定，拉杆按不拔出设计，作为承台混凝土的一部分。模板内部采用临时斜木支撑进行加固，随着混凝土的浇筑，逐步拆除木支撑。

模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部高程、节点联接及横纵向的稳定性进行仔细检查。

模板安装和钢筋绑扎经检查合格后，在原材料准备和天气条件允许的情况下，须立即进行混凝土浇筑。

承台混凝土浇筑完成后，待混凝土强度达到2.5MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时将模板拆除，模板拆除后立即将基坑回填至承台顶，并夯实。

5.7内支撑拆除及钢板桩拔除

拆除内支撑时应遵循先回填后拆除的原则。承台施工完毕后回填承台周边空隙至承台面后拆除第三道内支撑；墩身施工浇筑至第二道内支撑下，拆除模板安装梁体0#块支架钢管立柱后，基坑回填至第二道内支撑下方可拆除第二道内支撑；基坑回填至第一道支撑下方可拆除第一道支撑。内支撑拆除完毕后进行钢板桩拔除。

拔除钢板桩前，首先应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原便道的安全。

本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

⑴拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。

⑵振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。

⑶起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

（6）顶层围檩不得一次性拆除，应拆除一组拔一组

JTGT 2231-01-2020 公路桥梁抗震设计规范.pdf6.2.主要材料一览表

7．施工安全质量保证体系及措施

7.1作业技术要求质量管理保证体系

1、成立现场项目工区工区长为第一责任人的质量保障组织体系。

2、现场设立质量监督部为质量监督机构。

3、各岗位负责人对所负责的项目、工序负全责。

为确保本工程顺利完工，实行全面质量管理制度，将质量保证落实到每个人头上，成立专门生产指挥系统，配备质量监测、施工技术、工程测量、安全监督等为骨干的管理机构。

1、认真贯彻规范设计要点及施工方案某小区市政工程施工方案_，并详细进行技术质量交底，做到现场施工人员人人心中有数。