相城區(qū)鋼板樁圍堰專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目位于蘇州市相城區(qū)陽澄湖畔，為市政道路跨河橋梁基礎(chǔ)施工工程。橋梁承臺尺寸為10m×6m×3m，采用鋼板樁圍堰作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。施工區(qū)域地形平緩，場地原為池塘回填區(qū)，地面黃海標(biāo)高4.8m，承臺底標(biāo)高-5.25m，基坑開挖深度9.5m，需承受地表水及淺層地下水壓力。1.2地質(zhì)水文條件根據(jù)勘察資料，場地土層分布自上而下依次為：①素填土：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)，含植物根系②淤泥質(zhì)黏土：厚2.5-4.0m，流塑狀態(tài)，天然含水量45%，滲透系數(shù)1.2×10??cm/s③粉質(zhì)黏土：厚3.0-5.0m，軟塑-可塑狀態(tài)，含少量有機(jī)質(zhì)④粉細(xì)砂：厚2.0-3.5m，中密狀態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=15-20擊⑤強(qiáng)風(fēng)化砂巖：中風(fēng)化界面埋深12-15m，地基承載力特征值fak=1500kPa地下水位埋深1.5-2.0m，受陽澄湖水位影響明顯，水位年變幅1.2m。施工期間（10月）正值雨季，根據(jù)氣象資料，施工期內(nèi)可能出現(xiàn)中雨天氣，需特別做好防雨排水措施。1.3圍堰設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)形式：矩形單排鋼板樁圍堰，平面尺寸12m×8m鋼板樁型號：拉森Ⅳ型U型鋼板樁，長度15m，重量60kg/m，鎖口形式為陰陽榫接支護(hù)體系：設(shè)置兩道內(nèi)支撐，第一道位于樁頂下1.5m，采用雙拼H400×400型鋼圍檁+Φ609×16mm鋼管支撐；第二道位于樁頂下5.0m，采用雙拼H500×500型鋼圍檁+Φ609×16mm鋼管支撐入土深度：計(jì)算入土深度8.5m，實(shí)際選用15m鋼板樁（外露6.5m）抗?jié)B要求：鎖口滲透量≤0.1L/(m·min)，圍堰整體抗浮安全系數(shù)≥1.2二、施工總體部署2.1施工準(zhǔn)備2.1.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工方案并組織專家論證。測量放樣采用全站儀按三級導(dǎo)線精度建立施工控制網(wǎng)，設(shè)置4個(gè)永久觀測點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算鋼板樁用量，共需鋼板樁48根（含2根楔形樁），并繪制樁位布置圖。2.1.2現(xiàn)場準(zhǔn)備清理施工場地，平整碾壓后鋪設(shè)200mm厚級配砂石墊層。沿圍堰外側(cè)3m處設(shè)置截水溝和集水井，防止地表水流入圍堰區(qū)域。搭設(shè)鋼筋加工棚（30m2）、材料倉庫（50m2）及臨時(shí)辦公室（20m2），安裝50kW柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。2.1.3材料設(shè)備準(zhǔn)備鋼板樁進(jìn)場后逐根檢查，要求表面無裂紋、鎖口無變形，采用3m長標(biāo)準(zhǔn)樁進(jìn)行鎖口通過試驗(yàn)。主要施工機(jī)械設(shè)備配置如下：振動(dòng)打樁機(jī)：1臺，型號DZJ-60，激振力600kN液壓挖掘機(jī)：2臺，斗容1.2m3，配備加長臂汽車吊：1臺，25t，用于鋼板樁吊裝高壓水泵：3臺，揚(yáng)程30m，流量50m3/h水下混凝土導(dǎo)管：1套，直徑250mm，節(jié)長2m全站儀：1臺，精度2mm+2ppm水準(zhǔn)儀：1臺，精度±3mm/km2.2施工流程測量放線→導(dǎo)框安裝→鋼板樁插打→圍堰合攏→第一道支撐安裝→基坑排水→第二道支撐安裝→基坑開挖→封底混凝土施工→承臺施工→鋼板樁拔除2.3進(jìn)度計(jì)劃本工程計(jì)劃總工期45天，關(guān)鍵線路為：鋼板樁插打（7天）→支撐安裝（5天）→基坑開挖（10天）→封底混凝土（3天）→承臺施工（15天）→鋼板樁拔除（5天）。施工期間需考慮雨天影響，預(yù)留3天機(jī)動(dòng)時(shí)間。三、主要施工方法3.1鋼板樁處理與導(dǎo)框安裝3.1.1鋼板樁預(yù)處理對變形鋼板樁采用冷彎法矯正，樁頂變形處用氧乙炔切割修復(fù)。鎖口內(nèi)涂抹黃油瀝青混合料（黃油:瀝青:干鋸末=2:2:1），樁尖焊接加強(qiáng)鋼板（厚10mm）。接長鋼板樁采用等強(qiáng)度焊接，接頭位置錯(cuò)開2m以上，焊后進(jìn)行鎖口通過試驗(yàn)。3.1.2導(dǎo)框施工導(dǎo)框采用型鋼制作，由內(nèi)導(dǎo)梁（2I45a）和外導(dǎo)梁（2I56a）組成，設(shè)置兩層導(dǎo)框，間距3m。導(dǎo)框支撐樁采用Φ325×8mm鋼管樁，入土深度4m，頂部用纜風(fēng)繩固定。導(dǎo)框安裝允許偏差：軸線偏差±50mm，高程偏差±30mm，平面尺寸偏差±100mm。3.2鋼板樁插打施工3.2.1打樁順序采用"從上游中間開始，分兩側(cè)向下游合龍"的施工順序，具體步驟：先插打圍堰四角定位樁，精確控制樁位及垂直度以角樁為基準(zhǔn)，向兩側(cè)對稱插打至下游合龍合龍段預(yù)留2根樁位，根據(jù)實(shí)際測量尺寸加工楔形樁3.2.2插打工藝采用振動(dòng)錘插打，吊點(diǎn)設(shè)置在距離樁頂1/3樁長處插打時(shí)先將鋼板樁吊至插樁位置，對準(zhǔn)鎖口緩慢插入，待樁身穩(wěn)定后開動(dòng)振動(dòng)錘第一節(jié)樁插入土中2-3m后暫停，檢查垂直度并調(diào)整，確保偏差≤1%砂層段采用高壓水輔助沉樁，水壓控制在0.6-0.8MPa，水沖點(diǎn)位于樁尖以上1.5m處接近設(shè)計(jì)深度時(shí)停止水沖，純振動(dòng)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高3.2.3合攏處理合龍前精確測量剩余樁位寬度，根據(jù)實(shí)測尺寸加工楔形樁，楔形量控制在150mm以內(nèi)。采用"屏風(fēng)式"打樁法進(jìn)行合龍，即先將兩側(cè)鋼板樁打入至設(shè)計(jì)深度的1/2，然后逐步調(diào)整垂直度，最后對稱打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。合龍時(shí)樁頂標(biāo)高差控制在±30mm以內(nèi)。3.3支撐系統(tǒng)施工3.3.1圍檁安裝圍檁采用分段吊裝，每段長度4-6m，現(xiàn)場焊接連接。安裝前先清除鋼板樁內(nèi)側(cè)附著物，測量放線確定圍檁位置，用鋼楔將圍檁與鋼板樁臨時(shí)固定。圍檁接頭處設(shè)置加強(qiáng)肋板（厚16mm），焊接采用E5015焊條，焊縫高度不小于8mm。3.3.2支撐安裝支撐安裝遵循"先撐后挖"原則，采用液壓千斤頂施加預(yù)壓力（第一道300kN，第二道500kN）。支撐兩端設(shè)置活絡(luò)頭，便于調(diào)整長度。支撐安裝允許偏差：軸線偏差±50mm，高程偏差±30mm，預(yù)加力偏差±5%。安裝完成后繪制支撐軸力監(jiān)測點(diǎn)布置圖，每道支撐設(shè)置4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。3.4基坑排水與開挖3.4.1排水系統(tǒng)在圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝（300mm×400mm）和集水井（800mm×800mm×1000mm），集水井內(nèi)安裝Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程15m，流量50m3/h）。采用分層排水法，第一層排水至第一道支撐以下500mm，第二層排水至第二道支撐以下500mm，最終排水至承臺底以上200mm。3.4.2土方開挖采用"分層開挖、先撐后挖"的原則，分三層開挖：第一層：從自然地面挖至-2.0m（第一道支撐底），采用挖掘機(jī)直接開挖第二層：從-2.0m挖至-5.5m（第二道支撐底），采用小型挖掘機(jī)配合人工開挖第三層：從-5.5m挖至承臺底以上200mm，全部采用人工開挖開挖過程中嚴(yán)禁超挖，每層開挖厚度不超過2m，開挖至支撐位置時(shí)預(yù)留300mm人工清底。土方堆放于圍堰外側(cè)5m以外，堆高不超過1.5m，坡度1:1.5。3.5封底混凝土施工3.5.1基底處理基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，采用高壓水槍沖洗基底，清除浮泥雜物。沿承臺周邊設(shè)置碎石盲溝（200mm×200mm），盲溝內(nèi)填充級配碎石，與集水井連通。3.5.2混凝土澆筑采用導(dǎo)管法澆筑C25水下混凝土，設(shè)計(jì)厚度1.0m，強(qiáng)度等級C25，抗?jié)B等級P6。布置3套導(dǎo)管，導(dǎo)管間距不大于3m，導(dǎo)管底口距基底300mm。混凝土坍落度控制在180-220mm，初凝時(shí)間不小于6h。澆筑順序從四周向中間推進(jìn)，導(dǎo)管埋深控制在2-6m，連續(xù)澆筑一次完成。3.5.3質(zhì)量檢測混凝土澆筑完成24h后進(jìn)行抽水，7d后采用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度，28d后進(jìn)行取芯檢測（取芯數(shù)量3組）。要求混凝土表面平整度≤50mm/2m，厚度偏差±50mm，強(qiáng)度達(dá)標(biāo)率100%。四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制鋼板樁應(yīng)有出廠合格證和性能檢測報(bào)告，進(jìn)場后按每批50根為一檢驗(yàn)批進(jìn)行力學(xué)性能和鎖口試驗(yàn)。焊接材料采用E50系列焊條，使用前經(jīng)350℃烘干1h，存入80-100℃保溫筒內(nèi)。鋼管支撐材質(zhì)為Q345B，進(jìn)場后需進(jìn)行超聲波探傷檢測，合格率要求100%。4.2施工過程控制4.2.1鋼板樁施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)樁位偏差：軸線偏差≤100mm，垂直度≤1/1000鎖口質(zhì)量：用塞尺檢查鎖口間隙，允許間隙≤2mm樁頂標(biāo)高：±50mm合龍偏差：最終一片樁插入后，樁頂平面偏差≤150mm4.2.2支撐系統(tǒng)質(zhì)量控制圍檁安裝：軸線偏差≤30mm，頂面標(biāo)高偏差±20mm支撐安裝：預(yù)加力偏差±5%，軸線偏差≤50mm焊接質(zhì)量：焊縫外觀無氣孔、夾渣，超聲波探傷Ⅰ級合格4.2.3混凝土施工控制配合比：每立方米混凝土水泥用量≥320kg，粉煤灰摻量≤20%澆筑溫度：控制在5-30℃，夏季施工時(shí)采取遮陽措施養(yǎng)護(hù)：澆筑完成后12h內(nèi)覆蓋保濕，養(yǎng)護(hù)期不少于14d4.3監(jiān)測監(jiān)控設(shè)置以下監(jiān)測項(xiàng)目：鋼板樁頂水平位移：精度±1mm，預(yù)警值30mm鋼板樁沉降：精度±1mm，預(yù)警值20mm支撐軸力：采用振弦式傳感器，精度±0.5%F·S，預(yù)警值80%設(shè)計(jì)值地下水位：監(jiān)測頻率1次/d，預(yù)警值超過設(shè)計(jì)水位500mm周邊土體沉降：監(jiān)測范圍為圍堰外5倍開挖深度，預(yù)警值50mm監(jiān)測頻率：施工期間1次/d，基坑開挖階段2次/d，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)加密至4次/d。監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)整理分析，超預(yù)警值時(shí)立即停止施工，采取加固措施。五、安全文明施工5.1安全管理體系成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目經(jīng)理任組長，配備專職安全員2名，各施工班組設(shè)兼職安全員。編制安全生產(chǎn)責(zé)任制，簽訂安全目標(biāo)責(zé)任書，特種作業(yè)人員持證上崗率100%。5.2專項(xiàng)安全措施5.2.1高處作業(yè)安全設(shè)置臨邊防護(hù)欄桿（高度1.2m，兩道橫桿），懸掛安全警示標(biāo)志。作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，搭設(shè)作業(yè)平臺（寬度1.2m），鋪設(shè)50mm厚木板，腳手板兩端用10#鐵絲固定。夜間施工時(shí)配備足夠照明（每50m2設(shè)置1盞1000W碘鎢燈）。5.2.2機(jī)械操作安全打樁機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，設(shè)置安全警戒區(qū)（半徑10m）。振動(dòng)錘使用前檢查液壓系統(tǒng)，確保壓力正常（工作壓力16-18MPa）。起重作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行"十不吊"規(guī)定，吊裝半徑內(nèi)設(shè)置專人指揮。5.2.3防汛防臺措施現(xiàn)場配備2臺應(yīng)急水泵（揚(yáng)程30m，流量100m3/h），儲(chǔ)備沙袋200袋。與氣象部門建立聯(lián)系，提前24h獲取暴雨、臺風(fēng)預(yù)警信息。暴雨來臨前停止一切室外作業(yè)，檢查加固圍擋和臨時(shí)設(shè)施。5.3文明施工措施施工場地采用2.5m高彩鋼板圍擋封閉，出入口設(shè)置洗車平臺（長8m，寬3m）。生活垃圾分類存放，設(shè)置可回收和不可回收垃圾桶各2個(gè)。施工噪聲控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB，必要時(shí)采用低噪聲設(shè)備或設(shè)置隔音屏障。5.4環(huán)境保護(hù)措施施工廢水經(jīng)三級沉淀池（容積50m3）處理后排放，含油廢水經(jīng)隔油池處理。易揚(yáng)塵材料采取覆蓋措施，施工現(xiàn)場道路每日灑水3次（早中晚各1次）。鋼板樁拔除時(shí)采用低振動(dòng)工藝，減少對周邊土體擾動(dòng)。六、應(yīng)急預(yù)案6.1基坑失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)案當(dāng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)鋼板樁位移超過預(yù)警值時(shí)，立即停止開挖，啟動(dòng)應(yīng)急加固措施：在基坑內(nèi)側(cè)堆筑砂袋反壓（堆高1.5m，寬度2m）增設(shè)臨時(shí)支撐（采用Φ200mm鋼管，間距1.5m）對鋼板樁鎖口注射聚氨酯發(fā)泡劑，控制滲漏必要時(shí)進(jìn)行坑外降水，降低地下水位6.2管涌流沙應(yīng)急預(yù)案發(fā)現(xiàn)管涌跡象時(shí)，立即采取以下措施：快速回填反壓（采用級配砂石，回填厚度≥2m）采用雙液注漿（水泥漿:水玻璃=1:0.5）加固地基，注漿壓力0.3-0.5MPa在管涌區(qū)周邊設(shè)置輕型井點(diǎn)降水，降低水力梯度監(jiān)測管涌點(diǎn)沉降和涌水量，每30min記錄一次6.3支撐失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)案當(dāng)支撐軸力超過預(yù)警值時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案：卸載基坑周邊堆載，必要時(shí)挖除部分基坑內(nèi)土方（卸載深度≤1m）采用千斤頂復(fù)加預(yù)應(yīng)力（每次增加設(shè)計(jì)值的10%，最大不超過設(shè)計(jì)值的120%）增設(shè)八字斜撐，斜撐角度45°，材質(zhì)同原支撐對失穩(wěn)支撐節(jié)點(diǎn)進(jìn)行焊接加固，增加肋板數(shù)量6.4應(yīng)急資源配置配備應(yīng)急物資：柴油發(fā)電機(jī)（1臺，100kW）、液壓千斤頂（5臺，500t）、注漿設(shè)備（1套）、應(yīng)急照明（10套）、急救箱（2個(gè)）。成立20人的應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，每月組織一次應(yīng)急演練，演練內(nèi)容包括基坑失穩(wěn)、觸電、火災(zāi)等事故處置。七、雨期施工專項(xiàng)措施7.1防雨措施在圍堰頂部搭設(shè)防雨棚（采用Φ48×3.5mm鋼管架，覆蓋彩條布），防雨棚伸出樁頂1.5m。沿防雨棚周邊設(shè)置排水溝，雨水經(jīng)排水溝流入集水井，由水泵抽排至市政管網(wǎng)。7.2排水措施基坑內(nèi)設(shè)置4個(gè)應(yīng)急集水井（直徑1m，深度1.5m），配備自動(dòng)水位控制水泵（型號QW25-30-4）。雨后及時(shí)清理排水溝，確保排水暢通。對已開挖基坑，雨后需晾曬2d方可繼續(xù)施工，必要時(shí)鋪設(shè)防雨布覆蓋基坑底面。7.3邊坡防護(hù)雨期施工時(shí)基坑邊坡按1:1.5放坡，坡面鋪設(shè)塑料薄膜+無紡布（200g/m2），坡腳設(shè)置300mm高擋水埂。每50m設(shè)置一道邊坡位移觀測點(diǎn)，雨后增加觀測頻次（每日2次）。7.4材料保護(hù)鋼材、水泥等材料堆放于高于地面300mm的架空平臺上，覆蓋防雨布。焊接材料存入密封防潮箱，使用前重新烘干?；炷翑嚢枵敬钤O(shè)防雨棚，砂石料場設(shè)置防雨棚和排水系統(tǒng)，防止材料含水率波動(dòng)。八、鋼板樁拔除8.1拔除條件承臺混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，且回填土已分層夯實(shí)至第二道支撐底標(biāo)高。拔除前需拆除全部內(nèi)支撐，拆除順序與安裝順序相反（先下后上）。8.2拔除工藝采用振動(dòng)拔樁法，具體步驟：清理鋼板樁表面附著物，檢查鎖口潤滑情況在樁頂安裝振動(dòng)錘，先振動(dòng)1-2min，使樁周土體松動(dòng)啟動(dòng)吊車緩慢提升，拔樁速率控制在0.5-1m/min拔至剩余3m時(shí)停止振動(dòng)，采用靜力拔除，避免擾動(dòng)基底8.3樁孔處理鋼板樁拔除后及時(shí)用級配砂石回填樁孔，回填采用分層夯實(shí)（每層厚度300mm），夯實(shí)度≥93%。對周邊地面沉降超過30mm的區(qū)域，采用注漿加固（水泥漿水灰比0.5:1，注漿壓力0.3MPa）。8.4鋼板樁回收利用拔除的鋼板樁進(jìn)行修復(fù)處理：清除鎖口內(nèi)雜物，矯正變形，對局部破損處進(jìn)行焊接修補(bǔ)。修復(fù)后的鋼板樁涂刷防銹漆（紅丹底漆+環(huán)氧面漆），分類堆放于干燥通風(fēng)處，以備后續(xù)工程使用