東清河大橋主墩承臺深基坑開挖施工方案

2021-07-24 17:29:21 字數 3113 閱讀 5222

一、 主墩承台基坑施工總體方案

根據現場情況承臺最近角距離東清河河道距離僅3m,不能直接放坡開外。但大橋施工工期比較緊,而大橋主墩施工是整個工程中的關鍵節點,因此專案部決定採用雙排樁施工。即在河道兩側打入雙排樁支護並在樁間填土形成雙排樁圍堰。

然後抽排圍堰內河水並回填素土,在壓實穩定後開挖主墩基坑進行施工。

二、 主墩承台基坑開挖施工

1、木樁插打施工步驟:

1.1施工準備工作

(1)複核木樁長度尺寸符合設計要求(木樁長度值詳見雙排樁樁圍堰計算書);

(2)木樁運到工地後均進行詳細檢查、丈量、分類、編號及登記。

1.2主要裝置、料具

本工程採取單幅兩岸同時施工木樁。主要裝置、料具:專業施工船舶2條、16t汽車吊2臺、9m樁300根

1.3施工時間安排

木樁施工平均30m/天的速度組織,河東木樁插打3天,填土2天,拔樁2天。河西木樁施工打插3天,填土2天,拔插2天。

1.4導向樁施工

木樁插打先打4角定位樁,定位樁施工後在定位樁間安裝導向木樁(可根據現場情況增加定位樁)。導向木樁也使用木樁,固定於定位木樁兩側。後續木樁施工位置即在兩導向木樁之間順序插打。

1.5木樁插打

在施打木樁前,在兩側設定經緯儀觀測點,用以控制圍堰長、短邊方向的木樁的施打定位。木樁插打兩排,排距3.0m,同排樁距間隔30cm。

兩排樁間隔以梅花樁布置,相鄰兩木樁樁身用蘆排圍護。插打木樁時從第1組就要保持平整,幾條插好打穩後即與導框固定,然後繼續插打。若有歪斜過甚不能用拉擠辦法整直者要拔起重打。

兩排木樁插打過程中可及時在樁頂用16#槽鋼兩兩相連作為連梁加強兩排樁聯絡增加整體剛度。

雙排木樁內側,每隔15公尺需加打一處加固樁穩定用已施打的木樁圍堰。加固樁成四邊由葦排包圍中間填土與圍堰樁相同。。詳見下圖所示:

1.6圍堰內填土

木樁插到到位後,立即安排船隻進行兩排樁之間的填土。填土前在相鄰同排樁間插入蘆排固定,作為樁間護壁。樁間填土採用外運進場的新鮮素土由船舶倒運至圍堰兩側,並逐層填方至兩樁之間『高度至與木樁頂平。

1.7圍堰內抽水回填

木樁施工完畢後即可安排水幫浦抽排圍堰內河水,並回填素土。抽排圍堰內河水時,要分批次抽排。每次抽排水深度1m,到位後需停止抽水12小時,觀察圍堰填土是否有下沉、散落、漏水等情況。

如果有沉降、散落等情況應及時回填新土增補,若有漏水、滲水等情況需在圍堰外側拋灑鋸木屑使其隨水流填堵滲漏空隙,亦可採用加填土體,加壓壓實填土使其穩定。若圍堰填土無上述情況,且整體情況穩定方可繼續抽排。圍堰內河水抽排完後可開始對圍堰內進行回填。

填土應盡量分層壓實,同時觀察其對圍堰的影響。回填高度平現岸邊地面標高,填土到位後,需整體靜壓5~10天,確保回填土穩定後,開挖承台基坑。

1.8主墩承台基坑開挖

圍堰內填土穩定後可開始進行主墩承台基坑的開挖。圍堰內承台基坑開挖採取1:1放坡開挖,每4公尺留1m施工平台。詳見下圖。

基坑採用挖掘機與人工配合方法進行開挖,開挖前,先精確放出基礎軸線,並將其引至基坑範圍以外,放出基坑邊線,然後開挖。開挖採用反鏟液壓挖掘機進行,開挖過程中隨時測量基底標高及平面位置,避免超挖。開挖時基底留20cm,然後採取人工進行挖除。

挖至基底設計標高後,找平基底,如有積水,採用集中排水法排水,四周設排水溝,利用潛水幫浦抽水。基坑開挖到位後便可進行承臺施工,施工前承臺底澆築一層20cm混凝土封底做為施工平台。

1.9承臺施工

承臺鋼筋、模板施工與普通承臺施工相同,大體積混凝土施工相關方案見附件。承臺混凝土施工完畢後便可進行第一次基坑回填,回填土高度平承臺頂面。待主墩墩柱施工完畢後可進行第二次基坑回填,回填高度平原地面標高即可。

回填完畢後施工船舶便可將木樁拔除,同時由挖掘機對河道範圍內填土挖除清理,恢復原運河航道。

1.10測量觀測

在圍堰木樁頂部設定圍堰沉降位移觀測點,每天觀測兩次,直至承臺施工完成。如有出現圍堰歪斜、沉降等異常情況,立即停止施工對圍堰、土體等進行加固待其穩定後方可繼續施工。

三、 木樁施工受力計算書

東清河大橋左幅12#、13#主墩,右幅11#、12#主墩位於東清河規劃航道兩側,根據設計圖紙及現場實際勘查,東清河為南北走向,河道順直河床比較平坦,常年水位約為1.5m左右,水流平緩。主橋墩承臺距河岸約為3m,原地面標高1.

73m~2.11m,承檯底標高-5.7m,主墩尺寸14.

5m×10.1m×3.5m(高),墩位處地質為素填土、亞粘土。

主墩位置位址從上往下依次為素填土4.9m,淤泥質亞粘土2.2m,亞粘土0.8m

地質情況表

為簡化計算,查設計提供地質資料得平均重度:

平均重度γ=(18×4.9+16×2.2+19.1×7.9)/15=18.29

平均內摩擦角φ=(20×4.9+0×2.2+16.6×7.9)/15=15.94

平均粘聚力c=(14.1×4.9+5×2.2+36.2×7.9)/15=24.4

1、 圍堰設計

設計規劃航道底為-1.895m,水面最高水位考慮為2.0m因此河道水深考慮為3.89m,在施工計算中將水壓力換算成土當量高度,並考慮船舶衝擊荷載係數1.5則:

現計畫9m木樁,水深3.9m,高出水面0.5m,則樁入土深度h=9-3.9-0.5=4.6m;

根據經驗前排樁所受力遠大於後排樁受力因此在此只驗算前排樁受力情況。根據《建築施工計算手冊》提供的計算模型建模

木樁仍按懸臂式板樁計算,其受力模型如下:

圖計算樁牆上土壓力強度等於零的點離挖土面的距離y0

2、 驗算樁埋入深度

則:; ;

;考慮基坑內側仍有填土,其內側開挖為1比1放坡開挖土體穩定。則應當考慮該部分土有主動土壓力作用與木樁,向外可抵消部分外側壓力。由於該部分土為雙排樁圍堰打好後新填土,計算中內側土壓力考慮0.

7的折減係數。則可求得其對e點的抗傾覆力矩。按如下模型計算:

則顯然m傾覆=277.94+89.58=367.52 knm ,則1.5m傾覆=551.28m抗則入土埋深符合要求。

3、 求入土深度t2處剪力為零的g點,該點淨主動土壓力acd應等於淨被動土壓力dgh;即;

; t2=1.41+1=2.41m。

4、計算最大彎矩,此值應等於acd、aib和dgh繞g點的力矩之差。

若選用d=15cm,落葉松圓木作為木樁,則查常用木材的物理力學效能錶可得

[σ]=109mpa;w=785.398cm3;則mmax=[σ] w=85.60 knm

則mmax>mg,符合要求。

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