中小橋深基坑防護方案

2021-09-05 23:09:28 字數 3848 閱讀 8860

滬寧城際鐵路工程站前ⅴ標

編制審核

批准中鐵十九局集團滬寧城際鐵路工程站前ⅴ標專案部

二○○九年二月五日

滬寧城際鐵路ⅴ標管段施工里程為dk139+778~dk191+312,全長51.087km。管段內屬於臨近既有線深基坑施工的中小橋有:

五一路立交橋(dk148+319.44)、通江大道中橋(dk177+235.354)、新巨集達小橋(dk189+492.

6)、無錫新區小橋(dk190+250.95)、新華路中橋(dk189+762.45)。

以上各橋施工計畫安排如下:五一路立交橋框架2023年2月10日~3月20日;通江大道中橋圍護鑽孔樁2023年2月21日~2月25日,基礎及框架2023年2月26~7月21日;新巨集達小橋框架2023年2月10日~3月15日;無錫新區小橋框架2023年2月10日~3月15日;新華路中橋承臺2023年3月1日~3月15日。

臨近既有線深基坑中小橋情況統計表

臨近既有線深基坑中小橋與既有線關係表

五一路立交橋、通江大道中橋、新巨集達小橋、無錫新區小橋基坑開挖深度較深且開挖邊線靠近既有線,新華路中橋橋位地質條件較差,存在粉砂層,為確保基坑施工安全及既有線邊坡穩定性,需採用鋼板樁圍堰進行基坑開挖施工。

。(1)施工準備

在橋位附近準備好待打鋼板樁、鋼管樁、i40工字鋼,按插打順序堆碼,每層用墊木隔開。

(2)鋼板樁插打與合攏

起吊前,鎖口內嵌填黃油瀝青混合料。箍緊鋼板用的弧度卡箍,待插入鎖口時逐個解除。

安插鋼板樁用u型**過鋼板樁端頭處的吊孔與鋼絲繩相聯,然後用50t履帶吊起吊至待插打位置,放鬆副鉤,使鋼板樁成垂直狀態,脫出小鉤,移向安插位置,插入已就位的鋼板樁鎖口中,用dz90振動錘逐塊(組)將鋼板樁插打到底。待插打至剩下的5-8根時,應先精確丈量合攏長度,並根據丈量結果對鋼板樁鎖口間隙進行微調,確保合攏成功。

(3)鋼板樁圍堰懸臂支撐

鋼板樁插打完成後,在既有線及靠路側進行懸臂支撐鋼管樁插打,插打完成後進行基坑開挖,待開挖至圍檁深度後,在鋼板樁與鋼管樁之間安裝圍檁,圍檁採用i40a工字鋼,工字鋼與鋼板樁、鋼管之間採取妥善焊接。

(4)圍堰內開挖及封底

開挖採用長臂挖掘機進行,採取分層開挖的方式,開挖至基坑底標高以下20cm後,清理、整平基底面,及時進行封底墊層砼澆築。

(5)拔除鋼板樁

中小橋施工完畢至養護期滿後即可拔除鋼板樁,拔樁時先略鎚擊振動拔高1~2m,然後依次將所有鋼板樁均拔高1~2m,使其鬆動後,再挨次拔除,對樁尖打卷及鎖口變形的樁,可加大拔樁裝置的能力,將相鄰的樁一齊拔出。

2、鑽孔樁和連續牆防護施工

通江大道中橋為框架結構,施工時,兩側連線路基處要將原有擋牆挖除,對既有鐵路存在安全隱患,採取以下防護措施:影響防護施工的接觸網回流線換成絕緣線落地並加以保護;既有線路肩施做鑽孔樁和連續牆進行路基防護;鑽孔樁施工期間申請靠近施工點的股道進行封閉。

原地面距基坑底高度約6.5公尺,鐵路接觸網距圍牆0.4-1.

9m,根據以上情況,在施工時對基坑採用鑽孔樁和連續牆防護,鑽孔樁直徑1公尺,樁長15公尺,間距2公尺,每側布置6根樁,在鑽孔樁頂部設定帽梁,樁身採用c30砼,鑽孔樁配筋同滬寧城際橋梁設計樁基,鑽孔樁之間連線採用40cm厚c25鋼筋混凝土連續牆。

鑽孔樁和連續牆防護施工流程:(迴圈)開挖至設計深度混凝土墊層橋梁施工。

總體思路

新巨集達小橋、無錫新區小橋基坑開挖深度為5.7m,本方案採用德國拉森ⅳ型鋼板樁,鋼板樁長12m,中間設一道圍檁,圍檁採用2i40a工字鋼,圍檁設在鋼板樁頂以下2.7m處,圍檁採用d600鋼管樁懸臂支撐,鋼管樁長15m,鋼管樁中心間距3m。

小橋施工完成拆模後及時夯填ab料或碎石土。內支撐可根據計算結果適當調整支撐材料,但必須滿足受力要求和安全係數。每個基坑的防護施工時間大約為30天。

基本引數

擬選擇拉森ⅳ型鋼板樁,根據《建築施工計算手冊》第3章支護工程下表查得拉森ⅳ型鋼板樁引數如下:

b=400mm,h=155mm,t1=15.5mm,t2=11.0mm,s=236cm2,w=2037cm3, =200mpa,每延公尺單位重74.0kg。

地質情況主要為粉砂,稍密-中密;粉質黏土,軟塑;粉質黏土,硬塑;黏土,硬塑。按照最不利地質情況選擇土體相關引數近似取值為:

重度γ=18kn/m3,內摩擦角ψ=16°,黏聚力c=20kn/m2

主動土壓力係數:ka=tan2(45°-)=0.57, 被動土壓力係數:kp=tan2(45°+)=1.76,既有線行車荷載可按20kn/m2計算;

橫撐的布置計算

⑴根據允許抵抗彎矩計算樁頂部懸臂部分的最大允許跨度h:

由= 所以

⑵計算支撐的間距,其值如下圖所示:

由上圖可計算出

各橫樑處的所承受的均布水平荷載pn,

i40a工字鋼:a=86.1cm2 ix=21720cm4 wx=21090cm3 e=206103

600×10鋼管:i=161350cm4,a=185cm2,e=2.1×105n/mm2

wt=5378cm3 ,f1==79+20=99kn

新區小橋和新巨集達小橋防護立面圖

i40a工字鋼圍囹最大間距為3m

彎矩 最大抗彎強度(符合要求)

鋼管樁穩定性計算,最大受力f1=99kn,假設鋼管樁入土深度為8公尺,

屬於小柔度桿件,不會失穩。

抗壓強度滿足要求

ka=0.57 kp=1.76

eah=rhka=58.48kn

eaq=qka=11.4kn

pb=69.88kn

yp=tan(450+160/2)*1.5=1.99m

y=pb/(r(kkp-ka))=1.87m

f1產生的彎矩:99*(8+3)=1089kn.m

被動土壓力產生的彎矩:1/2*kp*r*(8-1.87)/3=1216kn.m

1216>1089 符合要求

剪力:v=99kn

彎矩:撓度: 抗彎應力:

l=5.7+8*(1+15%)=14.9m,所以,該鋼管樁長15m,基底入土深度大於9.2m,經驗算合格。

新華路中橋、五一路立交橋基坑防護計算方法同上,具體布置如附圖。

(1)樁深計算

因基坑有列車動載,折成p=20kn/m2。

土體容重取18kn/m3,則

根據m、n值,查圖的,則

因此樁需埋置深度為5.71m,樁長為 6.5+5.7=12.2m,為確保安全,樁長定為15m。

(2)最大彎矩計算

三、工程質量保證措施

(1)堅持技術交底制度

開工前,編寫作業指導書,並向全體施工人員進行全面技術交底,明確該項工程的設計要求、技術標準、施工方法、與其它工程的關係和施工注意事項。

(2)堅持隱蔽工程檢查簽證制度

隱蔽工程的檢查驗收堅持自檢、互檢、專檢的「三檢制」。以班組檢查與專業檢查相結合。施工班組在上、下班交接前應對當天完成的工程質量進行自檢,對不符合質量要求的及時予以糾正。

各工序工作完成後,由分管工序的技術負責人、質量檢查人員組織工班長,按技術規範進行檢驗,凡不符合質量標準的,堅決返工處理,直到再次驗收合格。

工序中間交接時,必須有明確的質量交接意見,每個班組的交接工序都應當嚴格執行「三工序制度」,即檢查上道工序,做好本工序,服務下道工序。

每道隱蔽工程完成並經自檢合格後,報請監理工程師驗收,做好隱蔽工程驗收質量記錄和檢查簽證資料整理工作。

所有隱蔽工程必須經監理工程師簽字認可後,方可進行下一道工序,未經簽字認可的,禁止進行下道工序施工。

經監理工程師檢查驗收不合格的隱蔽工程專案,經返工自檢和複驗合格後,重新填寫驗收記錄,並向駐地監理工程師發出複檢申請,經檢查認可後,及時辦理簽認手續。

按竣工檔案編制要求整理各項隱蔽工程驗收記錄,並按iso9001質量標準《檔案、資料控制程式》分類歸檔儲存。施工中的施工日誌、隱蔽工程驗收記錄、分項、分部工程質量評定記錄等資料齊全。按《工程質量檢驗評定標準》要求,列印或用碳素墨水填寫,其內容及簽字齊全,具有可追溯性。

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