1、大桥基坑支护专项方案综合说明 1.1 编制范围 大桥（中心桩号 K0+288）为城市道路景观桥，基础施工阶段的前期工作已展开，在水库中央沿桥梁纵横向的筑岛、围堰工程已经完成，0#10#桥台及桥墩的钻孔灌注桩已经开始施工。1#9#承台系梁的基础深度为 4.9m6.75m，属深基坑，0#、10#轻型桥台底面与筑岛顶面相距在 1.0m 以内，不属深基坑。本方案的编制范围：根据项目部对K0+299 大桥采用筑岛围堰进行桩基施工的情况，除 0#、10#桥台外的深基坑，即承台、系梁及墩柱、墩台的基坑采用拉森钢板桩支护的设想方案的基础上，针对现场的实际地形地质及水文进行细化。 1.2 编制依据 1、勘察设计
2、研究院提供的“岩土工程勘察中间资料” ； 2、市政设计研究院有限责任公司提供的大桥施工图设计 3、 建筑施工计算手册 ； 4、 建筑基坑支护技术规程 （JGJ12099） ； 5、 建筑地基基础设计规范 （GB500072002） ； 6、 建筑地基处理技术规范 （JGJ792002） ； 7、 公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000） 8、基坑周边场地环境条件； 9、本公司多年来类似工程支护设计，施工经验。 1.3 工程概况 N 大道呈东西走向，全长 3128.24m，属城市景观路。N 大道大桥为城市道路景观桥，起止点桩号分别为K0+118、K0+433，桥梁全长 315m，桥面全宽
3、 40 米，断面分配形式：3m（栏杆+人行道）+3m（非机动车道）+2m（侧分带）+11m（机动车道）+2m（中分带）+11m（机动车道）+2m（侧分带）+3m（非机动车道）+3m（人行道+栏杆）=40m。设计桥跨布置为：425m40m60m40m325m，主桥为三跨变截面连续箱梁结构，引桥为 25m 跨装配式小箱梁结构。 大桥桩基础采用钻孔灌注桩，钻孔桩直径有 1.2m 和1.5m 两种，0#3#、8#10#为排架桩，4#7#为群桩。全桥共有 9 个墩、2 座桥台，均位于水库中，所有下部结构的施工均在施工岛上进行。 主桥主墩 4#7#共 8 个承台，采用现浇钢筋砼。4#、7#单个的承台尺寸为
4、 5.4m*15.86m*2.5m，基坑底标高 1913.35，开挖深度 6.25m；5#、6#单个的承台尺寸为 7m*17m*3m，基坑底标高 1912.85，开挖深度 6.75m。 引桥桥墩横系梁共 10 道，采用现浇钢筋砼。单个系梁尺寸为：1.0m*1.2m*16.8m，基坑底标高 1914.7，开挖深度 4.9m。 D 水库蓄水量约 20 万 m3，面积 0.09km2,水位标高为1918.81919.2，水库南侧有农用灌溉渠道出口分布，库内蓄水经由农用灌溉渠向南流出转向西，最终汇入河流。根据规范规定，筑岛顶高应高出常水位 0.51m，本工程的筑岛围堰顶面高程确定为 1919.60，采
5、用天然土夹石作填料，下部结构施工完毕后挖除所有堰体土石方，并运至指定地点堆放。 1.4 方案概要 1、钢板桩设计思路及要点 本工程的下部结构施工均在所筑施工岛上进行，根据场地地质情况特点，从施工安全、经济和工期等因素考虑，基坑支护选用拉森 IV 型及V 型钢板桩进行支护。钢板桩具有整体刚度大、防水性能好的特点，在粘性土层深水河桥墩基础施工中甚至不需要水下作业，可节省大量的现场加工构件，具体一定的优越性。针对如上情况，本工程的深基坑支护拟采用钢板桩施工。 钢板桩的设计要点如下： （1）通过地勘报告提供的资料及现场筑岛围堰的情况计算钢板桩的型号、长度及内撑方案； （2）钢板桩穿过淤泥层，进入粘土层
6、； （3）根据受力计算，4#7#基坑采用拉森 V 型钢板桩，长21m，1#3#、8#9#基坑采用拉森钢板桩，长 18m； （4）为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置两道至三道四周连续的工字钢围囹以加强钢度及整体性，围囹横向设结构用无缝钢管作对撑。 2、钢板桩设置 根据基坑周边土层地质条件、基坑挖深和周边场地环境条件支护剖面： 2.1、主桥承台基坑 5#及 6#主桥承台基坑底面尺寸为：10m*20m，基坑底标高：1912.85，开挖深度：6.75m；4#、7#基坑底面尺寸为：8.4m*18.86m，基坑底标高：1913.35，开挖深度：6.25m。以上两种基坑均采用拉森 V 型钢板桩支护，桩长 21
7、m。 2.2、引桥系梁基坑 系梁基坑底面尺寸为：4.4m*20m，基坑底标高：1914.7，开挖深度：4.9m。采用拉森型钢板桩支护，桩长 18m。 3、围囹、对撑 3.1、围囹 为加强钢板桩的整体刚度，防止变形，沿钢板桩四周墙面全长设置围囹，围囹用 H 型钢（3503501219）组成，H 型钢接头采用高强螺栓连接，横向围囹用纵向围囹顶住，端头加以木楔调节。在纵横向围囹相交的角部设 H 型钢角撑，型号规格与主围囹相同，以保证围囹横向的钢度。 主桥承台基坑设上、中、下三道围囹，5#、6#基坑围囹距筑岛顶面的距离分别为 0.55m、3.35m、6.75m，4#、7#基坑围囹距筑岛顶面的距离分别为
8、 0.35m、3.15m、6.25m，各层围囹置于与钢板桩焊接的钢牛腿上。 引桥系梁基坑设上、下两道围囹，围囹距筑岛顶面的距离分别为0.9m、3.5m。上层围囹置于与钢板桩焊接的钢牛腿上，下层围囹置于支撑柱上。支撑柱用 H 型钢 300*200*8*12 制成，柱长 4.5m，顶焊 20 厚端板。 3.2、对撑 根据受力计算的结果，主桥承台基坑的对撑采用 299*10 无缝钢管，水平间距 2.8m3.83m，引桥系梁基坑的对撑采用 245*9 无缝钢管，水平间距 1.35m4.8m。 主桥承台 5#6#基坑的下层对撑在承台底面，上、中层对撑埋入薄壁墩内，三层安装后不不予拆除，所留洞口灌入 C3
9、0 砼，两头焊 20 厚钢板封堵，外刷 3 道沥青漆防腐。4#、7#承台基坑的下层对撑在承台底面的垫层内，安装后无法拆除，采用与 5#、6#基坑相同的方式进行后期处理。引桥的系梁基坑的对撑因其长度较短，可以保证压杆的稳定性，故不设隅撑。 1.5 方案特点、要点、难点 1） 本工程规模较大、工期紧、难度高，深基坑支护是本工程的难点和重点之一。基坑深度根据筑岛、承台、系梁底设计标高与垫层的厚度确定，基坑开挖深度在 5m7m 之间，属于深基坑。 2）钢板桩具有整体刚度大、防水性能好的特点，在粘性土层深水河桥墩基础施工中甚至不需要水下作业，可节省大量的现场加工构件，具体一定的优越性。根据目前省内建筑业
10、的发展特点，拉森钢板桩和装机需要从沿海发达城市（上海）引进专业施工企业远程施工，施工组织与进度控制均非常困难。 3) 拉森钢板桩在施工过程中，钢板桩施打时发生屈曲、扭转、变形，支撑体系与钢板桩进行多点焊接链接造成钢板桩严重烧伤，钢板桩在支护过程中变形、挤压严重，部分钢板桩施工完毕后无法拔除等因素，大量钢板桩被损坏以作报废、摊销处理，钢板桩摊销量将达到 50。 4) 钢板桩拉森内支撑水平方向设置 23 道，横向间隔为 4m5m，局部地段根据墩柱位置调整。由于地质条件差支撑体系围囹集中受力变形严重；横向支撑体系横穿承台及薄壁墩，在钢筋混凝土实体施工完毕之前支撑体系无法拆除。承台基坑底层内撑（299
11、10 无缝钢管）在承台之下被混凝土垫层浇筑包裹，造成支撑体系将全部摊销、一次性投入使用。薄壁墩处的上层及中层内撑体系（29910 无缝钢管）只能在墩柱施工完毕以后，满足回填要求以前进行切割、肢解，回收利用率不足10%。 5) 基坑土方开挖是本工程的难点之一，开挖量大，运距长，属松散的人工填土，大部分在库容水位以下，流动性强；基坑两侧不能堆土，土方运输困难，形成的淤泥质土需要采用淤泥罐车拉运；基坑开挖深度大必须采用加长臂（16m 以上）挖掘机挖土，机械操作视觉盲区较多，基坑内支撑分布较密阻挡面宽，钢板桩基坑内土方、淤泥机械无法操作；势必造成机械施工效率大大降低，人工挖土搬运量大大加重，给土方开挖
12、造成非常大的难度，基坑土方开挖的工作效率大大降低，降效率约达到 80。 5）钢板桩在施打过程中，受土质、地下水、工艺施工特点等的影响，发生屈曲、扭转、倾斜、凸凹等，钢板桩不能完全保证直顺，以致钢板桩的围囹 H 型钢与部分钢板桩不能完全接触，需加钢楔、钢垫等、斜撑等辅助支撑。 施工程序及施工大纲 2.1 施工程序 针对本工程的特点及工期的要求，各墩的基坑开挖及支护均先施工右幅，右幅下部结构施工完毕再进行左幅的施工。 钢板桩施工顺序: 放线定位卸土板桩定位放线挖槽安装吊机安装导向定位托架施打板桩挖土第一道支撑安装挖土第二道支撑安装挖土第三道支撑安装垫层施工承台、系梁及墩柱施工拆除支撑处理预留洞口处
13、理回填拔除板桩。 2.2、施工大纲 （1）施工测量 根据设计图纸及坐标控制点进行基坑的开挖边线定位放线，放出各主要结构的边线位置，测量放线采用电子全站仪，确保测量成果的准确度。施工前认真熟悉图纸，施工时仔细核对确保准确无误，施工测量放线由专业测量工程师进行。 （2）钢板桩施工 拟采用 Z550 型液压振动沉桩机,作为沉设拉森桩主要动力,为确保基坑开挖安全,并采用 250*250 的 H 型钢实施围囹加固,必要时可沉护锚桩,对围护实施拉锚加固。投入钢板桩打拔桩机 2 台用于施工。打拔桩机为挖掘机(日立 550)加液压高频振动锤改装而成,为台湾仿荷兰产振动锤,激振力 220KN。 （3）基坑开挖施
14、工 基坑土方开挖，按设计高程进行开挖，由于基坑较深，拟分为三层进行开挖，第一层开挖在钢板桩打完后进行，开挖深度为 0.951.5m，在无水状态下开挖，由普通挖掘机挖装自卸汽车进行，挖到上层围囹底面牛腿处；第二层开挖在上层围囹、内撑安装完毕后进行，开挖深度为3.63.8m，由长臂（16m）挖掘机配合人工开挖，开挖的渣料先就近堆放在围堰便道边进行晾晒，待含水量降低后有普通挖掘机装车自卸汽车运至弃渣场堆放；第三层开挖在中层围囹、内撑安装完毕后进行，亦由长臂挖掘机配合人工开挖，堆土地点及弃运方式同中层。 （4）基坑排水 根据场地地下水埋藏条件，基坑开挖深度，本工程实际情况，在基坑底周边设置一道 500
15、500 排水盲沟排泄基坑内积水，在坑周四角设置一个集水井，井深 1.5m，井径为 1000mm，采用 HDPE 管周边管壁打2450mm 制成；排水沟按 1%的纵坡向积水井倾斜，坑内通过基坑底的排水盲沟到积水井后由 50 污水泵抽至基坑外排除。排水盲沟采用大于40mm 小于 60mm 的级配碎砾石填充。 （5）工程质量方面 工程质量以确保“一次验收合格”为质量管理目标，制定保证基坑开挖质量、保证排水和边坡防护的施工质量、保证排水系统的安全、保证基坑排水正常进行。有针对性的制定详细的质量保证措施，确保工程质量。 3.1 施工测量 3.1.1 测量控制网点 1、测量要求：测量工作必须严格按 GB5
16、0026-93工程测量规范有关要求实施，记录表格及测量成果表格按有关规定的统一表格办理，做到齐全、规范化。 2、施工测量控制网点由项目部施工测量组负责建立和管理。在开工进场后，施工测量组首先对设计单位移交的控制点进行认真复核，准确无误后方可进行施工测量控制网点的布设。测量控制标点桩用砼预制或就地现浇并用钢筋刻十字丝作定位，当有固定岩石或建筑物时可设在岩石或建筑物上，布设后还应对其成果进行认真复核。并将设复核测量成果上报监理单位、业主审批验收合格后再进行使用。 3.1.2 各分部分项工程测量 1、布设控制网点布设时应考虑其控制范围应满足对整个场地范围的施测。各测量控制标点均应有精确的坐标及高程。
17、 2、控制网点布设后由项目部统一管理，对测量标桩、标志等测量成果，施工队施工时注意保护，不得随意破坏。 3、根据施工进度情况，用全站仪测放各开挖区、并作出明显标线。 4、施工过程中的测量控制：由于机械施工进度快，采用全站仪进行追踪测量控制，严格控制开挖边线、各部位标高，使其达到设计和规范要求。 3.2 钢板桩施工工艺 3.2.1 施工的一般要求 1、钢板桩的设置要符合本方案的要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。 2、基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标识各钢板桩的使用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。 3、整个基础施工期间，在挖
18、土、吊运、 扎钢筋，浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割，电焊，也不应在支撑上搁置重物。 4、基坑支护采用日本产的拉森桩 IV 型、V 型钢板桩支护。拉森型钢板桩用吊车就位后采用履带式液压机挖土机配 VH3000 的液压振锤打桩机施打。施打前一定要认真放出准确的支护桩中线。考虑到钢板桩较长，在施工中，钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板桩的平直度，所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将 1020 根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。 3.2.2 钢板桩的选用 根据工程所在场地特点，结合钢板桩的特性、受力要求、施工方法等方面进行考虑，选用日产拉森型、V 型钢板桩。拉森钢板桩宽度适中，抗弯性能好， 依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长 1821m，要求钢板桩入土深度达桩长 0.6 倍以上。 3.2.4 钢板桩的检验、吊装、堆放 1、钢板桩的检验
