承台基坑施工专项方案.doc
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1、杭州东站扩建工程标动车走行线特大桥9#13#、21#26#墩承台基坑施工方案编 制: 复 核: 审 核:批 准:中铁四局杭州东站扩建工程项目经理部二O一O年四月目 录1.编制依据- 1 -2.工程概述- 1 -2.1动走线特大桥与既有线路位置关系- 1 -2.2地质情况- 5 -3.施工组织布置- 5 -4.主要施工方案和方法- 6 -4.1既有笕杭上、下行之间夹角区域支护方案比选- 6 -4.2总体施工方案- 6 -4.3施工准备- 7 -4.4钢板桩围护施工- 8 -4.4.1施工顺序- 8 -4.4.2钢板桩插打- 8 -4.4.3基坑降水- 9 -4.4.4围囹和支撑安装- 9 -4.
2、4.5基坑开挖- 9 -4.4.6承台施工- 10 -4.4.7钢板桩的拔除- 10 -4.5、高压旋喷桩围护施工- 11 -4.5.1高压旋喷桩布置- 11 -4.5.2主要施工设备- 11 -4.5.3场地准备- 12 -4.5.4旋喷桩施工步骤- 12 -4.5.5旋喷桩施工注意事项- 13 -4.5.6钢筋混凝土冠梁施工- 14 -4.5.7基坑开挖- 15 -4.5.8承台施工- 15 -5.沉降、变形观测- 15 -6.施工进度安排- 16 -7.施工资源配置- 18 -7.1劳动力组织- 18 -7.2主要机械设备配置- 19 -8.质量保证措施- 19 -8.1钢板桩施工质量保
3、证措施- 19 -8.2高压旋喷桩施工质量保证措施- 19 -9.安全保证措施- 20 -9.1营业线施工安全保证措施- 21 -9.2高压旋喷桩施工安全保证措施- 24 -9.3基坑开挖安全保证措施- 25 -10.营业线施工应急预案- 25 -附件1:钢板桩支护计算书附件2:高压旋喷桩支护计算书- 59 -动车走行线特大桥9#13#、21#26#墩承台基坑施工方案1.编制依据1)动车走行线特大桥(杭枢东站施(桥)-02-I);2)铁路工程基本作业施工安全技术规程 TB 10301-20093)铁路路基工程施工安全技术规程 TB 10302-2009 4)客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ
4、2032008 5)铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-20036)中铁四局杭州东站扩建工程项目经理部高压旋喷桩试桩工艺总结;7)上海铁路局关于公布(暂行)的通知(上铁工发(2010)117号)8)杭州枢纽建设有限公司关于营业线施工有关规定2.工程概述2.1动走线特大桥与既有线路位置关系动车走行线特大桥9#13#墩为(40+2*64+40)m连续梁桥墩,跨越宣杭线改线,其中9#11#承台临近既有宣杭线和煤气专用线,既有宣杭线和煤气专用线线间距6.5m, 13#墩为水中墩。21#、22#墩承台临近既有笕杭上行线。23#25#墩采用门式墩斜向跨越笕杭线,23#25#左承台临近既有笕杭线上行
5、线,右承台位于既有笕杭上、下行线之间。26#承台位于既有笕杭线下行线上。9#11#承台影响宣杭线里程为K233+300K233+400,21#26#墩影响笕杭线上行线里程为K193+464K193+604,下行线里程为K193+400K193+540。既有线路与新建桥梁承台位置关系详见图2-1、图2-2。 图2-1 既有铁路与9#13#承台位置关系图图2-2 既有铁路与21#26#承台位置关系图根据图2-1和图2-1平面相对位置关系,各承台尺寸、承台开挖深度以及承台边与线路最外缘钢轨的最小距离见表2-1。表2-1 承台与线路位置关系表序号墩台号承台尺寸(m)开挖深度(m)承台边到铁路外轨距离(
6、m)影响线路19#12.3*9*3.53.980.67 与既有宣杭线距离7.17与煤专线距离5.53与宣杭线改线距离210#14.3*10.4*4.54.545.05与既有宣杭线距离11.55与煤专线距离0.25与宣杭线改线距离311#18.2*9.4*4.55.2320.82与既有宣杭线距离0.35与宣杭线改线距离412#14.3*10.4*4.54.830与既有宣杭线距离513#12.39.03.56.4230与既有宣杭线距离621#12.3933.3916.75与既有笕杭上行线距离722#10.8933.124.98与既有笕杭上行线距离823#左10.36.433.654.2与既有笕杭上
7、行线距离923#右6.46.434.728.4与既有笕杭上行线距离8.74与既有笕杭下行线距离3.59与笕杭下行线改线距离1024#左10.36.431.924.26与既有笕杭上行线距离1124#右10.36.432.858.45与既有笕杭上行线距离7.72与既有笕杭下行线距离3.68与笕杭下行线改线距离1225#左6.46.434.473.86与既有笕杭上行线距离1325#右10.36.435.078.06与既有笕杭上行线距离4.76与既有笕杭下行线距离3.35与笕杭下行线改线距离1426#10.8935.337.7与既有笕杭上行线距离0与既有笕杭下行线距离3.1与笕杭下行线改线距离2.2地
8、质情况地层为第四系全新统冲海积淤泥质土、黏性土、粉土及第四系上更新统冲洪积黏性土、粉性土及砂类土为主;下伏基岩为侏罗纪泥质粉砂岩。桥址各墩位处地质情况详见附图一附图十一。2.3水文地下水主要为孔隙潜水,地下水位埋深普遍较浅,水位标高0.23.5,主要受大气降水及附近河流补给。3.施工组织布置在本工程施工中,成立“中铁四局杭州东站扩建工程项目经理部三分部”,实行分部负责制,组成项目施工管理体系,按项目法组织施工。三分部下设3个架子队,每个架子队设队长、技术负责人、质检员、安全员、技术员、试验员、材料员、领工员、工班长各1名。本工程由第三架子队施工,其组织机构人员见图3-1。图3-1 施工组织管理
9、机构4.主要施工方案和方法4.1既有笕杭上、下行之间夹角区域支护方案比选1)钢板桩防护:插打机械高、大,无法进入作业面狭小的笕杭上、下行线之间进行打桩作业。2)钻孔桩防护:施工周期长,桩机高、大,无法进入作业面狭小的笕杭上、下行线之间进行钻孔和下放钢筋笼作业。3)搅拌桩防护:插打机械高、大,无法进入作业面狭小的笕杭上、下行线之间进行打桩作业。4)挖孔桩防护:施工周期长,作业处存在强度极低、流动性极强的淤泥层,且地下水位较高,人工进行挖孔桩不易实现且作业危险巨大。5)高压旋喷桩防护:机械低、小,便于机械进入夹角区域,施工期间对既有线影响最小。根据现场具体情况,综合考虑比选了各种支护方式,位于既有
10、笕杭上、下行之间夹角区域的 23#-25#右墩和26#墩,采用对既有线安全影响较小的高压旋喷桩进行支护。4.2总体施工方案根据总体施工计划要求,9#、10#墩在宣杭线改线前先施工部分桩基,离营业线较近的桩和承台基坑待7月底宣杭线临时拨接到煤气专用线后再施工;目前9#墩已施工完4根桩余6根,10#墩已施工完7根桩余5根。11#13#墩在宣杭线改线前施工,13#墩位于河道中需临时回填河道后再进行施工。9#13#承台基坑均采用钢板桩进行围护。21#、22#承台、23#25#左墩承台临近既有笕杭上行线,在笕杭下行线改线前施工桩基、承台,承台基坑采用钢板桩进行围护。23#25#右墩承台位于既有笕杭上、下
11、行线之间,在笕杭下行线改线前先施工高压旋喷桩作为承台基坑围护,待7月底笕杭下行线改线后再施工桩基和承台;26#承台部分在既有笕杭下行线上,改线前先施工靠上行线一侧高压旋喷桩围护,其余三侧待改线后再施工,改线后施工桩顶钢筋混凝土冠梁和横撑以及桩基和承台。4.3施工准备(1)施工前请产权单位派人现场指导开挖探沟,弄清管线位置及走向后与产权单位签订安全协议,并对管线实施有效保护措施。将影响的铁通、信号、电力、通信、接触网回流线、接触网支柱及拉线等迁移。影响本桥的五电迁改由中铁十局施工。(2)施工前与工务段联系将铁路沿线排水沟临时改移到墩台外侧,待下部结构施工完毕后再恢复,施工期间必须保证排水畅通。(
12、3)施工前与铁路派出所签订安全协议临时拆除铁路栅栏,拆除后立即增设临时栅栏并严格管理。(4)23#右墩25#右墩、26#墩承台基坑围护施工时由于大型机械无法进入笕杭线上下行线之间,需要先在23#墩位处既有笕杭上行线开通临时道口,采用平板车将高压旋喷桩钻机运入两线间施工区域。小型机具、材料通过20#墩旁十局接长涵洞处集中运入施工现场。先用挖机修通宣杭联络线道口至23#墩位处的临时道路,路面标高与钢轨顶平齐,道口铺面采用木枕铺设,路面宽5m。上下行线之间的临时道路提前利用挖机从既有接长涵洞处进入修通。高压旋喷桩机及配套设备利用小型平板车运入,用挖机卸至两线间施工区域。待机械全部运入后平板车撤出,再
13、拆除临时道口铺面,恢复线路。临时道路修通前需要提前在既有线路排水沟处埋设混凝土圆管涵过水。铺设临时道口铺面和机械设备运入利用封锁点进行。拆除铁路栅栏前与铁路派出所签订安全协议,待机械运入平板车撤出后立即恢复栅栏。23#墩位处既有钢轨顶面标高6.17m,此处接触网最低标高12.54m,净空6.37m。预留2m安全距离,平板车及机械高度不超过4.37m。位置关系如图4-1:22#-25#接触网与桥梁位置关系纵断面图。图4-1:22#-25#接触网与桥梁位置关系纵断面图4.4钢板桩围护施工9#13#承台、21#、22#承台、23#25#左墩承台基坑施工时均采用12米长拉森型钢板桩围堰结合HW400型
14、钢内支撑体系进行防护开挖。各基坑钢板桩围堰布置图见附图一附图十。钢板桩支护计算书见附件1。4.4.1施工顺序施工准备(距离既有线较近的需要点)钢板桩插打内侧井点降水基坑开挖至支撑下0.5m支撑安装开挖至基坑底以上30cm改由人工开挖至设计底标高承台各工序施工基坑回填拔除钢板桩4.4.2钢板桩插打钢板桩围堰选取12m长的拉森型钢板桩,桩顶标高高出原地面0.1m。插打钢板桩时,从承台边预留出约1.5m作为承台施工操作空间,靠近营业线侧位于既有线路边坡下,钢板桩内侧直接立竹胶板作为模型。钢板桩采用履带式专业打拔桩机进行垂直插打,插打前底部和侧面应涂抹黄油,以减少插打时的摩阻力。插打时相邻两根钢板桩互
15、相咬口设置,逐根插打,闭合形成整体。在插打钢板桩前先探明地下管线情况,在确定没有管线的情况下才可进行施工。由于基坑离营业线较近,靠近铁路侧钢板桩插打时需要点封锁施工,要点时间详见表6-4。4.4.3基坑降水基坑开挖前采用轻型井点降水,井管每隔2m布置一个井点。沿基坑内侧四周布置,每3个井点设一个水泵系统带动,一个系统设两台水泵(1台为备用)。井点降水过程中加强线路沉降位移变化观测并及时做好记录,如沉降位移超标立即停止施工。井点管布置如图4-2。图4-2 轻型井点降水布置(示意)4.4.4围囹和支撑安装钢板桩插打后挖机由原地面开始取土至支撑下0.5m,利用吊车配合安装内围囹和支撑,不得一次挖土到
16、承台底设计标高再作支撑的安装。内围囹和对口撑、角支撑均采用HW400型钢。支撑安装时焊接必须符合规范要求,钢板桩与围囹焊接处和围囹与对口撑斜角撑焊接处必须设置三角形钢板作为牛腿防止支撑体系垮塌。4.4.5基坑开挖基坑开挖采用挖掘机配8t自卸汽车施工,至上往下逐层开挖,开挖至基坑底以上30cm改由人工开挖至设计底标高。开挖的土方及时运到指定地点,不能堆放在基坑旁。开挖过程中加强线路沉降位移变化观测并及时做好记录,如沉降位移超标立即停止施工。4.4.6承台施工承台按照常规法施工。4.4.7钢板桩的拔除承台施工完毕利用履带式专业打拔桩机拔除钢板桩,铁路局关于公布(暂行)的通知(上铁工发(2010)1
17、17号)规定:距路堤坡脚3m范围内钢板桩不拔除,距路堤坡脚3-8m范围内钢板桩拔除应在天窗点内或慢行条件下施工,同时应该提前通知工务段派人员进行施工安全监督,加强线路轨面养护。拔除时需严格控制拔桩速度,每次拔桩不得超过两根钢板桩,并在每次拔桩后立即向缝隙进行灌浆或灌砂回填,如发现轨面变化,则立即停止拔桩,并采取可靠加固措施。各墩位钢板桩围护数量如表4-1。表4-1 各墩位钢板桩围护数量表墩位拉森钢板桩数量(根/t)不能拔除数量(根/t)HW400型钢数量(米/t)9#128/116.9100/91.386.5/14.810#148/135.2104/9593/1611#164/149.8010
18、1/17.512#148/135.1096.1/17.113#136/124.2089.7/15.321#136/124.2089.2/15.322#120/109.660/54.883.3/14.423#左104/9574/67.669/11.924#左104/9574/67.669/10.925#左84/76.764/58.453/9.2合计1304/1190.8476/434.7828.4/142.44.5、高压旋喷桩围护施工23#25#右墩承台位于既有笕杭上、下行线之间,在改线前先进入两线之间施工高压旋喷桩作为承台基坑围护;26#承台部分在既有笕杭下行线上,改线前先施工靠上行线一侧高压
19、旋喷桩围护,其余三侧待改线后再施工。改线后施工桩顶钢筋混凝土冠梁和横撑以及桩基和承台。4.5.1高压旋喷桩布置根据总体施工计划要求,决定采用4台旋喷桩机同时施工,23#25#右墩和26#墩每个墩台处分别布置1台高压旋喷桩机。施工时,基坑外围沿既有笕行上行线侧共布置三排桩,其余三面分别布置两排桩,桩径为80cm,桩体咬合30cm,桩长为23m,内侧旋喷桩外缘距离承台边1.5m。为了保证基坑底部开挖安全,采用高压旋喷桩对基坑范围内基底进行加固,其长度伸入承台底以下4m。高压旋喷桩28d龄期无侧限抗压强度要求大于2MPa。各墩位高压旋喷桩布置见附图八附图十一。高压旋喷桩支护计算书见附件2。各墩台旋喷
20、桩数量见表4-2。表4-2 各墩台旋喷桩数量表墩位外围旋喷桩数量(m)基坑内旋喷桩数量(m)合计(m)23#右18323=4209168.7=139.24348.224#右22823=5244286.8=190.45434.425#右22823=5244289=252549626#24923=5727429.3=390.66117.6合计20424972.221396.24.5.2主要施工设备高压旋喷桩喷射注浆法主要的施工机具设备包括:高压泵、旋喷桩机、浆液搅拌器等;辅助设备包括操作控制系统、高压管路系统、材料储备系统以及各种管材、阀门、接头安全设施。4.5.3场地准备测量放样加固范围,在原地
21、面人工清除地表种植土、垃圾土,平整施工场地,设置回浆池,清除场地严格按有关技术安全规程施工,不得影响营业线列车运行安全。4.5.4旋喷桩施工步骤 1)定桩位根据施工布置图,对桩位进行编号,技术员利用全站仪到现场测量放样,并用竹片插入标记桩位。2)钻机就位将钻机安置在测设的桩位上,使钻头对准桩位。为保证钻孔达到要求的垂直度,钻机就位后必须做水平校正,使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。以吊线锤校正机架垂直度,使垂直度偏差不超过1%。3)钻孔钻进施工前,应先做射水实验,检查管道和喷嘴是否畅通。在钻进时为防止泥沙堵塞喷嘴,采用边射水边插眼。钻进过程中应避免钻机的剧烈振动,跳动及钻杆摆动,确保钻机垂直、匀
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