龙西立交期墩专项施工方案新.docx

龙西立交二期
11#墩桩、基承台专项施工方案
编制人
审核人
批准人
上海建工集团
龙西立交二期
2016年1月
1工程概况 2
1.1工程概述 2
1.2工程地质条件 2
1.3桩基与承台施工设想 3
1.4桩基与承台施工步骤 3
2.桩基施工 3
2.1便道施工 3
2.2围护与钻机区域平台施工 4
2.2 桩基施工工艺 7
2.2.1旋挖钻机工作原理 7
2.2.2旋挖钻进成孔 7
3.承台施工 9
3.1承台施工设想 9
3.2围堰施工 9
3.3拉森钢板桩围堰设计 9
3.4承台施工 12
4.便道、桩基与承台施工工期安排 14
5便道、桩基与承台施工人员安排 14
6便道、桩基与承台施工设备配置 14
7安全、文明施工与环境保护措施 15
8事故应急准备与响应预案 16
1工程概况
1.1工程概述
龙西立交位于宏运大道与机场路高架交界处，由宏运大道上行转入机场路高架。匝道全长847.79m，分别由7联预应力混凝土现浇箱梁与2联钢箱梁组成，其中11#墩为于第三联钢箱梁处，处于农花河中；农花河宽20m，河床底标高5.6m,设计警戒水位8.5m；11#墩采用群桩承台加独立立柱模式施工。
水中桩为4根直径1.2m的灌注桩，承台全部位于河床底，承台底标高2.9m，立柱高18.3m，采用Y型立柱。
水中承台施工根据地质特点，采用筑坝、清淤、回填并以12m钢板桩围堰施工。
1.2工程地质条件
11#承台施工区域地质自上之下分别为：素土填、粉质粘土、强风化粉砂岩、中等风化粉砂岩等。
1.3桩基与承台施工设想
1、桩基施工：考虑到施工工期紧迫，本承台桩基采用旋挖钻施工，钻机采用280型钻机应对风化粉砂岩，以便在规定工期内完成施工任务。
2、承台施工：具体施工采用打设单排12m拉森钢板桩围堰进行承台施工。
1.4桩基与承台施工步骤
修筑施工便道（绿化搬迁）→长臂挖机河堤清障、外运→东侧驳岸破碎并外运→施工范围土方回填→临时过水管涵埋设→外侧保护性拉森钢板桩打设→旋挖钻机施工区域加固、压实→桩基施工→内侧承台范围打设拉森钢板桩→首层围檩支撑施工→第一层挖土→二层围檩支撑施工→第二层挖土→三层围檩支撑施工→第三层挖土→桩头破除→混凝土垫层浇筑→承台钢筋施工→承台模板施工→混凝土浇筑→模板拆除→第一节立柱施工→第一层土方回填→第三道围檩支撑拆除→第二层土方回填→第二道围檩支撑拆除→第三层土方回填→第二、三节立柱施工→第一道围檩支撑拆除→第一层土方挖除→第二道围檩拆除→第二层土方挖除→→内侧拉森钢板桩拔除→外侧最后一道围檩拆除→拉森钢板桩拔除→土方外运与河道恢复→驳岸恢复
2.桩基施工
2.1便道施工
根据现场条件，便道计划使用宏运大道的非机动车道进入，而后转入东侧驳岸边，破除25m范围驳岸修筑斜坡进入施工区域，总长250m，宽6m。便道涉与跨过一道110KV的地铁电缆、一道220KV的南站电缆与60cm直径的供水管道，需要对这部分管线进行保护，保护措施见附图。为减少对原有道路的破坏，其中处于人行道与主道的部分绿化需要与时移除以满足施工机械进入现场，施工完毕后绿化恢复。
主要便道施工由供水管道位置开始，在供水管道2侧与上方铺设走道板，跨过管道后开始降坡，降坡距离越10m，降坡高度2.5m,一直修筑到破除的驳岸顶并铺设50cm厚道渣。具体见附图。
2.2围护与钻机区域平台施工
11#墩施工区域位于农花河河道中央偏西的位置，首先需要对河床底进行清淤清障施工，以便于后期桩基与承台施工，河底清障采用22m的长臂挖机，先清理驳岸边10m，再填土向前推进，分四次清理完成；农花河两侧驳岸标高为13m，河床标高5.6m，承台底标高2.9m，高差超过10m，钻机进入施工区域前需要先对河道东侧驳岸进行破除施工并对河床桩基位置进行清障外运，并向河道内填筑素土与道渣至破除驳岸的高度，素土回填时由220的卡特挖机分层回填，层层压实，以方便后续施工机械、车辆进入施工区域；驳岸破除高度为3m，桩基施工的机械操作平台填筑长度为25m，两侧由拉森钢板桩围护挡土；宽度为河道宽，两侧驳岸边打设保护支撑作用拉森钢板桩，延驳岸边铺设临时通水管涵以保证河道在桩基施工期间的正常使用；压实找平后铺设钢板，才能使旋挖钻机平稳进入桩基位置并就位施工。
考虑到河道内回填高度较高，两边素土放坡太大会影响到河道南北两侧的涵洞洞口，后期河道恢复难度加大，我部拟在施工区域平台范围的南北两侧实施钢板桩挡土施工，并对两侧驳岸进行沉降与位移监测，总宽度25m，采用双排拉森钢板桩对河道进行封堵施工，两侧拉森桩由Φ20的钢筋对拉，为保证河道正常通水，我部将在河道最东侧埋设1.5m直径的通水管道，以保证承台施工期间河道正常通水。
挡土拉森钢板桩施工完成后对25m范围进行清淤、清理抛石与素土填筑工作，为保证后期机械能进入该区域内作业，在素土填筑完成后压实并铺设50cm后道渣找平，而后铺设钢板。
具体施工顺序如下：
长臂挖机在河东岸对东侧驳岸边10m范围内河底进行清障施工→河堤障碍物外运→破除东侧驳岸→铺设Φ1.5m的水泥排水管→挖机配合填土修筑坡道至清障位置→长臂挖机进入河道中进行第二段清障至水中平台范围→进行第二次填土至打桩机施工范围并压实→打桩机延填土四周打设双排拉森钢板桩→拉森桩顶部设置Φ20的钢筋对拉→填土至驳岸破碎高度并压实→铺设道渣与钢板
填筑完成后平台标高与驳岸顶标高高差任有3m，任然需要对薄弱处驳岸进行部分支撑。
具体填筑范围见附图1、2：
第 20 页
如上图：农花河填筑长度32m，宽度28m，清淤、清障厚度3m，素土填筑厚度7.1m，道渣铺设厚度50cm。
2.2 桩基施工工艺
2.2.1旋挖钻机工作原理
1、旋挖钻机又称钻斗钻成孔法，它是利用钻杆与钻头的旋转与重力使土屑进入钻斗，土屑装满钻斗后提升钻头出土。这样通过钻斗的旋转、削土、提升与出土，多次反复而成孔。
2、旋挖钻机主要有操作系统、动力系统、行走系统与钻进系统（导向柱、钻杆、钻筒、长短螺旋杆）组成，其操作系统主要由电脑控制、液压传动，动力系统由柴油机提供钻进、行走动力，采用履带式行走系统。
3、钻进系统由钻头与钻杆组成，钻头由螺旋钻与掏渣桶组成。钻杆采用抽芯片式带动钻头旋转传递钻头钻进所需的压力与扭矩。钻机配有竖向与横向调平系统，确保成孔的垂直度，并随时显示钻筒深度，随时掌握钻孔状况。
4、旋挖钻机成孔快、施工效率高，不需要设置泥浆循环系统，无污染，只需要设置一储存泥浆或稳定液的池子即可，且距离不受限制。
5、旋挖钻机适用范围：填土层、粘土、粉土、淤泥层、砂土层与含有部分卵石碎石的地层。
2.2.2旋挖钻进成孔
第一步：旋挖钻机的就位并对中，钻头中心点对准桩位中心点。
第二步：钻头轻轻着地，旋转，开钻。最好以钻头自重作为钻进压力，以更好的保证桩基平面位置的准确性。
第三步：当钻头里装满土砂料时，钻机停钻并旋回关活门，然后慢慢提升钻筒至孔外。注意孔内地下水位情况，与时补充水，以防坍塌。
第四步：钻机旋转，将钻头内的土砂料倾倒在土方车或堆放场地。
第五步：关上钻头活门，旋挖钻机旋回到原位，锁上钻机旋转体。
第六步：放下钻头。
第七步：埋设护筒，放入泥浆。如果现场土质都是比较好的粘性土，可以考虑不注入泥浆或清水，直接钻进。如果需泥浆作为孔桩护壁，泥浆材料选用膨润土或粘土、聚丙烯酰胺以与烧碱制作，制备泥浆在泥浆池或泥浆箱内进行，可加入适量烧碱可提高泥浆的粘度。
第八步：钻孔完成，进行第一次清孔，并测定深度。
第九步：放入钢筋笼。
第十步：放入导管。
第十一步：进行第二次清孔。
第十二步：进行水下混凝土灌注。
第十三步：拔出护筒，清理桩头沉淤回填，成桩。
施工工艺流程见下图：
3.承台施工
3.1承台施工设想
龙西立交2期11#墩位于农花河中心附近，驳岸至承台底高差超过10m，直接开挖可能会对驳岸基础造成严重破坏，导致10m高驳岸倒塌并带动驳岸边图层大范围滑坡影响附近的机场路高架基础而造成巨大损失。现计划在河道进行素土回填4m后再对承台位置实施拉森钢板桩围堰施工，并对靠近其它桥梁一侧的驳岸进行支撑与围护，最后开挖承台，以达到开挖承台时对周边驳岸与附近桥梁的影响最小化，并能安全与时的完成承台施工。
围堰施工结束后需与时进行围檩与支撑施工，然后开挖外运，以保证围堰的牢固与稳定；开挖至承台垫层标高后进行降水与封底施工，而后绑扎钢筋、合模并浇筑混凝土，拆模后与时回填。
3.2围堰施工
围护与支撑完成后在区域内测量出承台位置，并预留施工区域，画好控制线，再由震拔机在指定范围打设拉森钢板桩，要求拉森钢板桩每块紧扣，整体闭合，确保止水效果；承台施工时如果遇到河水水位上涨导致预埋临时管道通水量不足时，在围堰外入水出增加大功率水泵抽水，以满足河道通水要求。
3.3拉森钢板桩围堰设计
1)、围堰平面尺寸
11#墩承台尺寸为5.2×5.6m，考虑承台模板厚度、钢板桩偏位与保证立模人员的操作空间，各边板桩两侧承台均预留0.6m操作空间,两边均预留2m，以钢板桩宽度0.4m为模数，钢板桩围堰内平面尺寸为7.2×7.6m。
2)、围堰立面尺寸
根据以往经验，承台底标高为2.9，钢板桩顶标高10m，桩长12m,入土深度5m。
3)、围檩、支撑
11#墩内支撑设置二层，11#墩两层均为框架锁口梁与两道横向支撑,采用I25工字钢加工，该道支撑下部每隔3m设牛腿，与钢板桩的连接板间距1.5m，两层围棱支撑间距3m。
具体如图：
围堰平面图
围堰剖面图
钢板桩围堰参数表
墩号
围堰
形式
围檩层数
围堰尺寸(m)
钢板
桩长度(m)
钢板桩
顶标高
（m)
钢板桩
底标高
（m)
设计高水位
（m)
河床底标高
（m)
承台
底标高
(m)
封底砼
底标高
(m)
11#
钢板桩
3
7.2*7.6
12m
10.5
0.0
8.5
5.6
2.9

序号
材料名称
规格
单位
数量
单重　　　kg／m
总重（kg）
备注
一
挡土围堰拉森桩
拉森Ⅳ型，长12m，547920
根
600
76.1
547920

二
内侧拉森桩
拉森Ⅳ型，长12m
根
100
76.1
91320

三
内支撑
　Ｉ25a
　m
27.6　
　27.9
770　

2
框架边梁
Ｉ25a
m
112.8
27.9
3147.12

3
斜撑缀板
□500*500mm，δ＝14mm，
块
24
27.475
659.4

4
牛腿/连接板
□750*600mm，δ＝12mm，@1.5m
块
75
21.195
1590

5
斜撑
Ｉ25a
m
30
38.1
1143

6
三角形联结板
□0.5m*0.5m，δ＝12mm，
块
12
11.775
141.3

合计

646690.8

四
驳岸破除
25m*3m*1m
M3
75

五
凿除桩头割护筒
φ1.5m
个
4

六
围堰内清障

M3
3000

七
内部土方回填

M3
7100

外购
八
铺设道渣

M3
500

外购
钢板桩围堰材料数量表
4)、钢板桩围堰施工流程
测量放线→拆除部分钻孔平台→插打定位钢板桩→设置导桩框架→清理钢板桩→逐步拆除钻孔平台→插打钢板桩→挖土→安放第一层内支撑主杆件→设置内支撑→挖土→安放第二层内支撑主杆件→设置内支撑→挖土→安放第三层内支撑主杆件→设置内支撑→挖土至承台垫层底→承台与墩身施工→拆除内支撑→拔除钢板桩。
3.4承台施工
拉森钢板桩打设完成后在距离钢板桩定50cm处设置第一道围檩支撑，而后进行基坑降土开挖，降土达到3m时进行第二道围檩支持施工，完成后继续挖土至第三道支撑，第三道支撑完成后挖土至承台垫层底面。
对基坑底进行集水、排水与找平工作，浇筑垫层，而后绑扎钢筋，待监理与业主验收通过后合模并浇筑混凝土。
一)、承台钢筋安装
钢筋品种、规格、间距、接头与焊接等均符合设计图纸与验标的要求，并严格做好原材料抽检与焊接试验。绑扎承台钢筋时，其间距、位置与混凝土保护层厚度等的设置必须符合设计与规范要求，承台钢筋一次绑扎成型，混凝土分两次浇筑，主墩承台主筋设计为III级钢筋，采用直螺纹焊接联接。
二）、模板安装
模板采用组合式钢模板，立于已浇好的混凝土垫层上。
安装前，在模板上涂刷脱模剂，安装完毕后与时检查墩台位置与几何尺寸是否符合图纸要求。
模板支撑必须牢固，以防模板走样。
浇筑凝土时派专人看模，与时纠正模板变形与阻止漏浆。
为保证承台侧模板底部位置在混凝土浇筑过程中不发生偏移，在找平层施工过程中，在承台边外侧25cm处设置Ф20插筋作为承台侧模板的底部支撑靠山，插筋长度为30cm，露出长度为15cm，间距50cm。
模板安装完成后，必须经项目质量员检查验收合格后与时报请监理检查验收，验收合格后方可浇筑混凝土。
2）、模板拆除
当混凝土强度达到设计规定值后方允许拆模。
拆模顺序为后支先拆，首先拆除撑管螺杆，然后拆除侧模。
拆模时应小心，防止损伤砼表面，严禁抛扔模板行为发生。
拆除模板与支撑时，严禁用猛敲或强扭等办法，应自上而下按模板或支撑结构组合依次拆除。
模板、支架拆除后，应维修整理，分类妥善存放，与时清除粘结在模板上的砼残渣，并涂上脱模油。
若拆模后发现结构有麻面、气孔等现象，必须通过监理工程师认可后采用同配比砂浆修补。
三）、混凝土浇筑
承台按大体积混凝土结构物温控方法施工，采用低水化热水泥、双掺技术。在保证混凝土设计强度与耐久性前提下降低混凝土绝热温升。采取骨料降温、低温水拌与、低温环境浇注等措施降低入模温度。
1)、承台混凝土灌注
承台混凝土采用泵送施工，在灌注过程中应严格按泵送工艺进行。下料时采用滑槽与串筒，避免混凝土出现离析。混凝土拌合严格按施工配合比配料，砂、石、水泥、水与外加剂等原材料必须经过质量检验并符合要求，计量要准确，保证混凝土拌合时间。
混凝土分层连续灌注，分层厚度宜为50cm左右，分层间隔灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间。
2)、混凝土灌注过程中，为降低混凝土内部温度，控制混凝土的入模温度在25℃以内。
3)、混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣深度超过每层的接触面一定深度，保证下层在初凝前再进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度，防止漏振，也不能过振，确保质量良好。振捣时，振动棒垂直插入，快入慢出，其移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍，即45～60cm。振捣时插点均匀，成行或交错式前进，以免过振或漏振，振棒振动时间约20～30s，每一次振动完毕后，边振动边徐徐拔出振动棒。混凝土以不再下沉、无气泡冒出、表面泛光为度，振捣时注意不碰松模板或使钢筋移位。在承台混凝土灌注完毕后，需与时抹面收浆、养护。
4)、每次灌注混凝土必须按规范留足强度与弹性模量试件，进行强度检查。指定专人填写混凝土施工记录，详细记录原材料质量、混凝土的配合比、坍落度、拌合质量、混凝土的浇筑与振捣方法、浇筑进度与浇筑过程出现的问题等，以备检查。
四）、承台混凝土养护
大体积混凝土浇注后，要与时养护防止出现裂纹。混凝土采用保湿蓄热法养护，即承台混凝土浇注完毕，初凝后用二层草袋一层尼龙薄膜覆盖，用冷却管流出的水进行养护，保持混凝土表面湿润，蓄热养护可以保证承台表面温度不至于变化过大，减少承台中心与表面的温度差。
养护效果直接从事先预埋在混凝土中的温度传感器来观察，以使整个养护过程处于监控之中。养护时间以混凝土内外温度差确定，但至少7天。
4.便道、桩基与承台施工工期安排
施工工期安排见表
施工工期计划表
序号
主要工程内容
工作时间
1
便道施工
1.5d
2
清障（根据现场清理情况定）
4d
3
河道回填与围护
6d
4
施工区域处理
1d
5
桩基施工
8d
6
时间合计
20.5d
5便道、桩基与承台施工人员安排
根据施工工期安排与现场实际情况，劳动力安排如下。
施工劳力组织表
序号
劳动力内容
人数

序号
劳动力内容
人数
1
现场指挥
1

8
测 量
2
2
破桩头人员
2

9
电 焊
4
3
吊车司机
1

10
钢筋工
6
4
模板工
10

11
砼 工
5
5
旋挖钻驾驶员
1

12
杂工
4
6
挖机驾驶员
2

13
电工
1
7
土方车驾驶员
3

合 计
42
备注
可根据实际情况调整
6便道、桩基与承台施工设备配置
根据施工工期安排与现场实际情况，机械设备安排如下表。
机械设备配置
序号
设备或材料
规 格
单位
数量
备 注
1
吊车
25t
台
1

2
震动打桩机
450
台
1
配液压夹
3
空压机

台
2

4
电焊机

台
4

5
气割设备
氧气乙炔
套
1

6
泥浆泵

台
4

7
卡特挖机
220
台
1
便道修筑
8
长臂挖机

台
1
基坑挖土
9
卡车
20T
辆
1

10
发电机
150kw
台
2
现场用电

7安全、文明施工与环境保护措施
一、安全文明施工
1、建立岗位责任制，认真贯彻执行相关安全规章制度与安全技术操作规程，执行“安全第一，预防为主”的方针。
2、成立安全、文明施工领导小组，健全安全文明施工管理机制。对所有进场施工的人员进行安全文明施工交底，明确相关责任。
3、施工期间，严格遵守国家、省、市等有关部门制定的安全、文明施工管理规定，不施工扰民、夜间施工许可、施工车辆经冲洗干净才能上路。
4、加强环境保护，保持场地整洁，环境卫生，不到处堆放、乱丢杂物，使用后的多余材料与废料与时清远走。施工、生活废水需按要求处理，不得随意排放。施工渣土、泥浆应按照相关要求进行清运处理。
5、施工区域按要求设置施工围挡，并按规定悬挂各类警示、引导标志，必要时安排人员进行疏导。
6、在排水、清淤、回填土方过程中，必须坚持昼夜抽水，直到填方完成。
7、在排水、清淤过程中，现场应有专人检查堰堤的安全，发现不安全因素，应与时汇报或采取有力对策措施排除险情。
8、施工前，对施工机械、临时施工用电、架设工程等有关设施，应注意先检查后使用。
二、环境保护措施
1、为保护施工区与生活区的环境，项目部将工程开挖弃料运至专门指定的弃料场堆放；与时清理垃圾，严格按批准的弃渣规划将弃渣运至指定的地点后进行掩埋或焚烧处理；防止任意堆放弃渣或垃圾影响河道过水标准。
2、避免由于施工造成水土流失；加强对噪声的治理。
3、废水不排河道，垃圾不倒入河道，确保河道畅通。
4、凡进入现场的材料、设备必须放置有序，防止任意堆放器材、杂物阻塞工作场地周围的通道或影响环境。
8事故应急准备与响应预案
1、培训与演练
(1)项目部安全员负责主持、组织全机关定期进行一次安全事故“应急响应”模拟演练。各组员按其职责分工，协调配合完成演练。演练结束后由组长组织对“应急响应”的有效性进行评价，必要时对“应急响应的要求进行调整或更新。演练、评价与更新的记录应予以保持。
(2)施工管理部负责对相关人员定期进行培训。
2、应急物资的准备、维护、保养
(1)应急物资的准备：简易单架、跌打损伤药品、包扎纱布。
(2)各种应急物资要配备齐全，并加强日常管理。
3、预防措施
开挖前准备足够优质木桩与脚手板，装土袋，以备护坡，为防止管涌、坡体渗水，准备2台7.5kw的潜水泵抽水，随时应急。
4、应急响应
（1）、发生事故后，由项目经理负责现场总指挥，发现事故发生人员首先打事故抢救 “120”，并向项目部安全员通告，上同时通知项目副经理组织紧急应变小组进行现场抢救。工长组织有关人员进行清理土方或杂物，如有人员被埋，应首先按部位进行抢救人员，其他组员采取有效措施，防止事故发展扩大，专人负责随时监护边坡状况，与时清理边坡上堆放的材料，防止造成再次事故的发生。在向有关部门通知抢救 的同时，对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救，如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。预先成立的应急小组人员分工，各负其责，重伤人员由水、电工协助送外抢救工作，门卫在大门口迎接来救护的车辆，有程序的处理事故、事件，最大限度的减少，人员与财产损失。
（2）、事故后处理工作
查明事故原因与责任人。
以书面形式向上级写出报告，包括发生事故时间、地点、受伤(死亡：人
员姓名、性别、年龄、工种、伤害程度、受伤部位)。
制定有效的预防措施，防止此类事故再次发生。
组织所有人员进行事故教育。
向所有人员进行事故教育。
向所有人员宣读事故结果，与对责任人的处理意见。
抢险队伍进入应急值班状态，与时组织巡查，在第一时间内完成抢排积水、道路清障、应急抢修等工作。
附图：