方案筑岛围堰施工方案附钢板桩计算书

筑岛围堰施工方案西线项目共9座桥，其中××高速，滨海渔村，××体育公园，渤海会议中心，零点桥，五座桥跨××河，高尔夫桥在××河中，××湖入湖口桥跨××湖，北湖桥，北湖入湖口桥跨规划水系作业场地拟采用筑岛围堰草袋码筑围护边坡稳定，山皮石便道××河常年流水，封冻期2个月，夏季汛期水位较高根据图纸设计提供，××河常水位高程＋１.５米，河底高程－２.０米，淤泥层（０．５－１．０米），受水文条件，大气降水和地表人工活动影响，变化幅度０．５－１．０米，便道要高出水面０．５米，所以便道高（1.5+2+0.5+0.5+0.5）——（1.5+2+1.0+1.0+0.5），即5-6米，取６米（未考虑汛期雨水和上游泄洪）系梁及墩柱施工拟采用钢板桩围护结构，下挖处理具体措施如下：1. ××高速四孔结构，桥梁全长100.84米，桥宽13米常水位线+1.5米，河底高程-2.0米系梁顶面标高-2.505（1#）、-2.501（2#、3#），系梁高1.3米横桥向灌注桩外侧间距8.8米（720+160=880CM）架设方案为跨墩龙门架施工拟采用200KVA变压器一台，提供现场所需电力围堰筑岛:根据我方对现××河调查情况，经研究决定，河道内围堰采用中间填土，外侧加土袋的围堰方法。

计划开工后，先将河床底上的石块、杂草等杂物清除干净，再在河道内采用粘性土或砂夹粘土进行填筑，填土外侧堆码一层土袋，土袋与填土间放置一层彩条布 主线桥围堰筑岛总长100.84米，高6.0米，高于现况水面1.5—2米，边坡便道一侧为1:0.5；龙门基础一侧为1:1由于本工程主线桥结构形式为预制箱梁，架设方案为跨墩龙门架施工，因此施工期间进行桥两侧统一围堰，在考虑保证施工过程中箱梁安装时龙门架搭设及各种车辆通行等占地因素的情况下，围堰筑岛顶面宽度设为25.4米【2.2（龙门基础）+13（桥宽）+1（间距）+2.2（龙门基础）+7（道路）】为保证××河的水流畅通，计划在1-2#、2-3#桩基间设置排水管涵（Φ2M），各一道每道长度为28米，共长56米为保证边坡稳定、受水流扰动影响小，圆管探出边坡0.5米 围堰时，当填土超过现况水面后，每填筑起20cm碾压一次，逐层压实至距围堰顶部0.6米处，压实度保证达到95%以上剩余0.6米高度回填级配砂石，保证便道及箱梁施工时地基满足施工要求堆码的土袋的上下层互相交错，码放密实平整在土袋与填土之间设置一层彩条布防水层，彩条布下部用木楔固定在河床上，并用土袋压实，禁止河水从底部渗入。

其断面形式参照主线桥围堰围堰土方量为18231.07m3 施工结束后对河道、河滩进行恢复 泥浆制备： 在桥台与1#、3#之间分别制作一套泥浆池和回收池尺寸为10×5×2米，并排布置，间隔3米泥浆回收池接近场地内侧，以便于清理残渣造浆池位于外侧，以便利用海水造浆在2#桩两侧分别建泥浆池和回收池尺寸为10×5×2米泥浆池和回收池边坡放坡1:0.3，采用砖砌结构，封底采用10cm水泥砂浆池体1米外四周采用钢管支架挂网围护，挂安全警示牌 系梁施工：采用钢板桩围护结构，横桥向布置长、宽、高分别为12×5×12米采用人工或混水泵配合高压水枪抽吸开挖，当开挖至距钢板桩顶端2.9m处和5米处，进行围檩和支撑施工围檩采用2I40a工字钢，支撑杆采用两道等间距纵桥向直撑，支撑杆采用φ300mm×10mm的钢管清除土体到系梁底面标高[-2.505-1.3米（1#）、-2.501-1.3米（2#、3#）]以下0.3米处，铺设0.2米山皮石整平压实，再在上面铺设0.1米水泥砂浆铺底基坑内采取集水明排降低水位，铺0.2米厚山皮石时在钢板桩四周边缘留间距0.2米不铺设山皮石，做出集汇坡度，并在两基坑对角处挖设0.4×0.4×0.6米集水坑，安放两台水泵进行降水作业。

桥台承台：采用钢板桩围护结构，横桥向布置长、宽、高分别为13×8.5×9米采用人工或混水泵配合高压水枪抽吸开挖，当开挖至距钢板桩顶端2.0m处，进行围囹和支撑施工围囹采用2I40a工字钢，支撑杆采用两道等间距纵桥向直撑，支撑杆采用φ300mm×10mm的钢管清除土体到承台底面标高（-2.43米、-2.658米）以下0.3米处，铺设0.2米山皮石整平压实，再在上面铺设0.1米水泥砂浆铺底基坑内采取集水明排降低水位，铺0.2米厚山皮石时在钢板桩四周边缘留间距0.2米不铺设山皮石，并在两基坑迎水面转角处挖设0.4×0.4×0.6米两个集水坑，安放两台水泵进行降水作业龙门式起重机施工：图纸要求箱梁安装方案为架设龙门架施工架设方案为跨墩龙门架施工, 围堰时，当填土超过现况水面后，每填筑起20cm碾压一次，逐层压实至距围堰顶部0.6米处，压实度保证达到95%以上剩余0.6米高度回填级配砂石，整平、压实保证箱梁施工时地基满足施工要求计划轨道地基宽度2.2米，50钢轨双轨道，基础上铺设1.8米长铁道枕木，相互间距0.5米枕木间用碎石适量填筑钢轨与枕木用道钉连接单轨长136（101+5+5++5+20）米，轨道共计544米。

枕木共计550根，道钉共计2184根 注：1、 箱梁高1.4米，基础标高+3米，桥梁路面标高7.367米，龙门净空高度必须大于5.5米以上（基础部改变时）2、 相邻路面标高3.74米和4.45米与龙门轨道高度不相同，不能从运梁车起梁改变相邻道路标高或改变轨道基础标高3、 桥两侧分别占用5米和30米长场地，作为安梁和接梁时必备道路及安装、试载龙门式起重机时的场地4、 如征地困难，另一套方案是加大龙门式起重机跨度（原计划跨度约为15米），变为20米（边梁顶板宽为2.85米）此计划筑岛增加土石方量为3025.2m3钢板桩支护计算书 以桩号1#处的开挖深度和开挖宽度为准(本项目的最大开挖深度和宽度） 一 设计资料 1桩顶高程H1：3.5m 施工水位H2：1.5m 2 地面标高H0：3.0m 开挖底面标高H3：-3.805m 开挖深度H：6.805m 3土的容重加全平均值γ1：18.3KN/m3 土浮容重γ’： 10.0KN/m3 内摩擦角加全平均值Ф：20.10° 4均布荷q：20.0KN/m2 5基坑开挖长a=12m 基坑开挖宽b=5.0m 二 外力计算 1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图 ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49 kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05 板桩外侧均布荷载换算填土高度h， h=q/r=20.0/18.3=1.09m 桩顶以上土压力强度Pa1 Pa1=r×（h+H0-H1)Ka=18.3×(1.09+) ×0.49=5.29KN/m2水位土压力强度Pa2 Pa2=r×(h+ H0-H2 )Ka =18.3×(1.09+3.0 -1.5)× 0.49=23.2KN/m2 开挖面土压力强度Pa3 Pa3=[r×(h+ H0-H2 )+(r-rw)( H2-H3)}Ka =[18.3×(1.09+3.0 -1.5 )+(18.3-10) ×(1.5 +3.805)] ×0.49=44.8KN/m2 开挖面水压力(围堰抽水后)Pa4： Pa4=γ(H2-H3)=10×(1.5+3.805)=53.05KN/m2 三 确定内支撑层数及间距 按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩 能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h: 弯曲截面系WZ0=0.001350m3,折减系数β=0.7 采用值WZ=βWZ0=0.00135×0.7＝0.000945m3 容许抗拉强[σ]= 200000.0KPa 由公式σ=M/Wz得： 最大弯矩M0=Wz×[σ]=189.0KN×m 1假定最上层支撑位置与水位同高，则支点处弯矩 M'=Pa1×(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa1)(H1-H2)2/6=22.52KN×m

2根据上式判断可知，最大允许跨度h0由下式计算 h0= 3√—— 6[σ]w/rka= 3√—— 27.34 h0=3. m 各支撑按等弯矩布置，则： h1=1.11h0=3.33m h2=0.88h0=2.64m h3=0.77h0=2.31m 故，至少需2层支撑 根据实际情况确定支撑位置 h0=2.9m h1=2.1m 四 钢板桩入土深度及总桩长： 根据盾恩法求桩的入土深度 由公式HKa(×-l)=γ(Kp-Ka)×2 解得×= 2.83 m 故总长度L=h0+h1+h2+……hi+×=10.135m 选用钢板桩长度12.0m, 实际入土深×=4.695m 五 基坑底部的隆起验算 基底抗隆起稳定性分析采用C,q， h=9.53m=抗隆验算方法.根据《基础工程》中国建筑工业出版社P308页（8-30）公式：×=4.695m、H=6.805m、q=20.0KN/m2、Ф=20.1c=24kpa安全系数k=1.7 Nq=eπtgφtg2(45+φ/2)=6.462 Nc=(Nq-1)/tgφ=14.92 故抗隆起安全系数 Ks=（ r2×nq+cnc） /【r1（H+×）+q】=（18.3×4.695×6.462+24×14.92）/【18.3×（6.805+4.695）+20】=3.963>1.7即钢板桩打入深度4.695m，地基土稳定，不会发生隆起。

六 基坑底管涌验算 管涌的原因主要收水的作用影响，计算时考虑有水一侧，基坑抽水后水头差为h1=5.305m，入土深度h2=×，最短的渗流途径如图2-1所示为h1+h2×2，不产生管涌的安全条件，根据根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P284页(5-107）公式得： K×i×r w<＝ r b 式中K为安全系数取1.7； 水容重取r w =10KN/m3土的浮容重为r b=18.3-10=8.3 KN/m3水力梯度i=H/(H+2×)计算得× >=3.57m³³时，不会发生管涌所需桩长l= 6.805+3.57=10.375 ml选用12m钢板桩，则入土深度为4.7m，反算抗管涌安全系数K =1.97 不会发生管涌 七 构造要求 1为防止接缝处漏水，在沉桩前应在锁口处嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料，必要时可在沉桩后坑外注浆防渗或另施工挡水帷幕 2在基坑转角处的支护钢板桩，应根据转角的平面形状做成相应的异形转角板桩，且转角桩和定位桩宜加长1m。