大桥桥墩深大基坑拉森钢板桩围堰施工专项方案详细

京沪高铁蕴藻浜特大桥222号墩

深大基坑施工专项方案

第一章工程概况

京沪高速铁路于里程DK1284+865.86～DK1284+982.06处跨越蕴藻浜河，河流与线路中心线的夹角为73°，蕴藻浜河最高通航水位为1.96m，航道等级现状为五级，规划三级，通航净宽70m，净高7.5m，跨河桥梁结构为1-112m 提篮拱。提篮拱主墩（222#）情况如下：桩基18根，直径1.5m，桩顶标高-6.855m，桩底标高-89.855m，桩长83m，承台为双层承台，承台总高4.5m，下承台尺寸22.1×10.6×3.0m，上层承台尺寸21.2×7.25×1.5m，墩身高11.5m，墩身长19.2m，总宽5.25m。桩基分布情况见下图：

根据现场实测的地面标高为+2.44，承台底标高-6.855，地面到承台底高差为9.3米，该处地质条件以淤泥质粉质黏土和粉土为主。基坑开挖深度达10.3米（考虑混凝土封底1.0m）。

第二章编制依据及技术指标

1、TB10002.5 J464-2005《铁路桥涵地基和基础设计规范》

2、TZ213-2005《高速铁路桥涵工程施工技术指南》

3、蕴藻浜特大桥京沪高徐沪施图Ⅵ（桥）-117

4、京沪高徐沪施图（桥参）-承台及钻孔灌注桩钢筋布置参考图

5、时速350Km客运专线铁路通用设计图《双线矩形空心桥墩》（图号：肆桥设（2008）4381-1）

6、相关标准规范等

第三章施工难点分析

该基坑所处位置地质条件很差，地下水位较高，基坑边缘距蕴藻浜河20多米，蕴藻浜河河面标高+1.08，该处从现有地面以下6米范围内为蕴藻浜河河道内清理出来的河底淤泥，给大面积挖土卸载造成相当大的困难，原有土质以淤泥质粉质黏土和粉土为主，状态以流塑和软塑为主，基本承载力较低，土体内摩擦角平均16°，土容重平均取值为19kN/m3，而且该基坑属于深大基坑，开挖深度达10.3m，产生的土压力和水压力相当大，平面开挖尺寸为26.1×14.6m，再加之承台及墩身下部作业施工需要在基坑内完成，给内部支撑造成很大困难，而且从基坑开挖到墩台身施工过程中需要进行数次受力体系的转换，给各道围檩及内支撑的确定增加难度。

第四章基坑及墩台身施工

基坑施工流程：施工准备→测量定位→插打抗滑钢管→插打钢板桩→开挖基坑→逐层进行钢板桩内支撑→排水→浇筑封底混凝土→承台施工→基坑回填→逐步拆除内支撑→墩身施工→基坑回填→钢板桩拔出→抗滑钢管拔出。

第一节施工准备

首先在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号（拉森IV号钢板桩）、规格（450×310×15.5）、数量（24m×190根）的钢板桩。

钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连接锁口碰坏。

钢板桩的设置位置应便于基础施工，应在原地面下结构边缘之外，并留有支、拆模板的操作空间；

钢板桩平面不直的，应尽量使其平直整齐，避免不规则的转角，以便顺利将钢板桩插打入地下，并利于围檩支撑的设置。

第二节测量定位

对墩位承台控制点标明并经过复核无误后加以有效保护，同时距离承台边线2米的位置放出钢板桩插打位置，并用槽钢定位，在保证钢板桩垂直度的情况下逐根插打。222号墩采用在陆地上直接插打，插打前对钢板桩边线进行放样，在保证钢板桩垂直的前提下逐根打入钢板桩。

第三节钢板桩、围檩及支撑布置

经设计计算，该基坑开挖深度为10.3m，开挖尺寸为26.1×14.6m，共布置五道支撑，具体布置见下图。第一、二道围檩均采用一根H型钢（400×400×20×20），直撑、斜撑采用外径62cm，壁厚1cm的钢管；第三道围檩采用两根H型钢（400×400×20×20），直撑钢管外径62cm，壁厚1cm，斜撑采用外径82cm，壁厚1cm的钢管；第四、五道围檩采用两根H型钢（400×400×20×20），临时支撑均采用外径82cm，壁厚1cm的钢管。第一道钢管的顶面与原地面平齐，第二道围檩中心距第一道围檩中心3.7m，第三道围檩中心至第二道围檩中心1.7m，第一道临时支撑位置在第三道支撑下1.4m，该道围檩直接支撑在桩头上，因此，可根据实际情况稍作上下移动，第二道临时支撑安装在封底混凝土顶面上50cm处。

基坑支撑布置图：

计算书详见附件。

第四节钢板桩施工

1、将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩作通过试验，以2～3人拉动通过为宜。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且功率达到40KW以上，而夹板牙齿磨损不宜太多。

2、履带吊停在离打桩点就近的基坑边，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。

3、锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，并起锤。

4、钢板桩计算长度为24米（基坑10.3米、入土13.7米），待钢板桩尖离开地面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩至打桩地点。

5、钢板桩插打时，单桩的锁口内均涂以黄油混合物油膏，以减少插打时

的摩阻力并加强防渗性能。插打钢板桩时从第一块就应保持平整，几块插好

后即插打一块深的以保持稳定，然后继续插打。

6、在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。

7、对准钢板桩与定位桩的锁口，靠震动锤与桩自重压到桩所要插打的位置。

8、试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至计算标高，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。

9、板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。

10、松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。

第五节基坑开挖及墩台施工

由于222号墩处承台开挖基坑的深度较深（10.3m），尺寸较大（下承台尺寸22.1×10.6×3.0m，上层承台尺寸21.2×7.25×1.5m），土压力和水压力很大，基坑开挖宜采用长臂挖机，施工时机械离基坑越远越好，减小基坑边缘处的动载。各阶段开挖时应在支撑位置向下多开挖50cm，利于施工围檩及支撑的设置，开挖到各道支撑位置后应及时安装围檩及内部支撑。

钢板桩插打完后，向下开挖1.0m，安装第一道围檩支撑；继续开挖至标高-2.06m处，安装第二道围檩及支撑；开挖到标高-4.06m，安装第三道围檩及支撑；安装完第三道支撑后，继续开挖1.5m，随即安装第一道临时支撑，该支撑采用cm

钢管支撑在桩头上；继续开挖，在距离封底混凝土顶面50cm

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处，安装第二道临时支撑，仍然支撑在桩头上，待第二道临时支撑安装完后，进行受力转换，由第二道临时支撑受力，将第一道临时支撑拆除；继续开挖土方到承台底一下100cm，迅速施工封底混凝土层，待封底混凝土强度达到要求后，再进行受力转换，由封底混凝土受力，拆除第二道临时支撑，即可进行后续破桩头、桩基检测、绑扎钢筋、支模板等工作，以上施工的同时，应及时抽出基坑内的积水。在下承台混凝土浇筑结束达到拆模要求后，拆除模板，基坑用透水性材料回填密实到下承台顶面后，可拆除第三道支撑，开始

施工上承台；上承台施工完成后，养护拆模，基坑用透水性材料回填密实后，拆除第二道支撑；开始施工墩身，该墩身高11.5m，截面面积较大（2

118m），

.

12

墩身混凝土方量较大（3

.

1358m），墩身底面与地面高差4.8m，考虑施工安

38

全方便，墩身施工时可分段浇筑，墩身底以上4m浇筑一次，浇筑完成进行养护后拆模，及时回填透水性材料，密实后拆除第一道围檩，继续施工上部墩身。

第六节基坑排水

在渗水较小的情况下，采用汇水井排水，在基坑内承台范围外侧较低处挖4个汇水井，并在周围挖边沟，使其低于基坑底面。对汇水井井壁要加以支护，井底铺一层粗砂或者碎石，采用抽水机从汇水井抽水来排除渗水；如果承台低于砂土层且渗水较大时，采用井点法降低地下水位，在距基坑边3-5m 距离进行钻孔，埋下井点管，周围填以砂石作过滤层，上用黏土填封，地面上通过主管与抽吸设备相联进行抽水，以降低基坑四周的地下水位。

第七节混凝土垫层施工

采用直接浇筑混凝土垫层，可能造成钢板桩无法拔出，所以浇筑垫层时在钢板桩围堰内侧支模，或在底部钢板桩四周用编织袋或土工布将钢板桩与封砼隔离，以便钢管桩在承台施工完后顺利拔出。在混凝土浇筑之前，尽量要把水抽干，封底混凝土强度等级采用C25，直接采用汽车泵输送混凝土到指定位置，按一般砼施工进行。封底时由一边向另一边推进，但保证连续、不间断、不留接缝、一次性完成。混凝土垫层厚度初定为100cm。

第八节围檩支撑拆除

下层承台浇筑养护完成，拆除模板，回填透水性材料，回填时分层整平，灌水密实，待回填到下层承台顶标高（-3.855m）后，拆除第三道围檩及支撑。拆除第三道围檩及支撑后进行上层承台的钢筋绑扎，模板支立，混凝土浇筑等后续工作；上层承台施工完成后，基坑回填透水性材料密实，拆除第二道围檩及支撑，继续施工下部墩身（4m范围），施工完成后即可拆除第一道围檩，完成后续各项工作。

第九节钢板桩拔出

承台墩身混凝土浇筑结束，将基坑回填完毕后，要将钢板桩拔出再重新利用，拔桩时，尽量使钢板桩下部与混凝土脱离，然后再进行拔桩。先略锤击振动各拔高1～2m，然后按次序将所有钢板桩均拔高1～2m，使其松动后，

再依次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。并注意一下几点：

1、为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的支撑围檩逐根解除。

2、按与插打钢板桩顺序相反的次序拔桩。

3、将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。

4、拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。

第五章基坑开挖安全措施

1、基坑开挖必须根据有关规范要求进行设计，并有计算书。

2、挖掘机等机械在坑顶进行挖基出土作业时，机身距坑边的安全距离应视基坑深度、坡度、土质情况而定，确保基坑的安全。

3、深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

4、开挖中，当坑沿顶面裂缝、坑壁松塌或遇有涌水、涌砂影响基坑边坡稳定时要立即加固防护。

5、基坑需抽排水开挖时，须配备足够的抽排水设备。

6、基坑开挖所设置的各种围堰和基坑支撑，其结构必须坚固牢靠。基础施工中，挖土、吊运、浇筑混凝土等作业，严禁碰撞支撑，并不得在支撑上放置重物。施工中发现围堰、支撑有松动、变形等情况时，应及时加固，危及作业人员安全时要立即撤出。

7、基坑支撑拆除时，应在施工负责人的指导下进行。拆除支撑应与基坑回填相互配合进行。有引起坑壁坍塌危险征兆时，必须采取加固措施。

8、人工修整基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2.5m。多台机械开挖，挖土机间距要大于10m。挖土自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。

9、运土道路的坡度、转弯半径要符合有关规定。

10、在开挖基槽时要做好降雨防护措施，施工现场和基坑四周设排水沟及集水井，确保将场地内的积水及时排除。

11、距离开挖边线4m内不允许堆放材料、挖出的土方和停放机具，4m外堆放高度不宜超过1.5m,危险时必须采取加固措施；不得从基坑上方倾倒或抛掷毛石、砖等材料，应用滑槽输送；半成品材料应做具体的运输方案。

12、在开挖基坑边沿处，必须按规范设两道1.2m高的牢固栏杆和悬挂危

险标志，并在夜间挂红标志灯。严禁任何人在深坑处休息。

13、夜间施工时，施工场地应有足够的照明。

14、非机电专业操作人员不得擅自动用基础机电设备。

第六章安全应急救援预案

一、安全生产事故应急救援

实施在发生重大安全事故时的救援工作，尽量减少事故的危害，保障员工和周边居民的人身健康和安全、项目财产安全和周边单位财产安全。特成立应急救援组织机构。

二、处理突发事件应急预案的原则

为认真贯彻落实《中华人民共和国安全生产法》和《建设工程安全生产管理条例》，增强忧患意识，居安思危，减少施工事故的发生，提高自防自救意识，结合本工程的施工特点，主要针对可能出现的安全生产事故和自然灾害制定蕴藻浜特大桥222号墩施工安全生产应急预案，其基本原则为: 坚持“以人为本，预防为主”的原则。通过强化日常安全管理，落实各项安全防范措施，查堵各种事故隐患，做到防患于未然。施工前期，针对施工过程中存在的重大危险源，提前预测，并制定生产安全事故应急救援预案，建立应急救援组织及配备应急人员，配备必要的应急救援器材、设备，以防突发事件，并定期组织演练，确保施工安全。各作业班组紧紧结合各自实际情况，成立应急小组，做好相关应急准备工作，确保施工安全。安全生产机构框图如下：

三、应急救援领导小组

应急救援领导小组由组长、副组长、成员三部分组成：组长由项目经理担任，副组长由副经理、总工程师担任。

成员由项目其他领导、各部门负责人、安全员、质量员、现场管理人员组成。

四、应急救援预案人员分工

成立应急响应指挥小组，负责指挥及协调工作，具体分工及联系方法如下：

组长：李灏

成员：杨晓武、张小宁、张康宁、赵元栋、

王永峰、李相成、罗连

1、李灏负责现场，任务是掌握了解事故情况，组织现场抢救。

2、张小宁、韩国梁负责联络，任务是根据指挥小组命令，及时布置现场抢救，保持与当地医疗、建设行政主管部门及劳动部门等单位的沟通。

3、张康宁、赵元栋负责维持现场秩序，做好当事人、周围人员的问讯记录。

4、张小宁、韩国梁负责安排调度车辆及其他救援物资并妥善处理好善后工作，负责保持与当地相关部门的沟通联系。

通讯联系方法

医院急救中心：120

工地现场值班电话： 021-********

项目负责人：李灏手机：133********

安全员：王永峰手机：136********

技术负责人：马伟珊手机：159********

副经理：叶珠东手机：150********

现场技术员：张康宁手机：150********