U型槽结构施工方案.doc
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1、 XXXX下穿XXXX铁路地道封闭箱体、U型槽主体工程施工方案一、编制说明一、工程概况1.1、地道总体概况XXXX公路下穿XXXX铁路地道位于XXXXK15+986.670K16+446.070段,修筑起点桩号为K15+986.670,终点桩号为K16+446.070,全长459.40米。在XXXX主线两侧,并与XXXX并行。该地道为XXXX公路下穿XXXX铁路地道,由两部分组成,即下穿封闭段箱体和两侧敞开段整体U型槽结构。地道与铁路交角为90度,共分2幅,每幅边线距XXXX设计中线16.5m,单幅为3车道,并设置非机动车道。XXXX公路下穿XXXX铁路地道下穿地道具体布置如下:封闭式箱体:修
2、筑起点为K16+226.670,终点为K16+266.070,总长为39.4m。沉降缝与道路中线正交。西侧U型槽:修筑起点为K15+986.670,终点为K16+226.670,总长240m。沉降缝与道路中线正交,其具体分段为:1220m。东侧U型槽:修筑起点为K16+266.070,终点为K16+446.070,总长180m。沉降缝与道路中线正交,其具体分段为:920m。1、U7U19节段: 本区段为设置抗拔灌注桩区段,地道结构为U型槽。底板设置钻孔灌注桩作为抗拔桩。抗拔桩直径为1.0m,横向2根间距为14m,每节段纵向间距为4m。 底板厚度130cm,侧墙厚度为100cm。该段采用自然放坡
3、阶梯式开挖,即按照1:1.5的边坡向下开挖,每挖深2m设置一2m宽的台阶,直至挖至预定深度。开挖至设计工作界面后,进行钻孔灌注桩施工,待钻孔灌注桩保护好桩头。然后进行水泥搅拌桩施工,搅拌桩直径0.5m,间距1.5m,采用梅花形布置,桩底高程均按照-15m控制,钻孔灌注桩周围2m范围内不做水泥搅拌桩。地基处理完成后,在沉降缝位置(即地道分节段的位置)开槽浇筑枕梁,并同期浇筑混凝土找平垫层,垫层产生强度后浇注地道底板混凝土和侧墙混凝土至侧墙顶设计标高(应注意墙体顶端栏杆地袱灯杆预埋甩筋),直至U型槽结构主体部分完成。施工时U型槽节段之间变形缝宽2cm。2、U1U6和U20U25节段:本区段为不设置
4、抗拔灌注桩区段,地道结构为U型槽。底板厚度80130cm,侧墙厚度为100cm。该段采用自然放坡阶梯式开挖,即按照1:1.5的边坡向下开挖,每挖深2m设置一2m宽的台阶,直至挖至预定深度。开挖至设计工作界面后,进行水泥搅拌桩施工,搅拌桩直径0.5m,间距1.5m,采用梅花形布置,桩底高程均按照-15m控制。地基处理完成后,在沉降缝位置(即地道分节段的位置)开槽浇注枕梁,并同期浇筑混凝土找平垫层,产生强度后浇筑地道底板混凝土和侧墙混凝土至侧墙顶设计标高(应注意墙体顶端栏杆地袱灯杆预埋甩筋),直至U型槽结构主体部分完成。施工时U型槽节段之间变形缝宽2cm。1.2、地质、水文、气象1、地形、地质XX
5、XX公路下穿地道下穿XXXX铁路,周边地势较平坦。勘察最大钻孔深度70米,根据地质年代及时代成因,共分为八个工程地质层,根据各土层特征及工程地质性质进而分为19个工程地质亚层,(详见天津市滨海新区中央大道工程一期岩土工程详细勘察报告2006.7.1)。2、地下水:场区浅层地下水属第四系潜水, 地下水主要受大气降水补给并以蒸发等方式排泄。勘察期间XXXX公路下穿地道场区静止地下水位埋深为0.71.1米,标高为0.68米1.85米。故综合判定为:XXXX公路下穿地道地下水对混凝土结构具有结晶类无腐蚀性;分解类无腐蚀性;对混凝土具有结晶分解复合类无腐蚀性性,故场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。3、地震
6、稳定性根据勘察结果,场区地面下20米范围内均为粉质黏土,无可液化土层分布,因此本场地为非液化场地。场地土类别为类。4、气象全市年平均气温1112,全市日平均气温高于0的农耕期有270天左右,无霜期一般为200天左右,自沿海地区向内陆逐渐缩短,滨海地区无霜期为239天。全市平均降水量为550680毫米,年平均降水日数为6473天。从海上输送来的暖湿气流受北部山脉的阻滞和抬升,经常在燕山迎风坡和山前平原形成多雨带,使全市年降水量的分布由北向南递减。北部最大年降雨量可达1213毫米,最小年降雨量为352毫米,南部多雨年可达1189毫米,少雨年只有244毫米。天津的汛期为6月中旬至9月中旬。汛期的平均
7、雨日在42天左右,夏季降水量为441568毫米,占全年降水量的8084%,又主要集中在7、8月份。全市空气相对湿度以夏季最大,7、8月份平均值可达80%左右,春季最小,2至4月份最低值为0%。全市年蒸发量为16881917毫米,冬季最小,只占全年的9%,春季最大,占全年的36%,5月份最多,占全年的16%。塘沽区平均相对湿度为67%。1.3、工程特点1、地处交通要道 该工程下穿XXXX铁路,处于交通要道,XXXX公路行人和车辆很多,给施工带来一定的影响。2、深基坑 基坑最大开挖深度在11.5m左右,深基坑的开挖存在一定的危险性。因开挖层处于第I海项层(Q42m),为海项沉积。主要为粉质黏土,含
8、有砂性土、黏土和淤泥质土夹层,给施工带来一定的影响。编制依据1、XXXX公路下穿XXXX铁路地道U型槽施工图设计。2、公路桥涵施工技术规范JTJ0412000。3、公路隧道施工技术规范JTJ04294。4、公路工程施工安全技术规范JTJ07695。5、公路工程质量检验评定标准JTG F80/12004。6、公路桥涵地基及基础设计规范(JTG D63-2007)7、室外排水设计方案8、建筑基坑支护技术规范9、以下为参考规范:基坑工程设计规程(上海市标准) (DBJ086197)地基基础设计规范(上海市标准) (DGJ08111999)建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)二、施工组织
9、我项目组建施工项目部,由施工项目部统一领导,下设基坑支护队,钢筋施工队,模板施工队,混凝土施工队并配备一定数量的技术管理人员。2.1、工期安排1、按施工计划, 2009年4月20日进场施工,2009年12月30日竣工验收。2、工序安排计划:见下页附表(具体施工内容见XXXX公路下穿地道施工计划横道图)3、劳动力计划安排从U型槽工艺特点及工程进度要求来进行劳动力合理分配,根据工序的集散程度决定劳动力多少及强度。具体劳动力分配如下表:项目流程劳动力横道图劳动力(人数)备注基坑开挖20支撑架设15基底清理10枕梁、垫层20钢筋绑扎20模板、支架20浇筑砼15卸落支架10砼养生2 时间 项目2009年
10、4月5月6月7月8月9月10月11月12月U型槽段施工(K15+986-K16+209右)U型槽段施工(K15+986-K16+209左)顶进箱涵施工(右线)顶进箱涵施工(左线)U型槽段施工(K16+304-K16+446)U型槽段施工(箱涵两侧5节)排水泵房施工竣工验收2.2、材料与机械设备配备序号材料或机械规格型号功率单位数量备注1脚手架(立杆)LG.240/120等483.5mmT2脚手架(横杆)HG.60/ HG.30483.5mmT3脚手架(立杆)H600483.5mmT4刚模板2240120012MMM25木方M3660014钢管m750014钢管m8400*400*13*21型钢
11、m928槽钢m10钢板M2履带式吊车50T台11汽车吊QY2525T台18汽车输送泵HBT60B60M3台19砼运输车9M3206KW辆20砼运输车6M3135KW辆21插入式振捣器D50/D70/D30台22钢筋切割机GQ-403KW台23钢筋弯曲机Y100L2-43KW台24电焊机HS-50014-50台25发电机50/GF75KW台2.3、现场准备施工测量,复核座标点和水准点,放出道路中心线;对围护结构支撑预埋件的位置进行复核,以便准确进行下料。三、施工方案及施工工艺3.1、施工顺序 施工流程:桩基施工基坑开挖支撑设置垫层底板侧板第一步:施做抗拔桩、支护桩,进行水泥搅拌桩的地基处理第二步
12、:基坑开挖。第三步:破除地面和路面,按设计施工井点降水,基坑开挖至安装第一道支撑的深度(支撑中心下1.0米,以下均同)第四步:施做第一道支撑,设置在压顶梁中心。第五步:分步开挖至安装第二道支撑的深度。第六步:施做第二道支撑。支撑设置在离地道底板顶以上约1.5m。第七步:分步开挖至设计底标高,清理桩顶残渣、浮土和积水,凿毛清理,同时满足桩顶高程,铺设混凝土垫层,做好底板及侧墙防水。U12节段开挖深度约11.5m,应设置第三道支撑。第一道撑设置在压顶梁中心,第三道设置在离开挖深度3.54.0m处。第二道撑离第三道撑有一定的距离。支撑水平间距为4m。在钢管一侧设置预压千斤顶对其支撑进行预压,预压值不
13、宜过大,压力以能够保证其稳定安放及位移不为过大即可。第八步:施做主体结构底板及部分侧墙(至第一道施工缝)第九步:待底板和侧墙强度达到100%后,拆除第二道支撑做侧墙防水。第十步:施做主体侧墙至第二道施工缝。第十一步:待侧墙强度达到100%后,拆除第一道支撑做侧墙,做侧墙防水。第十二步:施做完成主体结构。第十三步:停止抽水,封降水井。回填并恢复路面。3.2、施工方法及机械的选择1、基坑施工(1)、支护结构1)、支护工艺的采用本基坑的安全等级为二级,根据开挖深度的不同,由浅递深采用三种开挖工艺,一是放坡开挖、二是SMW工法、三是灌注桩支护。2)、基坑支护、灌注桩支护U7U15区域内采用灌注桩支护,
14、根据不同开挖深度,采用不同的桩长,横撑一至二道。桩径均为1.0m,桩长分别为16、19、22m,其桩间距为110cm 。灌注桩支护上设有压顶梁,尺寸为120x100cm。灌注桩外侧设有止水帷幕,均为两排咬合的水泥搅拌桩,直径65cm,间距为45cm,等待宽度为80cm。、SMW工法U2U6、U16U20区域内,采用SMW工法支护(即水泥搅拌桩止水帷幕,内插型钢受力),型钢采用:4004001321mm。水泥搅拌桩,直径65cm,间距为45cm。待U型槽施工完毕拔出型钢回收。SMW工法水泥搅拌桩在施工期间起止水作用,内插型钢为主受力结构。在地道两端设置一排9m深的SMW工法水泥搅拌桩,形成封闭止
15、水环境。SMW等代直径为80cm,长度为9m、12m、15m三种。根据不同开挖深度,设置横撑一道或两道横撑。、放坡开挖U1和U21区域采用1:1.5坡率放坡开挖。基坑支护结构的内部横撑采用钢支撑,选用一根钢管。现场可根据进料长度和施工工艺要求选定分节长度,根据基坑宽度在现场进行组装。在钢撑两端设钢管连接头,钢管连接头采用500X14mm,斜撑接头为钢板接头,两端各600mm长;钢支撑根据挖深的不同,为13道,第一道设置在压顶梁中心,另外一道可设置在离地道底板顶以上约1.01.5m处;12节段开挖深度很深约11.5m,支护桩基长22m,应设置三道横撑,具体数目和位置详见设计图纸。在基坑开挖到横撑
16、的设计深度往下1m时加设横撑,在钢管一侧设置预压千斤顶对其支撑进行预压,预压力不宜过大,压力以能够保证其稳定安放及位移不为过大即可,可适度调整,预压力约为设计轴力的3050%,同时应加强监测,能提前警示,避免事故发生。每延米预加轴力按设计提供的数值进行。支撑设在压顶梁上的横撑对应的预埋铁件应与钢支撑间距相符,保证钢支撑受力方向一定要和压顶梁正交(垂直);支撑设在相应高度的其他横撑同样如此;现场可视具体情况增设其他竖向支撑,以保证横撑的稳定性。3)、 土方运输工具及弃土运输线路 根据施工安排,基坑开挖施工分阶段进行,在现场内设临时存土点,运输工具及出土路线作好详细部署。 4)、 基坑开挖施工方法
17、及措施基坑开挖必须在支护结构达到设计强度后方可进行,施工中本着先撑后挖的原则并严格按照组织计划分段、分层开挖。坑底留30cm厚原土用人工挖除,严禁机械超挖。 根据设计要求在基坑施工中是开挖深度竖向需设置600,壁厚 14mm 的钢管横支撑, 34道720,壁厚12mm的斜支撑(做不做斜撑),具体位置见支护结构平面图。、基坑开挖组织 A、为方便施工管理与统一调度,基坑开挖施工由 1 个专业作业队分多个作 业班组(土方班、支撑班、降水班、围护桩处理班)按施工程序安排 分区、分段实施。 B、基坑开挖做好土石方开挖与外运的调度,组织好运输车辆,并安排做好运输线路的调查,及时调整调度方案,使开挖如期完成
18、,及时转入主体砼结构的施工,尽量减小基坑基底的暴露时间。 、主体基坑开挖支撑施工程序 施工方法(以三道支撑为例):第一道设置在压顶梁中心,另外一道可设置在离地道底板顶以上约1.01.5m处;开挖土体至第一道支撑底面位置下反 1.0 米处时架设第一道支撑。 土体往下继续开挖 4.0米时,架设第二道支撑。 土体往下继续开挖 4.0米时架设第三道支撑。 向下继续开挖达到基坑底部。 最后剩余 0.3 米厚的土方由人工进行开挖、找平,施做垫层。 、开挖及出土方法: 土方开挖采用从上至下,分层分段开挖,严格遵守先撑后挖的原则,挖到支撑位置,加撑时间不超过5小时。 土方开挖施工一定与测量监测紧密结合,一旦支
19、撑轴力,墙身倾斜或位移, 水位井水位变化速率较大,立即停止施工且通知设计与业主研究对策,隐患处理 完毕后方可继续施工。 A. 基坑开挖前,充分考虑天气等不确定因素,做好周详的施工准备,设置完备的排水系统,基坑开挖后及时排除地表水及坑底积水。严禁地表水或基坑排除的水倒流回渗入基坑,排水沟和积水井距边坡坡脚的距离不得小于沟、井深度的1倍。充分考虑到雨天施工对基坑产生的不利影响,雨天不得开挖基坑。B. 开挖土体至第一道支撑位置使用挖掘机沿基坑方向退挖。C. 第一道支撑以下土方开挖采用在基坑一侧 1 台 0.3 方小挖掘机的配合下, 利用 21台 18 米长臂挖掘机分布在基坑边,逐层从钢支撑间隙中直接
20、取土。 D.最后剩余 0.3 米厚的土方由人工进行开挖、找平。 E.在开挖基坑施工时,在基坑底两侧开挖排水沟,深度为挖土面以下 0.3m。 F.在挖掘机够不到的死角用人工翻挖进土斗,用吊车吊出基坑。 G.每步开挖深度为支撑下 1.0 米,钢支撑安装在工字钢组成的腰梁上。 H.支撑的架设采用50吨履带吊配合25吨汽车吊组装并安放。基坑支撑方法 计算长度支撑拼装支撑点安装固定件焊接腰梁安装支撑前检查安装腰梁吊装施加预应力定期检查拆除 A、 当挖掘机开挖至设计标高时及时组织测量人员施放钢支撑的点位,对支护结构的预埋钢板进行检查,如没有预埋钢板,重新进行埋设。B、 履带吊吊运支撑钢管(支撑钢管在吊运之
21、前在加工场就地安装,用40t履带吊与汽车吊配合将组好的钢支撑运至基坑边需吊装位置。 C 、履带吊将钢支撑吊运至腰梁位置处,用倒链校正位置。 D、在支撑钢管长度调节端头上设一台千斤顶,千斤顶两端均顶在长度调节端头上,然后对钢支撑施加预应力,预应力的操作顺序为: 校核计量器具 安装千斤顶与油泵校正顶作用点是否与支撑同心施加应力静停超加 5%应力丈量尺寸穿支撑斜铁钢楔回顶。 E、预应力的施加: a、当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时,应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。 b、为防止施工中的第一道支撑在第二道支撑好以后由于受力体系发生变化,第一道钢支撑受力变小,支撑松动脱落现象时有发生,因此在压顶
22、梁予埋钢上焊一托架托住第一道钢支撑,防止坠落伤人,且第一道支撑施加的应力宜较小, 第二道支撑撑好后及时监测第一道钢支撑受力情况,并观测围护墙的变形情况, 如轴力变小应对第一道支撑二次施加应力。 c、因区间土质及周边情况不尽相同,预应力的施加值不能绝对固定,也不能照抄照办搬其他地方的数据。所以支撑预加应力应根据现场测量的墙体变形与支撑轴力计的数值的变化,不断总结摸索与调整,随时观测钢支撑内力。 d、刚开始施工的时候宜采用较大的预应力值。在第一次加预应力后 12h内观测预应力损失及墙体水平位移并复加预应力至设计值。当昼夜温差过大导致支撑 预应力损失时,应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。 e、
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