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1、滨海新区西外环高速公路第十一标段滨海新区西外环高速公路第十一标段海河特大桥海河特大桥深水承台专项施工方案深水承台专项施工方案中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路第十一标段项目经理部第十一标段项目经理部 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段1目目 录录一、编制依据、原则及范围.21.1 编制依据 .21.2 编制原则 .21.3 编制范围 .2二、工程概况.31.1 工程简介 .31.2 工程地质 .71.3 水文与气象 .10三、总体施工规划.113.1 施工总平面布置 .113.2 施工进度安排 .133.4 劳动力投
2、入情况 .15四、主要分项工程施工方案.164.1 钢板桩围堰施工 .164.2 钢板桩围堰施工监控 .294.3 钢板桩围堰施工应急预案 .374.4 承台施工 .404.5 墩柱施工 .48五、雨季施工方案.505.1 雨季施工准备 .505.2 雨季施工保证措施 .505.3 防洪防汛措施 .52六、工期保证措施.53七、工程质量保证措施.547.1 质量目标 .547.2 质量管理组织机构 .557.3 质量保证体系 .55八、安全施工专项技术方案.588.1 本工程安全管理的重点部位 .588.2 施工环境安全防护管理措施 .58九、环境保护及水土保持技术措施.669.1 施工期主要
3、污染因素分析 .669.2 施工期环境保护及水土保持技术措施 .67附件附件:1:1、海河特大桥主桥水中墩围堰深基坑支护施工图、海河特大桥主桥水中墩围堰深基坑支护施工图 2 2、海河特大桥主桥水中墩围堰深基坑支护设计计算书、海河特大桥主桥水中墩围堰深基坑支护设计计算书滨海新区西外环高速公路第十一标段滨海新区西外环高速公路第十一标段 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段2海河特大桥深水承台专项施工方案海河特大桥深水承台专项施工方案一、编制依据、原则及范围一、编制依据、原则及范围1.1 编制依据编制依据1、 公路桥涵施工技术规范JTJ0412011；2、 公路工程质量检验评定
4、标准JTG F80/12004；3、 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)；4、路桥施工计算手册；5、 道路桥梁工程施工手册 ；6、 钢结构设计规范GB500172003；7、 混凝土结构设计规范GB500102002；8、 建筑基坑支护技术规程JGJ 12099；9、设计文件及现有图纸，标段实施性施工组织设计；10、现场实地调查情况；11、以往类似施工技术力量、设备状况、管理水平、施工经验等。1.2 编制编制原则原则1、满足业主期望的质量、工期、安全、环保目标和技术经济指标； 2、按照“精干机构、精兵强将、精良装备”和“安全、优质、快速、高效”的原则进行施工组织安排；1.3
5、 编制编制范围范围我标段承建的海河特大桥主桥 1#、2#墩承台施工。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段3二、工程概况二、工程概况1.1 工程简介工程简介本工程为滨海新区西外环高速公路（津汉高速海景大道）工程第 11 标段，起讫桩号 K24+339，终点桩号 K25+979，标段全长 1640m，为跨海河特大桥的主桥及南侧高架桥部分施工，桥梁面积 68060m2。第 11 标段北起海河北岸，南至津沽公路，跨越海河后沿马厂减河东岸布置，桥址主要位于塘沽区新城村内，唐津高速公路滨海大桥东侧。桥梁结构钢桁架主跨 3 跨95m+140m+95m ，先简支后连续预制梁 43 跨（
6、39 跨 30m 梁段，4 跨 35m 梁段） ，本标段施工内容为除预应力小箱梁预制外的全部主体及附属施工。海河特大桥设计采用95m+140m+95m钢桁架连续梁跨海河主河槽，1#、2#墩为海河特大桥跨海河主河槽中墩，中墩为桩接承台接墩柱的形式，墩柱及承台均分为左右两幅。墩柱宽 4m，单幅承台尺寸为22.855m14.5m4m，每个墩位采用钻孔灌注桩基础 48 根，全桥共 96 根，桩长 70。承台基础采用拉森钢板桩围堰施工工艺，围堰尺寸为47.4016.15m，钢板桩长 27m，入土深度 11.8m，封底混凝土厚度为 1.0m，围堰内采用 630*20mm 钢管支撑。桥位处海河设计通航水位
7、2.73m，50 年洪水位为 3.72m，施工实测水位为 1.5m，设计通航净宽 60m，净高 10m。海河特大桥主跨布置图、河床断面图、主桥横断面图及 1#墩、2#墩结构图分别见下图 1-1、1-2、1-3、1-4。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段4图图 1-1 海河特大桥主跨布置图海河特大桥主跨布置图图图 1-2 海河特大桥桥置处河床断面图海河特大桥桥置处河床断面图 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段5图图 1-3.1 海河特大桥主桥边墩横断面图海河特大桥主桥边墩横断面图 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段6图图
8、1-3.2 海河特大桥主桥中墩横断面图海河特大桥主桥中墩横断面图 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段7图图 1-4 海河特大桥主桥海河特大桥主桥 1#、2#墩结构图墩结构图1.2 工程地质工程地质海河特大桥 1#、2#墩处地质情况如下报告所述： 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段81#墩地质报告 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段92#墩地质报告 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段101.3 水文与气象水文与气象1.3.1 水文水文海河是中国华北地区主要的大河之一。海河干流自金刚桥以下长 73.5
9、公里，河道狭窄多弯，经塘沽区入海。海河干流横穿天津市区，是承泄永定河、大清河和北运河洪水的骨干河道之一，也是承泄市区和清北地区涝水的重要河道，并兼有供水、排涝、航运、旅游等综合功能。海河干流原设计泄量 1200m3/s，从 1998 年起，海河干流已按 800m3/s 进行了整治。桥位处海河设计通航水位 2.73m，设计通航净宽 60m，净高 10m。根据设计文件及当地提供有关资料显示，海河特大桥处海河 50 年洪水位为 3.72m，我单位多次实测本段海河常水位均在 1.5m 左右。1.3.2 气象气象桥址处位于北半球暖温带，中纬度欧亚大陆东岸，夏受海洋之惠，冬获内陆补偿，四季分明，介于大陆性
10、与海洋性气候的过渡带上。主要气候特征：季风显著，四季分明，春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季温暖适中，冬季寒冷少雪。全年平均气温 10.912.3，最低月均温度出现在一月份，为-2.0-4.9，最高月均温度出现在七月份，为 24.026.5。年平均降水量 602.9 毫米，年最大降水量 1083.5 毫米，最小降水量 278.4毫米，汛期 69 月占全年降水量的 82%。最大冻结深度 60 厘米，冻结期平均为 130 天，霜冻期可达 187 天。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段11三、总体施工三、总体施工规划规划3.1 施工总平面布置施工总平面布置根据现场施工条件，在
11、海河南北岸分别设主桥施工一队、主桥施工二队。各自在南北大堤旁设置钢结构及钢筋加工场地。施工总平面布置图详见下图。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段123.2 施工进度安排施工进度安排按照天津滨海新区高速公路投资发展有限公司对滨海新区西外环高速公路 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段13工程第十一标海河特大桥建设工期的总体安排，海河特大桥深水群桩基础及承台、墩身计划在 2012 年 11 月 15 冬季施工之前全部完成。根据现场实际情况，海河特大桥 1#、2#墩采用先桩后堰法施工，组织平行作业。海河特大桥 1#、2#墩施工计划控制节点如下：1#墩
12、：计划 8 月 5 日开始拉森钢板桩围堰施工,20 天 8 月 24 日完成钢板桩打设、合拢；8 月 25 日开始围堰降水、内支撑安装，25 天 9 月 18 日完成 5 道内支撑安装；9 月 19 日开始围堰坑底分块挖土，15 天 10 月 3 日完成围堰坑底挖土、吸泥及封底；10 月 4 日开始承台施工,30 天 11 月 3 日完成承台施工；11 月 4 日开始墩柱施工，12 天 11 月 15 日完成墩柱起拱线以下部分混凝土浇筑。2#墩：计划 8 月 5 日开始拉森钢板桩围堰施工,20 天 8 月 24 日完成钢板桩打设、合拢；8 月 25 日开始围堰降水、内支撑安装，25 天 9 月
13、 18 日完成 5 道内支撑安装；9 月 19 日开始围堰坑底分块挖土，15 天 10 月 3 日完成围堰坑底挖土、吸泥及封底；10 月 4 日开始承台施工,30 天 11 月 3 日完成承台施工；11 月 4 日开始墩柱施工，12 天 11 月 15 日完成墩柱起拱线以下部分混凝土浇筑。1#、2#墩施工计划横道图见下表 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段14 3.33.3 机械设备投入情况机械设备投入情况海河特大桥承台施工主要设备表海河特大桥承台施工主要设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1履带吊50T台22潜水设备台23吸泥机台44抓斗机台45空压机台206卷扬机
14、5T台10围堰纠偏7多级水泵台4吸泥8普通水泵台8围堰抽水9发电机150KW台110振捣棒台30承台混凝土振捣11电焊机AX4-300-1台1212弯曲机GW40台413切割机GQ60台4 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段153.4 劳动力投入情况劳动力投入情况项目部组织机构管理图项目部组织机构管理图海河特大桥承台施工人员一览表海河特大桥承台施工人员一览表序 号工 种人员数量备 注1管理人员12南北岸各半2专业技术人员83砼工324钢筋工405电焊工406电工27吊装工108潜水工4水下作业9水手20抛锚作业10试验、测量工10项目经理：王引富常务副经理：李永红安全副
15、经理：程同来协调副经理：薛善存总工程师：汪俊民工程技术部 王永军计划合同部 何 荣安全环保部 贾玉晋物资设备部 任宪祥综合办公室 李 娟工地试验室 刘建伟主桥施工队技术顾问：王春晓 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段16四、主要分项工程施工方案四、主要分项工程施工方案海河特大桥 1#、2#中墩位于海河干流河道内，承台结构尺寸为双幅22.855m14.5m4m，承台顶标高为-7m，承台底标高为-11m。根据现场的工况条件，承台施工采用先桩后堰法施工，搭设钻孔平台施工水中钻孔灌注桩，围堰采用 PU28-1 型拉森钢板桩作为围护结构，利用双拼 400*400H 型钢做围囹、6
16、30*20mm 钢管组成内部支撑体系，承台大体积混凝土浇筑时采用布设冷却管降温措施。4.1 钢板桩围堰施工钢板桩围堰施工 拉森钢板桩围堰施工工艺框图拉森钢板桩围堰施工工艺框图拆除钻孔平台挡碍部分钢板桩整修施工准备导向桩打入导向架安装打角桩钢板桩逐块打入、合拢边抽水、边安装内撑 防渗堵漏挖土、吸泥、清基根据情况干封或湿封墩台身施工钢板桩拔除 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段174.1.1 钢板桩围堰设计构造钢板桩围堰设计构造根据设计单位提供的围堰设计图纸，钢板桩围堰顶面高程为 3.200m，钢板桩围堰尺寸采用 47.4016.15m，利用 PU28-1 型、27m 长钢
17、板桩作为围护结构，钢板桩打入粉质粘土层，入土深度 11.8m；利用双拼 400*400H 型钢做围囹、630*20mm 钢管组成内部支撑体系，共设置五层水平、环向支撑体系，实施监控量测、组织信息化施工。钢板桩围堰设计图及节点图见下图，钢板桩材料详见下页表。钢板桩围堰平面图 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段18钢板桩围堰断面图钢板桩围堰节点图 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段19钢板桩围堰节点图钢板桩围堰结构明细表钢板桩围堰结构明细表序号工程部位规格型号、名称布置原则1围堰PU28-1 型钢板桩围堰周围2围檁双拼 400*400H 钢环形分层设
18、置3分层对撑630*20mm分层设置4角撑双拼 400*400H 钢分层设置5竖撑630*10mm竖向设置6封底混凝土C25底部 1.0m合计：C25 砼:744mQ235 钢材：1402t 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段20钢板桩围堰设计参数钢板桩围堰设计参数堰高程：围堰高程根据施工水位 1.50m 加安全高度考虑，取 3.2m。平面尺寸：主墩承台设计尺寸为双幅 22.855m14.5m，考虑施工操作空间、钢板桩的结构模数以及围囹支撑体系的构造要求，钢板桩围堰内部尺寸确定为 47.4m16.15m。设计荷载：按十年一遇洪水位计算水压力，按围堰实际入土深度和设计地质
19、资料计算土压力；标准荷载组合为土压力+水压力。钢板桩入土深度：钢板桩入土深度 11.8m。钢板桩设计检算钢板桩设计检算钢板桩设计检算包括以下几个方面的内容：钢板桩、围囹和支撑体系内力位移检算、封底混凝土抗裂及抗浮检算、钢板桩入土深度及基底抗隆起检算、整体稳定性检算。具体检算过程详见海河特大桥中墩围堰计算书。4.1.2 钢板桩围堰施工钢板桩围堰施工规划规划为确保工期，钢板桩围堰可在桩基施工过程中或拆除钻孔平台过程中平行作业，钢板桩合拢后，拆除钻孔平台，边抽水、边安装分层钢支撑体系，并对钢板桩缝隙实施堵漏形成钢围堰体系；然后对基底进行挖土吸泥机清底，根据基底实际情况，采取干封或者水下混凝土封底；在
20、钢围堰内实施低桩承台干法施工。步骤一：插打钢板桩步骤一：插打钢板桩拆除钻孔作业平台上影响钢板桩插打施工的部分；在钻孔平台外侧周边打设钢管桩作为钢板桩外侧定位桩，安装外侧导向框；安装第一道围檩，并作为钢板桩内侧导向框，进行钢板桩插打。在作业平台上，利用 50t 履带吊悬吊 DZ90 型振动锤，振动沉放钢板桩。钢板桩由上游向下游方向插打。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段21步骤二：钢板桩合拢步骤二：钢板桩合拢在与合拢口相邻的 1015 片钢板桩采取先插至桩的稳定高度，并且合拢处的两片桩应一高一低，便于插桩，待合拢后，再将桩打至设计标高。步骤三：安装钢支撑体系步骤三：安装
21、钢支撑体系钢板桩合拢后，分步进行围堰内抽排水，逐层安装围囹支撑体系。首先安装第一道支撑体系，支撑中心线标高 1.5m。第一道腰梁与拉森钢板桩加强焊接面，确保围堰的整体稳定性。围堰内抽水至标高-1.8m 处，安装第二道内支撑体系，支撑中心线标高-1.3m。围堰内抽水到标高-4.3m 处，安装第三道内支撑体系，支撑中心线标高-3.8m。围堰内抽水并开挖到标高-6.8m 处，安装第四道内支撑体系，支撑中心线标高-6.3m。围堰内抽水并开挖到标高-9.6m 处，安装第五道内支撑体系，支撑中心线标高-9.1m。步骤四：封底混凝土步骤四：封底混凝土钢支撑体系安装完毕后，降水并开挖至封底混凝土设计标高时，根
22、据坑底具体情况，采取干封或者水下封底。开挖至设计标高后，如果围堰没有出现大量涌水、海河水可以抽完，则可以进行干法封底；如果出现大量涌水、海河水抽不完，则马上停止施工，向围堰内放水，采取水下混凝土封底；如果在抽水、安装内支撑过程中，发现涌水量很大、内支撑轴力实测值超过设计警戒值，则停止施工，向围堰内回水，采取水下混凝土封底。步骤五：承台墩身施工步骤五：承台墩身施工抽干围堰内水，破除桩头，进行承台和墩身施工。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段22步骤六：拆除钢围堰步骤六：拆除钢围堰墩身施工完毕，确认围堰可以拆除后，应立即组织钢围堰拆除。拆除钢围堰前，先进行围堰内灌水，然后
23、自下到上逐层拆除。4.1.3 钢板桩围堰钢板桩围堰施工施工方案方案4.1.3.1 施工准备钢板桩检查、整修：钢板桩经过装卸、运输，往往出现创伤、弯扭及锁口变形，钢板桩必须进行检查：桩身是否有变形，两端是否破裂或卷曲；锁口是否破裂、扭曲、缺损、局部弯曲及电焊瘤渣；钢板桩的型号宽度是否一致；不同程度的弯扭现象是否存在。凡出现以上现象的钢板桩均应清除，使钢板桩符合插打的技术要求。为了便于拔桩，拉森钢板桩在与封底混凝土接触段涂抹沥青，长度控制在 2 米左右。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检查，确保线路畅通，功能正常。振动锤的端电压要达到 380420 V，而夹板牙齿不
24、能有太多磨损。4.1.3.2 打钢板桩的导向设备为保证钢板桩插打垂直度，在插打前先打钢围堰定位桩，在定位桩上焊接牛腿，安置导梁，组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备，导向架设置上下2 层。在导向架上用粉笔标注出各片桩的界线，以便在打桩过程中边打边纠，防止出现大的偏差。4.1.3.3 钢板桩的插打施工板桩在插打前应进行检验整修，使其无锁口开裂、扭曲、局部变形及焊瘤等，锁口缝内涂抹黄油。钢板桩上所有洞眼均须用钢板电焊补牢，并做到锁口 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段23内外光洁，并成一直线，插打时注意焊缝必须错开。转角桩可根据围堰形状将一片钢板桩沿长度方向中线剖开采用机械
25、手段连接在另一钢板桩上，现场加工成任意角度的异形桩。利用安放在初始作业平台上的 50t 履带吊机配合振动锤插打。由于钢板桩围堰形状的需要，通常要配备改变打桩轴线方向的特殊形状的钢板桩，在方形围堰中，为 90的角桩。角桩是将工程所用的钢板桩从背面中线处切断，再根据选择的截面进行连接。角桩形状见下图。钢板桩插打应从一角开始，先打入角桩，角桩的位置要准、要垂直，倾斜度要小于 1%，然后以第一根角桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。钢板桩插打要随时以导梁为准检查所打的钢板桩的位置是否准确，垂直度是否合格，及时实施纠偏。在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最
26、后 5 片时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。插打钢板桩要做到良好的效果，必须做到“插桩正直，分散偏差，有偏即纠，调整合拢” 。钢板桩就位下插时，应安装导向装置。第一片钢板桩是整个围堰钢板桩的基准，打设时采用两台经纬仪从纵横两个方向，每打设 1m 深度测量一次，严格控制其垂直度。其余各桩则以已插桩组为准，对好锁口后利用 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段24自重下插，当自重不能使其下插时，利用振动锤进行加压，插至到位。钢板桩打桩立面图钢板桩打桩立面图导向框钢板桩打桩设备工作平台合拢点起点板桩围堰插打次序图板桩围堰插打次序图
27、钢板桩打设过程中可能遇到的问题及处理措施： 打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。钢板桩在淤泥质地段挤进过程中受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔 l.0m2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。由于淤泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高
28、速公路工程第十一标段25少阻力。4.1.3.4 钢板桩的合拢施工合拢前的准备：钢板桩合拢应选择在角桩附近（一般离角桩 45 片） ，如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。插打至合拢面时，应精确丈量尺寸，考虑到钢板桩锁口的间隙和钢板桩本身的性能，合拢面尺寸应大于理论尺寸 1520cm 为宜，避免合拢口尺寸过小；再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数，按此确定下一步钢板材如何插打（是增加钢板桩，还是钢板桩插打时向外绕圆弧） 。合拢时桩的调整处理：为了便于合拢，与合拢口相邻的 1015 片钢板桩采取先插至桩的稳定高度（保证钢板桩自身稳定即可） ，主要有利于钢板桩的调整。并且合拢处的
29、两片桩应一高一低，便于插桩，待合拢后，再将桩打至设计标高。方形钢围堰有 4 个面，打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内，一定要调整好角桩方向，让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。合拢口的调整措施：当尺寸上大下小时，在合拢口两侧钢板桩上设上下平行吊耳，位置根据尺寸大小的差值而定，利用倒链或转向滑轮进行对位，直至符合要求合拢为止。当尺寸下大上小时，钢板桩上设置的吊耳，应尽量向桩的下部安置，必要时可安放在水下对位，直至合拢，最后一个角用异性钢板桩连接。合拢口尺寸上下都小时，此时应将合拢口的位置设置在合拢面一侧的角桩附近。用千斤顶在钢板桩顶端顶
30、推和设置合拢口向两侧张拉，调整上下尺寸。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段26但要采取保证两侧钢板桩锁口在同一平面内，一般是在桩内外安置活动导向，迫使钢板桩在导梁平面内移动。由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形，将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。4.1.3.5 安装内支撑及堵漏处理当围堰合拢后，边抽水、边逐层安装内支撑，内支撑自上而下设置，一边抽水，一边安装。围堰在抽排水时必须及时实施堵漏处理，一般的做法是在钢板桩施打过程中用黄油掺加锯末填充物填塞接
31、缝，或者在两钢板桩接缝处灌注石英砂与碳粉混合物；也可在抽水时在围堰外侧水中漏缝处撒大量木屑与炉渣混合物，利用水压带至漏缝进行堵漏；在钢板桩桩脚处漏水处采用局部混凝土封底措施；漏水严重堵漏困难时，在两钢板桩接缝外侧粘贴带有磁性的止水条；或者派潜水员沿钢板桩外侧铺设彩条布。我单位将在实际施工过程中根据漏水情况，选择以上一种或多种堵漏方案进行漏水处理。4.1.3.6 封底混凝土钢支撑体系安装完毕后，采用长臂挖掘机配合抓斗、吸泥机对坑底进行挖土、吸泥、清基，开挖至封底混凝土设计标高后，根据坑底具体情况，采取干封或者水下封底，进行水下封底前派潜水员对已施工的桩基周围进一步清理，以保证封底混凝土与桩基之间
32、结合紧密。开挖至设计标高后，如果围堰没有出现大量涌水、海河水可以抽完，则可以进行干法封底；如果出现大量涌水、海河水抽不完，则马上停止施工，向围堰内放水，采取水下混凝土封底；如果在抽水、安装内支撑过程中，发现涌水 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段27量很大、内支撑轴力实测值超过设计警戒值，则停止施工，向围堰内回水，采取水下混凝土封底。干封干封基坑开挖至设计标高并抽水完成后，经详细测量坑底后，对基底及钻孔桩桩头周边进行清理，并对钢板桩缝隙进行有效堵漏，待上述准备工作完成后，再进行封底施工。封底混凝土浇筑完成，强度满足要求后，拆除第五道内支撑，体系转换完成，然后进行承台施工
33、，承台采用一次浇筑施工。考虑到施工的安全性，封底混凝土时沿钢板桩围堰周围多次进行局部开挖并浇筑封底混凝土，最后再对中间部分进行开挖并进行浇筑封底混凝土。施工顺序见下图所示。封底混凝土掺入早强剂，提高早期混凝土强度。水下混凝土封底基坑开挖至设计标高后，对钢板桩围堰的情况进行准确检查，按照检查结果安排机械对基底进行修整、整平。在灌注封底混凝土前沿围堰周围抛填片石堵塞漏洞，防止漏浆造成混凝土的流失；同时对堰内基底淤泥抛填一定数量的片石，以挤淤增强淤泥层的密实度。再对钢板桩围堰内基底用吸泥机普遍吸一遍，确保封底混凝土的厚度和质量。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段28导管的布
34、设利用桩基施工的工作平台，布置水下砼封底用导管，导管拟布置 25 个点进行封底，计划用导管 22 根，每排 7 根共 21 根固定，1 根流动。导管选用直径为 300mm 的标准刚性导管（灌注半径为 2.54m） ，导管底口距底板25cm，导管距钢板桩围堰 1m，导管长度按 18m 考虑，导管储料斗首批方量为3.0m。砼封底流动方向混凝土封底计划按从低至高、先两边后中间方法进行封底。首先在钢围堰内上、下游位置先布置 2 个导管点，开盘后先后首批料封底，接着连续不断地进行砼灌注，第 18 根导管作为流动导管使用。封底砼大部分通过前 17 根导管来完成，第 18 根导管等到封底后期使用，当前两根导
35、管封底有顾及不到的位置，利用第 18 根导管进行砼的水下灌注。为使水下封底砼有个良好的流动性，砼的坍落度控制在 18-20cm，首批料取偏小值砼的砂率宜在 45%-48%。砼封底时采用两台输送泵同时输送混凝土，逐根筑堆、及时补料的原则应连续不间断进行一次性灌注完成。高程控制封底混凝土顶面标高按设计承台底高程控制，允许偏差+20cm。封底面积较大，施工时在围堰内按 1.51.5m 方格布置多个测点，在灌注过程中随时用测绳进行测量，掌握混凝土的流动情况便于及时调整导管的埋深。当导管下口混凝土顶面接近控制标高时，加大测量频率，特别是对相邻导管的交界面、管桩四周、围堰内侧等位置，根据所测结果有针对性地
36、进行各导管混凝土灌注，力求混凝土顶面均匀平整。当测点达到规定标高后，终止该处 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段29混凝土灌注，上拔导管冲洗收集。4.1.3.7 钢板桩的拔除水中墩施工结束，立即拔除钢板桩。拔桩前向围堰内灌水，自下而上拆除内支撑，先拆除下部支撑，将水灌进一层，再拆处上部支撑。拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动 1mIn2mIn，使钢板桩周围的土松动，产生“液化” ，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难 或拔不上来时，应停止拔桩，先振动 1mIn2mIn 后再往下锤0.5m1.0m 再往上振拔，如此反 复既可将桩
37、拔出来。同时观察浮吊吃水情况，逐渐加快起拔速度。4.2 钢板桩围堰施工监控钢板桩围堰施工监控海河特大桥钢板桩围堰属水中大型基坑，基坑深度达 14.2m；由于主墩深水基础在汛期施工，不确定因素多、安全风险大。加上钢板桩围堰自身的结构缺陷，为确保施工期间围堰安全，必须按照设计要求进行施工过程监控，组织信息化施工。4.2.1 施工监控工作目标和流程施工监控工作目标和流程4.2.1.1 施工监控目标：监测是基坑工程信息化施工不可或缺的重要措施之一，变形和受力计算只能够大致描述正常施工条件下围护结构与周边环境的变形规律和受力范围，但是许多参数取值与实际情况存在差异性，因此，必须在钢板桩围堰内支撑安装和承
38、台施工期间开展严密的现场监测，以保证工程的顺利进行。海河特大桥钢板桩围堰施工监测的主要目标如下：为工程施工提供及时的反馈信息； 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段30及时掌握钢板桩围堰的变形和受力情况，对可能出现的险情和事故提出警报；确保钢板桩围堰的安全；检验施工工艺的效果和设计的合理性，为以后改进同类工程设计及施工方法提供依据。4.2.1.2 监控工作流程 施工监控工作流程如图所示：钢板桩围堰施工监控工作流程钢板桩围堰施工监控工作流程依据投标文件编制具体的监测实施方案跟踪监督及时返工否监测资料提交，本期作业完成是是否符合监测技术依据中的相关规定、科学 客观监测数据整理
39、分析、成果审核按照监测方案进行监测工作、数据采集安全、技术、质量交流监测前准备：人员、设备、资料依据监测计划下达监测任务4.2.2 监测项目和监测方法监测项目和监测方法 海河特大桥主墩钢板桩围堰施工期间施工监测由我项目委托天津大学进行全程监测。4.2.2.1 监测的项目钢板桩顶的水平位移及桩身倾斜监测，预警值为 7cm； 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段31钢板桩自身内力监测；水平支撑体系内力监测；海河水位监测。4.2.2.2 监测的方法 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段32桩顶水平位移监测测点布置：沿钢板桩围堰每侧等距布置 3 个测点，共
40、8 个测点。测点安装方法：在钢板桩顶设置刻有十字丝的测点。 测试方法：采用全站仪进行监测。数据处理：桩顶水平位移监测数据整理，除每次测试提供测试报表外，还把某次测试的各测点位移值连起来并绘制曲线图，然后把内支撑安装和承台施工过程中几个有代表性工况的水平位移实测曲线或把每次测试水平位移曲线绘制在同一个图表里，便于分析掌握。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段33钢板桩桩身变形监测测点布置：在桩顶位移布置的桩位布置测斜管，共 4 孔测斜孔，具体布置见基坑监测点平面布置图 。测点安装方法：钢板桩测管埋设时将测斜管绑扎在焊接于钢板桩上的连接件上，设置深度至封底混凝土底，将两端管
41、口加保护套，在钢板桩定位时，测斜管内十字导向滑槽中有一对滑槽保持竖直。测试方法：采用 JMCX-7202 型测斜仪进行监测，用 JMCX-7000 综合测试仪表进行数据采集，一般将测斜管的最下的第一个测点作为基准点（即假定桩底不产生位移） ，然后，间距 50cm 测读 1 次。数据处理：绘制每次测斜测试的测斜曲线，把同一编号测斜管的测斜曲线绘在一个图表中，便于分析围护结构的变形情况。另外， 根据主要工况绘制异常点的位移时程曲线。钢板桩自身内力监测测点布置：围堰平面位置布置 4 处，每处纵向布置 5 个测点，具体布置见基坑监测点平面布置图 。测点安装方法：安装支撑时将 JMZX-206 型钢弦应
42、变计安装在内支撑支撑端部。测试方法：用 JMZX-3001 型综合测试仪测读其应变，根据钢材本构关系换算其支撑应力，从而计算出支撑轴力。数据处理：每次量测提供各测点本次轴力变量和累计轴力报表，并结合工况绘制轴力时程曲线，必要时对轴力变化量大而快的测点绘制轴力变化速率曲线。 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段34腰梁、对撑应力监测测点布置：在每层腰梁布置轴力测点 6 个和每层对撑布置轴力测点 2 个，具体布置见基坑监测点平面布置图 。测点安装方法：安装支撑时将 JMZX-206 型钢弦应变计安装在内支撑支撑端部。测试方法：用 JMZX-3001 型综合测试仪测读其应变，根
43、据钢材本构关系换算其支撑应力，从而计算出支撑轴力。数据处理：每次量测提供各测点本次轴力变量和累计轴力报表，并结合工况绘制轴力时程曲线，必要时对轴力变化量大而快的测点绘制轴力变化速率曲线。水位监测测点布置：围堰外侧及内侧，围堰外侧测点设置在栈桥钢管桩的钢管外壁，直接读数，围堰内侧在钢板桩内侧设置标尺。测点安装方法：在栈桥钢管外壁和钢板桩内侧采用涂刷黑白漆的办法设置标尺，标明标高刻度值。测试方法：人眼直接观测。数据处理：提供每次测试的水位高程本次和累计变化量成果表，绘制地下水位变化量曲线图。4.2.3 监测频率及控制标准监测频率及控制标准4.2.3.1 监测频率各监测项目在基坑开挖前应测得稳定初始
44、值，且不少于 2 次；从基坑土方开挖期间，每 1 天观测 1 次，稳定后每 3 次观测 1 次； 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段35当大暴雨、结构变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测；当有危险事故征兆时，则需进行连续观测；监测工作以仪器测量为主，并与日常巡视工作相结合；施工期间，做好现场监测点的保护工作，每次监测前，对所使用的监测点进行校核，发现有位移时，要按布网时的测量精度恢复；施工中要及时观测和反馈信息，定期分析监测报告，及时发现报告存在问题，监测报告每周报送业主和监理；由于工地现场施工情况变化，具体测量时间、测量次数将根据施工场地条件、现场工程进度
45、、测量反馈信息和工地会议进行相应调整；在施工过程中，发现异常情况时，及时向监理报告，并书面通知业主，及时采取有效措施保证施工人员的安全。4.2.3.2 监测控制标准监测控制预警值详见下表 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段36 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段374.3 钢板桩围堰施工应急预案钢板桩围堰施工应急预案4.3.1 基坑可能存在的风险基坑可能存在的风险本项目基坑工程的施工过程中，可能出现的风险如下：基坑工程开挖至基底存在上覆土重不足抵抗水浮托力而产生突涌现象；支护板桩顶的水平位移超过监控预警值；桩顶的水平位移突然加大；支护结构失稳；基
46、坑开挖过程中，拉森钢板桩出现局部渗漏现象；支撑、支托柱出现失稳变形；突降大雨或暴雨导致海河水暴涨。4.3.2 紧急事故处理领导机构紧急事故处理领导机构紧急事故处理组组长：李永红紧急事故处理组副组长：代均德 吴浪 曾明雄 紧急事故处理组成员：王永军 贾玉晋 庞亮 张新良 刘建伟 邓连贵 李伟应急预防值班室设在工程技术部，日常工作由施工调度孙海鹏负责值班电话: 159003072684.3.3 岗位职责岗位职责组长：全面领导应急预防领导小组的工作，统一指挥应急响应工作，并对人力、物力、财力进行调配。副组长：协调各部门在紧急应急中的分工协作和响应中的统一指挥调度。成员：服从组长、副组长按应急准备与响
47、应预案中分配职责行事。工程部门：主管应急准备与响应程序，制定紧急应变预案。负责日常应急预防工作，参与紧急应变过程并作好紧急事故处理记录发现问题及时令其 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段38改正。安质环保部：监督检查有关安全事故或紧急情况的应变预案的实施情况；协助工程部做好紧急应变预案。专职电工：定期和不定期地对机电设备进行检查，并督促使用单位对其机电设备的维护、保养、使用等情况进行不定期地检查，发现问题及时令其改正，在紧急应变过程中指导相关部门提供必需的机具。物资部：定期和不定期地对施现场的紧急应变物资、劳动保护用品的使用等情况进行不定期地检查，发现问题及时令其改正。
48、办公室：负责紧急应变的善后处理。4.3.4 人员安排和物质配备人员安排和物质配备事故发生后，按照既定的各小组人员分工，立即开展工作。抢险行动组：发生事故时及时赴现场组织抢险行动，负责启用事先准备的防护抢救设备进行抢救，并服丛上级安全部门及当地救援组织的领导。 疏散引导组：负责对事故现场内外进行有效的隔离工作和维护现场应急救援通道畅通，组织事故现场有序疏散，服从上级安全部门及当地救援组织的领导。通讯联络组：负责发生事故时及时报告当地部门，上级领导及有关部门，确保通讯联络畅通。安全救护组：负责伤员的紧急救治工作，通知急救中心“120” ；负责事故现场安全防护工作，维护事故现场的正常秩序。 善后处理
49、组：负责事故后安抚伤员和家属，参与制定防止同类事故发生的防范措施。物质配备：口哨、对讲机、电话机、急救箱、担架、撬棍、锹、挖机、水 中铁十五局集团有限公司滨海新区西外环高速公路工程第十一标段39泵 10 台、指挥和临时救护车 2 台等4.3.5 应急措施应急措施基坑施工过程中，发现坑底隆起现象时，应立即停止施工，并疏散现场所有施工人员，然后向钢板桩围堰内回灌水并设置坑底沉降观测点，直至基坑隆起沉降趋势收敛方可停止回灌水。基坑开挖过程中，如跟踪监测钢板桩围堰有严重变形情况，立即停止施工，在变形的钢板桩旁边加设钢支撑，进行围堰加固；同时对围堰支撑进行复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，立
50、即采取加固措施；紧急时，快速向钢板桩围堰内回灌水。在围堰施工过程中，基坑一旦出现渗水和漏水应及时处理，常用的方法有：对渗水量较小，不影响施工也不影响周边环境的情况，可采用坑底设排水沟的方法；对渗水量较大，但没有泥砂附带涌出，造成施工困难，而对周围影响不大的情况，可采用“引流修补”的方法。在基坑施工过程中，出现支撑、支托柱失稳变形的情况时，应立即停止施工，有序疏散施工人员，在具备条件和不危及施工人员安全的前提下补强支撑，并向钢板桩围堰内回灌水。及时掌握天气情况，如有大、暴雨时应停止施工。目前海河实际水位在1.5m 左右，在抽水、安装内支撑情况时，如遇海河水位突涨至 2.73m 标高时立即停止施工