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1、昆山市水利建筑安装工程有限公司七浦塘拓浚整治工程（东、西陆家宅河节制闸）围堰施工方案昆山水建七浦塘拓浚整治工程（东、西陆家宅河节制闸）项目经理部二零一三年九月目 录一、方案编制说明二、工程概况三、工程特点和难点分析四、方案拟定五、施工方案计算六、施工组织七、围堰安全专项措施八、质量、安全保证体系一、方案编制说明 由于东、西陆家宅河节制闸河岸地貌发生了变化，原招标图外河钢板桩围堰已不能满足节制闸干涸施工和安全的要求（原招标七浦塘河道高程为1.0m，经现场测量河道高程为-2.0m），为确保节制闸干涸、安全的施工，需对原招标图中的施工方法进行调整，经项目部慎重讨论，及时与业主、监理沟通，结合现场情况
2、决定采用单根长12m273mm的钢管桩围堰进行围护。支河侧地形没有多大变化，按原招标图施工方案进行施工。二、工程概况本工程的主要内容为昆山巴城境内2座4M节制闸：东陆家宅河闸(桩号37十280)、西陆家宅河闸(桩号37+560)。东西陆家宅河节制闸及外河侧挡墙级别均为3级，临时建筑物5级。节制闸采用钢筋砼坞式结构，单孔净宽4M，底板顶高程0.OM，闸顶高程5.2M，顺水流向长11M，闸底板厚O.8M，闸墩厚O.8M。闸门为平面升卧式钢闸门，闸门顶高程48M，闸门配QP2*60KN卷扬式启闭机。启闭机房设在工作桥上，工作桥宽4M，一端设桥头堡。节制闸七浦塘侧设5M宽交通桥以沟通两岸道路。内河侧第
3、一级翼墙均采用钢筋砼扶壁式结构。围堰的顺利进行对节制闸施工具有重要意义。三、工程特点和难点分析1、工程地质条件根据设计图纸，该处主要的地质为淤泥质粉质粘土、灰黄夹灰色粉质粘土、灰、灰黄色重粉质壤土、局部杂粉砂，夹粉质粘土薄层，含云母片，高含水量，高孔隙比，高压缩性，低强度，性质极差，孔隙比额e=0.755,压缩系数0.23Mpa1,压缩模量ESL-27.37MPa。2、施工难点该处主要的施工难点可以概括为一下几点：a、施工周期长：由于拆迁问题影响，施工工期有不确定因素，要求围堰能满足安全度汛及长期稳定的要求。b、围堰长，平均每个围堰长70米。c、土质条件一般：河床以下2米处为淤泥质粘土，土质较
4、差。d、有来往船只，要充分考虑现场通航要求。四、方案拟定我部根据节制闸的地理位置、地形条件以及施工方便，初步拟定采用钢管桩围堰的方案进行施工：打双排钢管桩，中间填土（用土工布结合竹栅围堰）。五、施工方案计算本方案设计计算如下：钢管桩围堰是深水基础、基坑支护有效的施工方法，施工比较简单，结构受力明确的一种围堰形式。根据现场实际情况，水深在5米左右， 采用钢管桩围堰，施工中水下打方便，淤泥中封水比较容易，成功率大，费用比较低。因此我部决定用双排钢管桩加筑土围堰，可有效抵抗水流冲刷。1、围堰结构组成围堰由钢管桩围堰、内侧筑岛土。（见附图）2、围堰受力计算已知条件：1、施工水位：+3.4m（吴淞水位，
5、下同）2、平台土围堰标高：+4.5m；3、土的重度为：18.8KN/ m3，内摩擦角=20.14、距钢管桩外1.5m均布荷载按20KN/ m2计。钢管桩平面布置、管桩类型选择，支撑布置形式，管桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：(1)作用于管桩上的土压力强度及压力分布图ka=tg（45-/2）= tg（45-20.1/2）=0.493.4钢管桩土压力分布图q=20kn/1.005.0Kp= tg（45+/2）= tg（45+20.1/2）=2.05钢管桩外侧均布荷载换算填土高度h1，h1=q/r=20/18.8=1.06m+1.50m以上土压力强度Pa1：Pa1=r*(h1+0.4)Ka=18
6、.8*(1.06+1.0)*0.49=18.98KN/m2+1.50m以下土压力强度Pa2：Pa2=r*(h1+1.0)+（r-rw）*（3.3+6.2）*Ka=18.8*(1.06+1.0)+( 18.8-10)*5.0*0.49=40.54KN/m2土压力Pa3：Pa3=r*(4+1)=18.8*594 KN/m2则总的主动压力(土体及水压力)Ea：Ea=(13.4*2.06)/2+18.98*(2.06+5)/2+(40.54-18.98)*5/2+94*5/2=375.4494KN/m2(2) 确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距，钢管桩能承受的最大弯距确定钢管桩顶悬臂端
7、的最大允许跨度h:h= = 6*200*203718.8*0.493 =298cmh1=1.11h=1.11*2.98=3.3mh2=0.88H=0.88*2.98=2.62mh3=0.77h=0.77*2.98=2.3m根据具体情况，确定采用布置。（3）各内支撑反力采用简支梁法近似计算各内支撑反力P1=18.98*2.06/2+18.98*(0.5+4/2)+(18.98+40.54)/2*(1.0-0.5)/2+(18.98+40.54)/2*4/2+(40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2)/2*4/2=182.699 KN/mP2=(40.54+18.98*2)*（
8、4/2+4/2）+(40.54+18.98+94)-(40.54+18.98*2)）/2*4/2-（40.54+18.98*2-(18.98+40.54)/2）/2*4/2=340.1KN/m（3）钢管桩入土深度：土的重度考虑浮力影响后，取r=8.8KN/m2Kn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49)=13.73 KN/m3则r*( Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2=0.779*375.4494得X=3.92，取安全系数K=1.1，X=1.1*3.92=4.3m，所以钢管桩的总长度L为：L=4.3+1.06+5=10.36m，选用钢管桩长度12m。（5）基坑底管涌验算根据不
9、发生管涌条件：K=（h+2t）r/ hrw1.5r=rs-rw=18.8-10.0=8.8 KN/m3, t=5.0m h=7.0m rw=10.0 KN/m3则K=(7+2*5)*8.8/7*10=2.131.5即当钢管桩入土深度超过5m时，不会发生管涌。（6）坑底渗水量计算：Q=K*A*= K*A* h/( h+2t)根据设计地质资料，土的综合渗透系数取0.08m/d则Q=(0.08*26*20*7)/(7+2*5)=17.12m3根据其渗水量的大小，钢管桩之间填土夯实。 （7）整体抗浮稳定性检算：当停止降水或抽干基坑内积水时，封底层底面因受到静水压力作用，则要求K=Pk/Pf=(0.9P
10、h+*L*f*h)/Pf1.05 =（0.9*842.8+0.6*（26+20）*14*21.1）/20*26*（17.5-11.67-0.8）=0.61.05但由于在施工中，将在基坑内设置降水井，降水工作不停止，降水后水位比较低，静水压力较小，从而不会发生整体上浮。六、施工组织、围堰总体布置根据确定的方案，采用双排钢管桩内侧填土作为围堰主体，双排钢管桩之间间距设为4米，中间以粘土填筑，在临水一侧用土填筑为梯形以起到保护作用，减小水流的紊流及水流对堰体冲刷力。钢管桩外侧加固一道槽钢围囹连接，在钢管桩外侧及内侧以5mm防水土工布加自制竹篾编制在钢管桩上，使整个堰体形成一个框架结构；以此作为围堰主
11、体。由于本地土质较差，基坑内侧用抛石进行处理，以抵抗外河水压，确保围堰稳定。、围堰施工组织设计1、从环境保护方面考虑，我项目部选用施工噪声小，没有其它公害的打桩船进场施工。在围堰施工前，先由测量队定出围堰的位置和范围，再由水上挖泥船挖除围堰范围内的淤泥，并将淤泥运至指定地方堆放，然后进行钢管桩的施打。2、钢管桩施打采用船上打桩机施打，施打时需拉线定位。钢管桩施打时从两岸开始，突击使坝身露出水面，后逐步延伸至合拢，尽量不要中断以免造成过多的稀泥影响围堰强度。管桩施打需分段加密进行，每隔4米施打一根定位桩，以便很好地控制围堰位置和宽度，然后每隔50cm（中心距）施打一根，逐渐加密，直至施打完成。施
12、打前，打桩船要固定牢靠，打桩时，通过打桩船上的导架，调整好钢管桩垂直度和位置，直至到位才可以进行施打，施打时要求先轻击钢管桩，当钢管桩插入土体1米以上时，才能重锤，并在锤击过程中随时调整钢管桩的垂直度。3、外挂竹帘片和土工布待管桩施工一定数量后，即可挂竹帘片及土工布，竹帘片为定做尺寸，宽为1.6米、高度为5.8米，如高度不够在桩顶上部可用0.9*1.2米的竹帘片调节。竹帘与竹帘之间的搭设长度为10cm至15cm。土工布施工时在底部用铅线拴小石块，这样可以保证土工布不折叠、悬挂垂直。土工布顶部用铅丝与钢管桩固定牢固，土工布横向搭接宽度20cm。在围堰内填土时随时检查竹帘片及土工布状况，发现异常及
13、时纠正。桩与桩之间的拉结钢筋和横向钢管应在竹帘上和土工布施工结束后施工，根据设计，拉结钢筋为直径14mm的钢筋，横向钢管为25号槽钢。4、围堰填土钢管桩及竹帘片及土工布施工完毕后即可填土。填土土方采用外进土，在取土区由挖掘机将土方挖至运泥船上后，由运泥船运至坝外，再用抓斗式挖泥船从船上抓土放到钢管桩围堰内，放入时小心，抓斗不得碰撞钢管桩。取土采用挖掘机挖土装车、自卸车短驳至岸边上船。围堰土料采用粘土，禁止采用淤泥填筑。因围堰位水中倒土，预计围堰沉降量较大，施工时须预留沉降量。在整个取土工程施工期间内成立围堰护堤组查险观测围堰沉降、变形、进行堤身维护。当堤身高程低于设计值10cm时，须进行培土加
14、高，使其保持设计标高。围堰需分层压实，分层厚度为20cm。5、围堰内抽水围堰筑设结束后即可抽水（水泵在筑设围堰时露出水面50CM即可排设），抽水时须派专人观察围堰坝体情况，如发生坝体沉陷，滑动等异常情况需及时采取措施，加固处理。围堰内抽水不能太快，每天水位下降不大于1米，这样有利于坝体稳定，出水土体及时压实，发现渗水即停止抽水，加固围堰，维护围堰安全。七、围堰施工安全专项措施1、为保证钢管桩准确打入，安排专业车辆人员定位放样，确保位置准确。2、打桩时安排经验丰富的施工指挥人员。3、及时掌握天气预报，在下雨或刮风五级以上时不得从事作业。4、施工时做好安全警示标志。5、尽量避免夜间施工，以免打扰附
15、近居民。八、质量、安全保证体系(一) 质量保证体系图项目经理：项目总工：工程部：质检科：综合部：材料组测量组试验室起吊作业组装配作业组焊接作业组拖拉作业组填土作业组测量作业组航道安全组围堰施工队(二)、制定严格的工程质量检测制度1、建立健全以项目经理为首的质量管理体系，经理部各部门明确质量管理范围、责任、技术科各部门分级落实责任制，技术人员分工明确，并且责、权、利三者相结合，发挥出每个技术人员的工作积极性，使他们起到应有的作用。2、建立并健全两级管理制度，所有工序需经队部自检合格后方可上报项目经理部，项目经理部需对队部所报材料认真进行审查，并通过进一步测量复核，在确认合格后经理部再将资料报送监理组、指挥部，以确保测量结果的
