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1、目次1 工程概况32 主要编制依据43 危险源辨识与监控43.1可能出现的事故类型43.2引发事故的主要原因43.3危险源的监控项目54 支护设计54.1设计相关规定54.2检算64.3构造要求225 施工要求225.1施工准备225.2施工测量235.3一般要求235.4钢板桩的检验、吊装、堆放245.5导架安装245.6钢板桩的施打255.7变形观测275.8围堰基坑开挖与支撑275.9清淤285.10混凝土封底285.11防渗与堵漏295.12钢板桩的拔除295.13钢板桩土孔处理305.14其他注意事项305.15钢板桩的施工中遇到的问题及处理315.16施工机械人员配备316 工程质
2、量检查与验收327 施工安全管理327.1组织措施327.2质量技术措施337.3安全技术措施347.4施工机械施工安全367.5临近既有线施工安全367.6施工现场要求378 应急预案388.1事故报告程序388.2事故报告388.3现场事故应急处置388.4人员伤亡应急处理398.5应急培训和演练398.6应急通信联络39基坑开挖及支护工程安全专项施工方案1 工程概况沈大线K189+403驼台堡大桥改造工程，正线改造延长1.9公里,在对应既有沈大线下行线12.0米处新建一座7-20.0m双线预应力钢筋混凝土简支T梁桥，全长158.8m，桥上线间距为4.2m，钻孔桩基础，矩形承台，圆端型桥墩
3、，T型桥台。既有桥梁加固及拆除、新建桥梁工程及引起的线路、通信、信号、电力及接触网排迁等工程。因承台基坑开挖深度在5米，开挖支护方式采用钢板桩围堰。1.1桥址处地层从上至下为：(1) 砌石护底：层厚00.8m；石块为主，大小不均，填充混沙砾，少量粘性土，底标高97.82。(2) 杂填土：厚度0.8-1.2m；褐色，稍湿，松散，一粗砂为主，含少量碎石及生活垃圾，充填少量粘性土，底标高97.42。(3) 粗砂：层厚1.23.8m，黄褐色，潮湿至饱和，松散，长石、石英质，级配较好基本承载力0=200kpa，底标高94.82。(4) 砾砂：层厚3.85.8m，黄褐色，饱和，稍密，级配较好，大于2mm粒
4、径占全重30%，最大粒径40mm，5.3-5.8m为灰色。基本承载力0=300kpa，底标高92.82。(5) 粘土：厚度5.811.10m，黄褐色，硬塑，局部含铁锰质结核，灰色斑块，基本承载力0=160kpa。1.2水文情况汝河水系为单一水系，上游汇水面积134.2km2,河道平均坡度3.6，河床糙率系数50，百年一遇设计水位H1%=100.554m，Q1%=1259m3/s，Vp=4.16m/s，一般冲刷后水深6.58m，局部冲刷深2.3m。桥址上游12公里处有杨屯水库，为小型宽顶堰，该水库控制汇水面积为2.7平方公里，总库容87万立方米，设计防洪能力0.1%以上。大沙河有少量地表水，局部
5、水深0.1-0.2m。桥址地下水属于第四系孔隙潜水，稳定水位埋深3.2m（高程95.3696.46m），赋存于粘性土、砂土底层中，主要靠大气降水、河水补给，地下水位随季节变化幅度2-3m。地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。2 主要编制依据2.1建设工程安全生产管理条例（国务院第393号令）2.2危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法（建质2004213号）2.3施工图设计文件2.4图纸审核及会审记录2.5施工组织调查报告2.6项目施工组织设计2.7铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）3 危险源辨识与监控3.1可能出现的事故类型坑
6、壁土方坍塌。3.2引发事故的主要原因1.支撑方案有缺陷。2.钢板桩本身质量缺陷。3.一次开挖深度过大。4.围堰周边荷载过大。3.3危险源的监控项目钢板桩顶位移监测，既有桥承台沉降观测。4 支护设计4.1设计相关规定4.1.1根据设计等文件，已知桥墩相关参数如下：1、施工水位：+95.24m。2、平台土围堰标高：+96.74m；承台底面标高：+92.24m；承台厚2 m。3、土的重度r1=18.2KN/ m3，内摩擦角1=14，厚度1.5m。砂重度r2=18.8KN/ m3, 内摩擦角2=35，厚度3m。黏土重度r3=17.7KN/ m3，内摩擦角3=15，厚度4.5m。4、钢板桩外均布荷载按3
7、0KN/ m2计。5、围堰内设置30cm厚C15封底砼垫层。4.1.2根据设计等文件，已知桥台相关参数如下：1、既有线路肩高105.0m，列车荷载换算土柱高3.0m。2、平台土围堰标高：+98.5m；承台底面标高：+93.33m；承台厚2 m。3、土的重度为：r1=18.2KN/ m3，内摩擦角1=14，厚度2.0m。砂重度r2=18.8KN/ m3, 内摩擦角2=35，厚度4m。黏土重度为：r3=17.7KN/ m3，内摩擦角3=15，厚度4m。4、板桩外均布荷载按9.5m高土柱计算。5、围堰内30cm厚C15封底砼垫层。4.2检算4.2.1桥墩顶部无横撑时钢板桩的入土深度计算（1）r、c按
8、9m范围内的加权平均值计算：平均重度：r=(h1r1+h2r2+h3r3+hwrw)/(h1+h2+h3)=(1.518.2+318.8+4.517.7+310)/9=21.5 KN/ m3 hq=q/ r=30/21.5=1.395m r= r(h+hq)/h=21.5 (4.5+1.395)/4.5=28.2 KN/ m3 平均内摩擦角：=(h11+h22+h33)/(h1+h2+h3)=(1.514+335+4.515)/9=21.5 平均黏聚力：c= 20 KN/ m2 (2)计算作用于板桩上的土压力强度并绘出压力分布图：主动土压力系数：Ka=tan（45-/2）=tan（45-21.
9、5/2）=0.464 被动土压力系数：Kp=tan（45+/2）=tan（45+21.5/2）=2.157 Ea= rhKa+qKa=21.54.50.464+300.464=58.812KN/my=Ea/(Kp-Ka)/ r=58.812/(2.157-0.464)/21.5=1.616mL=h+y=4.5+1.616=6.116mE=L1/2hrKa+qhKa =6.1161/24.521.50.464+304.50.464 =199.92 KN/ma=2h/3=24.5/3=3mKr=(Kp-Ka) r=(2.157-0.464) 28.2=47.743m=6E/Kr/L2=6199.9
10、2/47.743/ 6.1162=0.672n=6Ea/Kr/L3=6199.923/47.743/ 6.1163=0.329由m、n值查布氏（Blum）理论曲线得：=1.0x=L=16.116=6.116mt=y+1.2x=8.955m故，钢板桩需要打入深度为h+t=13.5m。因既有线距承台较近，既有接触网回流线离地面只有14m，板桩长度大于10m时无法施工，故顶部无支撑方案不可行，采用顶部加设围囹支撑的方式减小板桩入土深度，缩减板桩总长度，以满足施工条件。4.2.2桥墩顶部有横撑时桩的入土深度计算（1）r、c按9m范围内的加权平均值计算：平均重度：r=(h1r1+h2r2+h3r3+hw
11、rw)/(h1+h2+h3)=(1.518.2+318.8+4.517.7+310)/9=21.5 KN/ m3 平均内摩擦角：=(h11+h22+h33)/(h1+h2+h3)=(1.514+335+4.515)/9=21.5 平均黏聚力：c= 20 KN/ m2 (2)计算作用于板桩上的土压力强度并绘出压力分布图：主动土压力系数：Ka=tan（45-/2）=tan（45-21.5/2）=0.464 被动土压力系数：Kp=tan（45+/2）=tan（45+21.5/2）=2.157 主动土压力及地面荷载引起侧压力合力的斜率：=( rh+q)Ka/h =(21.54.5+30) 0.464/
12、4.5 =13.069被动土压力： Ep= rxKp-2cKp=2.15721.5x-2201.469=46.376x-58.76得出：A=46.376；B=58.76(3)假定先设有顶横撑，开挖到4.5m，此时，h=4.5m，h=2.5m，求入土深度to、最大弯矩Mmax，顶撑推力N：由M=01/3Ato3-1/2(h-B-Ah) to2-(h-B) hto-(1/2hh2-1/6h3)=01/346.376to3-1/2(13.0694.5-58.76-46.3762.5) to2-(13.0694.5-58.76) 2.5to-(1/213.0692.54.52-1/613.0694.5
13、3)=015.459 to3+57.945 to2-0.126 to-286.701=0解得 to=1.825m由N=0N=1/2h2+hto-Bto-1/2Ato2N=1/213.0694.52+13.0694.51.825-58.761.825-1/246.3761.8252=55.185KN/mM1=(h- h)2/2(h- h)/3=13.069(4.5- 2.5)2/2(4.5- 2.5)/3=17.425KNmM2=h2/2h/3-Nh=13.0694.52/24.5/3-55.1852.5=60.523 KNm（4）选择钢板桩截面钢板桩所受最大弯矩Mmax=M2=60.523 K
14、Nmf=Mmax/wf/2=100MpawMmax/f=60.523103/(100106)=605cm3 为安全，选取拉森型钢板桩，w=1600 cm3，f =200Mpa（5）围囹受力计算（按13.8m计算）: 围囹顺钢板桩内侧进行安装，共4侧，板桩顶以下2米处；围囹采用225a，同时腹板每隔1米两侧加焊一道，翼板间焊接2米通长钢板将两工字钢焊接牢固，加焊缀板后形成封闭箱型结构。围囹横桥向（13.8m）建立力学模型如下图1：图1利用SM SOLVER力学求解器计算弯矩及剪力如下图2、图3：最大弯矩为：-93.05Mpa，位于横撑位置；最大剪力139.64KN，位于横撑位置。图2图3围囹顺桥向（5.8m）建立力学模型如下图4：图4利用S
