钢板桩围堰施工方案
一、工程概况
铁路特大桥位于横XX20，设计时速250km/h，中心里程DK485+292.6，全长2140.456m,跨越信义汽车城、深惠路、红棉路、水官高速。
本桥20、21墩位于深惠路两侧，为5跨非标准连续梁(52++78+80+48)中墩，墩高24.5m，为空心薄壁墩,承台为二级承台,桩基础均为8根φ2.0m钻孔灌注桩，桩长81.5m。承台尺寸为209.54.0m，该承台底面高程为40.705m，地面高程为47.93m,基坑深度达7.23m。该承台边右侧不到6m有一梧桐河，河水标高旱季为41.7m,洪水位为44m,河道两侧有浆砌片石砌成的挡墙。二、地质情况
20、21承台边纵桥向离深惠路新铺沥青路面5m,横桥向离梧桐河边6m，基坑深度达7.23m。20地面以下4.23m为人工填土，4.23m为粉砂土质；21地面以下4.04m为人工填土，4.23m为粉砂土质。两承台靠近河道处均有部分淤泥质土。三、施工措施
为保证承台施工的安全与质量，我部拟进行喷锚支护和钢板桩围堰配套施工，先按1：0.3放坡开挖，挖深3m，立即采取喷锚支护，待砼达到强度后采用钢板桩围护后进行内部淤泥开挖，排水，承台混凝土浇注施工。四、总体施工流程
施工准备→测量定位→放坡开挖→喷锚支护→导向桩制作→打钢板桩→钢板桩内支撑→排水→堵漏→清淤→封底→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→钢板桩围堰拆。五、施工工艺六、施工组织机械设备材料计划表
主要施工机具
喷锚支护方案
1.1喷锚支护设计
该工程基坑开挖深度约7.23m，根据地质报告和基坑几何尺寸，参照已竣工工程，采用工程类比设计法，确定喷锚支护参数，再根据相应规范进行边坡稳定分析，验算支护方案的可靠性，详细数据见施工方案图。
基坑开挖3m范围内为填土，采用锚杆支护
1.2喷锚支护参数
（1）锚杆：采用全长压力注浆锚杆，锚杆主体为Φ16螺纹钢筋，横向间距平均为
1.2～1.5m，排距为1.7m，呈梅花形布置。
（2）喷射砼：锚杆或锚管注浆完成后，按要求修整坡面，在边壁上挂ФR5＠250250钢筋网，焊接锚杆头，然后喷射砼，配合比为水泥:砂:碎石＝1:2:2.5（重量比），喷层平均厚度为100mm。砼强度等级不低于C20。
1.3设计说明
（1）施工过程中遇到地下设施或特殊地质条件，须根据实际情况适当调整锚杆的位置、长度及倾角，并做好记录。严禁强行穿越不明障碍物或地下管线。
（2）严格遵循“开挖一层，支护一层”的原则，每层开挖深度1～2m。
（3）挖土方必须按照确定的开挖线、放坡角度和每层开挖深度作业，并及时清理坡面，以保证边坡支护及时施工；严禁挖斗顶压或撞击已完成支护的坡面。
（4）为保证护坡的安全，工程主体施工单位必须对基坑周围的地面进行封闭处理，防止地表水渗漏。采取切实的防排水措施，预防地表水汇流到基坑周围和基坑内，基坑周围严禁积水。
（5）坡顶2.0m范围内不得堆积材料和通行大型载重车。
2质量保证措施
（1）按照施工方案进行施工，如有变更，必须经现场技术负责人认可。
（2）基坑土方开挖：按照施工方案进行施工，每层开挖深度为1～2m。进行下步土体开挖时，严禁挖斗顶压或撞击已完成支护的坡面。每步土体的开挖的具体深度视开挖后土体的实际情况而定，如遇开挖后土质较差，则土体的开挖深度要作一定程度的减小。土方开挖时须满足每步锚杆成孔时有工作面，以保证土方开挖后边坡及时得到支护和喷锚支护
的正常施工。
（3）土方开挖后，对边坡及时进行支护，在遇到有特殊情况时，由现场技术负责人对施工方案作相应调整，保证施工后边坡的安全。
（4）修坡：基坑边坡土体开挖时，一般预留10cm厚土体，通过人工整修平整，控制放坡系数，放坡总量控制在放坡范围以内，不得影响结构施工。在坡面进行喷射砼支护前，要清除坡面虚土。
（5）编钢筋网：钢筋网编结要均匀，最大间距不超过300mm，平均间距不得超过设计要求。上下段钢筋网搭接长度一般不少于200mm，否则搭接处需点焊，钢筋保护厚度不小于20mm，钢筋网与锚杆应焊接牢固。
（6）喷射砼：按设计配合比配料，喷层平均厚度应达到设计厚度，局部不得低于设计厚度20mm；喷射砼时，喷头与受喷面要保持垂直，距离保持1.0～1.5m。
（7）遇有地下管线及地下构(建)筑物的区域，必须探明埋设深度及范围，采用人工造孔，孔位及孔向必须避开地埋物。
（8）坚持物资材料采购检验制度。进场材料要进行抽样检查，凡不符合规范、无合格证和试验单及不合格材料、设备不得使用。按规定对原材料、试件、试块进行检验和试验。
3特殊情况应急处理措施
由于地质情况的复杂性和施工过程中有可能出现的一些客观原因，在基坑支护过程中，或多或少会出现一些问题，需要及时进行处理，根据以往同类工程的成功经验，针对不同的情况，我们准备了如下相应的应急措施：
（1）对基坑开挖过程中出现局部坍塌的处理
在施工过程中，个别地段土体含水量较大或由于超挖不能自稳，进行支护前土体已坍塌。其处理方法是：在塌方处的口部，向下打入竖向钢筋（或钢管），然后向塌方处填碎砖和土，填满之后，用加强筋将竖向钢筋（或钢管）焊接成一整体，并与附近锚杆头进行焊接，编好钢筋网后，喷射砼。同时在坍塌部分的合适位置设置排水孔，并预留一注浆孔，待面层达一定强度后进行压力注桨。对坍塌部分进行填充处理，增强其承载能力。
（2）对基坑开挖过程中边坡位移量增长过快的处理
边坡开挖过程中，派专人对基坑护坡进行位移观察，在对边坡位移量进行观察时，
发现位移量或位移速率增长过快，是边坡即将整体失稳的表现。其处理方法是：将此处边坡迅速进行回填，在上层增加锚杆，根据具体情况确定锚杆的长度和密度，以及是否有必要采用预应力锚杆。待上层土体稳定，且增加的锚杆有一定强度后，再进行下面的施工，根据具体土质情况调整施工方案，确保施工后边坡的稳定。
钢板桩围堰施工方案
一、钢板桩的选用
本工程选用日本进口止水钢板桩进行施工，该钢板桩为小锁口，有很好的止水能力，宽40cm，重77.7kg/m，考虑到本工程地质情况的需要，拟采用桩长为6米的钢板桩。
首先在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、规格、数量的钢板桩。
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，尤其不能将连锁口碰坏。
桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。
二、钢板桩理论用量计算：
钢板桩围堰周长计算：
222＋11.52=67m
67/0.4m=168片
钢板桩重量计算：
168677.7＝77.321t
三、施工工艺
1、施工放样与定位
将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。
2、钢板桩打入总体施工流程
钢板桩从围堰中心开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，最后合龙，最初的
一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。每根钢板桩施打完毕后，即与槽钢焊接牢固。槽钢内支撑分两层与钢板桩焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。
3、钢板桩打入施工工艺
（1）振动锤到达现场，升高，理顺及电缆。
（2）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。
（3）待钢板桩尖离开水面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。
（4）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。
（5）试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，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。
（6）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。
（7）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。
4、施工注意事项
（1）导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。
（2）线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。
（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。
（4）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。
5、围堰抽水与支撑
钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度，并在围堰顶端设置一道安全支撑。
当抽水达到预定的深度后，应及时加支撑防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。考虑到本工程施工场地很小，水下地质情况较差，周围动荷载和主动土压力较大，因此决定在围堰内部采用32的槽钢做成骨架进行支撑，以保证安全，内部支撑共分两层，分别支撑在离基底1.5m和3m处，处以确保钢板桩围堰的稳定性。两端采用双拼I32槽钢做成斜撑，具体支撑形式及计算见总体平面布置图和计算部分。
6、清淤
在抽水及进行内部支撑的过程中用泥浆泵配合高压射水将围堰内的淤泥清除，清除过程中同时使用抽水机对围堰内进行清淤补水，保证内外水头差不大于50cm，以保证围堰安全。清淤时及时测量坑底标高，如达到设计底标高，停止高压射水。如果抽水后发现清淤不到位，用人工清除剩余淤泥。
钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果，抽水时同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。
7、基底清理
1）排水
钢板桩支护止水完成后，进行基底清理工作。在承台四角挖集水坑，周边做排水沟，用水泵及时排除围堰内渗水。
2）垫层
在承台范围内浇注封底混凝土时，将顶标高做到承台设计底标高处，并保持承台范围干燥，方便桩头凿除和护筒割除施工。
8、钢板桩拔除
1）、施工要点
（1）钢板桩拔除采用振动锤，作业前对每个板桩的打入情况，作详细调查，以此判断拔桩作业的难易程度。
（2）在墩柱浇筑完成后，进行支撑的切割工作，用浮吊进行拔桩。
（3）在内支撑全部拆除完成后，进行钢板桩的拔除。在拔桩时，采用振动锤进行拔除，拔一根清理一根。并及时运走，以保证场地的清洁。
2）、拔桩注意事项
（1）为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的槽钢逐根割断。
（2）先割除钢板桩的支撑，然后再拔围堰钢板桩。
（3）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。
（4）将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。
（5）按与打板桩顺序相反的次序拔桩。
七、质量保证措施
1．质量保证措施
（1）以项目经理为质量第一负责人，任命1至2名合适的有资格人员负责质量管理方面的工作，并保持与设计施工等各方面有效协调。
（2）各种原材料，半成品严格按质量要求进行采购。钢板桩送到现场后，应及时检查、分类、编号，钢板桩锁口应以一块长1.5～2.0m标准钢板桩进行滑动检查，凡锁口不合应进行修正合格后方能使用。
（3）钢板桩质量要求
a、桩的垂直度控制在1%以内；
b、桩底高程误差控制在10cm左右；
c、沉桩要连续，不允许出现不连锁现象；
d、桩的平面位移控制在15cm以内。
（4）在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。
（5）钢板桩围堰在使用过程中，防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管，到围堰内抽水时，再予封闭，在围堰内抽水时，钢板桩锁口漏水，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝，撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，
用袋装下放到漏缝附近处徐倒撒，同时当围堰内抽水至各层支撑导梁处，逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧，使导梁受力均匀。
八、安全文明保证措施
1、机械设备安全保证措施
（1）、机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。
（2）、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
（3）、机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。
（4）、机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时，严格贯彻操作制度，认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。
（5）、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放。
2、安全文明施工
（1）、进入现场施工人员必须佩戴安全帽，讲究文明用语，杜绝打架斗殴，酗酒等不文明行为。
（2）、泥浆与运土车出场，轮胎要清洗干净。
（3）、注意工地防火，现场要摆放防火器材。