钢管桩围堰施工方案00

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，结合现场情况决定采用单根长12mФ273mm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4．8M，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0.23Mpa－1,压缩模量ESL-2＝7.37MPa。

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，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Ф=20.1°

4、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=tgа（45°-φ/2）= tgа（45°-20.1/2）=0.49

Kp= tgа（45°+Ф/2）= tgа（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=18.8*(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*5＝94 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的最大允许跨度h:

h= = =298cm

h1=1.11h=1.11*2.98=3.3m

h2=0.88H=0.88*2.98=2.62m

h3=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/m

P2=(40.54+18.98*2)*（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/m2

Kn=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

根据不发生管涌条件：K=（h＇+2t）r＇/ h＇rw≥1.5r＇=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=2.13＞1.5

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：