钢管桩围堰

目录
一、方案编制说明 (2)
二、工程概况 (2)
三、工程特点和难点分析 (2)
四、方案拟定 (2)
五、设计计算 (3)
六、围堰施工方案 (6)
七、海事、航道安全专项措施 (8)
八、围堰施工安全专项措施 (9)
九、质量、安全保证体系 (9)
一、方案编制说明
xxxx南延一号桥1、2＃墩承台均在东西中心河河床下，埋置较深，地质条件一般，施工难度较大，东西中心河为等外级航道，服务于当地群众的生产、生活运输，上级航道管理部门及当地政府不允许封航。

进场伊始，结合现场实际情况，我部考虑了两个施工方案，一是用IV型拉森钢板桩围堰，二是双排钢管桩填土围堰施工；我部经过认真比选从方案的工艺复杂性施工周期经济性及安全性等方面综合考虑，最终决定用双排钢管桩填土围堰的施工方案。

二、工程概况
一号桥横跨东西中心河，与中心河正交。

上部采用简支梁装饰拱结构，下部采用桩接承台基础+薄壁墩台，桥台采用两排直径1.0米的钻孔灌注桩，桥墩采用单排直径1.2米钻孔灌注桩，承台均为1.5米高。

围堰的顺利进行对钻孔桩尽早施工具有重要意义。

三、工程特点和难点分析
1、工程地质条件
根据设计图纸，该处主要的地质为粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂，高含水量，高孔隙比，高压缩性，低强度，性质极差，连续分布。

2、施工难点
该处主要的施工难点可以概括为一下几点：
a、有来往船只，要充分考虑现场通航要求。

b、围堰面积大，面积范围为36*35*2=2520M2。

c、土质条件一般：河床以下2米处为淤泥质粉质粘土，土质一般，厚度约
6.5米。

d、施工周期短：施工工期非常紧张，而此处的工程量也相当大，工期短，任务重，必须尽早确定方案，以便我部早日予以组织施工。

四、方案拟定
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3米左右，采用钢管桩围堰，施工中下打方便，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。

以河道中间为界，1#墩及2#墩分别用双排钢管桩围成L型围堰，填土在水流冲击的作用下自然密实后，进行抽水、清淤、开始钻孔桩的施工。

围堰采用双排钢管桩，拟用单根长度为9m的钢管桩，从河边向河中心插打，钢管桩围堰宽度4m，最内侧钢管桩距承台净距2.7m，钢管桩采用∅273mm×6mm，钢管桩间距50cm，钢管桩插打完成后，上口用20#槽钢横向连接，并用直径20mm 的对拉螺丝杆纤维连接，防止外倾和内覆。

五、设计计算
1. 围堰整体稳定性计算
根据方案描述，在钻孔施工时，先抽水再清淤最终回填整平。

在此过程中，清完淤泥还没有回填整平时，围堰的工况为最不利状态，对此状态的整体稳定性进行验算。

见图1
土的物理参数：
γ、φ按加权平均值计算：
γ平均 =
17×5+18×49=17.44Kn/m φ平均=22×5+17×49
=19.780 水容重为γω =10kN/m3（水的容重） K a =tan(45o −φ2)=0.49
K p =tan(45o +φ2)=2.02
根据围堰结构形式可将其作为重力式挡土墙计算。

挡土墙高度5m 宽度4m ， 倾覆力矩考虑水压力，抗倾覆力矩考虑挡土墙自重产生的力矩，所以有：
倾覆力矩： M 水=12γωh 12(h 13+h 2)
= 12×10×52×(53+4)
=708.3 kN/m
抗倾覆力矩：M
土=12b 2h γ平均 =12×42
×9×17.44
=1255.7 kN/m 因此 抗倾覆安全系数： K=M 土M 水=1255.7708.3=1.8
>1.5（满足条件）
2. 钢管桩强度验算
1）钢管桩选用 ∅273 ×6mm 钢管，单根长度拟为9m ， 计算横向拉筋拉力T （见图2）
L a1 = γHK a
=17.44×5×0.49
=42.73 Kn
γh12K a
E a1 =1
2
×17.44×52×0.49
=1
2
=213.64 Kn
γh22K a
E a2= L a1h2+1
2
×17.44×42×0.49 =42.73×4+1
2
=239.28Kn
E p =12 γh 12K p =12
×17.44×42×2.02=281.83 kN T= E a1 + E a2- E p =213.64+239.28-281.83
=171.09 KN
2、计算B 点弯矩
MB=M Ep -M Ea1-M T -M Ea2
=281.83×
2×43+213.64×53—171.09×3.5-42.73×4
×42+12×17.44×42×0.49×
2×43
=--15.35KN/m
3 钢管桩强度验算 外侧钢管桩选用 ∅273× 6mm 钢管, 其截面系数：
W x =nπ(D 4−d 4)32D
=π(27.34−26.74)32×27.3=168.9cm 3 则有：σ=M max
W x =15.35kN.m
168.9cm 3=90.8MPa <[σ]=120Mpa （满足要求）
六、围堰施工方案
1. 施工准备
a.围堰轮廓线测量定位.
b.按计算书购进围堰材料
c.施工机械到位
d.配施工员、技术员、安全员各一名
2. 钢管桩围堰施工工艺
施工准备→测量定位→打桩船就位→打入钢管桩→铺设土工格栅和土工布→围堰填土并夯实→分层抽水并加固→挖机清淤和基底填土
3、施工方法
（1）定位
按围堰平面图在水中分段插入钢管，准确标示出围堰轮廓线，标示钢管应上下垂直，最后拉线拉尺效验，并随时调整.
（2）、打夯钢管桩
围堰钢管桩采用打桩船打设，钢管桩规格选用直径273mm，壁厚6mm，长度9m。

打夯机具为锤重1.5t的柴油打夯机，打夯机固定在船头上，首先将钢管从运输船上拎起，置于铁锤正下方，船移至指定位置后落锤，铁锤自动连续夯击钢管，达到设计标高后停锤。

(3)、围堰内填土
钢管桩围堰骨架内自河底向上摊铺双层土工格栅后，利用挖
泥船向围堰骨架内回填粘土，回填土填至钢管桩顶并压实。

土工格栅内侧用土袋维护。

（4）、堰内抽水、填漏
抽水采用4台大功率抽水机，分层抽水，分层填漏，周圈50cm以内设汇水渠、积水坑。

抽水期间严密监控围堰整体稳定性，发现围堰失稳及时回灌河水，确保内外平衡后，进行围堰加固。

（5）、基底处理
考虑到后续工程施工连续性，桩机、承台、墩柱及上部结构现浇支架施工。

围堰内作清淤硬化处理。

河底淤泥层较厚，清淤后，换填5%石灰土至承台底标高。

开挖土方堆放于围堰内侧，以增强抗推刚度，淤泥须清除出围堰，船运至指定地点。

（6）、围堰上每间隔20m设一处沉降观测点，每天两次做沉降观测，并做好记录，发现异常情况及时加固。

4、计划安排
1、钢管桩的加工运输
钢管桩的加工运输由专业加工厂家负责完成，到2012年8月12日全部加工运输到场。

2、现场准备工作
现场准备工作助导向桩的插打，具体实施时间为2012年8月12日～2012年8月15日，共3天。

3、钢管桩插打
钢管桩插打2012年8月17日～2010年8月31日，共15天。

4、围堰施工
围堰施工2012年8月22日～2012年9月9日，共20天。

5、钻孔桩施工
钻孔桩施工2012年9月12日～2012年10月12日，共30天。

七、海事、航道安全专项措施
（一）保证航道正常通行和航道及相关设施安全的措施
1、提前与海事部门、航道管理部门取得联系，并按行政审批程序上报水上施工申请和相关安全措施，经审批获得许可后方可开始组织水上施工；
2、在经航道部门同意后，航道航标由航道部门统一按规定设置，上下游各一组。

3、施工中需要限航或临时断航时提前上报海事部门，实行水上交通管制或统一协调指挥；
4、安排专人和安全员每天反复巡视，确保航运设施、水上施工临时设施、各标示标牌和警示牌、警示灯、航标灯的正常完好，保证航道正常通行。

5、所有水上作业人员均配备安全帽、救生衣、防滑胶鞋、安全带等安全防护用品，保证施工和人身安全；
6、水上作业船只包括打桩船、驳船等必须拉锚固定，不得停靠于影响正常通行的位置（实施限航或禁航管制时除外），锚绳不得设置于航道范围内。

7、遇大风天气风力6级以上时停止一切水上作业，所有水上设施采取有效措施保护和固定。

8、按航道部门要求，在主通航孔设置通航信号灯，并在外侧搭建红白相间的孔框。

（二）通航孔两侧墩柱防护措施
1、在施工桥位上下游各150m处设置禁停警示标志，禁止过往船只在施工区域逗留或停泊；
2、施工前在桥位上下游各100米处设置正规警示牌和施工告示牌，写明工程名称、限宽限高、施工时间等内容，提醒过往船只；
3、施工图设计设置已经考虑防撞保护桩，施工时在最外侧钢管桩露出水面部分，涂刷红白色条形反光漆。

4、在靠通航孔一侧及上下游外侧悬挂防撞橡胶轮胎保护桩身不受碰撞破坏；
5、在通航孔悬挂一排绿色信号灯，其它孔挂红色信号灯，彻夜指示过往船只安全通航；
6、在通航孔上下游位置悬挂桥梁净高提示牌，上下游各一个；
八、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，以免打扰附近居民。

九、质量、安全保证体系
(一) 质量保证体系
如下页图质量保证体系框图（见附图）
(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，以确保测量结果的准确率。

3、认真审阅图纸，审图需全面、完整，发现问题时做好记录，在开工前及时向设计单位了解，开工后遇到有关技术上的问题及时请示监理工程师及相关专家，对监理工程师及相关专家指示的技术方法正确地深刻领会，以指导施工。

4、现场工程技术人员做到认真、细心负责，及时指出工程施工中的不足之处并予及时纠正完善，工作过程中做到操作仔细、不放过任何可疑点，并推行复核检验制度。

5、推行计划管理各施工组，各组根据总计划指标要求制定本组、本施工点的计划。

队部提出处理意见，及时调整人工、材料、机械设备在数量和时间上的安排，保证各施工环节环环紧扣，有条不紊，既保进度又保质量。

(三)安全保证体系框图
安全保证体系框图（见附图）
(四) 制定严格的安全生产管理制度
1、构件吊装和安装须遵守《公路工程施工安全技术规程》、《起重机械安全操作规程》以及其他相关安全操作技术规程，并要对每一个相关操作人员进行现场安全交底，确保施工安全。

2、施工过程中，施工人员和技术人员必须带好安全帽，高空作业时要系好安全带，水上作业要穿救生衣。

3、吊装过程中，无关人员应退至安全范围之外，吊车臂架下和工作半径范围内不得站人。

4、吊装用的钢丝绳、吊具等必须满足受力要求，且要具有一定的安全系数；钢丝绳使用前一定要经过检查，合格后方可投入使用。

5、钢丝绳吊点部位要保证所吊构件具有足够的强度和刚度，必要时加设支撑杆或扁担梁，以防止构件变形。

6、为保证钢丝绳使用寿命和使用安全，应在吊点处加垫木板、麻片或采取其它措施使吊点处钢丝绳受力均匀，不产生应力集中，避免割绳、断绳等安全事故发生。

7、钢丝绳安装好后要进行全面检查，确保安全牢固后方可指挥起吊。

起吊时要缓慢提升吊钩，先收紧吊绳使之受力，然后进行试吊，确认安全后才能正式起吊提升。

8、吊装或拖拉过程中必须派专人指挥和协调运作，发现不安全因素和任何违规操作立即制止，纠正后方可继续吊装或拖拉。

9、构件起吊后应根据实际情况，由起重工通过拉绳拉好重物防止旋转和晃动，任何人员、船只不得从被吊构件下通过。

10、现场注意用电、用火安全，每天施工完毕应收好电线、气瓶，做到工完场清，并及时关闭电闸。

xxxx市交通工程有限公司
xxxx市xxxx（xxxx）南延项目部
2012年7月5日
xxxx市xxxx（xxxx）南延工程
一
号
桥
围
堰
专
项
施
工
方
案
编制人：
审核人：
审批人：
编制单位：xxxx市xxxx（xxxx）南延工程项目部
编制日期：年月日
xxxx市xxxx（xxxx）南延工程承包商； xxxx市交通工程有限公司
监理单位工程监理咨询有限公司编号
施工技术方案报审表
由承包人呈报3份。