卵石地層深水基坑施工方案

3.XX市XX大橋卵石地層深水基坑施工工藝3.1工程概況XX大橋主橋樁號為K0+842.680~K1+217.320，為70+2x117+70米三塔矮塔斜拉橋。其中7#、11#墩為過渡墩，8#、9#、10#為主墩。主橋基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)為樁基礎(chǔ)、方形和王字形承臺、門式墩、柱式墩，其中主墩承臺尺寸為26.1m×11.6m×3.6m，且位于XX河河床內(nèi)，承臺底標(biāo)高與河面水位的平均高差為4.5m，其深水基坑的開挖是施工的重點和難點。3.2施工特點主墩8#、9#、10#均位于XX河河床內(nèi)，其中9#主墩位于XX河主河道內(nèi)，且承臺標(biāo)高最低，施工難度最大，因此以9#主墩承臺為主體進行案例分析。根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示：橋位區(qū)大部分為含水的稍密～密實砂卵石土層，卵石含量53～65%，以20～200mm的骨架顆粒為主，含少量漂石，粒間由粗、細砂充填，未見底，漲水時大部分淹沒。本次勘察時為枯水期，鉆孔中水位為0.2～5.70米，基本上與XX河水面持平，且隨河水水位漲落而變化，卵石層連通性好，潛水直接接受河水補給。同時，地質(zhì)報告顯示：9#主墩橋區(qū)原地面以下至3644.51m標(biāo)高為稍密卵石地層，該內(nèi)地質(zhì)層的地基承載力基本容許值[σ]=400kPa，而一般粘土地層的承載力為50~100kPa。簡而言之，9#主墩的地基承載力大，卵石層穩(wěn)定性高。綜上所訴，9#主墩的承臺施工特點為：①位于XX主河道，地下水位高，滲水量巨大；②地基承載力高，地層穩(wěn)定性高，適合大型基坑的開挖。3.3優(yōu)化方案9#承臺底標(biāo)高3651.6m，XX河正常水位標(biāo)高3656.1m，高差4.5m。承臺長26.1m，寬11.6m，屬于大型水下基坑，需要確保基坑的穩(wěn)定性，同時解決基坑排水問題。由于9#主墩地基承載力高，因此解決基坑排水問題是決定施工方案的最重要因素。根據(jù)《公路施工手冊----橋涵》，對大方量滲水基坑的處理措施主要有3種：集水坑排水法、板樁法、帷幕法。（一）原設(shè)計——板樁法主要采用鋼板樁或鋼管樁進行圍堰打設(shè)，先阻水，然后抽水。目前，9#墩原地面標(biāo)高為3658.4m，基坑設(shè)計底標(biāo)高為3651.6m，高差6.8m。要使板樁起到隔水的作用，板樁的打設(shè)深度至少要大于8m。但是，由于卵石層地基承載力很大，一般打設(shè)深度小于6m，（鋼便橋采用50鋼管樁做支撐，采用60t振動錘施工，平均打設(shè)深度只能達到5m），再加上基坑較大，成本過高，且達不到阻水效果，此法未通過。布（二）原設(shè)偵計錯—語—真旋噴帷幕法衛(wèi)采用高壓旋噴取機在基坑周圍飽打設(shè)水泥樁，嗎形成阻水帷幕按，然后抽水。糊該法的施工需漸要有專業(yè)的施神工隊伍，施工屑完后需要等待也水泥樁形成一艙定強度后方可卵開挖，耽誤工孔期。再者，同旬板樁法，旋噴逼機無法穿透卵螞石地層進行噴畫漿，不能形成田有效的阻水帷提幕，也不能采息用。宅（三）優(yōu)化方桑案季—忙—附集水坑排水法豎1桃、脊方案優(yōu)化指導(dǎo)扭思想缸（恢1柔）承臺施工需榨要趕在汛期來知臨前完成，同幣時盡量壓縮工勿期，力爭墩柱潮在汛期前施工索完成。因此，浩基坑的開挖越顏快越好格；費（剛2駐）西藏地區(qū)物毒資匱乏，專業(yè)票施工設(shè)備和材宿料均需要從內(nèi)纖地購買拉運至熟施工現(xiàn)場青，需要合理選亭擇施工工藝節(jié)納約成本爹；回（沾3凈）保護環(huán)境，春嚴禁喜XX明河水污染；購（悅4黃）翅制定環(huán)境恢復(fù)配措施，保證施嶼工后湖區(qū)恢復(fù)禿原樣。2、方案確定叉采用板樁法，聲需要進場大量岸鋼板樁以及施鼓工用的履帶吊置和振動錘。所球有材料和設(shè)備煉，均需要從內(nèi)輝地購買拉運，滋不但施工成本杏增大，同時由甲于長途運輸不鍛能確保時間，梢因此施工工期恥也得不到保證兄。錫旋噴樁法，需槽要從內(nèi)地進場藍高壓旋噴機和俯專業(yè)施工隊伍午，同樣是增加溜了成本，工期脅無法保證，同張時旋噴樁在卵塔石地層施工，稼極易將水泥漿瓶滲透入河水，秘造成防XX克河的污染閃；施工好的水箏泥墻帷幕，在肉承臺施工完成切后極難拆除，催因此該法籌不宜采用。葉集水坑排水法爬采用大搖斷面位開挖基坑，除屬一次性增加抽恒水泵外，其余勇設(shè)備均不需增堂加。由于不需徹要外運設(shè)備材麗料，施工工藝管簡單實用，施介工工期將被最扁大程度的壓縮怠。同時由于采們用機械開挖，羨不會造成任何嬸環(huán)境污染，完表工后，恢復(fù)河好床地形地貌也暢方便，因此確握定采用大坡比引開挖法進行基拿坑施工。活3.4鴉大坡比開挖基扛坑施工方案和應(yīng)工藝翁（一）炊總體方案壤1何、剖基坑尺寸設(shè)置侮基坑開挖好后醉，一要確保穩(wěn)預(yù)定，二要方便加施工，因此，蠻項目部嚴格按飼照有關(guān)要求對奇基坑進行開挖澤。心（必1券）廁邊坡設(shè)置框根據(jù)《公路橋餓涵施工技術(shù)規(guī)既范》靈（革JTJ04她1-200國0椅）明挖地基基痕坑的相關(guān)要求麗，卵石土，且重坡頂有動荷載雕時，坑壁坡度男設(shè)置藝為據(jù)1:1.2義5田。同時，當(dāng)基罵坑深度大于陰5m圾時，可加設(shè)施打工平臺（寬度富不小于榜0.5m饑）。欲9懶#壯墩原地面標(biāo)高傷為艱3658.4療m戰(zhàn)，基坑設(shè)計底頌標(biāo)高為級3651.6齊m元，基坑深度腸6.8m胡，為方便施工愿，在態(tài)3m樣高度位置增設(shè)鑼一個翅2.5m項寬的施工平臺謠。俱（緩2曲）押施工距離設(shè)置掠基坑深度護6.8m估，為方便集水閑溝和集水坑的除挖設(shè)，為增加嬸施工區(qū)域方便寬施工，同時也好為施工安全距辮離的增加，設(shè)敏置基坑底部孝2m挎的施工距離。諒（順3晃）特特殊設(shè)置夏9票#住承臺左側(cè)靜11m匪為施工便橋，老基坑的開挖會沈?qū)Ρ銟驑痘煸捎绊懀鼗检o載力的變化武將危害到便橋討整體的穩(wěn)定。互因此，需要對現(xiàn)基坑范圍內(nèi)的瞎地基進行加固膨，同時改變該捏處邊坡的形式堤。膏（胸4垂）政基坑開挖示意薯圖較根據(jù)現(xiàn)場實測呀的稈XX蜻河水面標(biāo)高，頌以及承臺所處佛的實際位置，秤計劃按照設(shè)置釘開挖。離靠近便橋的一令側(cè)，由于空間叛較少，因此取爆消了僑2.5m霜施工平臺的設(shè)脊置。同時，為佳了確保邊坡的駕穩(wěn)定，在基坑截頂部單1.5m奶位置，按照油1m阿間距打意設(shè)企5惜0蝶鋼管樁，然后紐將鋼管樁用工捧字鋼連接起來給，形成鋼管樁循圍堰。夠集水溝設(shè)置在醋基坑底角，尺哈寸為去80cm族寬，尼50cm基深。集水井設(shè)蘿置在承臺右側(cè)圖基坑底角，尺拔寸為長寬憤1.5m仁，深度過1m伐。煉見餅圖飄3.4.告1括。豐圖花3.4亂.1止祥基坑開挖剖面桶圖。部2翁、堅基坑滲水量計然算訴根據(jù)《公路施笑工手纖冊黑--組-寺橋涵》對基坑刪的滲水量進行晝計算，以確定券基坑的大致滲產(chǎn)水量，從而確俘定抽水設(shè)備的偏數(shù)量，以便施側(cè)工時指導(dǎo)施工誤。旅（虹1駕）茅滲水系數(shù)的確貨定盲根據(jù)《手冊》躁，滲水系罵數(shù)屈K餡按經(jīng)驗數(shù)據(jù)法尋可得：今土層滲透系書數(shù)地K香近似值，在卵牌石地層篩，跨K=100~耳500m嘴/d廉按圖紙顆粒大招小的滲系數(shù)，煮在卵石地層避，轉(zhuǎn)K=100~羅200m艷/d廉按照大基數(shù)進罩行計算以確保族施工順利，烏取秒K=欲200m只/曾d激。經(jīng)（緊2轉(zhuǎn)）套滲水量的計算立根據(jù)基坑所在悉條件情況，選廉用相應(yīng)公式計鞏算基坑總滲水摘量。能①飲基坑近河沿時形：蹈Q=1.36廣6K(H麻2載-h師2理)/lg(2演D/r附0要)狂其中郊，殊Q懼—遲抹基坑總滲水量啄，拼m3/d豎政K存脂—首嚇滲水系數(shù)塊，弊m/爆d周，取值蜻200m嫌/d響肯H今曲—類帝含水層厚度搶，勻m耕，按地質(zhì)報告鑼取值徐5.7m茫倆h剃仿—百辛抽水后穩(wěn)定水站位至不透水層曲厚度縫，碗m大，封底混凝蝕土標(biāo)高則3652.1掌m申，水位平均標(biāo)覺高堵3656.1催m沙，取值異4m劫吧D扒蒼—號役基坑至水邊距劣離素，帖m客，經(jīng)測量，平牢均距離取值春17m惰糧r賢0墊懶—恰血引用基坑半徑畝，掠m朵，矩形基坑蹄，誓r薄0竿=噸η很（帥B+廣L樸）貧/垮4賀，芽B圍、厚L精為基坑的寬度烏和長度己，保η獲取襖值勢1.1甜4兇，計碎算得出錘，講r趕0舍=1.14耐×習(xí)（辟47.975沉+37.土6首）眉÷侵4隙≈資24.4m語帶入數(shù)據(jù)，得主出：屑Q飼1偷=苗1302.7源m射3足/h口②促在水文資料不背精確的情況下銷：繁Q請2組=F介1趟q猜1某+F水2拾q桿2窗其中著，膽F蔑1逢、襲F果2謊直—桂儲分別為基坑底燥面積、側(cè)面積末，挺m南2姓換q通1冶、須q隊2深道—故蜻分別為基坑底數(shù)面積側(cè)面積平轟均滲水量，m3/m2漆F規(guī)1僑坑底面蛙積召=烏（喪11.6+2稀+滾2雨）滑×交（敞26.1+1勇+封2春）憤=圍453.96裕m遮2甲基坑抽水過程疲中，滲水面積固為基坑底至水疊面（啦4m撐），且根據(jù)現(xiàn)梅場可見，集中選滲水區(qū)域為承旅臺左側(cè)、下側(cè)豐全部和右側(cè)的娃一半，因饒此容F煤2橡基坑滲水側(cè)面胃積孫=樓（訊24.6+4摘7.9鄭5丟）助/2×4×1青.25椅+演（夜37.6+1盯5.濕6膨）鞏/2×4×1風(fēng).25=命282.99鐵m轉(zhuǎn)2盡根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值咸，坑底單位面垃積滲水量為：苦土的類別捷土的特征與粒詠徑依q嘩1兩（汪m雄3娘/內(nèi)h羨）傾粗砂及大礫石觀漂石層感砂粒徑狐2mm膏以上或礫石大猛漂石含量墓在脖30圍%暑以上花2.0~4.阿0燙取平均悄值太q烏1盯=郊3m責(zé)3賊/柱h甜。邪基坑側(cè)面單位漏滲水量估算：碰坑側(cè)類別鳴q今2量（愁m級3倘/灘h圣）禾無支撐基坑叨按上表同類土怖質(zhì)挎q妄1兆的守20%~30痛%茅取蘭q修2霧=30%×q撐1繭=蹈0.9m竄3齊/熔h大?；腝卡2布=F罷1蹤q跳1村+F革2誤q棗2俗=45席3.96×睛3率＋歲282.99暮×0.9穗=幟1644.8送7m研3詳/h賀取兩種計算方院法的平均值戚Q逐=爬（胳Q海1瘡+Q猜2插）翠/2聰=揭1473.8皂m掃3造/h仙為確保施工順掘利，需要準(zhǔn)備榆總抽水量為檔1800m方3可/沖h川的水泵。3、施工方案膽采用挖機直接鞭開挖，開挖分裂兩層進行，第頃一層開挖至臺粗階位置，第二融層開挖至基坑沾底標(biāo)高。開挖類出來的卵石，醋用裝載機及時肯鏟走，避免堆慰載在坑邊上造撓成邊坡受壓坍逼塌。同（二）厚施工工藝流程蘿測量放爐樣綱→南開挖第一層基汪坑潑→除設(shè)置臨時集水碗坑排鉆水秘→舉開挖第二層基赤坑蒙→副設(shè)置集水坑排挑水飄→掛修整基坑摸（三）雹施工工藝1、測量放樣鼓根據(jù)基坑設(shè)計繼尺寸，放出最際外邊線，用白晝灰灑出灰線，沒方便挖機開挖擦。2、開挖基坑蘭采用挖掘機開槳挖，友按照測量放線神進行開挖。先撓開挖至臺階處敬。畏見葛圖鑒3.4.腳2汗。足圖歇3.4.2闊似開挖至臺階位夾置。閘設(shè)置水泵，開炭始排水，同時巖開始進行第二就次基坑開挖。老圖處3.4.3騾練設(shè)置水泵，開度始排水，同時扣開始進行第二邊次基坑開挖。淡繼續(xù)開挖至設(shè)傘計承臺底標(biāo)高正?；輽C械開挖至基漲底設(shè)計標(biāo)高以迫上滑20~城30cm戒時停止作業(yè)，末由人工蓋測量況設(shè)計標(biāo)高，奧然后嚴格控制忙開挖深度。由歪于封底混凝土族為磨50cm片厚，因此底標(biāo)叛高不得高于設(shè)役計標(biāo)高，盡量麥挖深基坑，確舒保封底混凝土禿的厚度。碑基坑的開挖尺民寸要禾符合設(shè)計要求壓。人工配合挖惰機對基底進行談修整，確保各怎尺寸規(guī)格符合娛要求，方可進屬行下一步工序趁的施工。燭見躲圖蓬3.4.雖4浸。乳圖先者使開挖至承臺底故標(biāo)高。曾基坑的開挖坡雪度以保證邊坡廢的穩(wěn)定為原則淋，根據(jù)地質(zhì)條繼件，開挖深度叮，現(xiàn)場的具體都情況確定，當(dāng)繡基坑壁坡不易扭穩(wěn)定救時，可放大坡礙比進行開挖串。懷見廟圖蘇3.4.臂5挨。才圖蘆3.4.5冶右側(cè)為開挖的犧施工臺階，上穴側(cè)為加大坑壁卸放坡。乒基坑開挖好后赤，設(shè)置好泵站貿(mào)?？傆嫾榧s怎2糠0屆臺水泵，全部蝴集中在基坑集盼水坑抽水。由延于泵站要一直較工作到承臺混像凝土澆筑完后纖拆模，因此必韻須設(shè)置備用電謀源，確保泵站滅不會斷電。另見蛛圖拌3.4.終6謎。攪圖勢3.4.6禮逝左上角為基坑黑設(shè)置的泵站，徒3.5從經(jīng)濟效益分析市（一）采用語板樁法攻施工方案所發(fā)稠生的費用分析秋1廁、贏鋼板樁久費用：臣鋼板樁圍堰尺友寸奉為趴28×孝13m墓，每根鋼板樁醋長隔8m么。選揪用沸WRU30-筆70俘0泊型鋼板樁，寬淋度管70cm桐，單位重史119.3k尋g和/棍m豎。一個承臺所臭需鋼板樁朝為革112t德，共需鋼板樁僻約趴336穗t斬。苗XX百地區(qū)沒有鋼板蚊樁，需從內(nèi)地貪拉運，貢由于內(nèi)地沒有陸這么遠距離的絮鋼板樁租賃業(yè)剪務(wù)，必須購買專，金其價格約紹為偵800梁0腹元詢/仆噸。五即鋼板樁需花樹費咱268.罰8等萬元。華2扶、脹履帶吊愛費用：蔑XX脖沒有履帶吊殃，需從外省租盜賃。經(jīng)聯(lián)系協(xié)迅商，一個履帶界吊的進出場費跡用哄為役3錯0鞭萬元，每月租都金約映為聰1傭0政萬元。主墩援3唇個承臺，施工魂周期受樁基施斧工進度的影響攪，約畫為逐3輕個月。因此，蹄履帶吊費用需漁花費寧約姜6至0析萬元。茶3塵、太其它費用：不撇考慮振動錘的谷使用?；悠涑鹩嗖牧?，如圍河檁和內(nèi)撐，同燕樣需從內(nèi)地采經(jīng)購，花費約為潔一個承鳳臺晌1淚5君萬元，則主瞞墩功3辛個承臺需花味費蝴4奇5趴萬元。阻通過以上分析匆可知，采用初鋼板樁姓施工方案，資其機械設(shè)備爆發(fā)生的費用為團：孤268.碰8于＋還6晝0脆＋口45=373調(diào).8節(jié)萬元。逃（二）采用設(shè)高壓旋噴樁殊施工費用分析歲XX叫地區(qū)沒有旋噴絹樁專業(yè)施工隊歪伍，需從內(nèi)地碰進場施工隊。旺采用高壓旋噴詳機噴漿施工，遙帷幕內(nèi)尺寸為袋長捆30m座、寬參15m敬，兩排樁呈梅閉花狀布置，譜樁的中心距顯800裂mm捷，排距室700mm喇，樁壞徑督Ф漢1000帝mm做，樁間搭接通200率mm綱，采通用上XY-10腹0認型鉆機施工形南成止水帷幕。壁一個承臺基坑織止水帷幕所需震打設(shè)旋噴樁約糞為減2250m脫。采用總價包櫻干的分包形式桑，與隊伍協(xié)商河的價格嶄為功70咐0做元兼/教m辦。即三個承臺搭所需費用騎為撞700×22殃50×3=4愚72.幕5框萬元。（不包手括拆除費用）融同時，其余材播料（圍檁和內(nèi)驚撐）按照板樁們法施工計算，逮大致認為瀉15×3=4衫5跟萬元。藝通過以上分析紅可知，采用吹高壓旋噴樁止夕水帷幕暢施工方案，凳設(shè)備材料從的費用為：泳472.鑼5迅＋遍45德=愉517.5三萬元?；螅ㄈ┎捎么笊驍嗝骈_挖集水拔坑排水法費用建分析欣根據(jù)計算，滿杯足施工需要配售備抽水總量叉為強1800m利3毯/念h遙的水泵。楚排水量為妖180m輕3蓋/糠h飼的潛水泵，從陷內(nèi)地購買運至滔XX布，整套拖約瘋1.艇2撕萬舉元梅/跟臺。按特照跑3參個承臺同時施鍋工計算，需要豆費用講為爸1.2×10少×3=3艙6西萬元。璃其余費用基本錄上同前兩種方庫案，不過由于盾基坑開挖量增