1、目录1 前言302 工法特点303 适用范围314 工艺原理315 施工工艺流程及操作要点326 材料与设备377 质量控制388 安全措施409 环保措施4110 效益分析4111 应用实例42近堤浅滩深埋式承台支护结构施工工法1 前言随着国家的经济实力的不断增长，对交通运输的需求不断增加，大批的基础设施工程不断开启，国内基础设施建设正处于高速发展期。跨江河桥梁工程更加注重维持原河道通航能力、保护水资源、防洪抗冲刷等因素，设计上优先考虑单跨过江的桥型，承台一般深埋于河道近堤浅滩处。近堤浅滩深埋式承台在深挖施工过程中容易出现影响大堤稳定性，同时，承台支护结构两侧受到的主动土压力不同，而近堤浅滩2、深埋式承台支护结构这一新型施工工法，可以有效地解决近堤浅滩深埋式承台施工中存在的一系列的问题，如承台支护结构受不平衡荷载、基础深开挖影响防洪大堤的稳定性等，并且能显著的加快施工工期，减小资源投入。2 工法特点（1）近堤浅滩深埋式承台支护结构是一个承台基础施工的综合支护结构体系，它包含了防洪大堤支护桩、浅滩筑岛平台及深挖承台钢板桩围堰这三个内容。（2）采用大堤支护桩，可有效防止防洪大堤因承台深开挖发生滑动失稳。（3）采用钻孔灌注桩作为大堤支护桩，对防洪大堤的扰动小，保证了防洪大堤的安全性。（4）采取挖土及填土结合的方式有效地解决了承台支护结构受不平衡荷载问题。3 适用范围本工法适用范围：所有靠近3、防洪大堤，受到不平衡荷载影响，埋深大承台的支护结构施工。4 工艺原理用岩体工程有限元软件综合分析计算近堤浅滩深埋式承台支护结构及防洪大堤的可靠性及安全性；在深埋式承台施工前，采用钻孔灌注桩作为防洪大堤的支护桩，防止承台深开挖过程中造成大堤失稳发生破坏；对承台范围内的土体进行挖土及填土结合的形式，将原地面整平，形成筑岛平台，使得承台钢板桩围堰两侧荷载保持一致，解决了承台钢板桩围堰受载不平衡的问题；施工承台钢板桩围堰后与大堤支护桩形成近堤浅滩深埋式承台联合支护结构，实现承台干作业条件。图4-1 近堤浅滩深埋式承台支护结构工艺原理图5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程 流程图如下图5.1-4、1所示。图5.1-1 近堤浅滩深埋式承台支护结构施工工艺流程5.2 操作要点5.2.1 施工准备（1）根据地质勘察资料，分析承台、防洪大堤附近的土层情况。（2）对历年的水文气象条件分析，了解近年的高低水位信息，以此作为支护结构分析设计的依据。（3）结合地质资料及水文资料，依据相关的设计、技术规范要求，并比选多种思路，设计出近堤浅滩深埋式承台支护结构，并采用有限元软件对其进行综合分析。（4）对支护结构编制施工方案及质量、安全文明施工、工期保证措施及应急预案，并编制详尽的技术交底，对技术管理人员及劳务人员交底。（5）近堤浅滩深埋式承台支护结构设计分析根据地质情况、水文资料，结合现场实际情况及工期要5、求，确定近堤浅滩深埋式承台支护结构的设计思路。采用悬臂结构的钻孔灌注桩作为防洪大堤的支护桩，承台深挖采用钢板桩围堰。在不同的施工工况下，使用岩土工程有限元软件整体计算分析，验算钻孔灌注桩的嵌固深度并对桩身进行配筋，验算钢板桩围堰的嵌固深度、强度及刚度，分析防洪大堤的整体稳定性是否满足规范要求。5.2.2 防洪大堤支护桩施工深埋式承台需进行土体深开挖施工，对于靠近防洪大堤的承台基础，在围堰施工过程中，由于深挖容易引起防洪大堤发生失稳，沿开挖面滑动，因此在土体深挖之前先进行防洪大堤支护桩施工。在钢板桩围堰施工期间应随时监测防洪大堤土体位移，防止出现防洪大堤失稳的安全事故。（1）根据大堤支护桩设计图6、，对支护桩桩位进行测量放线，并做好标记。（2）因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水等作用，为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。结合施工处土层情况并根据旋挖钻钻速快的特点泥浆原材料采用优质膨润土造浆。（3）依据施工技术规范，埋设钢护筒，并在钢护筒内造浆，钻进过程中及时补浆，保证孔内水头压力，防止坍孔。（4）旋挖成孔后，进行清孔，直至孔内泥浆指标及沉渣厚度满足设计及规范要求。（5）及时下放钢筋笼，并二次清孔直至规范要求，导管法水下灌注混凝土成桩。（6）大堤支护桩所有灌注桩施工完毕后，对桩顶进行破除，施工排桩冠梁，横向联系钻孔灌注桩。5.2.3 浅滩筑岛平台施工结合施工桥位处地面情况，为保证围7、堰两侧主动土压力平衡，围堰不受偏载作用而产生单侧整体位移，采用挖土及填土结合的方法，将浅滩斜槽整平形成筑岛平台。（1）使用振动锤在筑岛平台外侧打设钢管桩，为防止水流对筑岛平台的冲刷作用，冲毁筑岛平台。（2）采用挖机分层开挖，挖土方向从大堤支护桩往江边进行，挖方的土可直接作为外侧填方的土。（3）在筑岛平台上合理设置排水沟及截水沟，以防止雨水将土体泡软。筑岛平台采用粘性土进行填筑，在粘性土上铺设一层砖渣并压实以提高地基承载力，保证机械能顺利的行走。5.2.4 承台钢板桩围堰施工（1）钢板桩打设准备钢板桩在插打前必须对其进行变形检查，对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查。钢板桩若采用焊接接长，8、则沿钢板桩墙轴线方向相邻钢板桩接长焊缝的位置应交错配置，错开的距离不宜小于5000mm，且每根钢板桩只允许有一个接头。为了减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏，在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏。（2）钢板桩打设钢板桩在打设钢板桩时设置导向架以控制钢板桩的偏位及垂直度。钢板桩插打利用履带吊，配合振动锤的施工方法逐片插打。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。（3）围堰内取土、钢围檩及内支撑安装近堤浅滩深埋式承台钢板桩围堰取土、钢围檩及内支撑安装为交替施工，为先撑后挖的原则，围堰内取土至设计标高后，应严格检查高程及表面高差。钢围檩及内支撑采用散件安装的方法，由履带吊9、将构件吊装至临时支撑牛腿上，依次逐步焊接到位，钢围檩加工尺寸应严格控制，不得出现钢围檩未贴紧钢板桩的情况。（4）搭设封底混凝土施工平台后，进行水下封底混凝土施工，需对基底进行检查，防止基底高差过大，若高差过大，应及时处理。为防止混凝土从高处落下，围堰底部的砂层翻起，造成封底混凝土夹砂，向钢板桩围堰底部抛片石。封底混凝土强度达到后，对围堰内进行抽水，形成承台干作业条件。5.2.5 近堤浅滩深埋式承台支护结构监测（1） 为保证深挖承台基础的工作顺利进行，需要对承台支护结构有针对性的监测。监测的内容包括防洪大堤的深层土体水平位移监测，防洪大堤支护桩桩顶水平位移及沉降监测，钢板桩顶水平及竖向位移监测，10、钢板桩围堰内支撑轴力监测。（2） 在承台深开挖期间每天监测12次，变形较大时每天监测23次，观测的周期或频率根据变形速率精度要求、不同施工阶段和工程地质条件等因素综合确定。（3） 根据联合支护结构体系的理论计算结果制定监控预警值，当监控内容接近预警值时应采取相应的应急措施，保证结构的安全性。5.3 劳动力组织表5.3-1 近堤浅滩深埋式承台支护结构施工劳动力组织序号工种数量工作内容备注1旋挖钻操作工2人操作旋挖钻防洪大堤支护桩2普工10人钻孔灌注桩施工防洪大堤支护桩3汽车吊司机2人操作汽车吊防洪大堤支护桩4履带吊司机2人操作履带吊钢板桩围堰5电焊工4人钢结构焊接钢板桩围堰6混凝土工8人封底混凝11、土灌注钢板桩围堰7机械修理工1人机械设备维修8电工2人施工现场用电6 材料与设备6.1 材料近堤浅滩深埋式承台支护结构的施工过程中，涉及有钻孔灌注桩所用的材料，筑岛平台所用材料，钢板桩围堰所用材料，如下表6.1-1所示。表6.1-1 近堤浅滩深埋式承台支护结构施工所需材料表序号材料名称型号备注1泥浆旋挖钻成孔泥浆护壁2钢管630x8mm筑岛平台管桩3粘性土平台填筑4拉森钢板桩SKSP-SX27钢板桩围堰5H型钢HN700300钢板桩围堰钢围檩6钢管609x16mm钢板桩围堰内支撑7工字钢I45封底平台6.2 设备近堤浅滩深埋式承台支护结构的施工过程中，涉及有钻孔灌注桩所用的设备，筑岛平台所用设12、备，钢板桩围堰所用设备，如下表6.2-1所示。表6.2-1 近堤浅滩深埋式承台支护结构施工所需设备表序号设备名称规格型号生产能力数量备注1旋挖钻TR2501台支护桩施工2汽车吊QY-5050t1台支护桩施工3柴油发电机250250KVA2台备用4泥浆泵3PNL15kw10台支护桩施工5泥浆净化设备ZX-2504台支护桩施工6电焊机BX-50020台支护桩施工7测绳1套支护桩施工8运输车4台土方运输9挖掘机Sy-2200.6m32台土方开挖10振动锤DZ1201台钢板桩围堰施工11履带吊75t2台钢板桩围堰施工12空压机20m32台钢板桩围堰施工13水准仪2台测量放样14全站仪尼康1台7 质量控13、制7.1 钻孔灌注桩质量标准表7.1-1 钻孔灌注桩质量标准项目允许误差检验数量检验方法护筒埋设竖向倾斜度不大于1%全部检查全站仪复测顶面中心和底面中心偏差小于50mm成孔质量垂直度偏差不得大于1%桩长，且不大于500mm全部检查超声波检测仪进行检测孔径不小于设计孔径孔深摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于50mm全部检查用测绳测量、检查施工记录沉淀厚度摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径1.5m的桩，300mm；对桩径1.5m或桩长40m或土质较差的桩，500mm全部检查桩位允许偏差群桩：100 mm单排桩：50 mm每根桩检查一点全站仪检查清孔后泥浆指标相对密度：114、.031.10；粘度：1720Pas；含砂率：2%；胶体率：98%全部检查7.2 钢板桩沉桩质量标准表7.2-1 钢板桩沉桩允许偏差序号项 目允许偏差1桩顶在设计标高处的平面位置垂直于板桩墙轴线方向50mm2垂直度垂直板桩墙轴线方向1.0%3沿板桩墙轴线方向1.5%4桩尖高程100mm7.3 钢板桩围堰验收标准表7.3-1 钢板桩围堰验收标准序号实测项目允许偏差检测方法1倾斜度1%仪器测量2平面扭角2仪器测量8 安全措施（1） 钻孔灌注桩施工过程中应注意泥浆池的周边安全防护，并设置防护栏杆和警示牌，避免人员落入泥浆池内。（2） 钻孔灌注桩成孔后，应对孔口进行防护，避免人员落入钻孔内。（3） 筑15、岛围堰外侧钢管上应安全防护工作，设置防护栏杆和警示牌，防止落水事故。（4） 钢板桩围堰周边应设置防护栏杆，并设置踢脚板，防止坠物对坑内人员造成危险。（5） 钢板桩需紧密的咬合在一起，特别是转角处，需根据具体情况制作特制角桩，钢围檩及内支撑应严格执行先撑后挖的原则，保证钢围檩的安装精度，保证钢围檩及内支撑连接节点处的结构、焊缝强度及刚度。（6） 钢板桩围堰开挖过程中的土方不得堆放在围堰旁，需及时进行清理。（7） 需针对联合支护结构体系制定详尽的安全应急预案，结合监控数据，在事故将要或已发生后能尽快的采取相应的措施应对。9 环保措施（1） 施工驻地和工地整洁有序，施工组织严密，现场管理有序，场地布16、置合理，材料堆放整齐，道路平整，排水通畅，机械、照明、施工安全，紧张有序。（2） 钻孔灌注桩的泥浆及钻渣不得随意排放至江内，避免江水造成污染。（3） 钻渣及围堰内开挖的土体不得抛入江内，需用运输车转运至指定的废渣堆场。（4） 钻孔灌注桩及钢板桩打设施工时，应注意噪音扰民，选取噪音较小的设备进行施工。10 效益分析10.1 经济效益近堤浅滩深埋式承台支护结构施工，防洪大堤支护桩虽然为一次投入，但其对防洪大堤的扰动小，相比之下后续无需另行对大堤加固，而钢板桩能重复使用，节约的大量的钢材，单幅承台施工缩短了30天施工工期，节约了施工成本，取得了良好的经济效益。10.2 社会效益近堤浅滩深埋式承台支护结构施工，能有效地解决支护结构所受不平衡水平力影响，并能最低限度的扰动防洪大堤，同时使用钢板桩简单且环保，可重复利用，能避免对江水资源的污染，取得了良好的社会效益。11 应用实例XX股份公司程总承包公司承建的武汉江汉六桥工程主桥主塔承台，承台相邻于防洪大堤，距离防洪大堤仅30m，位于浅滩处，地面高差达到了6m，承台埋深为14m，施工采用近堤浅滩深埋式承台钢板桩围堰施工工法，防洪大堤在施工期间被扰动小，钢板桩围堰结构安全可靠，防水效果好，成功的应用于主塔承台施工。42