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河道挡墙方案

目录1.编制依据 (3)2.工程概况 (4)2.1工程概况 (4)2.2工程项目特点 (4)3.施工部署 (6)3.1组织机构 (6)3.2施工段的划分 (6)4.施工准备 (9)4.1材料及设备准备: (9)4.2技术准备: (10)4.2劳动力准备 (11)5.主要分项施工方法 (11)5.1施工工艺流程 (12)5.2施工测量 (12)5.3河道基槽开挖 (12)5.4地基处理 (27)5.5钢筋分项 (27)5.6模板分项 (29)5.7混凝土浇筑 (40)6.质量保证措施 (47)6.1质量保证体系 (47)6.2技术保证措施 (49)7.安全保证措施 (52)7.1安全保证体系 (52)7.2安全保证措施 (56)7.3河道挡墙施工安全专项措施 (57)8.文明施工 (61)8.1文明施工措施 (61)8.2成品保护措施 (61)1.编制依据1、北涧河路快速化改造工程(三标)施工组织设计。

2、北涧河道路快速化改造及综合治理工程施工三标段设计图纸;3、北涧河道路快速化改造及综合治理工程施工三标段招标文件及工程项目施工合同;4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2010年版)6、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)7、《混凝土质量控制标准》(GB50164-2011)8、《普通混凝土配合比设计规范》(JGJ55-2011)9、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)10、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》(JGJ167-2009)11、《工程测量规范》(GB50026-2007)12、《水利水电建设工程验收规范》(SL223-2008)2.工程概况2.1工程概况工程名称:北涧河道路快速化改造及综合治理工程施工三标段建设地点:太原市杏花岭区,北侧起止桩号为K3+900~JNK10+040,南侧起止桩号为K4+080~K10+160建设单位:太原市市政公用设施建设中心设计单位:同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司勘察单位:山西省勘察设计研究院监理单位:广州黄埔建设监理有限公司施工单位:北京建工路桥工程建设有限责任公司河道总长:6110m。

根据图纸要求,本标段从K3+900至K9+850河道两岸设置清水挡墙。

采用悬臂式挡土墙,挡墙基础及墙身均采用C30混凝土,挡墙基础下依次设10cm厚C15混凝土垫层及需要换填的级配砂石。

挡墙迎水面采用清水混凝土工艺,保证墙面平整美观。

2.2工程项目特点1、本工程河道挡墙迎水面为清水混凝土,为太原大面积使用清水混凝土的市政试点工程,在施工过程中将此项作为控制重点。

2、装饰特点:整体式立面设计,采用统一的装饰性砼立面机理,饰面性清水砼;对施工要求很高,施工难度较大。

3、施工战线长,材料周转难度大。

4、本工程在河道内施工,必须在雨季来临之前施工完,所以工期紧任务重。

特别是遇到下雨,防洪是本工程控制的重点。

3.施工部署3.1组织机构项目部指导河道挡墙的施工、质量控制等各项工作。

成立以项目经理为总指挥的施工领导小组,全面协调挡墙的施工,保证人、财、物的供应。

项目部河道挡墙施工领导小组组长张宜飞项目总工李文兴现场施工人员各施工队负责人技术质量部施工管理部物资采购部一分部生产经理孙全利三分部生产经理李义二分部生产经理杨云青副组长常务经理张京平副组长项目书记韩军安全环保部经营合同部项目部河道挡墙施工领导小组组织机构图3.2施工段的划分根据本标段的特点及对施工现场的深入调查,为方便管理,项目部下设三个分部六个工区,由六个分包队伍负责施工,项目部统一管理。

第一分部负责管理第一工区(K3+900~K5+000),总计1100m ;第二分部负责管理第二工区(K5+000~K6+100)及第三工区(K6+100~K7+120),总计2120m ;第三分部负责管理第四工区(K7+120~K8+160)、第五工区(K8+160~K9+100)及第六工区(K9+100~K10+160),总计3040m。

河道开挖边坡按自上而下,由缓变陡的顺序进行,开挖土方即挖即运,不得随意对其在河道外,以免造成滑坡危险。

对于土方的外运各个工区结合施工组织设计的安排,运至需要填方的路段或者弃土场。

为方便运输在开工后道路绿线范围内,靠近绿线处(无管线处)修建两条临时便道(河道两岸)供车辆或者机械通行。

为方便机械进入河道内施工,每隔40m设置一处临时下坡通道(此处不进行钢板桩支护),宽度为10m(挡墙每隔10m设施工缝)用挖机修成30°的坡道,其上垫30cm厚碎石土供自卸汽车临时通行,两侧用2m高钢管维护并挂红灯,防止坠落。

施工时河道挡墙所需要的材料均从此处通行。

每个工区组织4个专业的挡墙施工班组,分别沿河道两侧,同时施工。

开挖顺序为:挖机优先开挖不需要开挖现状河沿岸的部分,需要挖现状河岸的部分同时施工钢板桩,待第一部分完成开挖后就挖打好钢板桩的部分。

不需开挖现状河沿岸,仅须将挖机开入河槽内开挖的部分:北岸JNK10+060-JNK10+400,JNK10+040-JNK10+120,JNK9+400- JNK9+80 0,JNK,9+120-JNK9+340,JNK,8+720-JNK8+960,JNK6+960-JNK7+20 0,JNK6+800-JNK6+900,JNK6+960-JNK7+200,JNK6+480-JNK6+420,南岸JSK10+380-JSK10+560,JSK9+040-JSK10+300,JSK8+640-JSK8+ 720,JSK8+290-JSK8+320,JSK7+560-JSK7+680,SK6+760-JSK6+960。

其余部分为需要进行现状河沿岸的开挖。

4.施工准备4.1材料及设备准备:按照工程需要,编制材料供应计划,并通过调查优选供货厂家,保证工程的材料按期进入施工现场。

1、本工程使用的所有材料,由项目经理部统一编制材料计划,统一在经质量监督站备案、业主及监理认可的生产厂家中进行招标择优采购。

材料部提前定购各种施工原材料、成品(半成品)签订采购合同。

2、为了减少周转料租赁费用,原则上不准将周转材料堆放在现场,因此对各种材料的入场时间、数量等要提前做好计划,设专人负责,分阶段陆续进场,保证施工正常使用。

3、工程主要材料根据总体施工进度计划编制一次性备料计划及施工材料使用计划,并根据实际工程进展及时调整,确保工程顺利进行。

4、开工前落实各项施工用料的计划,按照贯标程序要求选定合格厂家和产品,签订供货合同,并分期分批组织材料进场。

5、每月按材料的购置计划备齐资金,以确保物资供应。

特殊材料项目部将提前一个月购买存放于工地,以满足工地施工需要。

6、材料进场实行检验制度:原材料取样送检,构配件进行外观检查并查验出场合格证,未经检验或经检验不合格的材料,不得在工程中使用。

7、本工程混凝土采用预拌混凝土,预拌混凝土由经政府质量监督部门备案、业主及监理考察合格的生产厂家提供,并有一定的储备量,以保证施工生产。

主要大型机械设备表4.2技术准备:1、施工图纸、图纸会审、洽商记录已齐备。

2、做好施工测量仪器的校正,以应用于工程,施工测量由项目部人员施测,测量仪器为全站仪、水准仪、50m钢尺,施工测量主要抓好平面位置、高程、垂直度的控制。

3、钢筋分项主要抓好制作质量、安装质量、是否符合图纸及规范得要求、直螺纹连接质量和混凝土良好振捣性能的预控措施。

4、模板分项的材料选择:模板:15mm厚木模板,1220*2440mm;方木:50*100*4000mm白松木,经过人工加工,要求木方宽度一致;对拉杆:一级钢D=16mm,长度=墙厚+500mm。

5、模板分项主要抓好表面平整度、相邻两板高低差、分格缝水平竖直上下交圈、配板合理、分格缝和对拉螺栓眼分布合理、拆模后观感良好。

6、混凝土分项采用商品混凝土。

混凝土分项主要抓好施工缝处理、振捣、气泡、养护、保护、后期修整等。

4.2劳动力准备及时组织各分项施工人员进场,签订施工承包合同。

进场人员及时接受技术培训,掌握清水混凝土的施工要领。

现场一共分为六个工区,每个工区组织4支清水混凝土施工班组,沿两侧河道分段按序施工,在保证质量的前提下赶在雨季来临之前完成。

单个班组劳动力计划表:5.主要分项施工方法5.1施工工艺流程河道悬臂式挡墙采用分段施工,每段长度10m。

施工工艺流程为:河道沟槽开挖→地基处理→垫层浇筑→底板钢筋绑扎→底板模板支撑→混凝土浇筑→底板模板拆除→挡墙墙身钢筋绑扎→墙身模板支撑→混凝土浇筑→挡墙墙身模板拆除→养护→墙背回填5.2施工测量施工测量是各分部分项工程的先导工序,针对本工程有清水混凝土要求,必须对施工测量从严控制。

其操作方法、控制要点与一般工程相同,但应注意以下问题:1、根据河道挡墙横断面及结构形式,放出挡墙施工时的沟槽开挖深度及边坡边线。

2、沟槽开挖完成后准确放出挡墙结构的施工边线,确保沟槽宽度。

3、根据设计图纸对河道挡墙地基进行地基处理,测量人员放出地基处理范围的边线,在地基处理施工过程中随时复核高程。

地基处理完成后,测量人员按照设计要求将挡墙底座下的混凝土垫层边线放出,保证垫层有足够的宽度。

4、挡墙主体施工前,测量人员按照设计图纸准确的将底座的边线放出。

在结构模板支设完成后,复核底座与顶面的高程、边线等数据,保证挡墙的高度及纵向坡度。

5.3河道基槽开挖挖机可进入河槽内开挖的部分采用放坡的办法直接开挖。

其余部分由于基槽紧邻道路级附近建筑物,无法放坡施工故采用拉森钢板桩支护然后进行开挖施工。

支护方法如下:根据图纸及现状河道高程计算显示,基槽开挖深度为4-8m。

钢板桩埋深必须大于等于6m,即悬臂部分最大为6m,无法一次支撑到位,故分两次开挖,第一次放坡,开挖深度为3m,放坡系数为1:0.5,第二次采用钢板桩进行支护后再开挖,具体操作如下图基槽开挖示意图5.3.1钢板桩的选择钢板桩支护具有施工进度快,基坑开挖安全性高,占地空间小,开挖土方量小等优点。

钢板桩暂定选用12米拉森IV型止水钢板桩,其材质为Q345B型高强度钢材,宽40cm,长12m。

5.3.2钢板桩的受力分析钢板桩在埋深6m,悬臂部分为6m的情况下的受力分析1、基本参数2、土层参数3、荷载参数4、计算系数5、土压力计算土压力分布示意图附加荷载布置图1)主动土压力计算(1)主动土压力系数K a1=tan2(45°- φ1/2)= tan2(45-20/2)=0.49;K a2=tan2(45°- φ2/2)= tan2(45-20/2)=0.49;K a3=tan2(45°- φ3/2)= tan2(45-20/2)=0.49;K a4=tan2(45°- φ4/2)= tan2(45-28/2)=0.361;K a5=tan2(45°- φ5/2)= tan2(45-28/2)=0.361;K a6=tan2(45°- φ6/2)= tan2(45-28/2)=0.361;(2)土压力、地下水产生的水平荷载第1层土:0-0.7mH1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi=[0+1.5]/18=0.083mP ak1上 =γ1H1'K a1-2c1K a10.5=18×0.083×0.49-2×2×0.490.5=-2.068kN/m2P ak1下 =γ1(h1+H1')K a1-2c1K a10.5=18×(0.7+0.083)×0.49-2×2×0.490.5=4.106kN/m2第2层土:0.7-2mH2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati=[12.6+1.5]/20=0.705mP ak2上 =[γsat2H2'-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×0.705-10×(0.7-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(0.7-0.7)=4.109kN/m2P ak2下 =[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×(0.705+1.3)-10×(2-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(2-0.7)=23.479kN/m2第3层土:2-3.1mH3'=[∑γ2h2+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[38.6+1.5+0]/20=2.005mP ak3上 =[γsat3H3'-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[20×2.005-10×(2-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(2-0.7)=23.479kN/m2P ak3下 =[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[20×(2.005+1.1)-10×(3.1-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(3.1-0.7)=39.869kN/m2第4层土:3.1-5mH4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[60.6+1.5+0]/22=2.823mP ak4上 =[γsat4H4'-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×2.823-10×(3.1-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(3.1-0.7)=34.151kN/m2P ak4下 =[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×(2.823+1.9)-10×(5-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(5-0.7)=61.382kN/m2第5层土:5-6mH5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1)]/γsati=[102.4+1.5+0+0]/22=4.723mP ak5上 =[γsat5H5'-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[22×4.723-10×(5-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(5-0.7)=61.382kN/m2P ak5下 =[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[22×(4.723+1)-10×(6-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(6-0.7)=75.714kN/m2(3)水平荷载临界深度:Z0=P ak1下h1/(P ak1上+ P ak1下)=4.106×0.7/(2.068+4.106)=0.466m;第1层土E ak1=0.5P ak1下Z0b a=0.5×4.106×0.466×0.001=0.001kN;a a1=Z0/3+∑h2=0.466/3+12.3=12.455m;第2层土E ak2=h2(P a2上+P a2下)b a/2=1.3×(4.109+23.479)×0.001/2=0.018kN;a a2=h2(2P a2上+P a2下)/(3P a2上+3P a2下)+∑h3=1.3×(2×4.109+23.479)/(3×4.109+3×23.479)+11=11.498m;第3层土E ak3=h3(P a3上+P a3下)b a/2=1.1×(23.479+39.869)×0.001/2=0.035kN;a a3=h3(2P a3上+P a3下)/(3P a3上+3P a3下)+∑h4=1.1×(2×23.479+39.869)/(3×23.479+3×39.869)+9.9=10.403m;第4层土E ak4=h4(P a4上+P a4下)b a/2=1.9×(34.151+61.382)×0.001/2=0.091kN;a a4=h4(2P a4上+P a4下)/(3P a4上+3P a4下)+∑h5=1.9×(2×34.151+61.382)/(3×34.151+3×61.382)+8=8.86m;第5层土E ak5=h5(P a5上+P a5下)b a/2=1×(61.382+75.714)×0.001/2=0.069kN;a a5=h5(2P a5上+P a5下)/(3P a5上+3P a5下)+∑h6=1×(2×61.382+75.714)/(3×61.382+3×75.714)+7=7.483m;2)被动土压力计算(1)被动土压力系数K p1=tan2(45°+ φ1/2)= tan2(45+28/2)=2.77;K p2=tan2(45°+ φ2/2)= tan2(45+28/2)=2.77;(2)土压力、地下水产生的水平荷载第1层土:4.5-11.3mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/18.5=0mP pk1上 =γ1H1'K p1+2c1K p10.5=18.5×0×2.77+2×3×2.770.5=9.986kN/m2P pk1下 =γ1(h1+H1')K p1+2c1K p10.5=18.5×(6.8+0)×2.77+2×3×2.770.5=358.452kN/m2第2层土:11.3-13mH2'=[∑γ1h1]/γsati=[125.8]/22=5.718mP pk2上 =[γsat2H2'-γw(∑h1-h p)]K p2+2c2K p20.5+γw(∑h1-h p)=[22×5.718-10×(6.8-6.8)]×2.77+2×3×2.770.5+10×(6.8-6.8)=358.441kN/m2P pk2下 =[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-h p)]K p2+2c2K p20.5+γw(∑h1-h p)=[22×(5.718+1.7)-10×(8.5-6.8)]×2.77+2×3×2.770.5+10×(8.5-6.8)=431.949kN/m23)水平荷载第1层土E pk1=b a h1(P p1上+P p1下)/2=0.001×6.8×(9.986+358.452)/2=1.253kN;a p1=h1(2P p1上+P p1下)/(3P p1上+3P p1下)+∑h2=6.8×(2×9.986+358.452)/(3×9.986+3×358.452)+1.7=4.028m;第2层土E pk2=b a h2(P p2上+P p2下)/2=0.001×1.7×(358.441+431.949)/2=0.672kN;a p2=h2(2P p2上+P p2下)/(3P p2上+3P p2下)=1.7×(2×358.441+431.949)/(3×358.441+3×431.949)=0.824m;土压力合力:E pk=ΣE pki=1.253+0.672=1.925kN;合力作用点:a p= Σ(a pi E pki)/E pk=(4.028×1.253+0.824×0.672)/1.925=2.91m;3)基坑内侧土反力计算(1)主动土压力系数K a1=tan2(45°-φ1/2)= tan2(45-28/2)=0.361;K a2=tan2(45°-φ2/2)= tan2(45-28/2)=0.361;(2)土压力产生的水平荷载第1层土:4.5-11.3mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/18.5=0mP sk1上 =(0.2φ12-φ1+c1)∑h0(1-∑h0/l d)υ/υb+γ1H1'K a1=(0.2×282-28+3)×0×(1-0/8.5)×0.005/0.01+18.5×0×0.361=0kN/m2 P sk1下 =(0.2φ12-φ1+c1)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+γ+H1')K a1=(0.2×282-28+3)×6.8×(1-6.8/8.5)×1(h10.005/0.01+18.5×(0+6.8)×0.361=135.038kN/m2第2层土:11.3-13mH2'=[∑γ1h1]/γsati=[125.8]/22=5.718mP sk2上 =(0.2φ22-φ2+c2)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+[γsat2H2'-γw(∑h1-h p)]K p2+γw(∑h1-h p)=(0.2×282-28+3)×6.8×(1-6.8/8.5)×5/10+[22×5.718-10×(6.8-6.8)]×0.361+10×(6.8-6.8)=135.036kN/m2P sk2下 =(0.2φ22-φ2+c2)∑h2(1-∑h2/l d)υ/υb+[γsat2(H2'+h2)-γ∑h2-h p)]K p2+γw(∑h2-h p)=(0.2×282-28+3)×8.5×(1-8.5/8.5)×w(5/10+[22×(5.718+1.7)-10×(8.5-6.8)]×0.361+10×(8.5-6.8)=69.777kN/m2(3)水平荷载第1层土P sk1=b0h1(P s1上+P s1下)/2=0.001×6.8×(0+135.038)/2=0.459kN;a s1=h1(2P s1上+P s1下)/(3P s1上+3P s1下)+∑h2=6.8×(2×0+135.038)/(3×0+3×135.038)+1.7=3.967m;第2层土P sk2=b0h2(P s2上+P s2下)/2=0.001×1.7×(135.036+69.777)/2=0.174kN;a s2=h2(2P s2上+P s2下)/(3P s2上+3P s2下)=1.7×(2×135.036+69.777)/(3×135.036+3×69.777)=0.94m;土压力合力:P pk=ΣP pki=0.459+0.174=0.633kN;合力作用点:a s= Σ(a si P ski)/P pk=(3.967×0.459+0.94×0.174)/0.633=3.135m;P sk=0.633kN≤E p=1.925kN满足要求!5.3.3稳定性验算1、嵌固稳定性验算E pk a pl/(E ak a al)=1.925×2.91/(1.095×4.183)=1.223≥K e=1.2满足要求!2、整体滑动稳定性验算圆弧滑动条分法示意图K si =∑{c j l j+[(q j b j+ΔG j)cosθj-μj l j]tanφj}/∑(q j b j+ΔG j)sinθc j、φj──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°);b j──第j土条的宽度(m);θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°);l j──第j土条的滑弧段长度(m),取l j=b j/cosθj;q j──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa) ;ΔG j──第j土条的自重(kN),按天然重度计算;u j──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa),采用落底式截水帷幕时,对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外侧,可取u j=γw h waj,在基坑内侧,可取u j=γw h wpj;滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土,取u j=0;γw──地下水重度(kN/m3);h waj──基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);h wpj──基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);min{ K s1,K s2,……,K si,……}=-0.389< K s=1.25满足要求!5.3.4结构计算1、材料参数2、支护桩的受力简图计算简图弯矩图(kN·m)M k=2.591kN.m剪力图(kN)V k=0.64kN3、强度设计值确定M=γ0γF M k=0.9×0.9×2.591=2.099kN·mV=γ0γF V k=0.9×0.9×0.64=0.518kN4、材料的强度计算σmax=M/(γW)=2.099×106/(1.05×362×103)=5.522N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!H`=(WH2-(H-t)2(W-2t))/(2(WH-(H-t)(W-2t))=(400×1702-(170-15.5)2(400-2×15.5))/(2(400×170-(170-15.5)(400-2×15.5))=125mmS=t(H-H`)2=15.5×(170-125)2=31388mm3,τmax=VS/It=0.518×31388×103/(4670×104×15.5)=0.022N/mm2≤[f]=125N/mm2满足要求!5.3.5钢板桩施工工艺要求1、设备选型为了节约工期,综合考虑现场的施工场地,桩打拔时采用KAT01250液压履带式打拔机。

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