Q/ZT-144-001-2016 深水基础支护施工技术指南（中铁十四局）

企业施工技术指南
Q/ZT-144-001-2016
深水基础支护施工技术指南
2017-08-21发布
2017-08-31实施
中铁十四局集团第四工程有限公司发布

本指南根据中铁十四局集团第四工程有限公司《关于印发<2016 年工程建设施工技术指（第一批）>编制计划的通知》（公司工程〔2016〕8 号）的要求，为指导深水基础支护施工，统一安全质量要求，规范现场施工作业行为，在认真总结施工经验和充分参考相关规范的基础上编制而成。
本指南编制过程中，进行了深入的调查研究，并征求了有关方面的意见，重点对深水基础支护围堰设计、验算、施工工艺等内容进行了详细的解释，是深水基础支护施工的指导性技术文件。
本指南共分为 7 章节，主要包括：编制说明、施工准备、围堰施工要求、围堰验收、支护结构设计内容、围堰设计检算、工程案例。
在执行本技术指南的过程当中，如发现需要修改和补充之处，请及时将意见、建议和有关资料寄送中铁十四局集团第四工程有限公司工程管理部（山东省济南市市中区英雄山路267 号，邮编：250002），供修订时参考。
本指南主编单位：中铁十四局集团第四工程有限公司连镇铁路项目部
本指南主要起草人：刘 滨、王 亮、孙晓东
本指南主要审查人：贾文龙、李涛、童向阳、明茂刚、宋海霞、任冰心、靳国柱、孙运臣

1 编制说明
1.1 编制目的和适用范围
为指导深水基础的施工，统一主要技术要求，加强施工管理，保证工程质量，制定本技
术指南。
本指南适用于铁路和公路桥梁墩身基础位于深水的施工。该指南所述的深水基础支护结 构类型包括钢板桩、钢管桩、单壁钢围堰、双壁钢围堰。
1.2 编制依据
1、《钢结构设计规范》（GB-50017-2003）
2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
3、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)
4、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
5、《公路桥涵设计通用规范》（JGJ D60-2015）
6、《公路钢结构桥梁设计规范》（JGJ D64-2015）
7、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）
8、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009/J946-2009)
9、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
10、《简明施工计算手册》（中国建筑工业出版社 第四版）
1.3 注意事项
1、深水基础施工前，施工单位应编制包括钢便桥搭设、拆除，钢围堰打设、拆除等内容的专项施工方案。
2、在Ⅰ至Ⅶ级航道、港口、码头内施工深水基础，应专门编制安全施工方案，明确安全保障措施。
3、施工中采用的机械设备、常用器材、工程材料、试验及检测仪器等应符合国家和行业现行有关标准的规定。
4、参加深水基础施工的各类人员应经培训合格后方可上岗，特种作业人员必须持证上岗。
5、应严格执行逐级技术交底制度，技术交底应采用书面形式并签字确认。
6、深水基础施工除应符合本指南的有关规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 施工准备
2.1 施工调查
1、深水基础施工前，应进行详细的施工调查。施工调查应包括以下内容: （1）施工范围内水下的地形地貌、水下遗留物等情况。
（2）施工范围内的过河电缆、码头等设施情况。
（3）全年的水文、气温、风力等气候状况。
（4）跨越河流的水位变化、流速情况、汛期最高水位及河道通航条件。
2、施工调查后应形成施工调查报告，施工调查报告应包括以下内容：
（1）设计概况：桥墩位置、基础尺寸及高程等。
（2）施工条件：工程场地情况，道路交通情况，供水、供电，主要材料和地方材料的供应条件和供应方式，深水基础施工区域地质水文和气候状况。
（3）施工调查中发现的设计与实际不一致的情况。
（4）建议施工方案，应包括以下内容：
a 根据工程实际、现场条件、钢围堰材料来源等确定深水基础支护的类型。
b 施工队伍驻地、临时工程（包括施工便道、便桥、拌和站等）和钢围堰安装、拆除及材料存放等施工场地布置。
c 施工供水、供电方案。
d 施工机具设备配置方案。
2.2 技术准备
1、深水基础施工前，施工单位应组织有关人员对设计文件进行全面核对，并应重点核对以下内容：
（1）施工区域水文和地质资料。
（2）施工区域航道通航水位、洪水位、河底高程。
（3）设计施工方案和技术措施的可行性。
（4）设计主要工程量、材料的品种及规格的准确性。
2、在设计文件核对和施工调查的基础上编制专项施工方案，内容包括围堰设计、安装、拆除等，并编制作业指导书。

3 围堰施工要求
3.1 一般规定
1、深水基础支护一般分为钢板桩、钢管桩、单壁钢围堰、双壁钢围堰及钢吊箱围堰等类型。围堰外形一般有圆形、圆端形、矩形、带三角的矩形等。围堰外形还应考虑水域的水深，以及流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷，对航道、导流的影响。堰体外坡面有受冲刷危险时，应在外坡面设置防冲刷设施。
2、围堰要求防水严密，减少渗漏。围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.5~0.7m。 3、围堰施工前，应按规定进行技术交底，明确施工方法、工艺流程和安全质量标准等相关要求。
4、跨越通航河道的围堰施工前应办理施工许可相关手续，完成钢便桥、施工平台、临时防撞等附属设施及警示标识、标志后，方可进行围堰施工。
5、围堰原材料及构配件使用前应进行质量检查验收；经检验合格的围堰原材料和构配件应按品种、规格分类存放并挂设材料标识牌。
6、围堰施工前，应对桥梁墩台位置、高程进行测量复核，并对围堰进行施工放样，堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。
7、深水基础施工应遵守涉水作业相关安全管理规定。
8、围堰吊装作业除应符合相关安全技术规程外，尚应符合下列要求: （1）起重机械应根据构件的重量、长度和吊装高度、作业半径等进行选型。
（2）起重机械的安放位置应考虑地基承载力、周围环境等因素。 （3）吊装过程中应采取措施防止吊运物件碰撞施工平台及其他既有设施。
9、对受洪水、大风等因素影响暂停施工的围堰，恢复施工时应对围堰进行全面检查，符合要求后方可进行后续施工。
10、围堰中钢结构的二级及以上焊缝应编制专项作业指导书，焊接质量应符合设计要求。
11、围堰内支撑与围檩连接处均需设置法兰，斜向支撑还需设置调整块。尺寸及强度按设计计算确定。

（略）

4 围堰验收
4.1 围堰原材料及构配件检查验收
1、围堰原材料及构配件进场后应检查验收其材质、规格尺寸、焊缝质量、外观质量等。
围堰水密性需达标。钢吊箱分块制作，拼装完成后的总体尺寸必须满足以下精度要求：
表 4.1 围堰偏差控制表
序号 项目 允许偏差
1 外观平面尺寸偏差 （0～+60）mm
2 内扣平面尺寸偏差 （0～+50)mm
3 外形对角线尺寸偏差 (0～+85)mm
4 内口对角线尺寸偏差 (0～+70)mm
5 壁板倾斜度 ≤H/1000
6 壁板面板平整度 ≤5mm（3m 靠尺）
7 高度偏差 （-30～+0）mm
8 吊箱周线偏差 ±2mm
9 内支撑平面长宽尺寸偏差 ±20mm
10 内支撑高度方向尺寸偏差 ±5mm
2、进入现场的新购围堰原材料及构配件应具备下列证明资料：
（1）产品标识及产品质量合格证。
（2）供应商配套提供的管材、铸件、冲压件等材料的材质、产品性能检验报告。
（3）重复使用的围堰材料及构配件，应经检查合格后方可使用。
3、钢吊箱围堰焊缝应满足以下要求：焊缝尺寸允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》中的规定；焊缝不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满及漏焊等缺陷；钢吊箱下放吊点位置的受力焊缝应沿焊缝进行超声波探伤，质量等级要求为Ⅰ 级。
4.2 围堰支撑检查验收
钢支撑工程质量按照下表要求执行。

内容索引：

目 录
1 编制说明..................................1
1.1 编制目的和适用范围.........................1
1.2 编制依据.............................................1
1.3 注意事项.............................................1
2 施工准备........................................................2
2.1 施工调查.............................................2
2.2 技术准备.............................................2
2.3 人员培训及技术交底.........................2
3 围堰施工要求................................................4
3.1 一般规定.............................................4
3.2 钢板桩、钢管桩施工.........................5
3.3 单、双壁钢围堰施工.........................6
4 围堰验收........................................................8
4.1 围堰原材料及构配件检查验收.........8
4.2 围堰支撑检查验收.............................8
5 支护结构设计内容........................................9
6 围堰设计检算..............................................10
6.1 荷载和取值.......................................10
6.1.1 荷载分类................................10
6.1.2 荷载组合和取值....................10
6.1.3 挠度限制................................10
6.2 围堰常用材料特性及截面参数.......10
6.2.1 型钢的截面参数....................10
6.2.2 钢板桩的截面参数................10
6.2.3 钢管桩的截面参数................13
6.3 桩板结构入土深度计算...................13
6.3.1 入土深度计算........................14
6.3.2 桩板墙固结约束点假定........14
6.4 围堰封底砼厚度计算.......................15
6.5 朗肯土压力计算...............................16
6.5.1 主动土压力计算....................16
6.5.2 被动土压力计算....................16
6.6 水压力计算.......................................17
6.6.1 静水压力计算........................17
6.6.2 流水压力计算........................17
6.7 支护结构稳定性计算.......................18
6.7.1 围堰整体抗浮计算................18
6.7.2 围堰基底抗隆起计算............19
6.7.3 围堰管涌计算........................20
6.7.4 围堰结构整体屈曲分析........21
6.7.5 围堰结构强度计算................21
7 工程案例............................22
7.1 工程简介...........................................22
7.2 邵仙河水文特征...............................22
7.3 地震参数...........................................23
7.4 地质概况...........................................23
7.5 施工工期计划...................................23
7.6 机械投入计划...................................23
7.7 材料投入计划...................................23
7.8 围堰设计方案...................................24
7.9 围堰施工工艺流程...........................24
7.10 钢板桩施工方案.............................25
7.10.1 围檩及内支撑安装..............25
7.10.2 钢板桩长桩深水施打方案..26
7.10.3 钢板桩防渗堵漏措施..........29
7.10.4 拔桩方案..............................29
7.11 钢板桩围堰结构计算书.................29
7.11.1 计算依据..............................29
7.11.2 主要材料特性......................29
7.11.3 钢板桩入土深度验算..........30
7.11.4 封底砼厚度验算..................31
7.11.5 钢板桩受力验算..................32
7.11.6 围檩与内部支撑结构验算..36
7.11.9 钢板桩围堰稳定性验算......39
7.11.10 结论....................................42
附录........................................43
附录 1：型钢参数表.................................43
附录 2：常用钢材及混凝土强度设计值和弹性模量......................54

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