河道廢墟區(qū)域鋼板樁圍堰專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程位于城市內(nèi)河整治段，施工區(qū)域存在大量歷史建筑棄渣堆積體，主要成分為雜填土、混凝土塊及碎石混合料，最大粒徑達(dá)1.2m，地質(zhì)條件復(fù)雜。河道常水位2.8m，最大水深5.2m，平均流速1.5m/s，施工期間需保證河道通航能力，圍堰需承受10年一遇洪水荷載（設(shè)計(jì)洪水位3.6m）。1.2施工范圍圍堰施工區(qū)域全長(zhǎng)280m，采用"縱向分段、橫向分倉"施工方式，分為3個(gè)獨(dú)立作業(yè)段。其中1#段（80m）為淺水區(qū)（水深≤2m），2#段（120m）為中深水區(qū)（2-5m），3#段（80m）為深水區(qū)（>5m），各段間設(shè)置橫向隔堤，堤寬3m。1.3地質(zhì)水文條件地層分布：表層為0.5-1.2m厚建筑垃圾層，其下為2-4m松散砂卵石層，基底為中風(fēng)化砂巖（承載力特征值fak=300kPa）水文參數(shù)：常水位2.8m，流速1.2-1.8m/s，河床滲透系數(shù)k=3.5×10?3cm/s不良地質(zhì)：存在3處直徑5-8m的地下空洞，埋深2.5-4.0m二、施工總體部署2.1施工流程施工準(zhǔn)備→地質(zhì)補(bǔ)勘→廢墟清理→基礎(chǔ)處理→鋼板樁施打→防滲體系構(gòu)建→圍堰回填→排水系統(tǒng)安裝→穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)→主體施工→圍堰拆除2.2施工分區(qū)分區(qū)長(zhǎng)度(m)水深(m)地質(zhì)特征圍堰類型工期(天)1#段801.5-2.0雜填土+粉質(zhì)黏土土袋+鋼板樁復(fù)合252#段1202.0-5.0砂卵石層拉森Ⅳ型鋼板樁403#段805.0-6.2基巖出露雙層鋼板樁+混凝土封底352.3資源配置機(jī)械設(shè)備：20m長(zhǎng)臂挖掘機(jī)2臺(tái)、振動(dòng)打樁機(jī)（90kW）1臺(tái)、液壓抓斗（15t）1臺(tái)、泥漿分離器1套、井點(diǎn)降水設(shè)備3套材料儲(chǔ)備：拉森Ⅳ型鋼板樁（6m/9m/12m）600根、編織袋（80×100cm）5000個(gè)、防滲土工膜（1.5mmHDPE）3000㎡、碎石（5-31.5mm）500m3、速凝混凝土（C25）200m3三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1廢墟預(yù)處理3.1.1障礙物清除采用"探挖結(jié)合"工藝：先導(dǎo)孔探測(cè)：采用地質(zhì)雷達(dá)掃描，標(biāo)記地下障礙物精確位置機(jī)械破碎：對(duì)直徑>50cm的混凝土塊采用液壓錘破碎，粒徑控制<30cm沖擊碾壓：使用25t振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)清理后的場(chǎng)地進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度≥90%空洞處理：采用"注漿+回填"工藝，先注入水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1），再填充級(jí)配砂石（壓實(shí)系數(shù)λc=0.93）3.1.2基礎(chǔ)加固對(duì)松散砂卵石層采用高壓旋噴樁處理，樁徑600mm，間距1.2m，梅花形布置，樁長(zhǎng)穿透松散層進(jìn)入基巖≥0.5m，單樁承載力特征值≥200kN。3.2鋼板樁施工3.2.1樁體選擇1#段：選用6m長(zhǎng)拉森Ⅲ型鋼板樁（SP-IVw），截面模量Wx=2030cm3/m2#段：9m長(zhǎng)拉森Ⅳ型鋼板樁，鎖口抗?jié)B壓力≥0.6MPa3#段：12m長(zhǎng)拉森Ⅵ型鋼板樁，采用雙層布置（間距1.5m），中間填充膨潤(rùn)土防滲3.2.2施打工藝導(dǎo)向架設(shè)置：采用20#槽鋼制作雙層導(dǎo)向架，導(dǎo)向間距比樁寬大20mm，垂直度偏差≤1%振動(dòng)沉樁：采用DZ90型振動(dòng)錘，激振力220kN，樁頂設(shè)置彈性墊層（厚度50mm），避免樁頭損傷接樁處理：當(dāng)單樁長(zhǎng)度不足時(shí)，采用坡口焊接（V型坡口，角度60°），焊接后進(jìn)行2MPa水壓試驗(yàn)，保壓30min無滲漏轉(zhuǎn)角處理：采用特制角樁（90°/120°），角樁與標(biāo)準(zhǔn)樁連接部位設(shè)置止水橡膠條（直徑20mm）3.2.3防滲體系鎖口防滲：鋼板樁鎖口內(nèi)注入黃油-瀝青混合物（配比1:2），凝固時(shí)間控制在4-6h底部防滲：3#段采用200mm厚C25混凝土封底，摻入聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3）邊坡防滲：迎水面鋪設(shè)1.5mmHDPE土工膜，采用雙軌熱熔焊接，搭接寬度10cm，焊接強(qiáng)度≥母材80%3.3圍堰結(jié)構(gòu)施工3.3.1土袋圍堰（1#段）袋體材料：聚丙烯編織袋（抗拉強(qiáng)度≥1.8kN/m），裝土量為袋容量的2/3填筑工藝：采用"品字形"碼放，每層錯(cuò)縫1/2袋長(zhǎng)，袋間填充黏土（滲透系數(shù)k<1×10??cm/s）邊坡防護(hù)：水位波動(dòng)區(qū)（2.0-3.2m）采用雙層土袋+彩條布防護(hù)，彩條布搭接寬度≥50cm，底部埋入河床≥1.0m3.3.2鋼板樁圍堰（2#段）支護(hù)體系：設(shè)置3道內(nèi)支撐，第一道距樁頂1.2m（雙拼25a工字鋼），第二道位于水位以上0.5m（Φ609mm鋼管，t=16mm），第三道距基底1.0m（H400×400型鋼）支撐節(jié)點(diǎn)：采用30mm厚鋼板焊接節(jié)點(diǎn)板，螺栓連接（M30高強(qiáng)螺栓，8.8級(jí)）回填材料：采用粉質(zhì)黏土分層回填，每層厚度30cm，含水率控制在最優(yōu)含水率±2%，采用小型夯實(shí)機(jī)（激振力≥30kN）壓實(shí)3.3.3復(fù)合圍堰（3#段）結(jié)構(gòu)形式：內(nèi)外層鋼板樁間距1.5m，設(shè)置3道環(huán)形支撐（間距2.5m），形成"鋼板樁-支撐-混凝土"組合結(jié)構(gòu)封底施工：采用水下C30混凝土（坍落度200±20mm），導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管間距≤3m，首灌量≥1.5m3排水系統(tǒng)：設(shè)置4個(gè)集水井（1.5m×1.5m×2.0m），安裝Φ150mm離心式水泵（揚(yáng)程15m，流量50m3/h）3.4排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.4.1降水方案1#段：輕型井點(diǎn)降水，井點(diǎn)管間距1.2m，埋深4.0m，真空泵真空度≥65kPa2#段：管井降水，井徑600mm，井深15m，間距15m，配置潛水泵（Q=25m3/h）3#段：噴射井點(diǎn)+深井降水組合，降水深度≥7m，保證地下水位低于基底1.5m3.4.2排水系統(tǒng)截水溝：堰頂外側(cè)設(shè)置30cm×40cm截水溝，采用M7.5漿砌片石砌筑盲溝：圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)置碎石盲溝（粒徑5-10cm），斷面50cm×60cm，外包透水土工布集水井：每50m設(shè)置1個(gè)集水井，內(nèi)置自動(dòng)水位控制器，水位超警時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1材料質(zhì)量要求鋼板樁：屈服強(qiáng)度≥345MPa，伸長(zhǎng)率≥20%，鎖口尺寸偏差≤1mm防滲材料：HDPE土工膜耐候性≥1000h（紫外老化），CBR頂破強(qiáng)力≥3.2kN混凝土：抗?jié)B等級(jí)≥P8，抗凍等級(jí)≥F200，氯離子含量≤0.06%4.2施工質(zhì)量控制項(xiàng)目允許偏差檢查方法檢查頻率鋼板樁垂直度<1%樁長(zhǎng)全站儀每10根堰頂高程±50mm水準(zhǔn)儀每20m一點(diǎn)防滲體系滲透系數(shù)<1×10??cm/s注水試驗(yàn)每50m一段回填土壓實(shí)度≥93%環(huán)刀法每500m3一組支撐軸力設(shè)計(jì)值±10%應(yīng)力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)4.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)圍堰滲水量≤0.1L/(m2·d)堰體沉降≤50mm/24h，水平位移≤30mm/24h邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)K≥1.3（正常工況）、K≥1.2（洪水工況）鋼板樁鎖口防水試驗(yàn)：2MPa水壓下30min無滲漏五、安全與穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)5.1監(jiān)測(cè)體系5.1.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容變形監(jiān)測(cè)：沉降觀測(cè)點(diǎn)28個(gè)，水平位移觀測(cè)點(diǎn)16個(gè)，采用全站儀按二等精度觀測(cè)應(yīng)力監(jiān)測(cè)：鋼板樁應(yīng)變計(jì)32個(gè)，支撐軸力計(jì)18個(gè)，數(shù)據(jù)采集頻率1次/2h滲流監(jiān)測(cè)：測(cè)壓管12組，滲流量監(jiān)測(cè)堰3處，水位計(jì)6臺(tái)（精度±1mm）5.1.2預(yù)警值監(jiān)測(cè)項(xiàng)目預(yù)警值報(bào)警值緊急值沉降(mm/d)304050水平位移(mm/d)203040滲流量(L/min)51015支撐軸力(kN)設(shè)計(jì)值80%設(shè)計(jì)值100%設(shè)計(jì)值120%5.2應(yīng)急措施5.2.1圍堰滲漏處理輕微滲漏：采用速凝水泥（初凝≤5min）封堵，配合棉絮填塞集中滲漏：打入止水鋼板樁（長(zhǎng)度3-5m），形成防滲帷幕，同步注漿加固管涌處理：采用"反濾圍井"法，井內(nèi)填充級(jí)配砂石（5-20mm），頂部覆蓋土工膜5.2.2結(jié)構(gòu)失穩(wěn)處理沉降超標(biāo)：立即停止抽水，采用沙袋加載反壓（堆載高度1.5-2.0m）位移超限：增設(shè)臨時(shí)內(nèi)支撐（采用Φ200mm鋼管），間距≤3m洪水應(yīng)急：預(yù)備1000個(gè)防汛沙袋、500m彩條布、2臺(tái)應(yīng)急水泵，組織20人搶險(xiǎn)隊(duì)六、防汛專項(xiàng)措施6.1汛期施工安排汛前準(zhǔn)備：每年4月30日前完成圍堰加高（超設(shè)計(jì)洪水位0.7m）、邊坡防護(hù)加固汛期控制：6-9月限制單日抽水深度≤1m，堰頂設(shè)置0.8m高擋浪墻（采用輕型鋼結(jié)構(gòu)）汛后恢復(fù)：洪水退后72h內(nèi)完成淤泥清理、結(jié)構(gòu)檢測(cè)及修復(fù)6.2防汛物資儲(chǔ)備物資名稱規(guī)格數(shù)量存放位置保管責(zé)任人編織袋80×100cm5000個(gè)各段倉庫材料員彩條布10m×50m10卷項(xiàng)目部倉庫安全員柴油發(fā)電機(jī)150kW2臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)備用機(jī)電班長(zhǎng)應(yīng)急照明300W氙氣燈10套各作業(yè)面施工員救生衣成人款50件安全辦公室安全員6.3預(yù)警響應(yīng)機(jī)制藍(lán)色預(yù)警（水位超常水位0.5m）：每日巡查4次，加密監(jiān)測(cè)頻率至1次/h黃色預(yù)警（水位超常水位1.0m）：?jiǎn)?dòng)24h值班，轉(zhuǎn)移低洼處設(shè)備，準(zhǔn)備防汛物資橙色預(yù)警（水位超警戒水位0.3m）：停止基坑作業(yè)，人員設(shè)備撤離至安全區(qū)紅色預(yù)警（水位超設(shè)計(jì)洪水位）：?jiǎn)?dòng)應(yīng)急泄洪通道，爆破拆除預(yù)裂孔段圍堰七、圍堰拆除方案7.1拆除流程前期準(zhǔn)備→排水系統(tǒng)拆除→回填土開挖→內(nèi)支撐拆除→鋼板樁拔除→基礎(chǔ)恢復(fù)→場(chǎng)地清理7.2拆除工藝鋼板樁拔除：采用"振動(dòng)+靜壓"復(fù)合工藝，先振動(dòng)松樁（頻率20-30Hz），再用液壓千斤頂頂拔（最大頂力300kN）分段拆除：按照"先下游后上游、先深水區(qū)后淺水區(qū)"順序，每段長(zhǎng)度≤20m，設(shè)置臨時(shí)支撐廢棄物處理：建筑垃圾運(yùn)至指定消納場(chǎng)，鋼板樁進(jìn)行除銹、探傷后入庫（合格率≥90%可重復(fù)使用）7.3環(huán)保措施拆除前設(shè)置防塵網(wǎng)（2000目），灑水降塵（含水率控制15-20%）鋼板樁拔除時(shí)同步注入膨潤(rùn)土泥漿（比重1.05-1.10），防止水土流失拆除后河床面恢復(fù)至原標(biāo)高±300mm，邊坡坡度≤1:2.5八、施工進(jìn)度計(jì)劃8.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備(7d)→廢墟清理(15d)→鋼板樁施工(60d)→主體結(jié)構(gòu)施工(120d)→圍堰拆除(30d)，總工期232d8.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用鋼板樁100根、柴油5000L、應(yīng)急電源2套技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，每周召開進(jìn)度分析會(huì)天氣應(yīng)對(duì)：雨天采用防雨棚（寬15m）覆蓋作業(yè)面，配置3套排水系統(tǒng)九、結(jié)論與建