1、东湖通道工程 拉森钢板桩围堰拆除技术 东湖通道工程 拉森钢板桩围堰拆除技术 第四部分 主要施工方法第四部分 主要施工方法 第五部分第五部分 第二部分 方案比选第二部分 方案比选 第三部分 施工总体安排第三部分 施工总体安排 第六部分 应急预案第六部分 应急预案 第一部分 工程概况 施工监测 第一部分 工程概况 施工监测 第一部分 工程概况第一部分 工程概况 1.1工程概况1.1工程概况 东湖通道工程起于二环线 红庙立交，止于喻家湖北 路前，横贯东湖风景名胜 区，全长约10.6km。其中 湖中段隧道长度5.1km。 1.2围堰设计概况1.2围堰设计概况 围堰1 围堰2 围堰3 围堰4 围堰5 根据隧道线路走向与沿湖路关 系，拟设计5个围堰区。围堰1区域 较小，围堰3区为湖心岛填筑区， 这2个区域采用单边围堰方式；围 堰2、4、5区采用双边围堰方式。 围堰1区面积3.8万平方； 围堰2区面积10.6万平； 围堰3区面积20.0万平方； 围堰4区面积7.9万平方； 围堰5区面积12.5万平方； 围堰总面积约为55.0万平方。 1.2围堰设计概况1.2围堰设计概况 围堰总长8090m，其中拉
2、森钢板桩围堰长度7405m， 土围堰长度685m。 1.2围堰设计概况1.2围堰设计概况 1.钢围堰1.钢围堰：迎水面钢板桩顶标高为22.00m， 钢板桩围堰背水面钢板桩顶标 高为21.00m。拉森钢板桩长度918m。 2.土围堰： 2.土围堰：土石围堰堰顶宽度同钢板桩围堰宽7.0m，两侧采用袋装土填筑， 中间采用粘性土填筑。迎水面在袋装土上覆一层复合土工膜防渗止水，土工膜 上再堆填1m厚的袋装土。 钢板桩标准横断面设计图钢板桩标准横断面设计图 土围堰标准横断面设计图土围堰标准横断面设计图 1.3水文地质1.3水文地质 工程场地所处区域为长江三级阶地;湖底淤泥厚度约为0.52.0米;隧 道穿越土层：淤泥质粘土、粘土、强风化泥岩。 常水位：19.58m；隧道沿线湖水深度：2.53.0米. 第二部分 方案比选第二部分 方案比选 原则： 原则： 安全性安全性 施工便利性施工便利性 经济性经济性 环保环保 对象：对象： 建筑垃圾（多余土方、便道、码头、加工场地等）建筑垃圾（多余土方、便道、码头、加工场地等） 堰芯土（堰芯土（20.7万方）万方） 拉森钢板桩 拉森钢板桩 2.1 围堰拆除原则2.
3、1 围堰拆除原则 方案一：方案一： （1）建筑垃圾清运 （2） （1）建筑垃圾清运 （2）堰内回水堰内回水 （3）堰芯土挖除+驳船/浮箱运输+码头堆放晾晒+土方外运 （4）拉森钢板桩拆除 （3）堰芯土挖除+驳船/浮箱运输+码头堆放晾晒+土方外运 （4）拉森钢板桩拆除 2.1 围堰拆除方案2.1 围堰拆除方案 方案二：方案二： （1）建筑垃圾清运 （2）堰 （1）建筑垃圾清运 （2）堰内回水内回水 （3）堰顶修筑便道 （4）堰芯土挖除+农用车堰顶运输+码头堆放晾晒+土方外运 （5）拉森钢板桩拆除 （3）堰顶修筑便道 （4）堰芯土挖除+农用车堰顶运输+码头堆放晾晒+土方外运 （5）拉森钢板桩拆除 方案三： （1）建筑垃圾清运 （2）开挖堰芯土置换沟槽及土方外运 （3）堰内回水 （4）背水面拉森钢板桩拆除 （5）堰芯土转移至置换沟槽内 （6） 方案三： （1）建筑垃圾清运 （2）开挖堰芯土置换沟槽及土方外运 （3）堰内回水 （4）背水面拉森钢板桩拆除 （5）堰芯土转移至置换沟槽内 （6）迎水面拉森钢板桩拆除迎水面拉森钢板桩拆除 采用方案三采用方案三 2.1 围堰拆除方案2.1 围堰拆除方案
4、第三部分 施工总体安排第三部分 施工总体安排 围堰拆除主要分为5个阶段进行： 第一阶段：围堰内清理 围堰拆除主要分为5个阶段进行： 第一阶段：围堰内清理 主要包括隧道顶覆土回填、围堰范围内垃圾清理、围堰顶拉杆以上土方挖运、 便道拆除、预挖堰芯土置换沟槽。 第二阶段：围堰内湖底验收 第二阶段：围堰内湖底验收 围堰内清理完毕后，组织参建各方和相关单位对湖底标高、建筑垃圾、和施 工便道清理工作进行验收。 第三阶段：围堰内回水 第三阶段：围堰内回水 向围堰内回水至东湖水位，保持堰体内外水位平衡，确保围堰拆除安全。 第四阶段：围堰拆除 第四阶段：围堰拆除 主要包括拉杆拆除、堰芯土挖运、拉森钢板桩拔除外运。 第五阶段：湖面恢复及验收 第五阶段：湖面恢复及验收 主要包括湖面恢复及围堰体影响范围内湖底标高验收。 3.1 施工流程3.1 施工流程 隧顶覆土回填 子围堰土方外运湖底清理及标高恢复便道破除及预挖置换沟槽 围堰回水内侧钢板桩拔除 堰芯土挖除外侧钢板桩拔除恢复湖面 3.1 施工流程3.1 施工流程 围堰1 围堰2 围堰3 围堰4 围堰5 3.2 围堰拆除顺序3.2 围堰拆除顺序 围堰1和围堰2都
5、从大里程 向小里程方向拆除，出入口 为华侨城路。 出入口 为华侨城路。 码头1 码头2 码头3 码头4 码头5 围堰3和围堰4都从小里程 向大里程方向拆除，出入口 为落雁路。 出入口 为落雁路。 围堰5从小里程向大里程方 向拆除，出入口鲁磨路。出入口鲁磨路。 围堰范围内设置5个码头 第四部分 主要施工方法第四部分 主要施工方法 （一）围堰场内清理 采用推土机配合挖机对围堰范围内湖底（施工便道除外）进行标高恢 复；同步对钢筋加工场地面混凝土破除，混凝土块及砖渣挖除外运，回填 土方恢复钢筋场处原湖底标高。 4.1主要施工方法4.1主要施工方法 （二）顶板覆土回填 需对全线范围内覆土回填标高及围堰场区标高进行复核，要求不高于原湖 底标高，经各方验收后进入下一道工序。 （四）子围堰及拉杆以上土方清除 围堰顶迎水面侧设置有袋装土子围堰，在施工便道破除之前先拆除子 围堰。沿线布置6台25t吊车及自卸汽车停在施工便道上，用吊车将子围堰 袋装土直接吊至自卸汽车上运往转运码头。部分由于袋装土吨袋老化而不 用吊运的，安排6台长臂挖掘机将子围堰挖至自卸汽车转移外运。 钢板桩围堰拉杆以上土方挖除主要采用PC2
6、20挖掘机在钢板桩围堰上 挖除土方至拉杆以上，即标高20.00处，挖除的土方直接从钢板桩围堰上 转至施工便道上，然后由施工便道上的挖掘机收集归堆，表层建筑垃圾及 草皮可以直接装车外运，中间层填筑堰芯土可以在围堰内侧便道上沿路每 100米堆放一处，作为临时反压平台以及供便道回填使用。 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 子围堰袋装土拆除示意图 围堰拉杆以上土方挖除示意图 子围堰袋装土拆除示意图 围堰拉杆以上土方挖除示意图 （五）便道破除 （1）便道施工情况 施工便道标准段宽度约14米，具体布置为2m硬路肩+12m车行道。便 道面层为22cm厚的混凝土，局部加厚达到50cm,底层的填筑砖渣平均厚度 约为1.5米。 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 标准段便道结构示意图标准段便道结构示意图 （五）便道破除 （2）便道破除要求 在便道破除时，首先先对距离围堰5米范围内的便道破除，边挖边 回填，回填粘土提前运至施工便道上，作为回填粘土或应急土方备用，然 后破除开挖剩余便道。 对施工工况采用“天汉”软件进行验算，根据验算结果，便道破除 和置换
7、沟槽开挖时围堰处于安全状态。 对距离围堰5米范围内的便道破除、开挖和回填需选取试验段，每段 10米，根据围堰监测数据，其变形在允许范围时再组织大面积施工。 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 （五）便道破除 （3）便道破除方法 围堰内施工便道砼面 板采用机械和人工相结合 的方式进行破除。由于围 堰1区东侧和围堰2区西侧 及围堰5区西侧距离围堰较 近，为减小破碎震动对围 堰的影响，围堰5m范围内 便道均要采用切割机和风 镐破除；钢筋加工场、其 余离围堰较远处便道则直 接采用啄木鸟破除。 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 （六）预留沟槽开挖 拉杆以下堰芯土平均高度按照3米计算，围堰宽7米。按照预留基坑挖深2米， 宽11m，能满足围堰拉杆以下堰芯土的容量需求。 （七）围堰回水 便道破除完成后，围堰拆除之前，为使围堰内外水压平衡，堰内回水至 湖面标高，回水采用潜水泵从围堰外抽水原则上控制围堰内水位变化值不大 于1.0m/天，必要时，可适当延长抽排时间保证围堰安全。 潜水泵每间隔30-40m布置，各节段应根据实际情况并参照围堰回水施 工方案
8、确定抽水设备数量，并通过调整设备数量及工作时间来控制水位升高 速率。 4.1主要施工方法4.1主要施工方法 （八）钢板桩围堰拆除 钢板桩围堰拆除流程：钢板桩围堰拆除流程： 钢板桩围堰总体拆除流程如下：拆除围堰腰梁及拉杆围堰加固钢板 桩拔除背水面钢板桩拔除堰芯土挖除迎水面钢板桩拔除。 4.1主要施工方法4.1主要施工方法 DZ90DZ120DZ135 电机功率90KW120135 振动频率960R/MIN1000R/MIN1000R/MIN 偏心力矩573NM750NM806NM 激振力579KN823KN883KN 空载振幅6.6MM7.45MM8.2MM 许用拔桩力254KN392KN420KN 外形尺寸（高 长宽） 2.81.851.33.52.11.4 2.82.11.4 总重量5800KG7000KG7200KG （八）钢板桩围堰拆除 （1）主要拆除设备选型 （1）主要拆除设备选型： 振动锤选型： 振动锤选型： 振动锤主要用于反压加固钢管桩及围堰钢板桩的拔除，以钢管桩的拔除 计算确定振动锤的选型。综合地勘资料和设计计算所述（见附件1计算书） 拟选择DZ-90、 DZ-120及D
9、Z-135型振动锤； 选择DZ-120型振动锤，考虑到围堰相邻钢板桩锁口间的锈蚀及摩擦作 用，在钢板桩拔除计算确定振动锤的基础上加大一个型号，即选用DZ- 135型振动锤，同时为了解决部分钢板桩因变形难以拔除的情况，考虑部 署2台DZ-150型振动锤备用。 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 （八）钢板桩围堰拆除 （1）主要拆除设备选型 （1）主要拆除设备选型： 起重设备的选定 起重设备的选定 起重设备的起吊重量必须是振动锤重力（包括夹桩器重量）+钢管 桩重力+桩土摩擦力。拟选用DZ-135型振动锤，最大振动力为883KN，静偏 心矩为806Nm，振动锤质量为7.2t，履带吊起重作业幅度按9米计算， 起重能力最少为40.0t，根据QUY100履带吊起重性能可知，QUY100型履带 吊 型履带 吊能够满足起吊重量要求。 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 （八）钢板桩围堰拆除 （1）主要拆除设备选型 （1）主要拆除设备选型： 钢浮箱选型 钢浮箱选型 钢浮箱除承受自身重力外，必须能够承载振动锤重力（包括夹桩器重量） +钢管桩重力+桩土摩擦力+履带吊重量+其余材料重量（按0.5倍系数），即F0= （283.33+708）1.5=1487.0KN。考虑到设备外形尺寸及材料堆码，QUY80履带 吊外形尺寸为4.2m5.44m，拟选用10个9m2.7m1.5m钢浮箱组装成钢浮箱平 台，根据前期钢板桩插打施工经验，9m2.7m1.5m钢浮箱单个重量为24.85t， 吃水深度按0.6m考虑。浮力F钢浮箱自重G+F0=10248.5+1487.0=3972KN 浮力F=Vg=101092.70.610=14580KN,满足要求。 材料转运设备 材料转运设备 由10个6m3m2m的钢浮箱组装成12m15m的材料转运平台，通过500hp拖 轮拖至码头。 4.1 主要施工方法4.1 主要施工方法 （八）钢板桩围堰拆除 （1）主要拆除
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