利港电厂废水池钢板桩.docx
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利港电厂废水池钢板桩
工程名称：
利港电厂扩建机组容量：
4*600MW
号：
建-57-01
作业项目名称
生产废水处理池拉锚式钢板桩挡土墙工程（保护电缆沟）
出版日期
2005-4-15
编写单位
、工程概况
二、编制依据
、地质情况
四、工程施工准备
五、劳动力组织
编写内容
六、主要施工机具计划、材料计划
七、施工方案
八、质量保证措施
九、安全施工措施
、文明施工措施
、安全危险点
二、环境影响分析
三、附图
（1）《废水池施工图》；
（2）《厂区岩土工程勘探报告》。
2.2技术规范引用标准
（1）《发电施工质量验收及评定标准》
、工程概况
本项目为利港电厂三期生产废水处理池拉锚式钢板桩挡土墙工程（保护电缆沟）。
该废水池长约40米，因一侧有电缆沟和施工道路,施工时不能采用大面积放坡开挖，必须采取支护措施。
该废水池最大挖深约5.3米。
根据地质报告，本工程土质上层为杂填土，以下分别为粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土等，地质情况比较较复杂，地下水比较丰富。
二、编制依据
2.1图纸
土建工程篇；
《电力建设安全健康与环境管理工作规定》DJ5009.1-2002；
《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》；
《建筑施工手册》；
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；
GB50330-2002
《建筑结构静力计算手册》
地质情况
详见《厂区岩土工程勘探报告》
四、工程施工准备
4.1现场情况
工程区域场地已平整。
场内地标高约为+4.00米。
施工用电已接
至现场，道路可通至施工现场。
4.2施工过程的策划
（1）确定本工程的质量方针和目标，满足业主和法律要求。
（2）认真阅读设计文件及工程地质勘察报告，进行施工图会审,
有问题预先解决。
（3）根据程序文件的要求，技术部门向项目部分发与本工程相关的施工图、技术规范、操作规程并组织学习，掌握施工工艺。
（4）在技术质量部门的组织下，进行工程质量策划，并在施工方案的编制及施工过程中体现质量策划结果。
（5）根据火电施工及本工程监理的要求，核对并备齐本工程技术资料表格，根据公司质量体系程序要求，备齐本工程质量体系运行记录表格。
（6）根据已审查批准的施工方案编制技术质量及安全交底书,并对全体施工人员进行详细的交底
（7）配备适宜的打桩设备，保证施工机械设备的生产能力。
（8）对所有参与本工程施工的人员进行入场教育工作。
（9）现场设置临时排水沟，使其与业主指定的总排水系统相接,以解决施工期间现场地下水及雨后排水等问题。
（10）做好材料储备场地及保管、储备条件的准备工作。
五、劳动力组织
施工人员安排：
项目负责人1人；技术员1人；安全员1人；质检员1人;测量员1人；电工1人；
其它辅助工工种5-10人。
6.2周转及消耗性材料
按基坑支护长度50米长计算。
1.[18槽钢3.10T;（其中围檩2.299T）
2.①20钢丝绳400m
3.8米长拉森钢板桩（作地锚用）21.10T（60块）;
4.9米长拉森钢板桩118.692T（300块）。
七、施工方案
7.1总体部署
该废水池钢板桩采用打桩机打桩，打桩机拔桩。
一次施工完成。
7.2工期
施工总工期约为16-20天（不含施工准备）。
其中：
钢板桩打入
6-8天；拉锚施工4-5天（在挖土前进行）；拉锚拆除2天；拔钢板桩
4-5天。
7.3施工顺序
（1）打钢板桩
前期准备一►放线定位一场地平整一►打桩机就位一打钢板桩拉锚施工i挖土。
（2）拔钢板桩
地下管沟施工结束后回填土一►回填土一►拆除拉锚
*拔钢板桩。
7.4拉锚式钢板桩挡土墙的构造
本工程采用拉锚式钢板桩挡土墙。
其主要由钢板桩、拉锚二部分组成，钢板桩起承受水平土压力和防止土体沿滑动面移动作用。
它的
稳定主要靠钢板桩顶部钢拉锚使钢板桩保持垂直、稳定，并确保两侧土体不向基坑内发生位移，钢板桩应插入土体一定深度，防止土体滑动和基坑向上隆起。
拉锚式钢板桩支挡结构简单且便于施工，整个支挡系统均在基坑开挖之前和过程中较容易地完成，作业（包括拉锚和挖土）十分安全，施工质量容易保证，且较经济。
本工程支护和地锚的钢板桩均采用轻型拉森钢板桩，长度分别为
9m和&单块钢板桩宽度382mm即插口后每3块宽Im）,厚度为8mm该钢板桩施工方便、速度快，能有效阻隔地下水，确保基坑干作业。
钢板桩水平围檩采用双拼18#槽钢，拉锚采用①20钢丝绳。
7.5拉锚式钢板桩挡土墙的设计与施工
1、土方开挖
土方开挖必须遵循以下原则：
1土方必须在钢板桩和拉锚施工结束后方可施工；
2土方应垂直、分段开挖，严禁在已挖基坑边停车装土；
3已挖基坑边禁止任何施工荷载；
4土方放坡坡比应为1:
1。
2、钢板桩施工
为保证打桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止钢板桩的弯曲变形和提高桩的贯入能力，须在板桩两侧满刷废机油，槽口应打入足够的黄油。
在放线定位后，需设置一定刚度的坚固的导架，导架由围檩桩和导梁组成，本工程设置单层、双面导梁，导梁采用钢管或槽钢。
本工程打桩机械采用打桩机配DZ-40振动压力沉桩锤，将板桩振压打入土中，16或25T吊车配合运输钢板桩。
钢板桩的嵌固深度应由计算确定。
基坑开挖后，基坑两侧各5m范围内不得堆积材料和行走
施工机械。
结构施工结束拆除拉锚后，再用打桩机或50T吊车配DZ-40（60）
振动压力沉桩锤将钢板桩拔出。
3、钢板桩拉锚体系设计
对拉锚基坑，造成基坑失稳的直接原因一般可归纳为两类：
结构不足（墙体、拉锚等的强度或刚度不足）和地基土强度不足。
根据地质资料分析，本工程不考虑基坑整体滑动或基底土隆起，本设计主要计算钢板桩、围檩、拉锚在施工全过程中的强度和稳定性。
（1）拉锚的位置
根据本工程特点拉锚应布置在钢板桩顶面与地面相平处，这样两道拉锚距基坑底约为5.3m。
（2）钢板桩插入深度计算：
根据地质报告，已知主动土压力区两层土的有关指标为：
丫
1a=18.5、@1a=14.3、Ga=12;Y1b=18.1、@1b=13.5、Gb=8。
被动土.压力区两层土的有关指标为：
丫2=19.3、©2=18.1、C2=15;Y3=18.7、
电3=22.1、C3=5o
上式中丫一土的重度（KN/m3）,©—土的内摩擦角（0）,C—土的内聚力（kpa）。
由此可计算出地下管沟主动土压力区和被动土压力区的有关加权平均指标：
主动土压力为:
被动土压力为:
如图A所示:
Ea=（1/2）ea（H+t）=（1/2）丫a（H+t）2Ka=5.60（H+t）2
Ep=（1/2）ept=（1/2）丫pt2Kp=19.45t2
为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩应等于零，即刀Ma=0。
亦
即：
Ea・（2⑶（H+t）—Ep・[H+（2⑶t]—2Cpt（H+t/2）VKp=0上式中：
Ea——主动土压力，为5.60（H+t）2;
Ep
H
■被动土压力，为19.45t2;
-基坑开挖深度，为5.3m;
t钢板桩入土深度；
Cp――基坑底以下土的内聚力，为10.0kpa;
Kp――被动土压力系数，为2.047。
将相关数据代入上式后变为：
t3+19.138t2—17.638t—60.178=0
经试算t=2.2m.。
钢板桩理论入土深度应大于1.5t=3.3m。
而钢板桩实际可入土深度约为3.4m，因此9m长钢板桩能够满足要求。
（3）拉锚强度验算
A、拉锚力计算
根据刀X=0,可求得作用在A点单位长度上的拉锚拉力Ri为：
Ri—Ea+Ep+2Cpt7Kp=0
Ri=107.94KN/m
B、拉锚强度验算
设拉锚间间距均为L=2.8m，则每个拉锚的拉力均为:
R=2.8-Ri=302.232KN
选择纤维芯公称直径20钢丝绳（钢丝绳公称抗拉强度大于
1470N/mm）作为拉锚，每根钢丝绳的最小破断力为194KN因此每个拉锚应采用两根钢丝绳，才能满足要求。
钢丝绳与围檩连接采用捆扎方式，钢丝绳与钢地锚连接采用在钢地锚上焊拉环，再拉接的方式，两种方式都必须将钢丝绳用夹头夹牢。
钢丝绳中间采用拉紧器将钢丝绳拉紧。
考虑到影响土体侧压力的因素很多，为了确保整个拉锚体系的稳定、安全，现场应配备足够的18#槽钢和钢丝绳，以便对可能发生的拉锚体系变形进行加固。
所有钢结构搭接焊缝均应满焊，焊缝厚度应符合钢结构规范的要求。
（4）钢板桩抗弯验算
假定钢板桩上端为简支，下端为固定端。
每块钢板桩允许抗弯强度分别为Mg=11.97KN-m，每1米宽钢板桩抗弯强度为Mig=35.91KN-m，则双排钢板桩每1米宽的抗弯强度为M2g=71.82KN-m。
参照《建筑结构静力计算手册》，查表按照三角型荷载计算弯矩：
Mmax=0.0298qL2=49.687KN-m上式中q二丫aHKa=59.358KN/m;L=H=5.3m。
由以上计算可知双排钢板桩的抗弯强度可以满足要求。
（5）槽钢围檩抗弯验算。
本工程围檩采用双拼18号槽钢，详见平面布置图。
拉锚与围檩连接的计算简图见图B。
已知双拼18#槽钢对其x—x轴的截面系数W=2X141.4=282.8cm;[f]=210MPa;取安全系数K=1.5;作用在围檩上的均布荷载为Q=107.94KN/m。
围檩为多跨连续梁结构，若取一跨计算，可将其视为两端固定梁计算，跨距为2.8m。
则：
Mxy二QL2xy/24=35.26KN-m=3526000N-cm
MXY/W=3526000/282.8=12468N/cm2<[f]/1.5=14000N/cm2
当取安全系数1.5,拉锚间距为2.8m时，槽钢围檩的抗弯强度能够满足要求。
4、排桩墙支护工程能重复使用的钢板桩检验标准
表：
422-1
序号
检验项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
1
桩垂直度
%
<1
用钢尺量
2
桩身弯曲度
<2%L
用钢尺量，L为桩长
3
齿槽平直度及光滑度
无电焊渣或毛刺
用1m长的桩段做通过验收
4
桩长度
不小于设计长度
用钢尺量
5、监测
钢板桩施工中和成型后，必须对整个钢板桩拉锚体系进行监测。
其内容一般包括：
1墙后土、基坑底和钢板桩的沉降（隆起）和位移；
2相邻建筑物、道路的位移沉降；
3.钢板桩、围檩的弯曲变形；
监测主要手段是采用仪器和钢皮尺来测量和观察，每天不得少于3次。
发现位移或变形，要及时分析原因，必要时采取补强措施，并
及时撤出基坑内的施工人员。
具体监控值见下表（本工程属二级基坑）
表：
5.1.7基坑变形的监控值（cm）
基坑类别
围护结构墙顶位移监控制
围护结构墙体最大位移监控值
地面最大沉降监控值
一级基坑
3
5
3
二级基坑
6
8
6
三级基坑
8
10
10
6.降排水措施
为保证基坑干作业，减小地下水对钢板桩的侧压力，应在钢板桩外侧采用井点或管井降低底下水位。
井点或管井应在钢板桩施工结束后再实施。
井点或管井的数量和深度应由结构施工单位进行计算并负责组织实施。
八、质量保证措施
⑴工程施工前，对参加本工程的所有人员进行质量和安全技术交底。
⑵所有机械、器具施工前要严格检查，确保正常施工无故障；测量放线仪器需经校验方可使用。
⑶钢板桩打入深度应符合方案要求，拉锚必须拉接牢固。
⑷钢板桩插打施工技术性要求高，必须对钢板桩的轴向、法向倾斜度严格加以控制。
⑸由专人负责基坑监测工作，并做好钢板桩施工记录和边坡的监测工作，若有异常情况应采取紧急措施处理，并通报有关部门。
⑹钢管拉锚上严禁任何垂直荷载。
⑺已施工完成的钢板桩用悬挂标识，土方开挖后严禁挖掘机等重载车辆在基坑边行走。
⑻钢板桩与电缆沟边的距离应大于800（必须保证）；钢板桩与废水池边的距离应大于1000（支护模板工作面），当工作面很小时，可采用砌筑砖模，或将钢板桩作为外模板，但应在钢板桩表面覆盖隔离材料，让混凝土和钢板桩分离，以确保钢板桩能够拔出。
⑼钢板桩与水池之间的回填土应分层夯填密实。
九、安全施工措施
⑴进入施工现场必须正确佩带安全用具。
⑵严禁在基坑坡脚下休息。
基坑边5m范围内严禁施工荷载。
⑶施工用电须严格遵守用电安全规程，电缆线不得随意拉接，现场配电柜必须配置漏电装置，非专业人员不得操作。
⑷特种作业人员必须持证上岗，严禁无证操作。
⑸施工现场应保持整洁，做到“工完、料尽、场地清”，坚持文
明施工.
⑹严格遵守电厂门卫制度，不得与门卫顶撞、争吵，所有施工机械应服从指挥，控制厂内行驶速度，不得野蛮施工。
⑺作业区域必要时采用警戒绳和挂设安全标语牌及标志示警，非施工人员严禁入内。
⑻夜间施工应有足够的照明，各种电器设备、配电箱及电动工具的电源应由专职电工拆装，施工电源应有漏电保护装置，电源配电箱应布置在安全地带，并有可靠的接零接地，使用手提电动工具（振动泵等），应戴绝缘手套，穿绝缘鞋。
⑼挖掘机行走和工作时应遵守下列规定：
1严禁任何人在伸臂及挖斗下通过或逗留。
2严禁人员进入斗内。
3严禁在已开挖的基坑边作业。
4电线严禁拉结在钢板桩上。
⑽现场机械保养好，严禁漏油，废机油集中回收，严禁乱到。
十、文明施工措施
⑴注意文明礼貌，不说脏话，不做有损企业的事。
⑵施工用的材料应有组织计划，进场后按指定的场地堆放。
⑶施工机械使用完毕要及时清理干净，并到指定地点有序停放。
十一、安全危险点
⑴施工用电应设保护装置，并有专人检查。
⑵夜间施工应有足够的照明，碘钨灯要悬挂在2.5m高的竹、木
杆上，非电工不得从事电气作业，雨天电气设备应有遮雨设施。
⑶发现拉锚体系位移或变形，要及时撤出基坑内的施工人员，并分析原因，必要时采取补强措施后方可继续施工，
十二、环境影响分析
本项目主要是保护基坑边电缆沟不因基坑开挖产生沉降、变形，以确保该电缆的正常使用。
由于本工程采用的是轻型钢板桩和振动力较小的40振动锤，在钢板桩打、拔过程中，其振动力对电缆沟的影响很小，不会对电缆沟的结构造成破坏并影响电缆的正常使用。
但在拔钢板桩时，振动力会使土体松软，如钢板桩与水池之间回填土不密实，可能造成土体下沉，从而影响到电缆沟结构。
所以，钢板桩与水池之间回填土必须密实。
建议采用石屑回填夯实。
十三、附图
钢板桩支挡结构平面图、剖面图、计算简图等。
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