拉森钢板桩施工方案.docx

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拉森钢板桩施工方案

编号：

发放号：

杭政储出[2012]45号地块商品住宅（设配套公建）项目

拉伸钢板桩施工方案

编制:

审核:

审批:

年月日

1、工程概况

杭政储出[2012]45号地块商品住宅（设配套公建）项目位于杭州市主城区西南部的杭州之江国家旅游度假区内，珊瑚沙路以北，经一路以东，纬一路以南，经二路以西。

总建筑面积112407m2，其中地下建筑面积40939m2，地上建筑面积71468m2。

地下一层，局部有夹层，地上由9幢16~17层的单体建筑构成，建筑高度56.5m。

现场电梯井坑中坑部位采用一排SP-Ⅳ拉森钢板桩进行支护后开挖。

1.2、自然条件

项目

内容

气象条件

根据杭州市相关气象条件与降水资料分析，本项目所在的杭州之江国家旅游度假区地处亚热带季风气候区，具温和湿润、雨量充沛、光照充足，冬冷夏热，四季分明的特点。

历年平均降雨量为1375毫米，年平均降雨天数为153.7天。

全年有两个雨季和一个多雨时段，第一个雨季自每年的5月初开始前后开始，至7月初结束，俗称“梅讯期”，该雨季以中到大雨为主，虽降雨强度相对不是很大，但连续时间长，平均降雨量350～550mm，约占年总量25～31%；第二个雨季出现在每年8～9月份，受台风或极锋南移气流影响所致，俗称“台风雨期”，该雨季以大到暴雨为主，虽雨量集中，但降雨时间短，次数较少，平均降雨量120～220mm，约占年总量8～13%；另一个多雨时段在每年的3～4月份，称春雨期，该雨期以小到中雨为主，降雨时日间隔，次数较多，平均降雨量200～300mm，约占年总量13～23%。

本区域常年风向多为偏北东北风，月平均风速2.2m/s，平均日照时数1859.7小时，平均气温16。

2C。

年均无霜期245天，初霜期在11月中旬，终霜期在3月中旬。

水文条件

根据详勘揭露，本工程场地在勘探深度范围内的地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水（以下简称潜水）。

松散岩类孔隙潜水，主要赋存于本项目场地地层上部部分①1层杂填土、①2层素填土、②层粉土中。

①1、①2层填土和②1层粘质粉土的透水性一般，②2层砂质粉土的透水性相对较强。

场地潜水初见水位埋深1.20～2.40m，相当于高程6.16～5.50m之间；潜水稳定水位埋深1.60～2.80m，相当于高程6.49～5.90m之间。

本项目场地的潜水主要受大气降水及地下同层侧向径流的补给，以竖向蒸发及侧向径流方式排泄，与相近的珊瑚沙河具一定的水力联系，其水位随季节性降水升降及珊瑚沙河内的水位升降而变化，邻近珊瑚沙河河道处，潜水与地表水呈互补状态。

据区域水文地质资料，在正常情况下该潜水年均变化幅度值约1.0m左右。

地形条件

本工程地处杭州市西湖区转塘街道珊瑚沙社区，属杭州之江国家旅游度假区规划范围内，项目东至规划经二路，南至规划珊瑚沙路，西至规划经一路，北至规划纬一路，用地面积42040m2。

据勘察报告显示，场地大部分原为农田（菜地），局部为农居房，历史上无大型人工建筑。

场地经征地拆迁后为空地，场地内堆有大量废（弃）土，夹较多混凝土构件碎块、块石、碎石等建筑垃圾，场地内土堆局部堆积较高，场地地面高低不平。

现已对场地内的废（弃）土土堆进行了初步的清理和推土平整。

本项目场地为钱塘江漫滩相沉积区，地貌属钱塘江江滩类型，地貌单元单一。

周边道路及交通条件

工程北侧的纬一路已建成，由会展中心项目使用，只留有约2米宽的人行通道。

西侧的经一路已建成，为业主售楼处所用道路。

南侧的珊瑚沙路和东侧的经二路已建成，可为施工主通行道路。

工程场地狭小，地下室外墙离围墙不足2米，无法在场内布置临建，需在场外附近租借地进行办公区及生活区搭建。

场区及周边地下管线

场地四周的道路均已完工，地下管道、管线已铺设完成。

基坑北侧：

为已建的纬一路，再往北为在建的西湖国际会议中心（三层地下室）。

该侧分布雨水管线（φ400，埋深约1m）和污水管线（φ600，埋深约3m）。

基坑下坎线距离该侧用地红线最近约为2.70m，距离雨水管线约11.70m，距离污水管线约14.20m。

基坑南侧：

为已建的珊瑚沙路。

该侧分布弱电管线（埋深约1m）和燃气管线（埋深约2m）。

基坑下坎线距离用地红线最近约为3.00m，距离弱电管线约为6.00m，距离燃气管线最近约为7.50m。

基坑西侧：

为已建的经一路，该侧分布燃气管线（埋深约2m）和污水管线（φ600，埋深约3m）。

再往西为在建商业综合用房。

基坑下坎线距离用地红线最近约为3.40m，距离燃气管线最近约为6.90m，距离污水管线最近约为8.40m。

基坑东侧：

为已建的经二路。

该侧道路分布弱电管线（埋深约1m）和燃气管线（埋深约2m）。

基坑下坎线距离用地红线最近约为2.90m，距离弱电管线最近约为5.20m，距离燃气管线最近约为18.40m。

1.3、基坑岩土地质情况

岩土层编号

岩土名称

状态

层厚（m）

层面绝对高程

（m）

分层特征

①0

新近堆土

松散

0.50～2.00m

8.77～7.73m

杂色，以褐灰色为主，局部夹灰黄、褐黄色，稍湿，松散状，以废弃土（粉土性）为主，夹25%～45%的灰渣、砖瓦碎块、碎砾石建筑垃圾，局部夹块石、混凝土碎块，局部夹杂少量生活垃圾。

①1

杂填土

松散

0.80～3.00m

7.66～6.29m

杂色，褐灰夹黄灰色，稍湿～湿，松散状，含有机质，含15%～30%的砖瓦碎块、碎砾石，夹少量生活垃圾，以粉性土充填。

局部处有厚约20cm左右的水泥地坪，分布整个场地。

①2

素填土

松散

0.40～2.40m

6.47～4.09m

褐灰夹黄灰色，很湿～饱和，松散状，呈粘质粉土性，含有机质、腐殖质及植物根系，间夹少量碎砾石、砖瓦碎屑，大部分场地分布。

②1

粘质粉土

松散～稍密

2.90～5.70m

5.48～2.96m

灰色，饱和，松散～稍密状，含有机质、腐殖质及云母碎屑，局部呈砂质粉土性，间夹较多软塑状粉质粘土薄层。

摇振反应中等～迅速，切面较粗糙、无光泽，干强度、韧性低，全场地分布。

②2

砂质粉土

稍密

1.40～7.40m

0.46～-1.01m

灰色，饱和，稍密状，含有机质、腐殖质及云母碎屑，局部呈粘质粉土性，局部夹粉砂薄层，局部间夹较多软塑状（淤泥质）粘性土薄层。

摇振反应迅速，切面粗糙、无光泽，干强度、韧性低，全场地分布。

⑥1

粉质粘土

可塑

0.60～3.40m

-1.19～-4.53m

灰黄、褐黄色，可塑状，含氧化铁质及少量云母碎屑，局部夹少量粉砂。

无摇振反应，切面略光滑、稍有光泽，干强度、韧性中等，局部场地分布。

⑥2

砾粉细砂混粉质粘土

中密

0.40～1.30m

-3.15～-4.70m

褐黄夹黄灰色，饱和，中密状，含氧化铁质。

以粉细砂为主，含砾石约10%～15%，粒径以0.5～2cm为主，个别达4cm。

其原岩成份以砂岩、石英砂岩为主，部分呈亚圆形，部分呈次棱角状，混25%～30%可塑状的粉质粘土，场地局部分布。

⑥3

碎砾石混粉质粘土

中密

0.40～2.90m

-1.65～-5.92m

灰黄色，饱和，中密状，含氧化铁质。

砾石约45%～55%，粒径以1～3cm为主，个别达6～8cm。

其原岩成份以砂岩、石英砂岩为主，多呈次棱角状，少量呈亚圆形，混35%～45%硬塑状的粉质粘土，夹少量细中砂及粗砂，粉质粘土与碎砾石、砂胶结，场地局部分布。

⑦

淤泥质粘土

流塑

0.50～11.00m

-2.15～-7.83m

深灰、黑灰色，饱和，流塑状，高灵敏度，富含有机质、腐植物，腐木碎屑。

无摇振反应，切面略光滑、稍有光泽，干强度、韧性中等，分布于场地东部和中部。

⑩1

粉质粘土混砂砾石

可塑（中密）

0.40～5.20m

-2.27～-12.60m

灰黄、褐黄色，局部夹青灰色，可塑（中密）状，局部呈硬可塑状，含氧化铁质，以粉质粘土为主，混20%～30%的粉细砂，局部混少量粗砂、砾砂；混砾石约15%～25%，粒径以1～3cm为主，个别达5～8cm。

其原岩成份以砂岩、石英砂岩为主，其形状部分呈亚圆形，部分呈次棱角状，大部分场地分布。

⑩2

（圆）砾石混粉质粘土

中密～密实

0.50～5.00m

-4.37～-17.14m

灰黄、褐黄色，饱和，中密～密实状，含氧化铁质。

砾石约45%～65%，粒径以2～4cm为主，个别达8～12cm。

其原岩成份以砂岩、石英砂岩为主，大部分呈亚圆形，少量呈次棱角状。

混35%～45%硬可塑状粉质粘土，局部夹少量细中砂及粗砂，粉质粘土与碎砾石、砂胶结，全场地分布。

⑯1

全风化钙泥质石英粉砂岩

硬可塑

0.70～1.10m

-8.83～-9.64m

棕红色，湿，硬可塑状，母岩成分与结构已完全破坏，岩性已风化成土状，钻孔所取岩芯呈柱状，岩芯手易掰碎，该全风化岩层场地个别处（仅在44-Z34、44-Z56钻孔内分布）分布，大部分场地缺失。

⑯2

强风化钙泥质石英粉砂岩

短柱状

0.30～4.40m

-5.27～-19.54m

棕红色，母岩成分与结构大部分遭破坏，风化裂隙发育，钻孔所取岩芯多呈短柱状，少量呈碎块状，结构模糊，胶结较差，手可掰碎，除场地个别处缺失外，分布大部分场地。

⑯2夹1

中等风化钙泥质石英粉砂岩夹层

短柱状

1.10～8.70m

-23.23～-28.12m

为强风化岩层中的夹层或岩块，棕红色，母岩成分与结构部分遭破坏，风化裂隙发育，钻孔所取岩芯多呈短柱状，少量呈碎块状，矿物成分清晰，岩石具粉砂结构，手较难掰碎，局部少量分布。

⑯3

中等风化钙泥质石英粉砂岩

柱状

钻进该层最大厚度7.60m

-7.26～-20.34m

棕红色，母岩成分与结构部分遭破坏，风化裂隙发育，所取岩芯多呈柱状，少量呈碎块状，矿物成分清晰，岩石具粉砂质泥状结构，以粉砂为主，泥质填隙物次之，褐铁矿少量，岩石为接触式胶结，分选性好。

岩芯手一般不能掰碎，但锤击易碎，锤击声一般较沉闷。

全场地分布。

本工程电梯井坑底位于（2-1）粘质粉土，拉森钢板桩桩底标高位于（2-2）砂质粉土。

1.4、编制依据

1）合同：

《杭政储出（2012）45号地块商品住宅（设配套公建）项目总承包工程施工合同》

2）工程地质勘察报告：

杭州市勘察设计研究院提供的《杭政储出（2012）45号地块商品住宅项目岩土工程勘察报告》

3）杭州市勘测设计研究院设计的《杭政储出（2012）45号地块项目地下室基坑围护设计方案》

4）工程图纸会审及设计变更单

5）杭政储出（2012）45号地块商品住宅（设配套公建）项目施工组织设计

6）工程涉及的规范、法规

规范、标准、文件一览表

类别

名称

编号或文号

国标

《工程测量规范》

GB50026-2007

国标

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50202-2002

国标

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-2001

行标

《建筑施工现场环境与卫生标准》

JGJ146-2004

行标

《建筑桩基技术规范》

JGJ94—2008

行标

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2001

行标

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-99

行标

《临时用电规范》

JGJ46-2005

行标

《建筑工程冬期施工规程》

JGJ104-97

强条

《工程建筑标准强制性条文》

建设部建[2002]

7）企业质量体系标准文件

中建三局质量管理手册ZJS.MS101-2009

中建三局职业安全健康管理手册ZJS.MS103-2009

中建三局环境管理手册ZJS.MS102-2009

2、施工部署

2.1、组织架构

2.2、开挖顺序

9个基坑的施工顺序为：

6#楼→5#楼→1#楼→9#楼→2#楼→7#楼→3#楼→4#楼→8#楼

坑中坑布置平面图

2.3、施工流程

拉森钢板桩施工→土方一次性开挖至基坑底面以上20cm处→人工修底，开挖承台→浇筑10cm垫层→结构施工→土方回填→拉森钢板桩拔除→施工下一个基坑

2.4、机械准备

主要设备

数量

设

备

配

置

大挖机1m3以上（带液压振锤）

1台

工程急修车

1辆

路基箱

5块

15T～20T自卸车

10辆

2.5、弃土处理及土方回填

开挖土方考虑外运，等施工完成后购土回填。

3、施工工艺流程

3.1、拉森钢板桩施工

基坑开挖采用IV型12米长拉森钢板桩支护。

拉森钢板桩用升降机就位后采用履带式液压挖土机带液压振锤的锤机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

考虑到钢板桩较长，在施打中，钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板桩墙的平直度，所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。

屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。

施工时，将10～20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。

拉森IV型钢板桩规格如下：

规格

截面尺寸（mm）

每延米

面积（mm2）

每延米

质量

（kg）

每延米

截面距

（mm3）

b

h

l1

l2

拉森Ⅳ

400

310

15.5

11.0

23600

74

2037000

3.2、钢板桩施工的一般要求

1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于楼梯基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。

各周边尺寸尽量符合板桩模数。

3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

3.3、施工的顺序

3.3.1、钢板桩的检验、吊装、堆放

1）钢板桩的检验

对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

（1）外观检验：

包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

检查中要注意：

a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；

b）割孔、断面缺损的应予以补强；

c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。

要对全部钢板桩进行外观检查。

（2）材质检验：

对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。

包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。

每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。

每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

2）钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点吊。

吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

3）钢板桩堆放：

板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。

堆放时应注意：

（1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；

（2）钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

（3）钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

3.3.2、导架的安装

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

施工围檩材料选用400*400的H型钢。

导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2．5～3．5米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导架时应注意以下几点：

1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

2）导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

3）导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。

4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

3.3.3、钢板桩施打

拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：

1）全线采用IV型12米长密扣拉森钢板桩。

拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。

3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

5）钢板桩施打采用屏风式打入法施工。

屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。

施工时，将10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。

通常将屏风墙两端的一组（两端钢板桩通常为1~2根）钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。

施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。

因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。

其选择原则是：

当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。

总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0.5-3.0米。

由于钢板桩要重复使用，为避免桩顶面受损及确保锤与桩对中，防止偏心锤击，将在钢板桩上端使用桩帽，制作的桩帽与钢板桩的接触面需尽量大一些。

6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩。

7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。

8）内支撑架设

本基坑设置一道内支撑，内支撑设置在顶部与钢围令焊接。

支撑端部节点图

3.3.4、钢板桩的拔除

基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。

拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。

否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。

设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。

回填土后需要等板桩两侧土压力基本平衡后再进行拔出。

1）拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩：

利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

2）拔桩时应注意事项

（1）拔桩起点和顺序：

对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。

可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。

拔桩的顺序最好与打桩时相反。

（2）振打与振拔：

拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。

对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。

有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。

（3）起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

（4）供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1．2-2.0倍。

（5）对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1．5h。

（6）拔桩时地面荷载较大，建议拔桩设备下放置路基箱板。

3.3.5、钢板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。

回填的方法采用填入法。

填入法所用材料为水冲填沙。

4、安全文明施工

4.1、施工安全管理措施

1）严格按“土方工程施工方案”进行施工。

挖机在坑内施工需有人指挥，严禁人员进入挖机的旋转半径内。

2）挖土至坑底上20cm，余土须由人工进行挖掘，修底而成，以防扰动基坑底土体部份。

3）针对土方开挖施工，制定相应的应急预案措施。

4）严格执行挖土机安全操作规程和挖土工程安全技术交底中的有关规定，组织现场施工人员认真学习，严格遵守，坚持持证上岗制度。

5）遵守“建筑工地六大纪律”，进出基坑人员和离车离机人员一律戴好安全帽。

6）严格遵守《施工现场电器施工安全管理规定》和《施工现场防火规定》。

7）挖土中注意保护电缆和管线。

8）土方开挖专职电工

各施工操作面均派专职电工巡视监护照明电器及用电设备，确保逆作法安全用电。

9）及时关闸断电

当班施工完毕，及时收拢架空线，并切断电箱电源。

4.2、文明施工管理措施

1）严格遵守建设单位和总包单位制定的文明工地要求和标准化管理的规定。

2）运土车辆进出大门应听从现场指挥，轮胎上泥土由工人清洁后方可外运，确保市容整洁。

3）夜间施工运土车辆必须保持静音，禁鸣喇叭扰民。

4）车辆装土高度应防止渣土在运输途中掉落。