深基坑工程钢板桩施工方案.docx
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深基坑工程钢板桩施工方案
深基坑
拉森钢板桩专项施工方案
编制：
审核：
审批：
2016月日
1编制目的
（1）保证施工现场周围环境的施工安全；
（2）保证钢板桩围护施工过程的生产安全；
（3）指导钢板桩围护的正确生产施工；
（4）保证基底开挖的防水要求；
（5）因地制宜，科学组织施工，提高生产效率，在保障安全的前提下，加快施工进度，提高围护质量。
2编制依据
（1）工程概况；
（2）岩土工程勘察报告；
（3）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；
（4）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）；
（5）《深基坑工程设计施工手册》-龚晓南-1998；
（6）《钢板桩工程手册》-欧领特-2011；
（7）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
（8）《地基处理技术及工程应用》（中国建材工业出版社）；
（9）国家、行业、省、市有关法律、法规、技术规范等；
（10）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；
（11）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；
（12）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；
（13）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；
（14）《建筑边坡与基坑工程设计文件编制标准》DBJT14-081-2011；
（15）现场实地踏勘结果。
3工程概况
本工程为青岛中法海润供水有限公司拟建的仙家寨水厂深度处理工程，该项目位于城阳区双流高架路以西、仙山西路以北，仙家寨水厂院内。
本项目基坑工程拟采用悬臂式钢板桩支护兼做止水帷幕，基坑平面尺寸为21m×34m，基坑深度为5m。
坑内采用明沟、集水井排水。
4场地工程地质条件
4.1地形、地貌
地形：
拟建工程场区地形整体较平坦。
勘探孔孔口地面标高约9.53～10.35米。
地貌：
场区地貌为河漫滩～白沙河一级阶地，后期经人工改造形成现有场区。
4.2岩土层特征
本场区钻探揭露第四系主要由全新统人工填土（Q4ml）、全新统陆相洪冲积层（Q4al+pl）和上更新统陆相洪冲积层（Q3al+pl）组成，场区基岩为白垩系青山群八亩地组（KQb）安山岩。
本报告使用的地层编号采用了青岛市建委推广的《青岛市区第四系层序划分》标准地层层序编号，本工程共揭示了5个标准层及2个亚层。
现按地质年代由新到老、标准地层层序自上而下分述如下。
（一）第四系全新统人工填土层（Q4ml）
第①层耕植土
该层广泛分布于场区。
揭露厚度0.50～3.20米，平均厚度1.09米，层底标高6.45～9.48米。
灰褐色～黄褐色，干～稍湿。
主要由黏性土回填而成，局部混杂少量砖块、碎石等建筑垃圾，表层见少量植物根系。
该层土回填时间超过5年，受人为扰动影响，密实度及均匀性差，自稳性较差。
第①1层杂填土
该层分布于大部分场区。
揭露厚度1.10～4.80米，平均厚度3.18米，层底标高4.41～8.21米。
灰褐色～黄褐色，干～稍湿。
主要由碎石、砖块（粒径约5～50cm不等）等建筑垃圾组成，混杂少量黏性土、砂土。
该层钻进困难。
该层回填时间超过5年，成分较复杂，密实度及均匀性差，自稳性较差。
第①2层素填土
该层分布于大部分场区。
揭露厚度1.20～3.50米，平均厚度2.27米，层底标高2.54～6.21米。
灰褐色～黄褐色，干～稍湿。
主要由黏性土回填而成，局部混少量砂土。
该层土回填时间超过10年，基本完成自重固结。
受原构筑物基础开挖回填影响，密实度差异较大，自稳性较差。
（二）全新统洪冲积层（Q4al+pl）
第⑨层粗砾砂
该层分布于大部分场区。
揭露厚度1.00～4.80米，平均厚度2.42米，层顶标高3.16～6.72米。
褐色～褐黄色，饱和，中密～密实。
颗粒矿物成分主要为长石、石英，磨圆一般～中等，分选一般。
含角砾约5%，粒径20～60mm，亚棱形～亚圆形，黏性土含量约10～15%。
该层由上至下，砂颗粒粒径逐渐增大，强度渐高。
（三）上更新统洪冲积层（Q3al+pl）
第⑪层粉质黏土
该层广泛分布于场区。
揭露厚度0.90～7.80米，平均厚度3.39米，层顶标高1.16～7.83米。
灰黄～褐黄色，可塑，见铁质氧化物、锰质结核及高岭土条带，含砂量约5～10%，局部夹砂薄层。
干强度中等，韧性中等，局部相变为黏土。
第⑫层粗砾砂
该层广泛分布于场区。
揭露厚度6.80～16.80米，平均厚度10.60米，层顶标高-2.05～1.61米。
灰白色～褐黄色，饱和，密实，砂粒矿物成分主要为长石、石英，分选较差，磨圆一般，黏性土含量约10～20%，局部夹黏性土薄层。
该层由上至下粒径逐渐增大，强度渐高，圆砾及卵石（粒径3～6cm）含量约10%，局部卵石含量可达15%。
（四）基岩
场区基岩主要为白垩系青山群八亩地组（KQb）安山岩，本次勘察深度内仅揭示了其强风化带，埋深较深，基岩顶面稍有起伏，整体上较平缓。
叙述如下：
第⑯层安山岩强风化带
各钻孔均揭示该层，本次勘察未钻穿。
本次揭露厚度1.00～1.60米，层顶标高-16.14～-8.58米。
紫褐～红褐色，斑状结构，块状构造，主要矿物成份为斜长石和角闪石，见有辉石和黑云母，矿物大部分蚀变强烈，长石已大部分风化成黏土矿物，岩芯呈土柱状，手捏即碎裂成角砾状，遇水易软化、崩解，失水易龟裂，长期暴露会加剧风化。
4.3地下水位
勘察期间，场区未见地表水分布。
场区地下水主要赋存于第⑨层粗砾砂、第⑪层粉质黏土中砂含量较高部位及第⑫层粗砾砂中，为第四系松散岩类孔隙水，地下水主要补给来源为大气降水及白沙河河水侧向补给。
勘察期间为枯水期，测得场区地下水位埋深5.30～6.20米，绝对标高3.57～4.55米。
场区地下水位年变幅约1～3米，据了解，场区近3～5年最高水位绝对标高约7.50米。
4.4不良地质作用
现场勘察显示，场区发育有厚度2.00～7.00米的填土，根据邻近场区工程经验，本场区填土不具湿陷性。
本次勘察未见其他特殊性岩土；未见滑坡、崩塌、泥石流、震陷、岩溶及采空区等影响工程稳定性的不良地质作用；未见埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。
5支护结构参数
本工程基坑深度5.0m，采用外放坡+悬臂钢板桩的支护形式，基坑平面尺寸为21×34m；顶部坡高为2.0m，坡度系数为1:
0.5；钢板桩采用9m长拉森IV型钢板桩（SP-IV），桩顶标高为场地地坪下2.0m，钢板桩的截面形式及截面特性见下图；基坑顶部坡面采用喷射混凝土及钢筋网进行护理，基坑支护剖面图详见下图。
注明：
若基坑周边有建筑物、地下管道或其他构筑物，则对应基坑边钢板桩支护根据具体情况增加加强桩。
基坑内部采用明排法，采用排水沟及集水井进行降水，基坑内部水位降至基底下0.50m。
新型拉森IV型钢板桩示意图及主要参数如下图所示：
钢板桩支护剖面示意图
型号
尺寸规格
单根钢板桩
单根每米壁宽
Dimensions
Perplie
Per1mofpilewallwidth
Type
宽度/w
高度/h
厚度/t
截面积
理论重量
惯性矩
截面模数
截面积
理论重量
惯性矩
截面模数
mm
mm
mm
cm2
Kg/m
cm4
cm3
cm2/m
Kg/m2
cm4/m
cm3/m
SP-Ⅱ
400
100
10.5
61.18
48
1240
152
153
120
8740
874
SP-Ⅲ
400
125
13
76.42
60
2220
223
191
150
16800
1340
SP-Ⅳ
400
170
15.5
96.99
76.1
4670
362
242.5
190
38600
2270
SP-ⅤL
500
200
24.3
133.8
105
7960
520
267.6
210
6300
3150
SP-ⅥL
500
225
27.6
153
120
11400
680
306
240
8600
3820
SP-ⅡW
600
130
10.3
78.7
61.8
2110
203
131.2
103
13000
1000
SP-ⅢW
600
180
13.4
103.9
81.6
5220
376
173.2
136
32400
1800
SP-ⅣW
600
210
18
135.3
106
8630
539
225.5
177
56700
2700
新型拉森IV型钢板桩示意图及主要参数
6进场主要材料计划
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
拉森钢板桩
SP-IV
根
280
桩长9m
2
电焊条
E43
Kg
7进场主要机械设备数量表
序号
机械名称
规格型号
台数
备注
1
液压打桩机
500型
1
2
交流弧焊机
Bx1-500-3
1
3
气割设备
氧气、乙炔气
1
4
吊车
25t
1
8现场组织结构
根据工程特点与施工技术要求，选择具有多年施工经验的工程技术人员和管理人员，组成精干、高效的项目部。
项目部配项目负责人，施工现场负责人以及工程技术管理人员等数名。
序号
姓名
职务
岗位职责
1
项目经理
全面领导工程施工，是质量工期安全文明生产的第一责任人，负责对外协调工作。
2
技术负责人
负责工程施工技术、质量安全生产工作、指导施工员、质量员和安全员工作。
3
施工员
实施组织设计，协调各工序的衡接，检查监督指导施工。
4
质检员
各工序质量检查，监督指导、施工质保。
5
安全员
负责对工人进行安全教育、交底、检查落实各项安全管理制度。
6
材料员
负责对工程材料采购和送检、试验。
7
资料员
负责施工内业资料整理和保管。
9劳动力组织
根据工程工期要求，合理安排施工现场的劳动力。
在施工过程中，施工人员要根据设计图要求与本工程的施工顺序，科学地安排各工种的劳动力人数，做到统一安排、服从指挥、各司其职、严格施工纪律。
施工劳动组织安排如表所示。
表中数据按一个工作面一班制考虑。
表基坑支护施工劳动力组织（一工作班）
工种
人数
职责
工程技术人员
1
负责全面指导现场施工
施工员
1
负责放线并控制板桩轴线、垂直度
吊车司机
1
负责开吊车、吊桩、振动锤桩工作
起重工
1
负责吊桩、移桩、送桩就位
打桩技术工
2
负责控制油泵、电开关、桩准确就位
气割、电焊工
1
负责现场钢材切割、电焊工作
电工
1
保证施工生产用电及用电安全工作
机修工
1
保证现场机械设备正常运转
辅助工
1
负责现场机械设备正常运转
合计
10
10施工准备
1、办理各种施工手续；
2、组织设备、人员进场，树立安全牌、防火设施；
3、地下管网测量及保护，平整场地，布设排水系统；
4、布置好材料堆放；
5、安排好临时用水、用电；
6、落实好材料供应商，制定供料计划，要求供应商既满足设计要求，同时必须满足施工进度需要。
7、技术准备：
A、工程开工前，组织主要管理人员学习有关规范、规程文件；
B、组织主要管理人员仔细研究施工图，明确后方可施工；
C、进行施工组织设计的深化、完善；
D、进行施工技术总交底及各级施工技术交底；
E、根据合同工期编制施工进度控制计划；
F、进行各级安全技术交底；
G、完善各项规章制度；
11施工方法
基坑施工工艺流程：
土方开挖至标高-2.0m→钢板桩定位放线→施打钢板桩→顶部护坡施工→土方开挖至标高-5.0m至基底标高→基础施工完毕→回填至标高-2.0并分层夯实（压实系数＞0.94）→拔除钢板桩→回填土至设计地面标高→施工完毕
1）拉森钢板桩施工
1.按照夹具上起始钢板桩定位；液压打桩机就位。
2.钢板桩夹桩龙口在打桩机变幅范围内衔桩。
3.导向夹具夹住入龙口,并将桩夹紧，带好保险，夹起钢板桩。
4.调整桩的垂直度或倾斜度，精确定位。
5.对好桩位下桩,校准桩的垂直度或倾斜度及桩的平面位置,让桩自沉。
若桩位有误差,拔起,校准到位,同时控制好桩的垂直度或倾斜度,栽桩到位,误差控制在误差范围内沉桩。
6.先轻锤轻击,待桩入土一定深度后,再重锤重击,直至设计高度。
7.测量桩的偏位及标高。
8．下一根钢板桩衔桩，夹住入龙口,并将桩夹紧。
带好保险，夹起钢板桩调整桩的垂直度或倾斜度。
对好拉森钢板桩小齿口。
9．下桩,校准桩的垂直度或倾斜度及桩的平面位置,让桩自沉。
若桩位有误差,拔起，校准到位，同时控制好桩的垂直度或倾斜度，栽桩到位，误差控制在误差范围内沉桩。
做好沉桩记录。
10.依次夹起钢板桩、打钢板桩到位。
2）基坑土方开挖
土方开挖选用1台斗容量1m3的挖机于基坑内部作业，并根据现场情况预留出土坡道，出土部分外运，部分用于场内回填。
3）基坑排水降水措施
根据地勘资料，本场地地下水位较低、但施工期间面临着雨季施工，因此在基坑开挖前与开挖过程中，需采取相应排水降水措施，以确保基坑施工的安全。
在基坑底部沿钢板桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部拐角点或每隔6m设置集水井，用于排除基坑内积水。
4）拔桩
在基础施工完毕后，边回填边拔桩。
拔桩要点：
1.拢桩时，可先用打桩机将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拢。
对较难拔出的板桩可先用打桩机将桩振打下100～300mm，再与打桩机交替振打、振拔。
为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用打桩机振动几分钟，尽量让土孔填实一部分；
2.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，打桩机连续工作不超过1.5h。
5）桩孔处理
钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。
12质量保证
1、开挖，安装过程中要密切注意土壤的移位变化。
2、要得注意的是由于钢板桩在插打过程中受各种因素影响，整个夹具的侧面顺直度会出现一定的偏差，夹具安装后与钢板桩之间会留有一定的间隙。
锤击中,保证锤、夹具、桩三者轴线共线,以免偏击。
钢板桩允许偏差：
控制项目
板桩轴线偏差
桩顶标高
板桩垂直度
允许公差
土10cm
土10cm
1％
3、钢板桩堵漏
钢板桩在插打不当会使锁口发生变形、胀缝，出现渗水的情况。
锁口不密封漏水时，应用木条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞。
水量大时，在漏水处焊接钢板封堵。
4、钢板桩施工的质量控制措施
1）拉森桩打入底标高，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于1‰桩长）不得使用。
2）围护拉森桩打好后，首先检查拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩，以减少缝隙中漏水、漏泥现象。
3）钢板桩施打过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
4）钢板桩挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：
在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。
5）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。
6）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。
5、拔除和整理
在完成基础施工后，根据现场实际情况用打桩机拔出钢板桩。
拔出的钢板桩清刷、修补整理，并堆放在地面，严禁放入基坑顶部，及时运离施工现场。
13安全保证措施
安全施工是关系到个人健康、家庭幸福、社会稳定、国家昌盛的大事。
强化安全知识的宣传教育，提高施工人员的安全技术素质，加强现场的安全管理力度，加强安全防范措施等构成了施工安全工作的几个重要组成部分。
1、安全目标
本工程的安全目标，是在整个项目施工期间坚决杜绝各类重大责任事故、人身伤亡事故、消防事故、治保事故、交通事故、扰民事故及各类传染病发生。
2、安全组织措施
2.1现场成立安全生产工作小组，设置专职安全员全面负责施工期间的安全工作，各班组设立兼职安全员负责具体检查监督工作，现场建立安全生产保证体系。
2.2坚持执行施工前的安全技术交底会议制度和开工前的安全教育制度，明确本工程的安全目标，落实各个岗位的安全职责。
2.3每周召开安全工作会议，进行安全工作的总结和布置。
2.4开展安全活动，在现场布置安全标语、横幅等，积极进行安全知识宣传教育。
2.5认真执行安全规程和操作要求，施工人员必须戴安全帽，严禁违章作业，杜绝各类事故发生。
2.6对于各类安全违章行为坚决进行处理，限期整改。
2.7做好每天的安全生产记录，并填写安全日记。
2.8按照长兴安全质量监督站的要求，认真、如实、确切的填写安全管理资料。
3、用电措施
3.1开工前，专业电工和技术负责人应指导现场施工用电。
3.2所用配电箱采用国家建筑施工统一的配电箱，实行一机一闸一漏电保护装置。
主要配电箱均作接地，以防止感应电伤人。
3.3照明线路不能与动力线路混用，吊机、振动锤等使用的拖缆，必须严格检查，不能使用绝缘性能差的或有破损的电缆。
3.4机械设备（如打桩机、电焊机等）移位、电器检修时必须断电操作，严禁带电操作，并挂上警示牌。
移位时，须有专人指挥，专人照看电缆，防止电缆压坏损伤。
3.5移动电器、修理电器由专业电工进行，非专业人员严禁操作。
3.6所用配电箱漏电保护装置每天由专业电工进行检查，并在相应表格上记录。
3.7施工现场用电严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》。
4、消防安全措施
4.1由项目经理、安全员组成现场消防安全领导小组，具体负责落实防火安全工作，以备突发情况下迅速采取行动，减小影响程度。
4.2健全消防制度，施工现场安排专人、专职负责，一旦发现隐患，立即进行消除。
4.3吊机、食堂、宿舍及材料仓库四周按照规定设置足够的灭火器，并由安全员检查落实到位。
4.4酸碱泡沫灭火器指定专人维护、管理、保养，定期调换药剂，标明换药时间，确保灭火器效能正常。
4.5场区或生活区，禁止私接电线，私接违章电器；严禁使用煤油炉、电炉烧煮。
4.6进行电焊、气割作业人员必须持证上岗，并实行动火申报制度，动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。
4.7现场电焊、气割作业必须符合防火要求，严格执行“十不烧”规章制度。
4.8工地中的易燃易爆物品（如汽油、氧气瓶、乙炔瓶等）都必须按照规定设置，妥善保管。
4.9调查清楚施工现场周围道路两侧的城市专用消防龙头；进入工地的道路保持畅通，宽度不小于3.50m。
4.10加强警卫人员上岗责任心，每天上班后对工地临时设施进行一次防火巡查，消灭事故隐患。
5、交通措施
5.1现场材料运输车辆出入施工现场时出入口应安排专人指挥车辆进出，以免交通事故的发生。
5.2施工现场特别是材料出入口周围，应有一块比较大的空地，以利于材料运输车辆转弯、调头、进出。
5.3钢板桩运输车辆进入现场后，必须先观察好行进路线，将影响通行的物品搬开，同时对软路基路面铺好路基钢板，确保畅通。
6、夜间施工措施
6.1在现场四周设置2个镝灯和各类机台照明灯具，使任何一个操作和人行角度都有足够的亮度。
6.2进行夜间施工前到环保局办理《夜间施工许可证》，经批准后再安排夜间作业。
6.3在夜间施工期间，注意降低噪音，避免机具猛烈撞击，严禁大喊大叫等。
14基坑监测
基坑监测等级为三级，除施工单位自行监测外，还需由具备资质的单位进行第三方监测。
1监测内容
根据规范要求，结合现场情况和地区经验，主要应进行坡顶水平、竖向位移、深层水平位移、地下水位、周边地表的竖向位移等。
另外每天还需对支护结构、施工情况、监测设施等进行现场巡检，及时发现问题，结合仪器监测数据作出准确判断。
位移监测精度不低于1mm，地下水位观测精度不低于10mm。
2监测点布置
按《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）规范布置监测点。
监测点间距一般20-30m。
至少应有3个稳定、可靠的点作为基准点；工作基点应选在相对稳定和方便使用的位置；监测期间，应定期检查工作基点和基准点的稳定性。
3基坑监测报警值
根据当地经验，结合规范，各监测内容的报警值如下表。
基坑监测报警值
序号
监测项目
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
1
坡顶水平位移
50
3
2
坡顶竖向位移
55
2
3
桩顶水平位移
20
3
4
桩顶竖向位移
25
2
5
深层水平位移
30
3
6
周边地表竖向位移
20
5
7
地下水位变化
1000
500
4监测频度
施工前按规定进行初测，基坑开挖深度0～5m应1次/2d、基坑开挖深度5～10m应1次/1d；底板浇注后，1d～7d应1次/2d、7d～14d应1次/3d、14d～28d应1次/5d、大于28d应1次/10d。
当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时向委托方及相关单位报告监测结果：
（1）监测数据达到报警值；
（2）监测数据变化量较大或者速率加快；
（3）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨；
（4）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；
（5）周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；
（6）基坑工程发生事故后重新组织施工；
15工程风险分析及应急预案
为了满足基坑安全应急需要，现场应备足安全应急材料，在基坑及其环境出现变形过大、过快等险情时应采取应急措施：
1应急器材
现场储备黄砂不少于1000m³,编织袋200条，40a工字钢不少于2t。
2风险分析及应急措施
（1）根据基坑监测资料预测基坑变形趋势，调整施工参数和施工速度，若基坑变形超出警戒值，要立即采取坑内回填土方、坑顶卸载等方式控制变形发展。
坑顶应设置防护栏杆。
（2）施工过程中随时注意天气变化，注意观测降雨对基坑变形的影响。
（3）若基坑顶面出现裂缝，应加大监测力度，密切注意其变化，分析其发展趋势，并随时用水泥浆封闭缝隙，避免地表水渗入边坡土体。
（4）若基坑出现险情，立即安排坑内所有人员有序撤离，坑顶5m范围内设置警戒线，周边道路、路口设专人疏导行人、车辆远离边坡。
3报警制度
当各监测值达到报警值时，监测单位应书面报告给业主、设计、施工等单位，并分析原因，立即采取相应措施。
16注意事项
1、基坑顶部10m范围内严禁堆载，基坑顶部均布荷载不得大于20kPa。
2、基坑开挖后严禁暴露太长时间，加紧基础的施工。
3、在基坑顶部设置雨水截排措施，在降雨期间做好基坑内部排水工作。
4、按照现行规范进行规范化施工。
5、严禁土方运输
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