钢板桩支护工程污水处理厂2Word文档格式.docx

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③基坑底部持力层段为粉质粘土。

见下图

三、钢板桩方案

1、钢板桩的选用

根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用18号槽钢钢板桩，18号槽钢钢板桩宽度适中，抗弯性能好。

钢板桩长度为6米，入土深度为3米，在距离桩顶0.5米处设一道锚杆。

2、打桩设备

拟采用Z550型液压振动沉桩机，作为沉设18号槽钢桩主要动力，投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。

打拔桩机为挖掘机加液压高频振动锤改装而成。

四、钢板桩设计方案

按平衡法计算，计算简图详见附图。

1、主动土压力计算

rcΦ值按10米范围内加权平均值计算

r=19.01c=8.9Φ=10.82

支护结构外侧地面作用附加荷载：

q＝0.5×

3×

3.5×

16.8/3

　　　　　　　　　　　　　　　＝29.4KN/m

Ka=tg²

（45°

-10.82/2）=0.684

Kp=tg²

+10.82/2）=1.462

Ea1=qKa-2cKa=29.4×

0.684-2×

8.9×

0.684=5.39KN/m2

Ea2=（q+rh）ka-2cka

=（29.4+19.01×

2）×

0.684=44.4KN/m2

Ea3=（44.4+19.01×

tw）×

0.684=15.65+13tw

Ep=19.5×

tw×

1.462-2×

9.1×

1.462=28.51tw+22.01

2、对A点取矩,令MA=0,E=0

（28.51tw+22.01）×

（2.5+tw）+5.39×

0.5-44.4×

2.5

-（15.65+13tw）×

（2.5+tw）=0解得tw=1.386<

3米。

3、计算锚杆Tc

1.386）×

0.684

=33.58KN/m2

1.386×

1.462

=61.52KN/m2

Tc=5.39+44.4+33.58-61.52=21.85KN

4、验算板桩的入土深度t

hpEp+Tc（2.5+tw）-1.2r0hcEa≥0

61.52×

0.462+5.39×

2.962+21.85×

3.886

-1.2×

（44.4×

1.386+33.58×

0.462）=36.83＞0符合要求。

5、最大弯矩Mmax计算

Mmax=21.85×

3.886-5.39×

2.962=68.94KN﹒m

6、计算每米需设置钢板桩的根数；

r0取1.0（按二级基坑计算）

截面弯矩设计值Mc=1.25r0Mmax=1.25×

1×

68.94=86.175KN﹒m

查表得Wx=141m3（18#槽钢）

Mc/Wyf=86.175×

106/141×

103×

215=2.84，取3根

截面剪力设计值Mc=1.25r0×

21.85=27.31KN

查表得Ix=1273（18#槽钢）

v/Iytf=27.31×

103/1273×

10.5×

125=0.02<

3根

选用18#槽钢,桩长6m入土深度为3m，18#槽钢长边垂直于基坑边，每米需设置钢板桩3根。

7、锚杆计算

Ra=27.3KN/m

锚杆参数暂按d=140mmqsik=40KpaQ=20°

Tdj=1.25×

Ra=34.13KNrs=1.3fy=315

锚杆钢筋直径

As=1.3×

34.13×

103/315=140.83mm2，选用1Φ16。

锚杆锚固段

La=1.3×

103/3.14dqs

=1.3×

103/（3.14×

0.14×

40）=2.523m

锚杆自由段

Lf=2.523×

sin（45°

-1/2×

10.82）sin（45°

+10.82/2+20）

=1.707m

锚杆总长=2.523+1.707=4.23m,取4.5米。

灌浆用水泥砂浆,水:

灰:

砂=0.4:

1:

0.2（重量比）,砂浆强度不低于20Mpa.

五、钢板桩施工工艺

1、钢板桩施工的一般要求

⑴钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

⑵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。

⑶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。

2、钢板桩施工的顺序

根据施工图及高程放设沉桩定位线→实施表层回填矿渣土剥离→根据定位线控设沉桩导向槽→整修平整施工机械行走道路→沉设围护桩→将围护桩送至指定标高→挖土→基础施工→填土→拔除钢板桩。

3、钢板桩的检验、吊装、堆放

⑴钢板桩的检验

钢板桩运到工地后，需进行整理。

清除18#槽钢内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。

钢板桩的其它检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。

对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。

每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：

干膨润土：

干锯沫＝5：

5：

3。

⑵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。

⑶钢板桩堆放

钢板桩堆放的地点，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。

4、导向架的安装

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、坚固的导向架，亦称“施工围檩”。

导向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2．5～3．5m，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导向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。

5、钢板桩打设

钢板桩施工要正确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且板桩墙面平直，以满足基础施工的要求，对封闭式板桩墙还要求封闭合拢。

根据现场施工条件，采用单独打入法。

此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。

因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。

但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。

⑴先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，在轴向法向要求搞的情况下，采用导向架。

⑵准备桩帽及送桩：

打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。

⑶单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。

⑷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。

6、挖土

⑴土方开挖应分层分区连续施工，并对称开挖。

⑵土方开挖前在基坑外进行井点降水，保持基坑内无水，便于挖土，机械进出口通道及四周采用换填并铺垫钢板以扩散压力，减小侧压力。

⑶基坑周边（约一倍桩长）范围内严禁堆载。

⑷地面及坑内设排水措施。

⑸开挖过程中注意支护体系的变形观察。

⑹基坑内作业时，有专职安全员负责。

在基坑开挖过程中需要注意的问题：

由于工程在地下水位很高的软土地基中施工，所以钢板桩的垂直度及搭接就十分重要，当钢板桩未贴靠在围囹上部分，需作加垫处理，使钢板桩的压力传到围囹及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按图施工。

其次是挖土和支撑的架设施工过程必须紧密配合，挖土过程要保证安全的前提下，迅速为支撑施工创造工作面，支撑结构必须能较快地产生整体刚度或预紧力，两者配合就能较好地利用软土施工中的时空效应，有效地控制围护体系在受力后的变形。

施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工要求分层均匀高效，以使支护结构处于正常的受力状态。

7、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，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。

先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。

拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。

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。

③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。

六、基坑降水措施

本工程坑底在地下水位面以上，采用在基坑四周设置明沟排水，在底板范围外设置集水坑，用潜水泵抽水排水。

七、质量控制

1、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且基坑周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰，同时为了使周边能为钢板桩数所均分，事先按钢板桩组的实际宽度画出各组钢板桩的位置，使宽度误差分散，并在插桩时，据此调整钢板桩的平面位置，使误差不大于±

15mm，

2、在进行