上海工程深基坑拉森钢板桩钢围檩支撑专项方案文档格式.docx
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打钢板桩用
2
挖土机
1m3
4
平板车
45吨
5
小型汽车
2吨
6
发电机
25KW
7
电焊机
Z×
7-250
8
气电焊切割工具
套
9
泥浆泵
10
高压注浆机
11
钻机
施工计划
1、人力资源计划
管理人员3名、3个焊工、3个普工、1个司机。
挖土30个普工。
2、进度计划见附件
编制依据
本专项方案根据以下规范及文件编制：
1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
2、《建筑地基与基础施工质量验收规范》GB50202-2002
3、《深基坑支护规范》GB50009-2001
5、理正深基坑计算软件。
6、《宽厚板地下循环水改造》设计图纸及地质资料；
7、《上海市基坑工程设计规程》DBJ08-61-97
8、《工程测量规范》GB50026-2002
9、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005
10、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ／T111－98
基坑施工方案
1、总体施工流程
施工准备→测量定位→破除路面→人工探沟→打钢板桩（压密注浆）→挖土→钢板桩内支撑→挖土→排水→堵漏→底板浇注混凝土防水
2、主要工程量
项次
施工内容
单位
工程量
IV拉森钢板桩
根
163
延米，12米深。
全部不拔除
围檩
米
20
H400*400，全部不拆除
3
横撑
压密注浆防水（425水泥）
44
延米，直径2米，深度9米
混凝土底板（C15）
平方
60
厚度为150
3、基坑围护结构设计
围护结构形式
本工程围护结构说明（见支撑图）
（1）管廊外（长*宽）10米*10米需要挖-6米深，必须采用12m拉森钢板桩支护。
围护结构之间设置一道支撑，支撑高度约为-0.8米，支撑结构采用Ι40型钢作为钢围檩，φ375（壁厚12mm）的钢管作为钢板桩之间的支撑，支撑的水平间距为3.0m。
型钢与钢板桩之间采用-540×
12钢板焊接，焊缝高度为8mm。
支撑体系具体情况在后续开挖中详细叙述。
（2）管廊外（长*宽）10米*7米范围挖-2.5米深，管廊顶部（长*宽）9米*6.3米范围挖2米深，但靠公路一侧平时需要通车，靠厂房一侧厂房内地面堆放有重物，地下水位约-3米，管道走向两端无法用钢板桩封闭，而且应生产要求所以也考虑用12米钢板桩作支护，作用有两个---一是可以减少重物压陷引起的地面沉降，二是可以延长地下水的流动路径，减少单位时间涌入基坑的水量，给水泵排水减小压力。
（3）由于板桩两端无法封闭，在出管廊17米*10米范围基坑两侧为减小地下水对板桩的侧压力，增大基坑支护体系的安全系数，在此范围的板桩外侧作压密注浆防水措施。
但是还是有地下水流入基坑，为保证基槽开挖后干燥，在基坑一侧砌砖槽，用多个潜水泵抽水到公路对面雨水井内，保证槽内的地下水位降至基槽以下。
开挖支撑详细情况
图1：
支撑平面示意图
图2：
支撑断面示意图。
基坑支撑平面示意图
图2：
支撑断面示意图
基坑围护体系的计算
计算断面说明
验算断面取最深处来验算，该部位施工过程中有一定的危险性，即如该断面满足规范要求，则整个沟槽都满足要求。
基坑采用拉森桩钢板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为，采用一道支撑。
取厂房一侧的断面验算，该处活荷载较大。
根据相关规范、规定以及基坑设计计算的经验，理正基坑围护软件比较适合验算该基坑，特采用理正基坑围护软件进行验算。
基坑最深处验算
地面活荷载的取值
根据图纸设计周围荷载取值10KPa。
、钢板桩支护情况
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
基坑深度H（m）
嵌固深度（m）
墙顶标高（m）
连续墙类型
钢板桩
├每延米板桩截面面积A（cm2）
├每延米板桩壁惯性矩I（cm4）
└每延米板桩抗弯模量W（cm3）
有无冠梁
无
放坡级数
超载个数
[超载信息]
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
（kPa,kN/m）
（m）
---
[土层信息]
土层数
坑内加固土
否
内侧降水最终深度（m）
外侧水位深度（m）
内侧水位是否随开挖过程变化
弹性法计算方法
m法
[土层参数]
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
（kN/m3）
（kPa）
（度）
杂填土
淤泥质土
粉砂
与锚固体摩
水土
计算m值
抗剪强度
擦阻力（kPa）
水下（kPa）
水下（度）
（MN/m4）
合算
分算
[支锚信息]
支锚道数
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
（°
）
长度（m）
内撑
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
抗拉力
（kN）
（MN/m）
直径（mm）
号
2～
[土压力模型及系数调整]
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
水压力
主动土压力
被动土压力
调整系数
最大值（kPa）
[结构计算]
各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
[整体稳定验算]
计算方法：
瑞典条分法
应力状态：
总应力法
条分法中的土条宽度:
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=
圆弧半径（m）R=
圆心坐标X（m）X=
圆心坐标Y（m）Y=
[抗倾覆稳定性验算]
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力
决定;
对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的弯矩;
注意：
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑---
Ks=>
=,满足规范要求。
[抗隆起验算]
Prandtl（普朗德尔）公式（Ks>
=～，注：
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97（冶金部）:
Terzaghi（太沙基）公式（Ks>
[隆起量的计算]
注意：
按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!
式中δ———基坑底面向上位移（mm）;
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度（kN/m3）；
地下水位以上取土的天然重度（kN/m3）；
地下水位以下取土的饱和重度（kN/m3）;
hi———第i层土的厚度（m）;
q———基坑顶面的地面超载（kPa）;
D———桩（墙）的嵌入长度（m）;
H———基坑的开挖深度（m）;
c———桩（墙）底面处土层的粘聚力（kPa）;
φ———桩（墙）底面处土层的内摩擦角（度）;
r———桩（墙）顶面到底处各土层的加权平均重度（kN/m3）;
δ=72（mm）
[抗管涌验算]
抗管涌稳定安全系数（K>
=:
式中γ0———侧壁重要性系数;
γ'
———土的有效重度（kN/m3）;
γw———地下水重度（kN/m3）;
h'
———地下水位至基坑底的距离（m）;
D———桩（墙）入土深度（m）;
K=>
钢管支撑的稳定性验算
拉森钢板桩之间的间距为10米，支撑的直径为375mm，壁厚为12mm,钢管的两端可作为铰接端，长度系数系数μ=1、i=、A=cm2。
于是其柔度：
λ=μl/i=1*10000/=
所以钢管的稳定系数φ查《结构设计规范》，通过插值法得：
φ=+（）*=
经查《结构设计规范》,钢管的轴向能承受应力[σ]=255N/mm2，所受最大轴力为m。
钢支撑所能承受的许可压力为：
[p]=φ[σ]A=×
255×
106×
×
10-4=28704KN
[p]>
轴向力*支撑间距=*3=,合格。
验算结论
稳定性、坑底抗隆起以及抗倾覆等安全系数都大于规范要求，基坑围护处于安全状态，该围护方式可行。
4、基坑围护结构施工
拉森钢板桩的施工
4.1.1施工线路及总说明
钢板桩从煤气管道一侧、管廊侧面开始，然后逐步向管廊外插打，因为煤气管道标高为7米，考虑打桩机高度将其下方的板桩分3段进行（4米/每段，由12米板桩制作而成），每段间满焊再打入土中。
由于地下管线较多，管道走向两端板桩无法封闭。
4.1.2钢板桩的选用与验收标准：
钢板桩基本使用新的，逐根进行检查，检查锁口和桩身的平整度。
对于锁口已打坏且无法修正的、桩身扭曲变形的应弃之不用。
长度小于12米的不用。
钢板桩运到现场后的验收标准：
①高度允许偏差±
8mm；
②宽度绝对偏差+10mm；
③弯曲和挠度用2m长锁口榉板顺利通过全长挠度＜1%；
④桩端平面应平整；
⑤钢板背面及锁口应光滑无阻。
4.1.3打桩机械设备的选择
主机采用履带式挖机，稳定性好，行走方便，便于每根桩校正，桩锤采用45千瓦振动锤，以振动体上下振动而使板桩沉入，贯入效果好。
4.1.4拉森桩的打设
（1）打设前的准备工作：
①钢板桩的准备
桩打入前应将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入。
钢板桩堆放场地要平整坚实，底层垫枕木，堆高不超过5层。
②围檩支架安装
为保护钢板桩垂直打入后板桩墙面平直，打设方法选用屏风法施工。
采用单层围檩，H型钢制作，每10—20块钢板桩组成一个施工段，对每一个施工段，先将其两端1—2块钢板桩打入，严格控制其垂直度，用电焊固定在围檩上，然后从一端开始逐块插打，为防治打入时钢板桩扭转，造成钢板桩前的锁口，或者在钢板桩与围檩之间的两边空隙内设一只定榫滑轮支架，阻止板桩下沉中的转动。
（2）钢板桩打设：
用打桩机将钢板桩放至插桩位置，插桩时锁口对准。
每一流水段落的第一块钢板作为定位桩，应先沿钢板桩的行进方向反向倾斜8度左右，再开动振动锤，利用振动力把桩沉至离地面1米左右停止。
（防止施工打第二根桩时因磨擦过剧而把第一根桩带入土中）。
然后吊第二根、第三根逐步插打。
为防止打桩时把相邻的已打桩标高的桩因磨擦作用而带入土中，要求每打好一根桩就要在顶部用电焊与相邻的桩相固定，连接成一片，加大抗磨擦力。
为保证桩的垂直度，钢板桩应测导向围檩施工打，用两台经纬仪加以控制，为防止锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移，同时在围檩上预先标出每块钢板桩位置，以便随时检查纠正。
打桩开始第一、二块钢板桩的打设位置和方向要精确，使起导向样板的作用，故每入土1米测量一次。
钢板桩打入时职出现倾斜和锁口结合部有空隙，到最后封闭时有偏差，可用轴线修正法修正，如发现过大倾斜时，要用钢丝绳拉住桩身，边拉边打逐步纠正。
（4）施工要点及质量保证措施
①施工前，必须对场地标高进行复测，施工时用水准仪测量，确保板桩桩顶的标高准确。
②在打桩就位后，校正桩架的垂直度，确保板桩垂直，并确保板桩之间较好地咬合。
特别要注意基坑围护形状的不规则，对桩间的就位更应准确。
③板桩打好后，及时固定，以防止板桩移位。
拉森钢板桩拔桩施工
因煤气管道一侧标高较底，而且板桩已经分段割除后报废，另外考虑基坑的扰动对周围地面及构筑物引起沉降，本次板桩靠煤气管道一侧不用拔除。
只拔除靠路中央一侧板桩。
打桩记录是制定拔桩的重要资料，一般打入不难，拔桩也不难。
由于在打桩前已调直好板桩，锁口除锈上油封底，桩土之间的阻力已经改善，同时在打桩时遇到阻力大贯入度小的地方不硬打；
而且在运用过程中监测加固防止变形；
在拔桩前回填土已使板桩前后土压力基本平衡。
经验证明只要做好上述四方面的工作一般采用静力拔桩是可行的。
如果遇到静力难拔时，可辅之以振动助拔。
基坑降水
4.3.1降水总体方案
4.3.1.1基坑降水
由于该段基坑分为3个标高（-6米/-2.5米/-2米），而地下管线复杂轻型井点降水难以施工而保证及时降水，因此基坑排水考虑采用12米板桩外加压密注浆止水，由于板桩和压密注浆无法封闭，流入基坑内的水用较多水泵进行强排的方式降水，基坑底板及放坡面在排水到干燥后浇注150厚混凝土防止或减少地下水流入。
水位降到基坑底面下0.5m即可。
混凝土集水槽布置在基坑的两侧，水排到公路边雨水井中。
图3：
排水示意图
4.3.1.2.压密注浆止水
由于地下水位为-3米左右，而且板桩无法封闭，为减少地下水对基坑的影响，增长地下水的流动路径，需要在板桩外侧采取压密注浆止水层方法防止过多地下水进入基坑。
（1）钻孔
利用XY—1四轮钻机进行钻孔，钻孔孔深达到9米（孔底部标高为-9.0米），成孔、孔位布置为直线型孔距1米，每个孔施工完后必须安设孔口管，管长为2m左右，开孔孔径ф150mm。
（2）、灌浆
在孔口管上安装堵头，堵头上安装压力表和进浆管接口，用压力管和灌浆机连接后，进行水泥浆搅拌（425水泥），水泥浆的配合比为2：
1、1：
1，先用2：
1的配比试压后再用1：
1的配比进行压入式灌浆，灌浆压力控制在～，最大压力控制在以内，达之后保压15～30分钟，视该孔灌浆完毕。
4.3.1.3．深基坑土方分层开挖时的止水、降水
（1）由于漏水的管道比较多，目前已经发现有4根，这是常漏的情况，但还有加压时，泄水量更大，故必须随时抽到比开挖面低的位置。
（2）经过以前抢修漏水量统计，此处水量约700立方/H，我们用150立方/H潜水泵，8台进行抽水。
并装有调节阀门，设专人看管，根据水量大小，开启不同水泵或调节阀门，以保证一定水位。
（3）潜水泵安装在专用支架上，并用手动葫芦吊牢，随着深度不断加深，水泵也随时往下放，千万不能停止水泵，因为水泵停后，水位上升，势必影响开挖。
基坑开挖及支护
开挖前准备工作
开挖前人工探沟2.5米深，查明相关工程有影响的管线，对有影响的管线，要跟相关单位联系搬迁或保护。
挖土方式
（1）基槽土方采用管道以上部分用0.5m3（加长臂）、1.0m3挖掘机挖土，人工配合清土，挖机立于沟槽两侧，挖掘机沿排管方向进行侧面挖土。
管道以下部分全部人工挖土，挖土机配合运土到地面。
挖-6米--2.5米之间土放坡坡度为1：
1，挖出的土及时外运到江边弃土场。
图4：
基坑开挖纵断面示意图
4.4.3基坑开挖
（1）边挖土边进行强排水，集水坑深于坑底1米。
（2）基坑开挖到-2.5米时架设支撑，保证基坑正常开挖过程中围护结构的受力符合设计。
（3）支撑结构采用2Ι40型钢作为钢围檩，φ375（壁厚12mm）的钢管作为钢板桩之间的支撑。
（4）为确保围檩与水平支撑之间有足够预应力顶紧，在安装水平支撑时，在水平支撑与钢围檩之间插入钢楔，钢楔与水平支撑和钢围檩之间焊接。
同时采用Ф12钢筋两端分别与钢板桩和水平支撑焊接，防止施工过程中，因围护结构发生位移，导致水平支撑坠落。
详细情况见图5。
图5：
支撑、围檩结构示意图
（5）支撑的水平间距为3m，高度约在钢板桩往下0.8米，土方开挖时先开挖至第一道围檩标高下方50cm处，焊接围檩托架，然后安装围檩。
（6）围檩安装完毕后，先安装水平支撑，然后再开挖土方。
（7）支撑安装要求
根据《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999的要求，支撑与围檩体系必须满足以下规定：
a.支撑两端的标高差不大于20mm
b．支撑水平轴线偏差不大于30mm。
c．同层支撑中心标高高差不大于±
30mm。
（8）为防止槽底积水浸泡基槽，当挖土到-6米后利用基坑底部两侧8000mm×
500mm的集水沟采用水泵进行强排，然后在底板及放坡壁浇注150厚混凝土进行止水及护坡。
（9）在沟槽挖土过程中，应与支撑相配合，挖土后须及时支撑，防止槽壁失稳而导致沟槽坍塌。
4.4.4基坑回填
.管道施工结束后，并按照设计及规范的要求采用砂加石进行沟槽回填，回填土需均匀，分层夯实，密实度要求达到设计要求。
覆土至第一道支撑下20cm，按有关规定的压实系数分层压实后，拆除支撑。
回填土至-1米标高左右，开始拔除路中央钢板桩。
4.4.5拔钢板桩
板桩应在填土达到密度要求后，报监理工程师审批通过后方可拔除。
钢板桩拔除采用静力拔桩，板桩应间隔拔除。
拔桩过程中随拔随灌黄砂，拔桩时槽内带土应尽量少，以减少道路的沉降。
拔出的板桩应及时清理、保养、并按长度和弯曲，损坏的程度分别堆放，一头并齐。
遇到较难拔出的钢板桩
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