深基坑钢板桩支护和搅拌桩地基加固施工方案.docx

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深基坑钢板桩支护和搅拌桩地基加固施工方案

深基坑钢板桩支护及搅拌桩地基加固施工方案

1、工程概况

2、水文地质情况

2.1地基土层分布

2.2地基土层主要物理力学性质

2.3地下水

2.4基坑周边环境情况

3、总体施工方案

3.1基坑情况

3.2基坑支护方案

3.3基坑支护总体施工顺序

4、施工计划及资源配置

4.1主要工期进度计划

4.2施工机械配备

4.3人员配备

4.4主要物资材料表

5、主要施工工艺及施工方案

5.1钢板桩围堰施工

5.2深层搅拌桩施工

5.3基坑降水

5.4基坑开挖

5.5支撑安装

5.6混凝土垫层

6、质量及工期保证措施

6.1质量保证措施

6.2工期保证措施

6.3基坑监测

6.4深层搅拌桩施工质量保证措施

6.5拉森钢板桩施工质量保证措施

7、安全生产和文明施工

7.1安全生产施工措施

7.2基坑开挖措施

7.3机械作业措施

7.4文明施工措施

7.5环保卫生噪音保护措施

8、深基坑施工专项应急预案

8.1总则

8.2主要风险及救援特点

8.3预警及预防

8.4应急处置

8.5保障措施

1、工程概况

XX市第二污水处理厂二期工程位于XX市XX高速路以东，XX村东约500米处，XX市第二污水处理厂院内。

粗格栅及进水泵房结构尺寸为粗格栅8.5m×3.5m×9.5m，泵房7.5m×6.6m×9.5m，拟建于原一期粗格栅处。

建筑结构安全等级二级，地基基础设计等级丙级，建筑抗震设防丙类，抗震7度设防，设计使用年限50年，主体工程采用钢筋混凝土结构。

质量目标：

质量标准为“合格”。

工期目标：

2013年11月30日基坑开挖完成，12月31日基坑回填钢板桩拔除。

安全文明施工目标：

争创XX市安全文明工地。

管理目标：

实行规范化管理，保证工程在管理、质量、安全文明施工、作风上创一流水平。

2、水文地质情况

拟建场地场区位于XX市，交通便利，在地貌单元上属黄河下游冲积平原的一部分，微地貌形态为缓平坡地，场地平整。

2.1地基土层分布

第①层素填土：

灰色,稍密,梢湿,以粉土、黏性土为主,土质不均。

厚度:

0.50～2.10m,平均1.27m;层底标高:

16.37～18.13m,平均17.40m。

第②层粉土层：

粉土，棕黄色,稍密-中密,湿,摇震反应轻微-中等,无光泽,干强度低,韧性低,局部夹粉质黏土薄层。

该层粉土局部含砂量较高。

厚度:

2.10～5.30m,平均3.68m;层底标高:

13.14～15.37m,平均14.14m。

第③层粉质黏土：

粉质黏土，灰色,可塑,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。

厚度:

2.80～4.40m,平均3.79m;层底标高:

8.84～10.05m,平均9.51m;层底埋深:

8.60～9.80m,平均9.11m。

压缩系数a1-2=0.40MPa-1，为中等压缩性土。

第④层粉质黏土：

粉质黏土，灰色,可塑,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。

厚度:

1.70～5.10m,平均3.13m;层底标高:

4.43～6.31m,平均5.33m;层底埋深:

12.30～14.00m,平均13.30m。

压缩系数a1-2=0.40MPa-1，为中等压缩性土。

第⑤层粉质黏土：

粉质黏土，灰褐色,可塑,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。

该层未穿透，最大揭露厚度为6.10米。

压缩系数a1-2=0.35MPa-1，为中等压缩性土。

2.2地基土层主要物理力学性质

表21地基土层主要物理指标（略）

2.3地下水

拟建场地内地下水为第四系孔隙潜水，场地环境类型为Ⅱ类。

地下水埋深为1.33~1.95米左右，地下水位平均标高17.10米，地下水位年变幅1.50米。

勘察场区地下水属黄河冲积平原水文地质区，浅层地下水矿化度一般为小于2.0g/L的微咸水，含水层岩性一般以粉细砂及粉土为主，在水平方向上含水层多呈舌状和透镜体状分布，在垂直方向上含水层和相对隔水层交错分布，富水性及径流条件较差，大气降水是浅层地下水的主要补给来源，另外还接受少量的河流侧渗补给；其排泄途径主要为蒸发，还有少量径流排泄于河流，地下水动态类型为降水入渗蒸发型。

勘察场区上部地下水为第四系孔隙潜水—微承压水，地下水年变幅1.50米左右。

据水质简分析资料判定：

地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；地层渗透性水对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性；在长期浸水条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

2.4基坑周边环境情况

基坑紧贴南侧一期进水泵房，一期泵房埋深和基坑深度相同，在基坑东南侧3.5m除为一期细格栅，细格栅埋深-2.9m。

3、总体施工方案

3.1基坑情况

粗格栅及提升提升泵房设计总长13.5m，宽8.5m，开挖深度9.45m，根据《岩土工程勘察报告》开挖区域土层分为五个地质层，以粉土和粉质粘土为主。

新建粗格栅及提升泵房位于一期泵房北侧，新建结构通过植筋和一期泵房相接。

除一期泵房外在基坑东南侧3.5m处还有一细格栅，为保证施工期间原有构筑物安全，基坑采用支护开挖。

3.2基坑支护方案

本工程基坑开挖深度9.45m，为减小基坑支护难度降低开挖风险，将一期泵房另一侧土体降坡3m。

基坑采用18mⅣ型拉森钢板桩支护，在-0.2m、-0.33m及-6.35m（局部-5.65m）设置三道支撑，支撑及围檩均采用H500*200*10*16双拼型钢。

基坑降水选用9口D300无砂滤管管井，井深30m，采用∮32潜水泵抽水。

待将地下水位降至基坑以下0.5m后再进行基坑开挖施工。

为减小降水对周边构筑物影响在基坑外侧设置一圈φ700双头水泥搅拌桩，桩长30m。

3.3基坑支护总体施工顺序

1对原地貌进行场地平整，打设降水井进行基坑降水；

2依次插打钢板桩至合拢；

3利用吊车安装第一道内支撑；

4继续开挖至第二道内支撑标高以下50cm；

5安装第二道内支撑；

6继续开挖至第三道内支撑标高以下50cm；

7安装第三道内支撑；

8继续开挖至设计标高，浇筑满堂混凝土垫层；

4、施工计划及资源配置

4.1主要工期进度计划

根据以往钢板桩支护施工经验，同时考虑业主下达的进度计划要求，我部将按如下进度计划进行相应资源配备。

表4-1基坑支护主要工期进度计划（略）

4.2施工机械配备

表42施工机械设备一览表（略）

4.3人员配备

表4-3人员配备表（略）

4.4主要物资材料表

表4-4主要物资材料表（略）

5、主要施工工艺及施工方案

5.1钢板桩围堰施工

1围堰结构、尺寸

钢板桩围堰尺寸详见附图三，钢板桩围堰比底板四周扩大1-2米。

围檩采用双拼H500*200*10*16型钢。

2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，选用的拉森Ⅳ型400×155mm钢板桩，长度18m，单位重76.1kg∕m。

⑶打桩设备

投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。

振动锤为DZ-90型，功率为90KW，激振力为0~579Kn，最大拔桩力为254Kn，重量为5.8t。

3钢板桩插打

在泵坑周围打插钢板桩，钢板桩围堰净空尺寸见附图三。

钢板桩顶面高于明挖基础坑底30cm。

插打钢板桩前的准备工作

a、对现有围堰范围内能施工钢板桩场地进行清理,避免在钢板桩插打位置遇到障碍物；

b、钢板桩变形检查：

因钢板桩在装卸、运输过程会出现撞伤、弯扭及锁口变形等现象，因此，钢板桩在插打前有必要对其进行变形检查。

对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查。

锁口检查方法：

用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查，对于检查通过的投入使用，不合格的再进行校正或淘汰不用。

钢板桩的其它检查：

剔除钢板桩前期使用后表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；

c、振动锤检查：

振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常，振动锤的端电压要达到380-420V，而夹板牙齿不能有太多磨损；

d、涂刷黄油混合物油膏：

为了减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏，在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏。

钢板桩围堰的插打

钢板桩插打利用履带式吊车作为起吊设备，配合DZ90振动锤的施工方法逐片插打。

a、安装钢板桩插打导向架：

钢板桩插打之前，安装第一道支撑圈梁,作为钢板桩插打时的导向架，以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度；

b、为了确保每一片钢板桩插打准确，第一片钢板桩是插打的关键，在插打前先按钢板桩宽度在圈梁上画出每根钢板桩的边线，然后在圈梁上焊接长约4m的导向桁架（如下图），在导向架上、下边上设置限位装置，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时，钢板桩桩背紧靠导向架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用锤球进行观测，以确保钢板桩插正、插直；

c、在打桩过程中。

为保证钢板桩的垂直度。

用两台经纬仪在两个方向加以控制。

通过检测，确定第一片钢板桩插打合格后，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打每一根钢板桩到设计位置。

整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整；

d、每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压；

钢板桩合拢

钢板桩打入的顺序由四周边线中点处依次向4个角合拢。

合拢前的准备：

在即将合拢时，开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数，按此确定下一步钢板桩如何插打。

合拢时桩的调整处理，为了便于合拢，合拢处的两片桩应一高一低。

方形钢围堰有4个面，打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直，合拢应选择在角桩附近（一般离角桩4～5片），如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。

为了防止合拢处两片桩不在一个平面内，一定要调整好角桩方向，让其一面锁口和对面的钢板桩锁口尽量保持平行。

钢板桩的施工中遇到的问题及处理

由于基坑底地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决:

a、打桩过程中有时遇上大的孤石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

b、钢板桩在软泥质地段挤进过程中受到泥中块石或其它不明障碍物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，可使大的块石等障碍物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。

c、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。

5.2深层搅拌桩施工

干粉喷射搅拌法是利用压缩空气向软土输送和喷射以水泥等粉体材料作为固化剂，并通过专用的粉体喷搅施工机械，将粉体以雾状喷入加固部分的地基土，凭借钻头的叶片旋转，使粉体加固料和原位软土搅拌得到充分混合，由固化剂和软土之间产生的一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，从而提高地基的强度和增大变形模量，桩体相互咬合起到封闭地下水和流砂的作用。

深层搅拌桩有效桩长30米，直径700mm，桩体相互咬合，咬合距离不小于桩径的1/4。

深层搅拌桩平面布置图见附图一。

1）人员及组织

①作业人员已经专业培训合格后，按有关规定持证上岗；

②施工主管工程师向操作者进行技术交底，使其了解施工标准；

③主要操作者应具有一定的施工经验，符合相应的资职条件，并熟悉本次施工的作业内容和操作要点；

2）材料：

水泥：

普硅42.5等级，掺量按照每方加固