沟槽开挖及钢板桩支护适用方案技术交底Word文档格式.docx
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8
《水利水电工程边坡设计规范》
SL386-2007
9
《水利水电工程施工通用安全技术规程》
SL398-2007
10
《水利水电单元工程施工质量验收评定标准土石方工程》
SL631-2012
11
《水利水电工程施工质量通病防治导则》
SL/Z690-2013
12
《施工机械安全技术操作规程》
SLJJ1系列
13
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
14
《建筑工程冬期施工规程》
JGJ/T104-2011
15
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-2012
16
《城镇道路工程施工与质量验收规范》
CJJ1-2008
3、其他
（1）《洛阳市故县水库引水工程初步设计阶段工程地质勘察报告》（2014年7月版）。
（2）《洛阳市故县水库引水工程工程地质勘察报告附图集》（2014年7月版）。
二、施工技术交底内容：
1.沟槽开挖设计及施工概况
本方案针对开挖深度小于5m的沟槽开挖，开挖深度超过5m（含5m）的沟槽开挖详见《开挖深度超过5m的沟槽开挖及钢板桩支护施工方案》。
（1）设计概况
工程大部分管段采用放坡开挖，沟槽开挖边坡视槽深、地质情况确定，砂卵石基础段开挖边坡采用1:
1.5，粘性土基础段开挖边坡采用1:
1，局部管线靠近现状道路或其他障碍物时临时边坡可直立开挖并采用钢板桩支撑。
临时堆土与沟槽上口线安全距离为2m。
（2）采用钢板桩支护垂直开挖的部位
部分管线临近建筑物，如果建筑物基础距开挖上边线小于2m，则需提前偏转路由避开；
如果建筑物基础距开挖边线2-3m，则可打设钢板桩支护垂直开挖；
燃气管线及其他需要避让的管线及障碍物位于沟槽开挖边坡范围内时采用钢板桩支护垂直开挖以便对其进行保护；
引水管线与其他地下管线交叉时应对其他地下管线进行保护，具体保护措施详见《地下管线管道保护方案》。
镇墩及阀门井处开挖采用钢板桩支护垂直开挖以便减小开挖范围，同时利于后续的支模工作。
（3）放坡开挖部位
除采用钢板桩支护的部位外其余部位采用放坡开挖。
（4）降排水概况
根据设计要求，降水井需提前完成，水位降到沟槽底标高0.5m以下时，方可进行沟槽的土方开挖。
降水在沟槽开挖的过程中应持续进行（详见《降水施工专项方案》）。
眀槽排水的管段，集水槽沿坡脚设置，集水槽深0.5m，每隔10-20m设置一个集水坑，集水坑深0.5m，集水坑内设置一个7.5kw潜水泵，将积水就近抽排到附近河流或沟渠中，抽排水工作应从开挖持续至回填至原地下水位标高，每个流水段8-10天；
镇墩及阀门井部位每处设置2-3个7.5kw潜水泵，镇墩部位抽排水工作从开挖持续至第一次浇筑完成，每个流水段10-12天；
阀门井部位排水工作从开挖持续至竖向墙体施工完成，每个流水段12-15天。
2.施工准备
2.1技术准备
（1）熟悉研究开挖范围内地下管线布置图，对其影响开挖的情况进行分析并组织现场进行人工探沟确定其实际走向与埋深。
（2）根据设计单位提供的坐标控制点及水准测量点，建立施工控制网。
（3）绘制排管图，根据排管图用测量仪器进行定位放线，并做好标识，确定挖填区域及挖填深度。
（4）根据测量结果和设计图纸进行土方平衡计算，制定合理的土方作业计划和就近调度方案。
（5）施工前编制详细有针对性施工方案进行技术质量安全交底，分工明确，责任到人。
2.3现场准备
（1）地表附属物清除或移除完成，红线范围内地下管线等影响开挖或安全的障碍物探测完毕，并对走向、埋深其做出明显标识。
（2）场地清表完成，施工便道具备通行挖掘机、自卸汽车等机械设备的条件。
（3）降水井正常运行并将水位降至设计槽底以下0.5m-1m位置。
（4）机械设备与材料抓紧落实进场，所需的材料设备必须准备齐全，要满足规范设计要求。
2.4机械准备
挖掘机：
选用320型挖掘机或同类型挖掘机。
自卸汽车：
为保证土方运输效率，我单位拟调用容量为10t的大型自卸车。
履带式液压打桩机：
履带式液压打桩机采用日本产日立450挖掘机为母体，外加PCF400高频液压机械手，用于打拨钢板桩。
气割机：
用于切割钢板桩。
电焊机：
用于钢板桩接长。
表2.4施工机械统计表
机械名称
规格
数量
挖掘机
320（1.2）m³
35台
YC50-8
12台
装载机
载重5000kg
24台
风镐
G10
2台
自卸汽车
10t
72台
潜水泵
3kw
50个
7.5kw
履带液压打桩机
450
交流弧焊机
Bx1-500-3
气割设备
氧气、乙炔气
可根据每个工作面的现场实际情况增加机械设备投入数量
2.5劳动力准备
依据沟槽开挖施工进度计划安排、施工图和流水段划分要求，确定沟槽开挖施工阶段劳动力计划如下表：
表2.5劳动力计划表
区段
施工项目
岗位
人数
施工
项目
A区
沟槽开挖
司机
B区
沟槽
开挖
小勾机
打桩机司机
机械
维修工
杂工
32
测量工
C-1区
C-2
区
D区
E区
F区
各区段备洒水车配合土方施工需配置机操工5人，配置道路协管员4人维持现场交通。
2.6材料准备
表2.6材料准备表
内容
单位
备注
塑料布
m2
115710
雨施及防尘用
保温岩棉
109580
冬施用
钢板桩：
本工程选用9m及12m长拉森Ⅳ型钢板桩。
砂卵石段开挖深度不大于4m时采用9m长拉森钢板桩，开挖深度大于4m时采用12m长拉森钢板桩，粘土段开挖深度不大于5m时采用9m长拉森钢板桩。
3.施工工艺
3.1无支护段工艺流程
（1）施工工艺流程
（2）表土剥离
认真控制剥离厚度，剥离的表土中不得含有石块和杂物，剥离后的表土根据现场场地情况选择堆放于红线范围内临时堆土区或外运至指定临时堆土点。
剥离后的表土必须集中堆放，不得与弃土混堆，必要时对其进行苫盖，防止雨水淋刷使土壤流失。
（3）测量放线
施工前应提前调查地下及地上障碍物情况确定优化的管线路由及高程根据优化后的路由对沟槽及管道进行现场定位放线，沟槽底部的开挖宽度B可按下式计算
B=2D+2b+1m+L
B--管道沟槽底部的开挖宽度
D--管外径
b--管道一侧的工作面宽度（DN1200和DN1400为500mm,DN1600为700mm）
L--集水槽宽度
对照标准横断面图，并根据沟槽底部宽度、开挖深度h及边坡比i放出沟槽两侧开挖线。
沟槽开挖坡度1：
x视情况确定，砂卵石基础段开挖边坡采用1:
1.5，粘性土段基础开挖边坡采用1:
1，沟槽开挖深度为清表后的地面高程减去设计沟槽底标高。
（4）布置井点降水
降水采用双排管井降水，两岸交错布置，管井外壁距沟槽上口线1m，管井直径300mm，井深11m，单侧井间距为7m，可根据现场降水效果进行调整。
（详见《降水施工专项方案》）
（5）机械开挖
①根据现场管线的分布和实际地质状况，在规定的界线内，采用人工配合机械的方法进行沟槽开挖。
挖掘工作要依据图纸上注明的开挖线、坡度、尺寸及截面并按工程的要求去实施，典型的明槽排水及无地下水开挖横断面图如下所示：
图3.1-1明槽排水标准开挖横断面图
图3.1-2无地下水标准开挖横断面图
②首先采用320液压反铲挖掘机分步分段进行开挖，需明槽排水的管段，在开挖过程中在靠近堆土一侧沿坡脚设置集水槽。
沟槽开挖分步情况按下表选取，每次开挖段长度保证在100m左右。
挖土时应自上向下分层开挖，严禁掏洞开挖。
作业中断或作业后，开挖面应做成稳定边坡。
机械开挖作业时，必须避开建（构）筑物、管线，在距管道边1m范围内应采用人工开挖；
在距直埋缆线2m范围内必须采用人工开挖，且宜在管理单位监护下进行。
严禁挖掘机等机械在电力架空线路下作业。
需在其一侧作业时，垂直及水平安全距离应符合表3.1-1的规定。
表3.1-1
挖掘机、起重机（含吊物、载物）等机械与电力架空线路的最小安全距离
电压（kV）
＜1
35
110
220
330
500
安全距离（m）
沿垂直方向
1.5
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.5
沿水平方向
2.0
3.5
③沟槽开挖分步情况
表3.1-2沟槽开挖分步情况表
沟槽开挖深度h（m）
分步情况
0＜h≤4
2m一步
4＜h≤5
按实际情况分2步开挖
h＞5
④在无施工便道一侧设置临时弃土区，沟槽开挖出来的满足设计要求的回填材料（粒径小于50mm,级配良好的粒料）可就近堆放于临时弃土区,临时堆土与沟槽上口线安全距离为2m。
根据土方平衡计算可将本流水段开挖出的土方转运至前400-500m管道安装完毕后的流水段进行回填。
不方便堆放、需做换填处理挖出的土方及不满足设计要求的回填材料装自卸汽车拉至场外业主指定弃土场堆置。
⑤开挖时，在沟槽每段的端部，留设可用于上下施工机械的马道，边坡比不大于1:
7，供挖掘机和自卸汽车进出沟槽。
⑥在挖掘过程中，测量人员应根据开挖的深度随时指挥调整开挖线，尽量减少人工的做坡量，并应加强标高和中线控制测量，以防超挖。
同时质检员要始终进行监督检查，对不符合质量要求的地方（如坡比、挖深等）及时整改，确保各项指标均达到规范和设计要求。
（6）设置集水槽
当采用机械开挖至设计基底标高以上0.2米时，应停止机械作业，不得扰动槽底原状地基土，留0.2m厚的原状土作为保护层。
在靠近堆土一侧沿坡脚设置集水槽，集水槽深0.5m，每隔10-20m设置一个集水坑，集水坑深0.5m，在集水坑内放置潜水泵，将积水就近抽排到附近河流或沟渠中。
（7）人工清底
沟槽中基底干燥，能满足施工条件后，利用铁锹进行人工开挖及做坡，对槽底进行清理，将0.2m厚的原状土清理干净，修整管基础。
人工清槽土方由挖掘机装入自卸汽车运出沟槽。
（8）验槽
沟槽开挖至设计高程后应由建设单位会同设计、勘查、施工、监理单位共同验槽，发现岩、土质与勘察报告不符或有其他异常情况时,由建设单位会同上述单位研究处理措施。
4．质量保证措施
3.2有支护段开挖施工
与无支护段相同。
根据图纸要求，对照有支护段标准横断面图，确定有支护段开挖槽底宽B，再根据开挖深度h、边坡比i及开挖槽底宽通过计算得出管槽两侧开挖线位置，并由现场测量人员进行放线。
（5）打设钢板桩
钢板桩工艺流程如下：
钢板桩的检验与矫正→安装导架→施打钢板桩→拆除导架→继续打桩至设计标高
1）钢板桩的检验与矫正
进行外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等检验、对桩上影响该打设的焊接件割除（有割孔、断面缺损应补强）。
表3.2重复使用的钢板桩检验标准
检查项目
允许偏差
或允许值
检查方法
数值
桩垂直度
％
用钢尺量
桩身弯曲度
＜2％l
用钢尺量，l为桩长
齿槽平直度
及光滑度
无电焊渣或毛刺
用lm长的桩段
做通过试验
桩长度
不小于设计长度
2）导架安装
在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性，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，一般都要设置一定刚度的、坚固的导架。
导架采用单层双面形式，由导梁和导桩等组成，导桩的间距一般为2.5~3.5m，导梁之间的间距不宜过大，一般略比板桩厚度大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深入而产生下沉和变形等情况出现。
④导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩产生碰撞。
图3.2-1导架
3）引孔
在坚实的砂卵石层中打桩时，桩的阻力过大，需在打桩前对地质情况作详细分析，充分研究贯入的可能性。
在施工时可采取对钢板桩桩头进行处理和高压水枪进行引孔，不能硬打。
桩头及高压水枪如下图所示。
高压水枪采用专用钢板桩内焊接2根钢管，一根气管一根水管，分别通压缩空气和高压水进行引孔。
图3.2-2引孔水枪和桩头
3）施打钢板桩
1.按照导梁上起始钢板桩定位；
履带式液压打桩机就位。
2.钢板桩夹桩龙口在打桩机变幅范围内衔桩。
3.夹住龙口,并将桩夹紧.带好保险，起吊打桩锤，起吊钢板桩。
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,打至导架标高以上。
7.测量桩的偏位及标高。
8.下一根钢板桩衔桩，夹住龙口,并将桩夹紧.带好保险，起吊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.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.依次吊钢板桩、打钢板桩到位，一个导架区段内的钢板桩打设完毕后，拆除导架，将钢板桩打至设计标高。
要求
①钢板桩沉桩施工前先试桩，试桩数量不小于10根。
②钢板桩放线施工，桩头就位必须正确、垂直、沉桩过程中，随时检测，发现问题，及时处理。
③基坑开挖后钢板桩垂直平顺，无严重扭曲、倾斜和劈裂现象，锁口连接严密。
④振动锤振动频率大于钢桩的自振频率。
振桩前振动锤的桩夹应夹紧钢桩上端，并使振动锤与钢桩重心在同一直线上。
⑤振动锤夹紧钢桩吊起，使钢板桩锁口插入相邻桩锁口内，待桩稳定、位置正确并垂直后，再振动下沉。
钢板桩每下沉1～2m左右，停振检测桩的垂直度，发现偏差，及时纠正。
⑥沉桩中钢桩下沉速度突然减小，应停止沉桩，并钢桩向上拔起0.6～1.0m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉，采取其他措施。
图3.2-3履带液压打桩机工作图
4）常见问题及解决措施
①钢板桩向打桩方向倾斜
可以按下列措施处理
a、施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正钢板柱的垂直度；
b、发生倾斜逐步纠正用钢丝绳拉住桩身，边拉边打
②将相邻板桩带入
可以按下列措施处理：
a、把相邻板桩焊牢在围擦上。
b、数根板桩用型钢连在一起。
c、在连接锁口上涂以黄油等油脂，减少阻力。
d、运用特殊塞子，防止土砂进人连接锁口。
板桩被带入土中后，应在其顶部焊以同类型的板桩以补充不足的长度。
（6）机械开挖
开挖方法与无支护段相同，开挖过程中，挖掘机不可紧贴钢板桩挖土，钢板桩周边土体采用人工挖除，以保证桩不受碰撞，挖掘工作要依据图纸上注明的开挖线、坡度、尺寸及截面并按工程的要求去实施，见下图，其中b为管道一侧的工作面宽度（DN1200和DN1400为500mm,DN1600为700mm）
表3.2-1无地下水标准横断面图
表3.2-2明槽降水标准横断面图
（7）设置集水槽
（8）人工清底
（9）验槽
沟槽开挖至设计高程后应由建设单位会同设计、勘察、施工、监理单位共同验槽;
发现岩、土质与勘察报告不符或有其他异常情况时,由建设单位会同上述单位研究处理措施。
（10）钢板桩的拔除
基坑回填后，要拔除钢板桩，设法减少拔桩带土十分重要。
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，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
对拔桩后留下的桩孔，及时回填处理。
桩每拔高1m后暂停引拔，振动几分钟让土孔填实。
钢板拔出桩孔后，剩余的空隙应及时用1:
1水泥砂浆填实。
3.3特殊管段开挖施工
（1）穿越洛河段沟槽开挖处理方法
桩82+560.7～桩83+129.1为穿越洛河施工段，总长568.4m，先期围堰施工完毕后，将施工面多余积水抽排至洛河（详见《围堰施工方案》）。
①施工工艺流程
表土剥离→测量放线→机械分层分段开挖（局部粘土岩用风镐破除）→设置集水槽→人工开挖和清底→验槽
根据图纸要求，计算开挖槽底宽度B。
依据计算结果和开挖深度h及边坡比i放出沟槽两侧开挖线。
②设置集水槽
在靠近堆土一侧沿坡脚设置集水槽，集水槽深0.5m，底宽0.5m，每隔10-20m设置一个集水坑，在集水坑内放置离心泵，将积水就近抽排到洛河中。
③验槽
（3）顶管段开挖处理方法
顶管段施工前需开挖工作坑和接收坑，工作坑的开挖方式详见《顶管专项施工方案》。
（4）阀井及镇墩开挖处理方法
①因阀井管道下需安装支座并浇筑混凝土垫层，四周搭设操作架，边坡开挖线距阀井垫层1m，两侧边开挖采用钢板桩支护的方式，开挖坡度根据土质情况确定，并按图纸要求开挖集水井。
②镇墩处混凝土分两次浇筑，四周搭设操作架，边坡开挖内轮廓线距镇墩垫层0.5m，镇墩两侧开挖采用钢板桩支护的方式。
3.4注意事项
（1）沟槽开挖过程中如发现土层性质变化时，及时报请监理工程师，设计单位及地勘单位进行处理，必要时修改边坡比。
（2）槽底不得受水浸泡或受冻，槽底局部扰动或受水浸泡时，宜采用天然级配砂砾石或石灰土回填。
（3）若槽底发生较大的管涌，影响施工，则停止施工，回填沟槽。
一方面检查钢板桩是否打设到位，入土深度必须保证；
另一方面，检查井点，考虑重新下井点。
（4）沟槽开挖期间应加强标高和中线控制测量，以防超挖。
管道安装前进行突击清理，修整管基础。
管道基础均采用砂垫层基础，砂垫层厚度为0.2m+c（c为管底以上厚度）。
（5）施打板桩前应查明地下管线或地下构筑物，如有，先将管线外露，采取施工保护措施后再打设，局部跳空并采取其它保护措施具体详见《地下管线保护方案》。
4沟槽开挖监测
因本工程开挖量较大，且多处开挖深度超过5m，故施工过程中应做好监测工作，并采取相应措施，提前预防安全事故的发生。
（1）沿施工段设置永久性基准点，基准点埋设完毕并稳定后，连续观测两次，取平均值作为初始值，每次观测，都需进行永久性基准点观测。
（2）设监测基准网，由基准点和部分工作基点构成，当对变形监测成果发生怀疑时，应随时检核监测基准网。
（3）开挖过程中做好地下水位监测工作。
（4）雨后加密对沟槽沉降及位移观测频次，及时分析雨水对它们的影响，发现问题，及时反馈并分析，采取相应的抢救措施，使沟槽、尤其是深度超过5m的沟槽不发生意外破坏和变形，确保工程顺利施工,同时当边坡地面下沉或裂缝扩大时要封填裂缝、查明原因、必要时坑底进行反压，并采取其它加固措施，确保坑壁稳定。
表4基坑及支护结构检测报警值
监测
支护
结构
类型
基坑类别
一级
二级
三级
累计值
变化
速率/mm·
d-1
累计值/mm
绝
对
值/mm
相对基坑深度（h）控制值
值
/mm
边坡顶部水平位移
放坡
30~35
0.3%~0.4%
5~10
50~60
0.6%~0.8%
10~15
70~80
0.8%~1.0%
15~20
钢板桩
25~30
0.2%~0.3%
2~3
40~50
0.5%~0.7%
4~6
60~70
8~10
边坡顶部竖
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