防洪改线工程方涵 沟槽开挖专项施工方案.docx

防洪改线工程方涵 沟槽开挖专项施工方案.docx

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防洪改线工程方涵沟槽开挖专项施工方案

黑驼沟防洪改线工程方涵

沟槽开挖专项施工方案

作为太原南站黑驼沟防洪改造工程分项工程，黑驼沟改线工程工作范围：

以太榆路与晋阳街交叉口处已建黑驼沟暗涵作为起点，沿太榆路以及车站南路绿化带下，穿太行路至现状黑驼沟农药厂围墙出口，全长2171.166米。

0+000—0+040和1+920—2+171.166段为钢筋砼方涵，沟槽开挖深度最深10米。

经现场实地测量和勘测（探坑）发现土质为湿陷性黄土，开挖段落附近为民房和太榆路。

开挖采取钢板桩挡护，防止对周边建筑及道路产生破坏。

一、沟槽开挖

经现场实地踏勘后分析，沟槽开挖深度大部分在8米以上，拟采用二部槽开挖形式。

-61.188—0+040方涵因场地问题，不采用放坡开挖，采用直插工字钢开挖；1+920—2+171.166头部槽开挖至地面下约1m-4m，边坡1：

0.33，二部槽与头部槽之间边台宽度要求不少于1m。

为确保周围建筑物和道路安全，沟槽开挖考虑采用钢板桩支撑方法。

二部槽开挖前须打工字钢板桩，根据土质情况采用工字钢板桩一丁一顺密咬（长12m×0.36m×0.14m,厚度12mm）。

钢板桩长度根据开挖深度初步定为15～18m，入土深度（设计沟槽标高以下）不小于6m。

二部槽开挖打桩后要加设横撑和围檩，横撑和围檩采用25#H型钢，横撑间距宜为2m。

横撑设在沟槽顶下1m处。

现场场地小，无法全部堆放挖出的沟槽土，且沟槽土方量大，堆在沟槽两侧，对沟槽形成很大侧压力，危及沟槽安全，同时沟槽旁堆土占用了施工通道，无法进行正常施工作业，正值雨季施工，影响防汛排水，综上所述挖出的沟槽土必须全部进行二次倒运。

1、开挖前准备工作：

（1）对地下管线进行挖探坑查看，并做好位置和深度标记。

（2）选定合适的堆土场地，场地需开阔平坦，交通方便，并准备足够的塑料，以防下雨淋湿堆放的沟槽土。

（3）把不能用作回填沟槽的道路结构和人行道结构拆除并外运，并做好现场计量工作。

（4）因0+000—0+040段有各种地下管线，如自来水、煤气、热力等，开挖沟槽时需提前挖探坑，摸清地下管线位置之后，在进行开挖。

（5）-61.188—0+000方涵中线北2米，南8米范围内做为封闭施工区域，0+000—0+040方涵中线西2米，东8米范围内做为封闭施工区域，1+920—2+171.166方涵中线东西15米范围内为封闭施工区域。

2、沟槽开挖宽度

沟槽的底部开槽宽度，根据规范可按下式确定

B=D1+2（b1+b2+b3）

式中：

B-方涵沟槽底部的开槽宽度

D1-方涵结构的外缘宽度

b1-方涵一侧的工作面宽，这里取50cm

b2-方涵一侧的支撑宽度，一般可取15-20cm，这里取15cm。

b3-现浇砼模板一侧的宽度

沟槽支护示意图

工字钢排桩密撑方式采用如下图所示支护：

入土深度取6m，桩长15～18m，36号工字钢。

一丁一顺密撑

二、钢板桩设计方案

  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36号工字钢板，36号工字钢板桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度15～18米长，要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。

沟槽支护示意图

 2、计算钢板桩入土深度

根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。

这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下。

γ—墙后土的重度（KN/m3）；21KN/m3;

H—二步槽开挖深度H=8～10m；

为了使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，及∑MA=0

整理后即可得所需最小入土深度

t=5.88米，考虑钢板桩露出10厘米

所以钢板桩总长度L=（8～10）+5.88+0.1=13.98～15.88米

故选择15～18米36号工字钢板桩作为围护桩是合理的。

  3、钢板桩稳定性验算

板桩入土深度除保证本身的稳定性外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。

在软土中开挖较深的基坑，当桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时，地基的平衡状态受到破坏，常会发生坑壁土流动，坑顶下陷，坑底隆起的现象（如下图），为避免这种现象发生，施工前，需对地基进行稳定性验算。

三、钢板桩施工方法

投入钢板桩振动打拔桩机2台用于打设和拔除工字钢桩。

打拔桩机为EX350H，激振力800KN。

工字钢板桩数量按1个施工段320根考虑，每一施工段基槽两边各设160根，前一施工段施工完毕拔除后，转入下一施工段，依次反复周转（周期14天）使用。

（1）单桩逐根打入法施打钢板桩

①一步槽开挖完毕先由测量人员定出钢板桩的轴线，并撒白灰线控制桩位，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。

②准备送桩：

打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。

③单桩逐根连续施打，必须垂直施打，注意桩顶高程不宜相差太大。

（2）拔桩与桩孔填砂

①原则上土方回填后方可拔桩，桩经整修后重新利用。

②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。

③钢板桩拔除后应及时回填桩孔；回填桩孔时应采取措施填实。

本工程采用中粗砂灌填，冲水助沉。

（3）钢板桩的施工中遇到的问题及处理

由于地质结构复杂，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：

①钢板桩杂填土地段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。

②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。

四、钢板桩插打的主要施工技术要求

采用单根打入法插打钢板桩，桩顶标高±100mm，轴线偏差±100mm，垂直度偏差1%。

对距离堤坡及已有建筑物近的位置，单根钢板桩打桩持续时间应小于20min，打桩的顺序首先从距建筑物最近点附近开始。

五、湿陷性黄土的技术措施

由于此沟槽开挖段为湿陷性黄土，防止注湿陷性黄土层遇水产生沉降，本段工程施工中需做好排水防水工作。

开挖前，在沟槽两侧铺设4m宽，0.1m厚的素混凝土以防止雨水或其他地表水随施工缝进入沟槽内，在沟槽内每一边设置一条用C20素混凝土铺设的宽300㎜，深200㎜的排水沟，在每个排水沟每30m处挖一个1m×1m×1m的集水井，集水井处的H型钢按需求加长1～2m，每个集水井配备一台水泵。

山西诚信市政建设有限公司

黑驼沟防洪改线工程项目部

二〇一一年六月

黑驼沟防洪改造工程

方涵沟槽支护施工方案

单位：

山西诚信市政建设有限公司

黑驼沟防洪改线工程项目部

编制：

葛晓翔

审核：

日期：

二〇一一年六月