武汉天兴洲天然气管道基坑围护方案.docx
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武汉天兴洲天然气管道基坑围护方案
基坑围护
拉森钢板桩工程
施
工
方
案
2007年4月
工程概况:
天兴洲长江穿越在建天兴洲公铁两用长江大桥北东约660~950m，本工程起点在右岸武丰闸上游约60米左右的临江大道道路外侧约10米的CJCY2桩，终点于左岸江岸区谌家矶新河大桥西侧王家墩附近汉施公路以北100m，距新河堤脚52m的CJCY4桩。
所需开挖基坑（2#3#4#）位于天兴洲右岸堤防与左岸堤防之间，基坑设计开挖长约60m宽约5m深度为7.5～8.5m，因施工场地处于长江特殊位置，故采用拉森钢板桩进行支护，以达到止水挡流砂土方便施工的目的。
基坑开挖区域基本水文地质条件:
该基坑施工场地范围内地层阶面高程在13m至23m之间,根据地形勘察报告,该基坑区域自上而下分为：
杂填土层、淤泥土层、淤泥质粉质粘土夹粉土层、粉砂层。
本区冲积层地下水的主要补给来源，补给边界主要有两种：
一是本区一级阶地的广大地面，接受充沛的大气降水补给；二是长江、汉江横贯市区，使一级阶地中全新统冲积层被分割，且由于长江、汉江的侧蚀及下切作用，沿江地段冲积层上的粘性土已被切穿，河床达到下部砂层中，因而江水与沿岸冲积层地下水之间存在互补关系，枯水期，地下水补给江水；丰水期江水补给地下水，可视之为已知水位的补给边界。
拟建天兴洲长江穿越工程范围内的地表水系主要为长江水系，主要接受上游及汉江补给，向下游排泄。
初步勘察期间，长江水位在12.28~13.47m之间变化；本次勘察期间，长江水位在14.40~16.80m之间变化。
本场区地下水按赋存条件，可分为上部滞水、潜水、孔隙承压水、弱孔隙水压力和基岩裂隙水。
（1）上部滞水主要赋存于人工填土层中，水位不连续，无统一的自由水面，地下水位埋深为0.3~1.6m，平均为0.8m，主要接受地表水与大气降水补给。
（2）潜水主要分布于临江一带浅部粉土、粉砂层（主要为（1-3）层冲填土及（2A）层松散状粉砂）中，具局部连续性及统一水面，地下水水位埋深1.5~4.6m，主要接受地表水及大气降水补给。
（3）全新统孔隙承压水主要分布在长江两岸一级阶地，与长江的水力联系密切，互补关系、季节性变化规律明显，主要赋存于（3）、（4）单元层中的粉细砂、中粗砂混砾卵石层中，含水层顶板为上部一般粘性土，底板为基岩。
勘察期间孔隙承压水位为15.0~18.0m。
（4）第四系上更新统弱孔隙水压力主要分布于长江南岸，与长江的水利联系较密切，主要赋存于（5-3）层中粗砂混砾卵石层中，水量较大。
勘察期间弱孔隙承压水位为15.0~18.0m。
（5）基岩裂隙水分为岩溶裂隙水及碎屑岩裂隙水，岩溶裂隙水主要分布在青山镇及天兴洲右岸附近，含水层为白垩-第三系砂砾岩、白云岩、三叠系灰岩、白云岩、二叠系白云岩及石炭系灰岩中，含水层上覆9.7~87.0m砂土，水量与岩溶裂隙的发育有关。
碎屑岩类裂隙水主要为赋存于白垩-下第三系的砂岩中可能赋存有微孔隙~裂隙承压水，其水量很小，主要分布在天兴洲右岸以北地区。
施工流程：
一、施工位置打设方式
1、河道上采用浮吊作为平台日立,ZX400机械手打桩机站立在浮吊上进行施工作业（应考虑：
桩机的固定、放桩的位置、方向等）
2、在原有管桩边进行打设钢板桩，应先做围林，然后沿围林打设钢板桩，应留有足够的施工空间；
3、河里施工防水、止水，采用棉花絮堵漏，或用外围防水布包围；
4、在卫林采用300×500型钢。
二、打桩时间
1、前期工作（先做卫林，施工中摆放好桩、数量、方向），2——3天，（应考虑运桩难度，桩摆放到施工位置需一定时间）；
2、机器上平台准备工作（1天）；
3、平均每天打设30根，打桩时间共计约6天。
三、支撑：
在两道支撑，拆除原有官桩后施工，直撑采用φ300钢管。
四、拔桩：
拆除支撑——固定平台，桩机——拔除（堆放桩的船）
五、标高控制：
当第一桩项目部应派施工人员明确高度，以免发生标高不准确现象。
组结机构
实施项目法施工，现场施工操作主要由项目部实施，确保工程的质量、安全、进度和文明施工形象。
项目组结机构网络及主要管理人员见如下网络图：
施工流程
施工前准备→打设钢板桩→基坑开挖支撑→天然气管道施工→拆拉锚支撑→回填→拔桩清场
施工准备工作
施工机具
主要设备名称
规格
单位
数量
备注
履带桩机
30T
台
1
电箱
只
1
电焊机
21KW
台
1
12M拉森桩
12M×40CM
根
320
6.2劳动力配备
序号
工种
数量（人）
1
司机
2
2
电工
1
3
电焊工
1
4
指挥
1
5
桩工
3
6
普工
3
钢板桩施打设计思路及要点:
根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了隔绝阶面高程13m～23m地下水流入基坑，同时支护边坡防止流砂涌动。
设计要点如下：
一、采用IV型12米长小止口拉森钢板桩支护；拉森钢板桩采用履带式日立400机械手施打，施打前在设计基坑天然气管道废除部分进行试打以熟悉地下天然气管线的布置走向情况，由施工员定出轴线，留出以后施工需要的工作面，撒好灰线确定钢板桩施打位置。
二、钢板桩施打,采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中。
吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩帷幕完成。
；
三、钢板桩沿基坑四周设置成连续但管道两端部分不封闭的帷幕,单个基坑周长约126M；拉森钢板桩共约320根，计划每天施工60根，共需5天左右，一个基坑打设、拔桩共计8天左右
注意事项：
1板桩偏离轴线误差小于5mm（不得向基坑内偏差）。
2钢板桩必须完全封闭。
3钢板桩齿口不得脱离。
4测量放线要精确，围檀设置误差力求最小；
5禁用锁口弯曲变形的钢板桩；
6插打钢板桩的过程中，应用水平尺或线锤监控其垂直度。
7禁止锤击重心偏向钢板桩前进的方向；
8锁口内涂抹黄油及防水材料；
9拼接钢板桩焊接时遇雨应停止操作，否则搭设防雨棚；
10拔出钢板桩应缓缓拔起，防止带出过多的泥土。
围檀及钢支撑施工：
1按照设计要求标高，进行围檀及钢支撑部位的土方开挖，开挖至要求标高后，进行围檀施工，围檀须与钢板桩紧贴并焊接牢固。
2钢支撑轴线用麻线检验支撑位置。
现场复核支撑实际长度，按实际尺寸拼装支撑，一端采用活络头。
3检查构件安装节点焊质量，待全部节点检查合格后方按要求施加部份预应力，达到要求后，调节活络头把支撑和活络头焊牢，卸掉预应力。
4在开挖支撑下部土方时，挖掘机和运土车辆必须在道板上工作，不得直接接触支撑，以防止压坏支撑结构。
钢板桩的拔除:
基坑回填后，拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。
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。
1）拔桩方法
本工程拔桩采用日立400机械手拔桩：
利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
2）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。
有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。
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。
3）钢板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。
回填的方法采用填入法。
填入法所用材料为石屑。
质量保证及安全措施:
主要施工质量保证措施
1执行公司质量保证手册及相关质量文件，建立质量保证体系，落实管理职责，将质量体系要素分解落实到与质量活动有关的各职能部门和相关责任人员，并使之有效运行。
2加强教育工作，实行质量奖惩制度，对职工进行“质量第一”观念教育、技术业务培训，不断提高技术业务水平和质量意识，坚持不教育上岗，建立质量奖惩制度，通过奖优罚劣，促进质量意识的提高，确保工程质量达到要求。
3对于施工中遇到的质量问题及时与甲方、设计院取得联系，确保工程的顺利进行。
4加强对原材料的质量检验和进场后的复检工作，杜绝不合格的产品流入施工现场。
5施工前对施工班组进行各方面的交底，使操作人员明确质量要求。
6质量员对施工过程进行不定期抽查，重要节点进行验收后方可进入下道工序。
施工安全措施
1每班作业前要检查电源接线及控制系统的可靠性，发现电路有破损等情况及时进行维修或更换。
配电箱应有漏电保护装置，各类电箱须有防水、防雨装置，用电设备作好接地接零。
2每班作业前，要检查震动时的各部件的完好情况。
3用吊车县挂震动锤时吊钩应有保险装置，震动锤悬挂钢架的耳环上，必须有保险钢丝绳。
4启动震动锤应监视电流电压，一次启动时间不得起过10秒，启动困难应查明原因排除后方可继续启动，严禁雨后在无防雨措施时启动。
5夹具夹桩后操作人员要注意油压表的压力，压力应保持在规定范围内，方可进行沉拔桩。
6沉桩时不得取下吊桩钢丝绳，作业中如电流急剧上升应停止运转，排除故障后方可继续作业。
7拔桩时当桩拔出1m后，应拴好吊桩钢丝绳，用起重机拔出。
8每班作业前，要检查吊桩钢丝绳，当发现断丝后，应更换。
9如需要抽心拔桩时，桩上部有孔洞的桩不得先拔，以防止钢板桩拉断造成险情。
10运桩、起吊桩、卸桩时钢板桩上应栓有足够长度的小绳。
11沉桩时钢板起吊吊点至桩顶的距离应等于起吊钢丝绳长度减去1.2米，再减去震动夹具短端至吊环的长度。
12夜间施工必须有足够的照明，保证吊车司机能看清震动锤、夹具在空中时的夹紧和松开的动作。
13正确使用个人劳防用品，增强自我保护及相互保护意识，做到互不伤害。
14开挖过程中及开控后作好基坑的位移观测，发现异常立即处理。
15遵守国家的法令、法规和上海市有关政策。
16遵守业主、监理及总包方有关文明施工规章制度。
17施工现场内要整洁，道路要平整、坚实，场地内积水要少并及时排出。
18加强卫生意识，派专人负责卫生工作。
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