蓄水池消防水池钢板桩基坑支护施工方案1030.docx
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蓄水池消防水池钢板桩基坑支护施工方案1030
蓄水池及消防水池、污水处置池工程钢板桩基坑支护施工方案
目录第一章编制依据…………………………………………………………………3第二章工程概况…………………………………………………………………3第三章基坑支护结构设计………………………………………………………3
第四章基坑支护结构的主要技术参数及技术要求……………………………5机械计划…………………………………………………………………5
钢板桩……………………………………………………………………5第五章钢板桩支护施工…………………………………………………………6钢板桩支护施工流程……………………………………………………6钢板桩的吊运及堆放…………………………………………………7钢板桩的打设…………………………………………………………7基坑土方开挖…………………………………………………………8
基坑排水降水办法………………………………………………………9拔桩……………………………………………………………………9第六章基坑监测…………………………………………………………………9
本基坑监测项目…………………………………………………………9
监测点的位置及数量……………………………………………………9
监测与测试的控制指标…………………………………………………9
监测要求………………………………………………………10
监测周期………………………………………………………10第七章基坑验收……………………………………………………………10第八章施工注意事项及要求………………………………………………10第九章深基坑施工安全办法………………………………………………10第十章基坑工程钢板桩支护计算书…………………………………………12
参数信息………………………………………………………12
主动土压力计算………………………………………………………13
基坑下的被动土压力计算……………………………………………16
验算嵌固深度是不是知足要求…………………………………………19
结构计算…………………………………………………………19
截面承载力计算………………………………………………………20第十一章应急救援预案…………………………………………………………20
成立基坑应急安全小组…………………………………………………20
基坑利用和保护要求…………………………………………………20
应急办法…………………………………………………………………21
注意基坑的时空效应…………………………………………………21
第一章编制依据行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）；国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；A辅建区工程-蓄水池、消防水池施工图纸。
第二章工程概况本项目蓄水池、消防水池为地下构筑物，蓄水池、消防水池顶板面标高，底板面标高，长度尺寸，宽度尺寸，底板厚，垫层厚，池壁厚。
由总图可知室外地面标高为该处±，现场自然土面标高约为5m，低于蓄水池、消防水池顶板面标高，则开挖深度为；开挖平面尺寸在蓄水池、消防水池结构尺寸的基础上每边加1m，即基坑长度，基坑宽度。
本工程普遍采用管桩基础，目前大体完成，基坑开挖边线距周边其他拟建构筑物最近距离为6m。
本项目污水处置池为地下构筑物，污水处置池顶板面标高，底板面标高，长度尺寸，宽度尺寸，底板厚，防水保护层厚米，垫层厚，池壁厚。
由总图可知室外地面标高为该处±，现场自然土面标高约为5m，低于污水处置池顶板面标高，则开挖深度为；开挖平面尺寸在污水处置池结构尺寸的基础上每边加1m，即基坑长度，基坑宽度。
本工程普遍采用管桩基础，目前大体完成，基坑开挖边线距周边其他拟建构筑物最近距离为6m。
第三章基坑支护结构设计污水处置池基坑较深，基坑结构设计和基坑工程钢板桩支护计算书以污水处置池为例，按照地质资料不宜采用自然放坡开挖，且考虑到开挖土体卸荷后对业已完成的相邻管桩基础有不利影响，基坑必需采取支护办法，先支护、后开挖。
拟采用H型钢板桩作为基坑围护体系，桩长12米，嵌入基坑底土体。
在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟，用以拦截地表水，并排出场外，基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水。
消防水池蓄水池基坑支护平面图
消防水池蓄水池基坑支护剖面图
污水处置池基坑平面图
污水处置池基坑支护剖面图
第四章基坑支护结构的主要技术参数及技术要求钢板桩
（1）材料要求钢板桩选用H型钢板桩，截面抵抗矩W=2270cm3；进场钢板桩需进行外观查验及桩身缺点矫正。
（2）打桩作业要求宜选择对周围影响较小的振动锤施打；为保证板桩的垂直度，选用屏风式打入法；为保证转角处闭合可通过轴线或板桩块数来调整。
（3）拔桩作业要求宜选用振动锤进行拔桩；为避免拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响，应及时回填。
第五章钢板桩支护施工钢板桩支护施工流程钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。
因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、地下结构施工、回填、板桩的拔除。
施工顺序：
测量放线→打钢板桩→土方开挖至基坑底设计标高→钢筋砼底板与导墙施工→外壁防水层施工、回填土方→H型钢板桩拔除，如下示用意：
钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。
吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过量，注意保护端头免受损伤。
钢板桩应堆放在平坦而牢固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处置。
在堆放时要注意：
（1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；
（2）钢板桩要按型号（40A）、规格、长度（12m）、施工部位别离堆放，并在堆放处设置标牌说明；（3）钢板桩应别离堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3～4m，且上、基层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。
钢板桩的打设机械计划：
施工机械采用2台SH350挖掘机，配合2台3500HP振动锤施工。
经纬仪2台（J2），水准仪两台（S3-d）。
（2）钢板桩打设单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，直至工程结束，这种打入方式施工简便，可不断顿地打，桩机行走线路短，速度快。
但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正，墙面平直度难控制。
①先用挖掘机将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时注意钢板桩之间的间隙，人工配合扶正，再轻轻加以锤击；②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；③开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次。
（3）钢板桩的转角和封锁合拢。
由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍，或板桩墙的轴线较复杂，或钢板桩打入时倾斜，这些都会给板桩墙的最终封锁合拢带来困难，采用轴线修整法解决。
轴线修整法通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整，实现封锁合拢，封锁合拢处最好选在短边的角部。
具体作法如下：
①沿长边方向打至离转角桩约沿有8块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度；②在短边方向也照上述办法进行；③根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。
基坑土方开挖土方开挖选用1台斗容量1m3的挖机于基坑顶作业，较深部位的掘土换用1台长臂挖机施工；基槽开挖至坑底，并预留人工清理土层厚度约15cm，挖土机械应小心管桩外露部份，不得破坏。
土方开挖完成后，应当即排除积水，平整填实后及时浇筑砼垫层进行固化保护。
基坑排水降水办法按照地勘资料，本场地地下水位较浅，现场局部开挖施工进程中可见有地下水涌出，因此污水处置水池基坑开挖前与开挖进程中，需采取相应排水降水办法，以确保基坑施工的安全。
在基坑开挖前，沿开挖边线外布置轻型井点降水。
在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟，用以拦截地表水，并排出场外；基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水。
基坑顶与基坑内的排水沟和集水井的布置以不影响基坑钢板桩支护及后续施工布置。
拔桩拔桩顺序对于封锁式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可距离拔除。
拔桩要点：
（1）拢桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拢。
对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。
为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分；
（2）挖掘机应控制振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的紧缩极限；（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，振动锤连续工作不超过。
桩孔处理钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处置，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，不然往往会引发周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。
第六章基坑监测本基坑监测项目包括支护结构的水平位移、周围地下管线的变形、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等。
监测点的位置及数量
（1）在基坑顶部各转角处应设置沉降、倾斜及水平位移观测点；
（2）地下水位的观测宜在基坑四周设四个观测井。
（4）基坑底部回弹及隆起观测视现场情况确定。
监测与测试的控制指标
（1）支护桩顶水平位移累计不大于30mm，位移速率不大于3mm/d。
（2）桩身、立柱的应力值不大于设计值的80%；（3）周围道路及管线水平位移总量不大于30mm；（4）地下水位应低于设计指标。
监测要求
（1）在支护结构施工完后精准测定初始值。
（2）施工中应加强对测试点及测试设备的保护，防止损坏；（3）应采取有效措施保证测试基准点的可靠性及测试设备的完好，以确保测试数据的准确性。
（4）应及时向设计人员提供监测数据及最终测试评价成果，以便进行分析及采取相应的防范措施。
监测周期从基坑土方开挖至基坑回填土。
在围护施工时，正常情况下，临近监测对象每2天观测1次，当日转变量或累计转变量超警戒值时，监测频率适当加密，天天观测1次。
特殊情况如监测数据有异样或突变，转变速度偏大等，适当加密监测频率，直至跟踪监测。
在地下结构施工阶段，各监测项目观测频率为2～3次/周，支撑拆除阶段1次/天。
第七章基坑验收基坑验收应采取分步验收法进行。
每道工序完成经检查验收合格后方可进行下道工序的施工。
验收应符合《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）及相关验收规范的规定。
第八章施工注意事项及要求基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则。
采用机械开挖时，坑底设计标高以上15cm由人工清除，不得超挖。
开挖到位后，应及时施工管道，严禁基坑暴露时间太长。
做好基坑内的排水工作，雨季施工必需准备足够的抽排水设备。
支护板桩施工应采取有效办法控制好桩位、垂直度及保证转角处的闭合。
土方开挖期间，应采取有效的管理手腕及靠得住的保证办法避免挖土机械碰撞支护结构，基坑周围严禁堆土或堆载，地面施工荷载不超过15Kpa。
应作好可能发生事故的预防和抢险准备工作。
施工时发现地质情况与钻探资料相差较远，应当即会同业主、设计、监理等单位商量研究解决。
增强基坑监测，监测数据应及时通知有关人员。
第九章基坑施工安全办法基坑施工进程中及时作好基坑口的临边围护，禁止高空抛物、严防坠落。
进入工地必然要戴硬质反光安全帽，操作工必需手戴防护手套，电工戴电工专用绝缘手套。
用机械开挖时，应设专人盯测，以防坑底和坑侧超挖。
坑底的控制标高应比设计标高提高15－30厘米，坑壁的控制线应比设计标线提高10－15厘米或先打桩后挖土，机械挖完后，再用人工清坑。
基坑开挖到设计标高后，必然要将支护桩根部的淤泥清挖，不然会造成支护桩倒塌。
基坑底面不能暴露时间太长。
基坑开挖中间间歇间太长，变形会随着时间不断增加。
这种情况下，应考虑增加支护结构的强度。
遇有粉、细砂层时，要采用适当的排水方式，以防产生流砂造成基坑坍塌。
若是基坑开挖后，不能当即进行下一道工序施工时，可在基坑设计标高之上，预留厚的一层土不挖，待下一工序开始前，再用人工开挖至槽底的设计标高。
不然在下雨时，基坑会浸水坍塌。
验收合格方可进行作业，未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。
打拔钢板桩安全操作规程
（1）挖掘机或震锤工作时发现异样，应当即停车检查。
（2）挖掘机作业点地面应平坦，地面不平应垫平，避免翻车事故。
若地面松软，支承脚底部应铺垫板。
（3）吊桩时要用专用的钢丝绳和锁扣扣紧桩身，并轻起轻放。
打拔桩前要检查震锤是否夹紧，防止应震锤未夹紧损坏钢板装或造成事故。
（4）不得在架空输电线下面打拔桩。
在高压线附近工作，挖掘机臂端应离开高压线2ｍ以上。
（5）作业范围内严禁站人，以防各种突发事件造成事故。
（6）打拔桩严禁超负荷作业，不准超力矩，仰角也不得超过限度，以防“翻车”“折臂”事故。
（7）不得在风力超过6级及大雨、雪、雾等恶劣天气下作业；台风来临，现场挖掘机应收臂停放，材料及其它设施采取遮盖、压紧等办法。
（8）严禁非司机作业。
回转操作要平稳地接触回转离合器，尽量减少钢板装的摆动，起吊时应先鸣笛示警，要稳妥操作。
（9）要统一信号，专人指挥，夜间作业，必须有良好的照明。
第十章基坑工程钢板桩支护计算书：
污水处置池基坑较深，基坑工程钢板桩支护计算书以污水处置池为例。
、参数信息
重要性系数：
；
开挖深度：
；
基坑下水位深度：
；
基坑外侧水位深度：
；
桩嵌入土深度：
；
基坑外侧土层参数：
序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力饱和容重
（m）（kN/m3）（°）（kPa）（kN/m3）
1填土198820
2粘土1021
3粘土21
4粉质粘土21
基坑以下土层参数：
序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力饱和容重
（m）（kN/m3）（°）（kPa）（kN/m3）
1粘土21
2粉质粘土2021
3粘土21
、主动土压力计算
Kai=tan22）=；
临界深度计算:
计算得z0=2××2）=；
第1层土计算：
σajk上=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×kN/m；
Kai=tan22）=；
第2层土计算：
σajk上=σajk下=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×2=kN/m；
Kai=tan22）=；
第3层土计算：
σajk上=σajk下=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×2=kN/m；
Kai=tan22）=；
第4层土计算：
σajk上=σajk下=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×2=kN/m；
第5层土计算：
σajk上=σajk下=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×2=kN/m；
第6层土计算：
σajk上=σajk下=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×2=kN/m；
Kai=tan22）=；
第7层土计算：
σajk上=σajk下=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×2=kN/m；
Kai=tan22）=；
第8层土计算：
σajk上=σajk下=kPa；
σajk下=σajk下=+×=kPa；
eak上=×××2=kPa；
eak下=×××2=kPa；
Ea=+×2=kN/m；
求所有土层总的主动土压力：
∑Eai=;
每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hai；
则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为ha；
按照公式计算得，合力作用点至桩底的距离ha=。
、基坑下的被动土压力计算
按照公式计算得Kp1=tan2（450+2）=；
基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=>hwp=,经比较可知，水位在本土层中；
上层土压力计算：
上层土的计算高度为：
；
上层土的土压力为:
σp1k上上=;
σp1k上下=+×=；
按照公式计算得ep1k上上=×+2××2=；
按照公式计算得ep1k上下=×+2××2=；
式中c1----第一层土的粘聚力；
按照公式计算得第1层土上层土总的土压力为Ep1上=+×2=；
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；
Hpi1上=；
基层土压力计算：
基层土的计算高度为：
；
σp1k下上=σp1k上下=；
σp1k下下=+；
基层土的土压力为：
按照公式计算得ep1k下上=×+2××2=；
按照公式计算得ep1k下下=×+2××2=；
式中c1----第一层土的粘聚力；
所以，第1层土基层土总的土压力为：
按照公式计算得Ea1下=+×2=；
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；
Hpi1下=；
按照公式计算得Kp2=tan2（450+2）=；
由于前一土有水，所以该本土层完全有水，重度按浮容重计算；
本层土压力计算：
本层土的计算高度为：
;
σp2k上=；
σp2k下=σp2k上+r'×h2=+×=；
本层土的土压力为：
按照公式计算得ep2k上=×+2××2=；
按照公式计算得ep2k下=×+2××2=；
式中c2----第2层土的粘聚力；
所以，第2层土基层土总的土压力为：
按照公式计算得Ep2上=+×2=；
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；
Hpi2=；
∑Epi=;
每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；
则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为hp；
按照公式计算得，合力作用点至桩底的距离hp=。
通过计算得出图如下：
土压力散布简图（单位：
kPa）
、验算嵌固深度是不是知足要求
按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的要求，验证所假设的hd是不是知足公式；
×；
知足公式要求！
、结构计算
、结构弯矩计算
弯矩图
变形图（m）
悬臂式支护结构弯矩Mc=；
、截面弯矩设计值肯定：
截面弯矩设计值M=××=；
γ0----为重要性系数，依照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）,表可以选定。
、截面承载力计算
、材料的强度验算：
γx-----塑性发展系数，对于经受静力荷载和间接经受动力荷载的构件，偏于安全考虑，可取为;
Wx-----材料的截面抵抗矩:
cm3
σmax=M/（γx×Wx）=××10-3）=MPa
σmax=Mpa<[fm]=Mpa;
经比较知，材料强度知足要求。
第十一章应急救援预案成立基坑应急安全小组领导小组成员：
项目总监、建设方代表、设计方代表、项目经理、项目总工、专业监测单位代表。
现场救援人员：
工程部、质安部、材料部、施工队。
基坑利用和保护要求
（1）严格控制基坑周边和坡顶的荷载①施工总平面布置必需征得业主、设计单位和监理单位的审批。
②基坑开挖进程中应严格控制周边荷载，基坑边荷载不得大于15KPa,在开挖进程中控制超载。
（2）沿基坑坡顶浇筑宽，10cm厚素砼层，避免地表水对基坑边坡冲洗。
（3）按基坑设计方案要求，做好基坑内排水，开挖进程中修建临时排水沟，底板设排水孔，用潜水泵将基坑内积水抽至地面排水沟。
在雨季施工，更应该增强基坑内积水抽排。
（4）施工进程中应常常检查排水沟，确保排水通畅，并作好基坑边坡及临近构筑物、管桩基础的沉降、位移观测，发现转变异样时及时分析，进行补救。
（5）恶劣天气暴雨前后对基坑支护结构做全面的安全检查，重点查看基坑周边、临近的道路的沉降及开裂情况、渗漏等情况，如有异样，及时上报并作加固处置。
（6）施工期间应按要求切实做好基坑的降水工作。
应急办法当监测项目超过控制值时，必需迅速撤离基坑内施工人员和设备（如有可能），停止施工，会同监理、设计和建设单位有关人员查明原因，对支护方案进行修改，待加固后方能进行后续施工。
一般应急办法有：
（1）施工前准备好钢筋、水泥、足够的砂袋等加固材料，以及挖土机、水泵等工具，以备抢险用。
（2）迅速回填或反压，保证位移值不再增大。
（3）进行回固。
（4）坡顶支护结构后开挖卸载。
（5）当支护结构因碰撞后出现渗漏水时，应及时进行止水处理，必须时原位回填。
（6）必要时，采取深层搅拌桩加固或者进行水泥注浆。
注意基坑的时空效应按照以往的工程经验，基坑边坡的时效性问题比较明显，雨季更为显著。
我公司将充分考虑土层的蠕变性，尽快完成支护结构施工。
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