拉森Ⅳ型钢板桩试桩方案.docx
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拉森Ⅳ型钢板桩试桩方案
南昌轨道交通3号线一期工程土建施工03合同段
施尧站（原蔡家坊站、京山站）
拉森Ⅳ型钢板桩试桩施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁二局工程有限公司南昌地铁3号线03标项目部
二O一七年二月十五日
拉森Ⅳ型钢板桩试桩施工方案
一、编制依据
1、蔡家坊站附属1、2号风道逆做顶板及1、3号出入口盖板部分施工蓝图
2、京山站地质勘察报告
3、蔡家坊站附属逆做顶板（盖板）施工方案
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
5、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
6、《热轧钢板桩》GB/T20933-2014
7、《建筑地基基础工程施工规范》JB51004-2015
8、中国港湾建设《振动沉桩锤的选型及应用》
二、工程概况
施尧站（原蔡家坊站、京山站）为南昌市轨道交通3号线的第八座车站，与规划的5号线通道换乘，车站设置江铃东六路与迎宾北大道站交叉口以南，线路沿迎宾大道呈南北向布置。
迎宾大道规划道路红线50m，目前尚未实施规划，现状为双向4车道，另单独设置非机动车道和绿化带；迎宾大道属于国道进南昌市区段，交通较为繁忙。
标段位置分布卫星平面图
施尧站（原蔡家坊站、京山站）附属逆做顶板（盖板）结构包含2组风亭和2个出入口，本站将影响车站施工的所有管线迁改至逆做顶板（盖板）上。
1号风亭逆做顶板部分尺寸为39.3*5.4*0.7m；2号风亭逆做顶板部分尺寸为44.2*5.4*0.7m；1号出入口逆做盖板部分尺寸为7.7*5*0.3m；3号出入口逆做盖板部分尺寸为9.3*2.3*0.3m。
三、工程地质概况
施尧站（原蔡家坊站、京山站）场地地层上部为人工填土（Qml），第四系上更新统冲积层（Q3al），下部为第三系新余群（Exn）基岩，按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为①1杂填土、①2素填土、淤泥质粉质黏土②2-1、粉质黏土③1、粉土③1-1、细砂③2、中砂③3、粗砂③4、砾砂③5、圆砾③6、强风化泥质粉砂岩⑤1-2、中风化泥质粉砂岩⑤1-3、钙质泥岩⑤4。
施尧站（原蔡家坊站、京山站）断面示意图
四、周边管线情况
根据招标图、前期管线调查及钻孔灌注桩施工过程中探沟开挖可知，本次钢板桩施工范围无影响管线。
五、试桩目的
为了更科学的指导施工，严格控制拉森钢板桩施工质量，在正式施工前，必须进行现场不少于10根的工艺性试桩,其目的是：
1、检验施工设备及选定的施工工艺。
2、验证地质情况是否与设计图纸及地质勘察报告一致。
3、验证附属逆做盖板及顶板采用9m拉森Ⅳ型钢板桩是否能全部打入到设计位置。
4、取得可靠的、符合设计要求的工艺控制数据，以便于指导后期钢板桩后续大面积施工。
六、设备选型
1、打桩机选型
目前国内常用的钢板桩打拔机械主要有：
采用履带式液压挖土机换装专用打桩夹具（机械手）、各类吊车配合液压振动锤、静压打桩机等。
本工程计划采用履带式液压挖土机换装专用打桩夹具施工，其优点在于移动方便，施工灵活，适用于本工程这种施工作业面较狭窄区域施工。
2、振动锤选型
目前常见的液压振动锤型号为V-250c,V-300,V-350,V-450，根据本工程地质特点，钢板桩贯入的地层自上而下分别为：
杂填土、素填土（2.8m），粉质粘土（2.7m），粗砂（2.5m）以及砾砂（0.6m），地层结构较复杂，故选用激振力较大的高频液压振动锤，型号为V-350，其参数见下表：
振动锤沉桩克服动侧摩阻力的计算
根据桩的类型、尺寸计算振动锤的激振力是否可以克服桩的侧面动摩擦阻力，而下沉至设计要求的深度，计算公式如下：
F0=15*（t+2G/100）
F0:
振动锤最小激振力kN
t：
沉桩深度m
G：
桩的质量kg
故F0=15*（9+2*9*76.1/100）=340.47kN
P0=58*9.8=568.4KN＞340.47kN
由此可知，采用V-350高频液压振动锤满足本工程施工要求。
七、试桩总体计划及要求
施尧站（原蔡家坊站、京山站）钢板桩试桩位置示意图
根据设计图纸和施工现场实际情况将钢板桩桩试桩地点选择在施尧站（原蔡家坊站、京山站）1号风亭西南端头位置10根桩，编号为1F-W1~10（如图所示）。
拉森Ⅳ型钢板桩型号为400*170*15.5mm，单根长度9m，锁口形状为套型锁口。
拟试桩开工日期为2017年2月17日，试桩结束日期2017年2月17日。
八、资源配置
1、施工人员组织
拉森钢板桩试桩施工人员配备表
序号
工种
人数
备注
1
现场管理人员
3
2
现场技术人员
2
3
操作手
1
4
辅助人员
2
5
班组长
1
2、主要施工机械设备
拉森钢板桩施工设备配备一览表
序号
机械名称
规格
数量
1
打拔桩机（挖掘机）
ZX450
1台
2
高频振动锤
V-350
1台
九、施工方法及工艺流程
9.1钢板桩施工方法
1、测量放样
①将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护，为保证钢板桩施工不侵限，采取钢板桩轴线外放10cm作为保证措施。
②根据测量定位控制点，洒灰线标明钢板桩轴线位置，再由技术员每隔3m加设控制桩（防止灰线被雨水冲洗掉）
2、单桩逐根打入法施打钢板桩
①振动锤振动频率大于钢桩的自振频率。
振桩前，振动锤的桩夹应紧钢桩上端，并使振动锤与钢桩重心在同一直线上。
②同时，本次施工临近主干道，需在钢板桩顶1~1.8m位置套上一条套绳，防止夹具未夹稳导致钢板桩掉落的情况。
③打桩机吊起钢板桩，先由两个人扶正就位，根据施工前计划好的桩打入线开始打入第一根，先轻捶轻击，待桩入土一定深度后，再重锤重击，直至达到设计深度。
钢桩每下沉1～2㎜左右，停振检测桩的垂直度，发现偏差，及时纠正。
④接着打设钢板桩，应对准前一根的小齿口，让桩自沉，同时调整桩的垂直度，由司索指挥人员指挥，之后即可开始沉桩。
⑤根据设计图纸要求，所有钢板桩桩顶齐平自然路面标高。
⑥钢板桩施工过程中同步做好质量验收记录，详见附件1；施工记录，详见附表2
3、拔桩
考虑本次试桩为原位试桩，不进行试拔出，待后期挡土墙达到强度后进行拔出。
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。
9.2钢板桩施工工艺流程
施工准备
施工放样
撒石灰线
偏差纠正板桩打设
支撑施工
施工完毕、拔桩
十、施工中遇到的问题及处理
由于施尧站地质结构较复杂，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桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
②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。
③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。
④在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。
⑤在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
十一、钢板桩施工质量保证措施
为很好地组织拉森钢板桩施工，工程施工建立从项目经理到班组的管理网络，分工明确，责任到人，层层落实各项工作管理，抓好工程的进度、质量、安全以及环境管理。
见下图。
组织机构图
1、施工前做好技术交底工作，并由技术负责人对相关人员进行培训，了解和掌握钢板桩的施工工艺，并在施工过程中贯彻执行。
2、各种原材料，半成品严格按质量要求进行采购。
钢板桩送到现场后，应及时检查、分类、编号。
3、钢板桩施工质量要求
a、桩的垂直度控制在0.5%以内；
b、桩底高程误差控制在10cm左右；
c、沉桩要连续，不允许出现不连锁现象；
d、桩的平面位置纵向控制在100mm以内，横向为-50~0mm。
十二、钢板桩施工安全措施
1、施工人员进入施工现场，必须正确戴好安全帽等防护用品，没有配戴相应的防护用品不得进入施工场地。
2、对施工操作人员进行定期安全教育，提高其安全意识。
3、加强用电管理，所有带电设备需接地，并有防雨措施，电动设备要安触（漏）电保护器。
4、封闭好施工现场，减少对周围环境干扰，杜绝外来伤亡事故发生，协调周围交通管理工作。
5、备足消防器材且放在明显的地方，经常检查，保持完好。
6、机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。
7、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
8、机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。
9、机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时，严格贯彻操作制度。
10、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放。
十三、文明施工及环境保护措施
1、建立健全文明施工的各项规章制度，设文明施工专职负责人对全体工地人员进行定期的文明施工教育及文明施工交底，开展争创文明工地竞赛活动。
2、作业现场保持清洁整齐，泥浆与运土车出场，轮胎要清洗干净。
建筑垃圾不乱堆、乱放，存放到指定的地点，做到垃圾日产日清。
十四、资料收集整理
1、施工过程中，及时完成资料的填写、收集、整理、分类、汇总、保存等工作。
2、试桩结束后，及时进行总结并编写试桩施工总结报告，上报监理审核、审批，以监理批复的工艺性参数进行控制，以指导本标段内拉森Ⅳ型钢板桩施工。
附件1：
附件2：
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