座核心筒钢板桩支护施工方案.docx
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座核心筒钢板桩支护施工方案
钢板桩支护施工方案
一、工程概况
二、编制依据
三、地质情况
四、1-3座核心筒承台说明
五、砖胎模砌筑及钢板桩施打
六、机械、材料及场地准备
七、施工工艺及方法
八、钢板桩施工质量保证措施
九、钢板桩施工安全保证措施
十、基坑临边防护安全保护措施1-3座核心筒承台
一、工程概况
（一）项目名称：
绿地熙江广场1－3座
（二）工程概况：
1、本项目地处佛山市高明区荷城街道西江新城苏河路以东，滨江路以北。
总用地面积为51336.2㎡，总建筑面积为263236.02㎡。
2、本项目由地上15栋建筑组成。
1-8座为住宅，其中2、3、6、7、8座层数为24层，建筑调试为74.4m,4、5座层数为25层，建筑高度为77.30m，1-8座住宅底部均为一层商业及社区配套用房。
9、10座为2层商业楼。
11座为21层服务型公寓楼，12、13座为3层商业楼，14座为2层商业楼，15座为43层商务办公楼，建筑高度为200米。
3、本项目地下室三层，局部一层，为设备用房、平战结合地下车库及车库。
4、本套施工图主要是1-3座住宅及配套商业及服务用房（地上部分）的施工图设计，本次项目1－3座主要建筑特征表：
项目名称
绿地熙江广场
总建筑面积
11844.32㎡
子项名称
1座
其中
计容建筑面积
10994.26㎡
建筑性质
高层住宅
不计容建筑面积
850.06㎡
层数（地上/地下）
24/1
建筑高度（米）
74.4
建筑类别
一类高层住宅
结构类型
框架剪力墙结构
设计适用年限
50
抗震设防烈度
7度
建筑耐火等级
一级（地上、地下）
项目名称
绿地熙江广场
2座总建筑面积
11323.70㎡
子项名称
2、3座
其中
计容建筑面积
10373.58㎡
建筑性质
高层住宅
不计容建筑面积
950.11㎡
层数（地上/地下）
24/1
3座总建筑面积
11767.72㎡
建筑高度（米）
74.4
其中
计容建筑面积
10899.25㎡
建筑类别
一类高层住宅
不计容建筑面积
868.48㎡
结构类型
框架剪力墙结构
设计适用年限
50
抗震设防烈度
7度
建筑耐火等级
一级（地上、地下）
二、编制依据
1、《绿地熙江广场1－3座施工组织设计》；
2、《S-0-201~202-1#、2、3座桩基平面布置图》（2019.10.15外审版）；
3、《S-0-203~204-1#、23#底板布置图》（2019.10.15外审版）；
3、《S-0-205~207-承台大样图》（2019.10.15外审版）；
4、《绿地熙江广场基坑初步设计2019-9-27》；
5、《绿地熙江广场项目6、7号楼超前钻勘察工程施工技术服务－岩土工程勘察中间性报告》（广东地质建设工程勘察院）2019年8月；
6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
7、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；
8、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；
9、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
10、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
11、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50330-2002）；
三、地质情况
根据《绿地熙江广场项目6、7号楼超前钻勘察工程施工技术服务－岩土工程勘察中间性报告》（广东地质建设工程勘察院）2019年8月，1－3座核心筒共计3个，其地质勘察报告见下表；
桩孔号
土层及编号
分层厚度（M）
岩土工程及特征
1＃楼
ZK25柱状图
素填土
1.6
红褐色，灰黄色、稍湿，松散状，主要由粉质粘土、砂、碎石等组成。
粉质粘土
8.8
灰黄色，青灰色，稍湿，可塑，土质不均，含砂质。
淤泥质土
3.3
灰黑色，饱和，软塑，粘性一般，土质不均，含少许粉砂以及有机质，稍具腥臭味。
粉质粘土
16.9
青灰色，稍湿，可塑，土质不均，含较多粉细砂。
2＃楼
ZK76柱状图
素填土
1.7
红褐色，灰黄色、稍湿，松散状，主要由粉质粘土、砂、碎石等组成。
淤泥质土
2.5
灰黑色，饱和，软塑，粘性一般，土质不均，含少许粉砂以及有机质，稍具腥臭味。
粉质粘土
5.2
灰黄色，青灰色，稍湿，可塑，土质不均，含砂质。
淤泥质土
3.8
灰黑色，饱和，软塑，粘性一般，土质不均，含少许粉砂以及有机质，稍具腥臭味。
3＃楼
ZK98柱状图
素填土
2.8
红褐色，灰黄色、稍湿，松散状，主要由粉质粘土、砂、碎石等组成。
淤泥质土
1
灰黑色，饱和，软塑，粘性一般，土质不均，含少许粉砂以及有机质，稍具腥臭味。
粉质粘土
7.6
灰黄色，青灰色，稍湿，可塑，土质不均，含砂质。
淤泥质土
7.1
灰黑色，饱和，软塑，粘性一般，土质不均，含少许粉砂以及有机质，稍具腥臭味。
四、1-3座核心筒承台说明
1、本项目±0.00绝对标高为7.50米，核心筒尺寸为8.80米（长）×5.30米（宽），核心筒范围因地质勘察作业，桩基础施工单位施工，1－3座范围现状绝对标高3.0米，核心筒桩顶标高－8.30米；
2、本方案为绿地熙江广场项目1－3座核心筒基坑深约4.0米，因1－3座核心筒区域料淤泥层，核心筒承台CT9-18与相邻承台CT7-26、CT10-70位置很近（以1座为例），无法正常放坡开挖，经与甲方及监理单位研究，决定采用钢板桩进行支护，以达到止水挡土的目的。
3、核心筒开挖尺寸10.80米（长）×7.30米（宽），每边放1米，以利于钢板板施打，钢板桩尺寸9米（长）×0.4米（宽）见下图；
五、砖胎模砌筑及钢板桩施打
施工前在场区内开挖集水井6个，深度6米，集水井井圈采用市政排水成品井圈，配备6台11KW潜水泵，止水帷幕范围内水位降低至-9.0米（相当于自然地貌开挖5米）。
为确保基坑承台施工期间无地下水，依据现场实际情况在基坑内布设集水井，每个承台基坑砖砌0.12厚，0.5（长）×0.5（宽）×0.5（深）集水坑，配备7.5KW潜水泵，其中，CT10-70配备2台，CT7-26、CT8-14、CT9-18各配备1台。
核心筒承台砖胎模砌筑方法如下：
上段1.50米范围砖胎模厚度0.24米；
中段1.50米范围砖胎模厚度0.37米；
下段1.50米范围砖胎模厚度0.50米；
2、钢板桩支护设计思路及要点：
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-4m～-8.5m淤泥、地下水流入基坑，同时防止淤泥、流砂涌动，起到支护边坡的作用。
3、设计要点如下：
（1）采用拉森式（U）型钢板桩，桩长9m；
（2）钢板桩穿过淤泥层，进入粉质粘土层；
（3）钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕，周长约34.6M；
4、核心筒基坑开挖深度4.5米（桩顶标高-8.30-0.20=-8.50米，场地自然标高-4.0米，相当自然地面高程3.5米）。
为便于承台砖胎模砌筑，钢板桩按承台每边延长0.8米，核心筒基坑拟开挖深度4.50米，钢板桩插打深度9.0米，这样，钢板桩支护按每边，钢板桩支护尺寸：
10.4米（长）×6.9米（宽）×9.0米（深），见钢板桩平面布置图（以1座为例）。
5、因1-3座核心筒基坑为淤泥，基坑土方开挖后，钢板桩侧压力很大，为了确保施工安全，便于施工操作，沿钢板桩支护竖向设两道水平内支撑，第一道距坑底1.5米，第二道距坑底3.0米，与基坑短边平行间距1米布置，9根钢管内支撑（含顶托），两道内支撑共计18根。
六、机械、材料及场地准备
1、物资、机械设备准备
主要支护材料及机械见下表：
主要材料名称
规格
数量
备注
拉森钢板桩
Ⅳ型9m
778.5m
86.5条
Φ48钢管、顶托
6.9m
18套
打桩机
SH450
1台
4寸潜水泵
7.5KW
4台
4寸潜水泵
11KW
6台
液压振动锤
MIL-2000
1台
安装于挖掘机上打钢板桩
挖掘机
230
1台
挖槽、配合桩机作业及修路
气割机
1套
切割钢板桩
全站仪
1台
水平仪
1台
2、劳动力计划
因挖土、出土、钢板桩桩机外租，本次施工投入的人员组成：
⑴钢板桩施工队：
其人员组成：
测量工2人，指挥桩机1人，负责钢板桩施打、拔除、内支撑体系的建立。
⑵配合钢板桩施工的工种：
劳务工5人。
七、施工工艺及方法
1、施工准备
打桩前进行施工前准备，由于三个核心筒区域为原回填土、淤泥、粉质粘土区，原始地面标高3.5m，保持原始地面（见附表原始测量记录），基坑底标高为-0.8m，故基坑支护采用Ⅳ型9m长拉森钢板桩支护。
拉森钢板桩采用履带式液压挖土机SH450的液压振锤的锤机施打，钢板桩锚固段长4m,挡土段长5m,采用Φ48钢管、顶托平行基坑支坊短边方向间距1米水平布置，设上下两排，视地质情况增加水平内支撑，用木方做内支撑垫板。
工艺流程：
整平碾压→钢板桩定位放线→定位桩→施打钢板桩→降水→土方开挖→承台→回填→拔除钢板桩→填孔。
2、钢板桩定位放线
测量人员根据方案施放出化粪池“十”中轴线，然后根据化粪池外边缘尺寸及工作间宽度（或化粪池安装规定的宽度），施放出钢板桩施打中线，用白灰撒出明显标记，并引测水准点。
钢板桩的设置位置要符合施工方案的要求。
钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。
各周边尺寸尽量符合钢板桩模数。
3、施打钢板桩
（1）钢板桩的检验、吊装、堆放
1）钢板桩检验
a、外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等：
项内容。
检查中要注意：
a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；
b）割孔、断面缺损的应予以补强；
c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。
原则上要对全部钢板桩进行外观检查。
b、材质检验：
对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。
包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。
2）钢板桩吊运
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多，并应注意保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单根起吊。
成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。
3）钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。
（2）钢板桩施打
１）全线采用Ⅳ型9m长密扣拉森钢板桩，拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）施打。
２）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。
３）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。
４）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。
5）施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高。
6）钢板桩需密扣且保证开挖后入土不小于4米，保证钢板桩顺利合拢；特别是基坑四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。
４、基坑土方开挖
（1）在基坑两侧对称位置各设置2个集水坑，在坑底填入滤料厚30cm。
采用2台4寸泵抽水，直至承台浇筑完毕后方可停止抽水。
（2）核心筒基坑土方为机械挖除，当基槽挖至设计标高以上20cm时，由人工清挖见底，见底后测量人员要复测基槽开挖深度，基槽下口尺寸及基槽边坡是否符合要求，并测设垫层高程线标于基坑4角，然后邀请业主、设勘察设计、监理人员共同验槽，确保地基承载力。
（3）土方开挖时不允许在基坑上方堆积土，全部外运至业主指定的弃土场。
（4）基坑周边（约一倍桩长）范围内尽量避免堆载。
（5）开挖过程中注意支护体系的变形观察。
（6）基坑内作业时，有专职安全员负责。
（7）在基坑开挖过程中需要注意的问题：
由于本工程地下水位很高，钢板桩的垂直度及搭接十分重要，若有脱钩或不垂直的钢板桩需拔出重新打入。
其次是挖土和支撑的架设施工过程必须紧密配合，挖土过程要保证安全的前提下，迅速为支撑施工创造工作面，支撑结构必须能较快地产生整体刚度或预紧力，两者配合就能较好地利用软土施工中的时空效应，有效地控制围护体系在受力后的变形。
施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工要求分层均匀高效，以使支护结构处于正常的受力状态。
在承台施工期间，挖土、吊运、安装、回填等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。
5、钢板桩的拔除
拔除前要注意钢板桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。
拔桩时会产生一定振动，如拔桩再带土过多引起土体位移、地面沉降，给已施工的地下结构带来危害，影响邻近管桩的正常使用。
拔除钢板桩采用振动锤与起重机共同排除。
后者用于振动锤拔不出的钢板桩，在钢板桩上设吊架，起重机在振动锤振拔的同时向上引拔。
振动锤产生强迫振动，破坏板桩与周围土体间的粘结力，依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔出。
拔桩时，先用振动锤将锁口振活以减小与土的粘结，然后边振边拔。
较难拔的桩，可选用柴油锤先振打，然后再与振动锤交替进行振打和振拔。
为及时回填桩孔，当将桩拔至比基础底板略高时，暂停引拔，用振动锤振动几分钟让土孔填实。
拔桩产生的桩孔，可用振动法、挤实法和填入法，及时回填以减少对邻近环境的影响。
拔桩选用振动拔桩机、吊车配合，并符合下列规定：
A、拔桩前用拔桩机卡头卡紧桩头，使起拔线与桩中心线重合；
B、拔桩开始略松吊钩，当振动机振1-1.5min后，随振幅加大拉紧吊钩，并缓慢提升；
C、钢板桩起到可用吊车直接吊起时，停振。
钢板桩同时振起几根时，用落锤打散；
D、振出的钢桩及时吊出，起吊点必须在桩长1/3以上部位；
③拔桩过程中，随时观察吊机尾部翘起情况，防止倾覆；
④钢板桩逐根试拔，易拔桩先拔出。
起拔时用落锤向下振动少许，待锁口松动后再起拔；
⑤拔桩中，操作方法正确、拔桩机振幅达到最大负荷、振动30min时仍不能拔起时，停止振动，采取其他措施。
6、土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。
回填的方法有：
振动法、挤密法和填入法。
所用材料一般为砂子。
八、钢板桩施工质量保证措施
1、建立健全质量管理网络，分工明确，责任到人，及时发现和清除各种质量安全隐患，防患于未然。
2、以项目经理为质量第一负责人，任命1名质控员负责质量管理方面的工作，并保持与设计施工等各方面有效协调。
3、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，钢板桩锁口应以一块长1.5～2.0m标准钢板桩进行滑动检查，凡锁口不合应进行修正合格后方能使用。
4、钢板桩质量要求：
⑴沉桩要连续，不允许出现不连续现象；
⑵质量标准：
钢板桩施打公差标准
项目
允许公差
板桩轴线偏差
土10cm
桩顶标高
土10cm
板桩垂直度
土2％
5、钢板桩基坑在使用过程中，防止基坑内水位过高。
在基坑底外围设置排水沟，引水至抽水点。
在基坑内抽水时，保证基坑干槽施工。
九、钢板桩施工安全保证措施
1、基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。
2、机械操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。
3、凡进入现场的一切人员，均要戴安全帽，正确使用“三宝”。
项目每天进行日检，及时消除安全隐患。
4、严格执行各项安全操作规程，施工前要进行安全交底、安全教育，加强工人的安全意识教育。
5、严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，现场采用“三相五线”制供电，执行“一机一闸一漏电保护开关”制度。
所有电器设备及金属构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护，施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置。
十、基坑临边防护安全保护措施
1、防护栏杆应由上下两道横杆及栏杆柱组成，上杆离地高度不小于1.2米，下杆离地高度0.25~0.30m。
横杆长度>2m时，必须加设立杆。
2、栏杆柱固定及其与横杆连接，其整体构造应使防护栏杆在上杆任何处,能经受任何方向的1000N的外力。
3、防护栏杆必须刷红白漆，设置自上而下的密目安全网封闭，或在栏杆下边设置严密固定的高度不低于180mm的挡脚板。
4、防护栏杆采用钢管时，应统一采用Ф48×3.5mm钢管，以扣件连接。
5、当在基坑四周固定时，可采用钢管打入地面500～700mm深，钢管离边口的距离不应小于500mm。
悬臂支护结构设计计算书
计算依据：
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
2、《建筑施工计算手册》江正荣编著
3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著
4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著
5、《土力学与地基基础》
一、参数信息
1、基本参数
支护桩材料
钢桩
支护桩间距ba（m）
0.001
支护桩嵌入土深度ld（m）
6
基坑开挖深度h（m）
4
基坑外侧水位深度ha（m）
0.8
基坑内侧水位深度hp（m）
1.2
支护桩在坑底处的水平位移量υ（mm）
12
承压水含水层顶面至坑底的土层厚度D（m）
4.3
承压水含水层顶面的压力水头高度hw（m）
6
2、土层参数
土层类型
土厚度h（m）
土重度γ（kN/m3）
粘聚力c（kPa）
内摩擦角φ（°）
饱和土重度γsat（kN/m3）
水土分算
填土
2
19
10
12
20
否
粘性土
3
21
15
18
22
是
粘性土
10
22
16
18
22
是
3、荷载参数
类型
荷载q（kpa）
距支护边缘的水平距离a（m）
垂直基坑边的分布宽度b（m）
平行基坑边的分布长度l（m）
作用深度d（m）
满布荷载
3
/
/
/
/
条形局部荷载
3.5
4
4
/
0
矩形局部荷载
4
5
5
6
2
4、计算系数
结构重要性系数γ0
1
综合分项系数γF
1.25
嵌固稳定安全系数Ke
1.2
圆弧滑动稳定安全系数Ks
1.3
突涌稳定安全系数Kh
1.1
二、土压力计算
土压力分布示意图
附加荷载布置图
1、主动土压力计算
1）主动土压力系数
Ka1=tan2（45°-φ1/2）=tan2（45-12/2）=0.656；
Ka2=tan2（45°-φ2/2）=tan2（45-12/2）=0.656；
Ka3=tan2（45°-φ3/2）=tan2（45-18/2）=0.528；
Ka4=tan2（45°-φ4/2）=tan2（45-18/2）=0.528；
Ka5=tan2（45°-φ5/2）=tan2（45-18/2）=0.528；
Ka6=tan2（45°-φ6/2）=tan2（45-18/2）=0.528；
2）土压力、地下水产生的水平荷载
第1层土：
0-0.8m
H1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi=[0+3]/19=0.158m
Pak1上=γ1H1'Ka1-2c1Ka10.5=19×0.158×0.656-2×10×0.6560.5=-14.229kN/m2
Pak1下=γ1（h1+H1'）Ka1-2c1Ka10.5=19×（0.8+0.158）×0.656-2×10×0.6560.5=-4.258kN/m2
第2层土：
0.8-2m
H2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati=[15.2+3]/20=0.91m
Pak2上=γsat2H2'Ka2-2c2Ka20.5=20×0.91×0.656-2×10×0.6560.5=-4.26kN/m2
Pak2下=γsat2（h2+H2'）Ka2-2c2Ka20.5=20×（1.2+0.91）×0.656-2×10×0.6560.5=11.484kN/m2
第3层土：
2-4m
H3'=[∑γ2h2+∑q1]/γsati=[39.2+3]/22=1.918m
Pak3上=[γsat3H3'-γw（∑h2-ha）]Ka3-2c3Ka30.5+γw（∑h2-ha）=[22×1.918-10×（2-0.8）]×0.528-2×15×0.5280.5+10×（2-0.8）=6.144kN/m2
Pak3下=[γsat3（H3'+h3）-γw（∑h2-ha）]Ka3-2c3Ka30.5+γw（∑h2-ha）=[22×（1.918+2）-10×（4-0.8）]×0.528-2×15×0.5280.5+10×（4-0.8）=38.816kN/m2
第4层土：
4-5m
H4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/（b1+2a1）]/γsati=[83.2+3+1.167]/22=3.971m
Pak4上=[γsat4H4'-γw（∑h3-ha）]Ka4-2c4Ka40.5+γw（∑h3-ha）=[22×3.971-10×（4-0.8）]×0.528-2×15×0.5280.5+10×（4-0.8）=39.432kN/m2
Pak4下=[γsat4（H4'+h4）-γw（∑h3-ha）]Ka4-2c4Ka40.5+γw（∑h3-ha）=[22×（3.971+1）-10×（5-0.8）]×0.528-2×15×0.5280.5+10×（5-0.8）=55.768kN/m2
第5层土：
5-7m
H5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/（b1+2a1）]/γsati=[105.2+3+1.167]/22=4.971m
Pak5上=[γsat5H5'-γw（∑h4-ha）]Ka5-2c5Ka50.5+γw（∑h4-ha）=[22×4.971-10×（5-0.8）]×0.528-2×16×0.5280.5+10×（5-0.8）=54.315kN/m2
Pak5下=[γsat5（H5'+h5）-γw（∑h4-ha）]Ka5-2c5Ka50.5+γw（∑h4-ha）=[22×（4.971+2）-10×（7-0.8）]×0.528-2×16×0.5280.5+10×（7-0.8）=86.987kN/m2
第6层土：
7-10m
H6'=[∑γ5h5+∑q1+∑q1b1/（b1+2a1）+∑q1b1l1/（（b1+2a1）（l1+2a1）]/γsati=[149.2+3+1.167+0.5]/22=6.994m
Pak6上=[γsat6H6'-γw（∑h5-ha）]Ka6-2c6Ka60.5+γw（∑h5-ha）=[22×6.994-10×（7-0.8）]×0.528-2×16×0.5280.5+10×（7-0.8）=87.254kN/m2
Pak6下=[γsat6（H6'+h6）-γw（∑h5-ha）]Ka6-2c6Ka60.5+γw（∑h5-ha）=[22×（6.994+3）-10×（10-0.
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