QIU深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案.docx
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QIU深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案
一、工程概况…………………………………………………………1
二、方案编制的原则…………………………………………………3
三、施工准备…………………………………………………………4
四、支护结构形式确定………………………………………………5
五、拉森钢板桩支护施工……………………………………………6
六、打钢板桩设技术要求……………………………………………12
七、钢板桩施工时出现特别情况及解决办法………………………13
八、基坑开挖施工技术措施………………………………………15
九、质量保证措施……………………………………………………16
十、安全文明施工及环境保护措施…………………………………16
十一、现场应急措施…………………………………………………19
十二、基坑作业人员的安全操作规程………………………………20
十三、建构筑物保护措施……………………………………………20
十四、深基坑安全事故应急预案……………………………………21
这一页有待修改
佛山市南海区里水镇沙涌大步片区截污管网工程（二标段：
大步片区污水管道）深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案
一、工程概况
1、工程概述
本工程设计采用截流式合流制，结合截污工程及远期规划沿道路敷设污水管道，收集沿路周边地块的污水，污水以重力流方式最终排入污水提升泵站，经提升后进入大石污水处理厂。
2、施工范围
本工程位于佛山市南海区里水镇大步社区，高程系为85国家高程系，坐标系为南海坐标系。
二标段施工范围为：
X=560115.416～560458.329,Y=415972.655～415439.362。
本工程施工范围较广，施工线段长，经现状大步横二路、大步工业路、大步横三路、大步创业路以及无名路段。
3、施工条件
（1）、施工环境条件
经现场踏勘，施工场地现状为水泥路面。
现道路各种地下管线、电杆分布众多且关系复杂，施工过程中应加强对现状市政管线的保护，需要多个管线所属单位在施工过程中协调配合。
（2）、水文地质条件
1）,本工程场地地下水较丰富，地下水位埋深较浅，地下水对开挖工程及顶管工程均有较大的影响，且场地地下水水质及地下水水位以上土质对混凝土结构及混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。
2）,场地内钻探揭露地层有人工填土层、第四系冲积层，第四系残积层、古生界石炭系地层下现将各地层的主要岩性特征自上而下分述如下：
a、素填土：
褐灰色，湿，松散状态为主，主要为粘性土混砂组成，夹1
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碎石20%～40%，平均30%。
顶部约0.3m砼路面及级配砂石垫层。
b-1、淤泥质土：
深灰色，饱和，流塑，局部软塑，有机质含量不均匀，介于2%～4%之间。
b-2、中粗砂：
褐黄、灰白色，饱和，稍密，局部中密，主要由石英颗粒组成，级配好，局部含较多粘粒或夹薄层粉质粘土。
b-3、粉质粘土：
褐黄、灰白色，湿，可塑为主，粘性一般，韧性一般，切面光滑，含少量细砂。
b-4、淤泥质土：
深灰、褐灰色，饱和，软塑状态为主，局部流塑，有机质含量不均，介于3%～8%之间，稍有臭味，含较多粉土、粉砂或薄夹层。
b-5、中粗砂：
褐黄、灰白色，饱和，稍密，局部中密，主要由石英颗粒组成，级配好，局部含较多粘粒或夹薄层粉质粘土。
c、粉质粘土：
黄褐色，稍湿，硬塑，由残积作用而风化形成的粉质粘土、粘土组成。
d、强风化泥质粉砂岩：
黄褐色，灰黑色，泥质结构，岩石遭受强烈风化而解体，岩芯不完整，呈半岩半土或碎块夹土状，岩块手折易断，手捏易碎，失水干裂。
3）,顶管施工的工作井、接收井所处的工程地质条件范围内为较弱层。
al中粗砂、淤泥质土及粉质粘土层中，管道地基软硬Q4）,管道多埋置于不一。
4、质量、工期要求
质量要求：
达到合格标准。
工期要求：
计划于2016年6月1日~2017年1月31日，共240日历天。
（具体以开工令日期为准）
5、参建单位
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工程名称：
佛山市南海区里水镇沙涌大步片区截污管网工程（二标段：
大步片区污水管道）
工程地点：
佛山市南海区里水镇
参建单位：
建设单位：
佛山市南海区里水镇市政建设指挥部
设计单位：
珠海市规划设计研究院
监理单位：
广州宏元建设工程咨询有限公司
施工单位：
广东兴业路桥工程有限公司
勘察单位：
深圳市勘察研究院有限公司
6、简要说明：
本次深基坑专项施工方案包含钢板桩开挖支护段:
井号DJ9～DJ47、DX1～DX7、DX7～DJ30、DS30～DS42；顶管段井号：
DJ47～DJ49,DJ49～DN44,SX115～SX123,SX123～DJ47,DS42～DS53.其中圆形顶管工作井?
7000：
6座，圆形顶管接收井?
4000:
7座。
二、方案编制的原则
1、沟槽安全可靠：
满足沟槽支护结构本身强度，稳定性以及变形的要求，确保周围环境的安全；
2、支护施工便利、经济合理及保证工期：
在安全可靠的前提下，选择施工工期短、有效的支护方案；
3、尽可能增加开挖工作面和运输线；
4、在基坑开挖平面内，土方开挖时，分段、分块对称进行，不得超挖；
5、开挖前作好截、降排水设施，保证开挖过程中的排水畅通。
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6、安全事故的应急措施
三、施工准备
1、熟悉施工现场情况（现场、设计、地质情况）和组织施工方案的设计及审核，工程开工前及时与业主、监理联系，做好方案交底及审核工作（主要为方案的可行性）。
2、施工区域现状路面基本为水泥混凝土路面，根据现场施工做好临时围挡，预备施工便道用于打桩机械设备进出与施工及租赁材料的进出运输，并确保施工安全。
进场前，必须对分段作业区进行场地围挡，清查地下现状管线位置清理和清理地下障碍物,如地上高压、照明、通讯线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、沟渠、基础、等,或进行搬迁、改建、改线；。
3、绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图,确定开挖路线,基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。
4、完成测量控制网的设置,包括控制基线、轴线和水准基点。
场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核无误后,作为施工控制的依据。
并根据控制网点放样出施工开挖边线和施打钢板桩的边线。
5、在施工区域内做好临时性排水设施,基坑内设置排水系统或基坑外
设置轻型井点降水，确保打桩场地无积水,必要时设置截水沟、排洪沟。
6、完成必需的临时设施,施工用电采用移动式发电机供电，分配电箱位4
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置必须拉设至水池基坑边10米范围内。
7、机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。
施工中监测内容：
（1）边坡、支护结构内力，变形。
（2）地下水位变化。
（3）周边建构筑物沉降位移。
（4）地下市政设施沉降及位移.
施工记录：
挖方，填方情况、边坡顶堆截情况、气象条件。
钢板桩支护段
四、支护结构形式确定
根据现场实际情况、基坑开挖深度、地质情况及基坑长度。
因基坑与相邻的建构筑物距离近，并综合考虑安全性、经济性、方便施工的原则。
钢板桩支护应根据开挖深度及地质情况做下列选择：
1），沟槽深度大于2m，小于3.5m的，采用6m钢板桩支护；2），沟槽深度大于3.5m，小于4.5m采用9m长拉森钢板桩支护；3），沟槽深度大于4.5m，小于6m采用12m长拉森钢板桩支护。
拉森钢板桩顶面标高打设至自然地坪面上约0.2米，施工中加强基坑的止排水措施。
基坑开挖注意其对附近构筑物的影响，开挖期间应对地面附近构筑物进行地表沉降观测，确保施工安全。
钢板桩支护见下列简图：
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管道开挖时钢板桩支护简图
五、拉森钢板桩支护施工型钢板桩桩支范围采用、DS30-DS396mIII、井号DJ4-DJ15DZ10-DS4范围采、DS39-DS4260kg护，每延米，内设置一道横支撑；井号DX1-DJ30，内设置两道横支撑；井号型拉森钢板桩桩支护，每延米用9mIV76.1kg，内设置DJ15-DJ4776.1kg型拉森钢板桩桩支护，每延米范围采用12mIV。
内撑与桩体之间钢管，间距，?
两道横支撑；横向内支撑采用140t=53m工字钢。
内支撑、通长横撑和桩体I28a设置一道通长横撑，通常横撑采用6
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深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案佛山市南海区里水镇沙涌大步片区截污管网工程（二标段：
大步片区污水管道）
之间必需要焊接，焊接尺寸为8mm。
（一）拉森钢板桩结构计算1、设计参数1）钢板桩力学性能：
（W=2037cm3,米宽截面模量76.1kg/m，每1IV钢板桩采用型拉森桩，重量σ]=210Mpa。
允许应力为[）计算拉森桩入土深度：
2（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，考虑5.5m，计算简图如下：
基坑深度平均约为
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深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案大步片区污水管道）佛山市南海区里水镇沙涌大步片区截污管网工程（二标段：
（二）拉森钢板桩支护施工1、施工准备：
①将新旧钢板桩运到工地后，详细检查、丈量、分类、编号；8
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②钢板桩的整修。
对有弯曲、破损、锁口不合的钢板板桩均进行修整，采用的方法为：
冷弯、热敲、焊补、割除。
③钢板桩长度不足时，可用同类型的钢板桩接长。
接长采用焊接，先对焊，再焊加固板。
2、钢板桩的打设
①导向安装
准确测量后，以开挖沟槽垂直沟壁作为导向
②钢板桩插打
Ⅰ、打桩设备：
日立长臂挖掘机液压振动锤式打桩机
Ⅱ、插打方法
先逐根插打管沟一侧，后再进行对立侧，分段插打，每段40m。
Ⅲ、垂直度的控制
在钢板桩正面、侧面各站一人采用吊线锥的方法检查垂直度，观察点远离钢板桩插打位置50米~100米为易。
3、施工方法：
拉森钢板桩施工、插桩
施工流程如下图所示：
钢板桩支护设计
机械进场施工准备钢板桩进场、校正、检验
钢板桩测量放线道路围挡和道路拆除
插打钢板桩
沟槽开挖循环内支撑焊接9
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管道及检查井施工（包括闭水试验合格后）
沟槽回填
拔出钢板
①按设计轴线要求放出拉森桩咬口轴线，轴线与开挖面一致
②沉桩前检查桩是否平直，完好。
③拉森桩打入后，保证桩顶上口平直，达到设计标高。
④拉森桩垂直度用全站仪垂直控制，若出现偏差，通过吊机调正吊点方位随时修正。
发现垂直度超标，必须拔出重新开打。
⑤拉森桩采用单点起吊，吊点由钢丝绳长度确定，起吊垂直后进行喂桩。
桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置的导向围檩处。
施工人员护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。
⑥桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。
（三）钢板桩在拔除工作中应注意：
1、钢板桩拔除在管沟施工完毕，回填后拔出，采用长臂挖掘机液压振动锤式打桩机进行施工。
2、拆除过程必须时刻注意施工安全。
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3、钢板桩拔除
管道安装完成后，就可以进行分层回填，先回填至横撑位置，拆除横撑后再继续回填至地面，再拔除钢板桩。
拔除钢板桩时要注意对附近建筑物的影响，对拔桩后产生的桩孔，需及时回填砂。
拔桩前要考虑拔桩顺序，拔桩时间以及桩空处理方法。
沟槽内先用砂回填夯实，浇水沉实；拔桩的顺序一般与打设桩顺序相反。
拔除钢板桩宜用振动锤和起重机共同拔除。
振动锤产生强大振动破坏拔桩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除；对较难拔的桩，亦可先用柴油锤先振动，然后再与振动锤交替进行振打和振拔。
将钢板桩拔出后，及时用砂子回填孔洞，或者用振动锤震动几分钟，让土孔填实。
拔桩的空洞必须及时回填，回填方法有振动法、剂实法及填入法。
也可在桩拔时灌水，边振边拔并回填砂子。
六、打钢板桩技术要求
拉森钢板桩支护施工的质量控制措施：
1、执行施工过程中的各项检查制度，进场材料检验制，钢板桩必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立识别标志。
堆置时应垫高并加遮盖。
施工班组落实自检、互检、交接检的“三检制”，质检人员随班检查，保证每道工序在施工过程中达到合格，为整个工程质量达到优良打下基础。
2、钢板桩采用挖机单独打入法逐块打设，直到工程结束。
在打桩前，为保证钢板桩的垂直度及平面位置，人工用锤球检查工字钢的垂直度。
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3、钢板桩焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。
接头采用搭接或帮条电弧焊时，宜采用双面焊缝，双面焊缝困难时，可采用单面焊缝。
4、拉森桩打入底标高，入土深度必须达到拉森桩桩长2分之1倍长度以上，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于1‰桩长）不得使用。
5、钢板桩施打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，可采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
6、拉森桩打好后，检查拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩，以减少缝隙中漏水、漏泥现象。
7、钢板桩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。
8、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。
9、在拆除前，必须回填灰土使围护内相平后方可拆除。
10、钢板桩的拔除：
拔除钢板桩采用振动锤拔除。
拔桩前用拔桩机卡头卡紧桩头，使起拔线与桩中心线重合，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。
拔桩过程中，随时观察吊机尾部翘起情况，防止倾覆，及时用砂填实回填桩孔，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。
七、钢板桩施工时出现特别情况及解决办法
由于本工程地下水丰富，现场地质结构较复杂，地下管线繁多，打拔12
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桩时会产生一定振动，引起土体位移、地面沉降，给已施工的地下结构带来危害，影响邻近建筑物、道路和地下管线的正常使用。
因此，保证钢板桩支护安全可靠是本工程的重点。
1、振桩前，振动锤的桩夹应夹紧钢桩上端，并使振动锤与钢桩重心在同一直线上。
振动锤夹紧钢桩吊起，使工字钢桩垂直就位或钢板桩锁口插入相邻桩锁口内，待桩稳定、位置正确并垂直后，再振动下沉。
停振检测桩的垂直度，发现偏差，及时纠正。
沉桩中钢桩下沉速度突然减小，应停止沉桩，并钢桩向上拔起0.6～1.0m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉，采取其他措施。
2、打桩过程中有遇上其他不明障碍物，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。
3、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1.0~2.0米，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。
4、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或宽度大于或等于标准宽度的板桩，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。
5、在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是拔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剂减少阻力。
6、整体滑动破坏，一般因桩的插入深度不够而引起，可临时加横撑加以解决。
在沟槽开挖过程中，如出现坑壁涌水、涌砂等现象，可能是由于施工13
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中锁扣未锁好或由于钢板桩变形等原因造成，应设法堵塞。
八、基坑开挖施工技术措施
1、钢板桩打设完毕后，安装好支撑装置。
然后进行基坑开挖施工，基坑采用直槽的形式进行开挖，要求如下：
（1）机械开挖时，快挖至基础底标高，留有200mm～300mm厚的土方由人工修挖，以减少钢板桩变形。
（2）机械开挖要注意挖斗等不能碰撞钢板桩及工程桩桩身。
（3）管槽应分段施工，每次开挖长度不宜超过20m，开挖土不能堆在管槽两侧，应及时运走。
（4）开挖基坑（槽）发现地裂、局部上滞水或土层有较大变化时，应及时处理，开挖土方应保护坡脚，弃土至开挖线的距离应根据开挖深度确定，并不应小于5m。
2、基坑排水措施：
考虑到地下水及降雨等影响，为了更好排水，土方开挖过程中，在沟槽内管基两侧各挖一条排水沟，沟宽0.3m，沟深0.5m，每隔50m挖一个集水井，井直径为1.0m，井底低于排水沟底0.6m。
施工中应快速作业并及时抽排，保证沟槽不积水。
雨期施工，土方开挖时关注天气预报，尽量避免在雨天进行，工作面不宜过大，应逐段、逐片分期完成，基坑开挖至地下室回填前，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。
雨期施工在开挖基坑时，应注意边坡稳定，经常对边坡、支护设施进行检查，发现问题要及时处理。
顶管井施工
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1、本工程顶管井分为顶管工作井和顶管接收井，均采用逆作法工艺实施井壁。
埋深为5m～7m不等。
2、根据图纸设计及相关规范要求，本工程顶管井的井周边设计止水高压旋喷桩，顶管井需待止水高压旋喷桩达到设计强度后进行施工。
具体施工顺序：
井周边施打止水高压旋喷桩并养护达到设计强度要求～井口圈梁～分层开挖基坑土方（层距2.5m）～护壁钢筋、砼～第一道环向内圈梁～循环开挖支护至井底～垫层～内衬结构施工。
3、本工程顶管工作、接收井采用圆形结构，工作井净空φ7000mm,采用护壁厚为500mm，的逆作法竖井作为基坑围护结构，接收井净空φ4000mm，采用护壁厚为450mm，的逆作法竖井作为基坑围护结构，井结构高度暂按7.0m进行设计，采用C30商品混凝土。
顶管的接收井施作方式与顶管工作井类似，这里不再赘述！
以下是以工作井为例的施工设计图：
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九、高压旋喷桩施工工艺
（一）、机具人员部署
本标段主要机具配备如下：
地质钻机2台（含配套设施），拌浆机4台，空压机2台，高喷台车2台，高压泵2台，灌浆泵2台，，铲车1台，吊车2台，挖掘机1台（平整场地）。
配备施工作业人员10人，高压旋喷桩采用间隔跳桩法施工。
（二）、高压旋喷桩施工工艺
以高速水平喷入土高压旋喷桩系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头，一面低速徐徐提升同时钻杆一面以一定的速度旋转，体，借助液体的冲击力切削土层，～，使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度（0.5（10cm～25cm/min））的圆柱固结体（即旋喷桩），从而使地基得到加固。
高压旋喷桩的工作情况如8.0MPa
所示。
图3-118
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高压旋喷桩工作示意图图
所示：
高压旋喷桩的施工工艺流程如图3-1
3-2高压旋喷桩施工流程图图1.桩位测设根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。
1）测量放线:
（在施工轴线上确定孔位，编上桩号、孔号、序号，依据基准点进行）确定孔位2:
（。
50mm测量各孔口地面高程。
桩位应严格按照图纸设计测设，偏差不得大于确定工艺参数2.级普通硅酸盐水泥，水泥及P.O42.5该标段高压旋喷桩施工采用二重管法，采用19
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3，水泥：
粉煤灰=1：
0.3粉煤灰总用量为550。
水泥浆液的水灰比0.8。
为保证施m/kg工质量应严格遵守试桩要求，在展开大批量制桩前进行试桩，以校验施工工艺参数是否合理，现根据试桩用工艺提出高压旋喷桩工艺参数如表4.1-1所示：
高压旋喷桩工艺参数表3-1
控制参数桩间旋喷桩
10～旋喷提升速度25cm/min
25MPa
水泥浆液流压力＞>3
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