深基坑拉森钢板桩支护方案.docx

1、深基坑拉森钢板桩支护方案深基坑拉森钢板桩支护施工方案一、工程概况南沙河桥起点桩号为K13+064.25，终点桩号为K13+460.490，上跨南沙河，规划南沙河上口宽152米，下口宽120米，两侧设置6米巡河路。本桥与南沙河斜交，斜交角为27度，全桥长396.24米，宽度为34.5米。桥梁上部构造为13*30米预应力砼简支箱梁，下部构造为柱式桥墩、肋板式桥台，钻孔灌注桩根底。南沙河桥跨越海淀区与昌平区，其中7*、8*轴位于昌平区境。二、工程地质情况南沙河桥7*承台位于南沙巡河路上，南侧约2.6米处为南沙河，北侧10.5米处为改移军缆，左侧21.8米处为占地界，右侧6.8米处为占地界，四周无建筑

2、物，为林地。基坑开挖深度约为：地面高程38.937m-承台底高程31.65m=7.287m，周长99.4m,面积466.84m2根据地质详勘得知：左侧高程35.27m-32.37m=2.9m及右侧高程36.15m-32.95m=3.2m围为粉细砂，粉细砂层液化等级为严重，液化抵抗系数0.580.59。且第二层水位位于标高为32.7637.00处。区分此粉砂层遇水后即为“流沙层。桩基设计参数地层岩性密度(g/cm3)P0压缩模量(MPa)天然快剪地基土抗力系数的比例系数m和m0kN/m4P0 P0+100P0 P0+200粘聚力ckPa摩擦角()粉细砂1.906.07.0075000注:此参数从

3、勘查报告中查得。此层极易坍塌，遇水后液化严重。根据现场实际情况，下挖至1.5m处出现地下水基坑边坍塌，同时发现沙层。同时放坡占地界不够以及7*与8*轴之间有一条横穿的军缆，基坑开挖不能随意放坡，需采用支护开挖，支护原则需封水封沙，故我标拟对7*轴承台基坑开挖采用拉森钢板桩支护。由于8*轴地质情况与7*轴一样，我标拟对8*轴承台基坑开挖也采用拉森钢板桩支护。平面图和断面图附后，地质详勘见附表。钢板桩转角大样图钢板桩剖面图三、编制依据1.京包高速公路五环六环路段工程招标文件2.京包高速公路五环路六环路段工程施工图设计3. 京包高速公路五环路六环路段工程工程处及监理下发文件4.?公路工程质量检验评定

4、标准? JTG F80/120045.?公路工程施工平安技术规程? JTJ 076956.?公路桥涵施工技术规? (JTJ D041-20007.?建筑机械使用平安技术规程? JGJ3320018.?施工现场临时用电平安技术规? JGJ4620059.?市市政工程施工平安操作规程? DBJ0156200110.?建筑基坑支护技术规程? JGJ120-9911.?建筑基坑工程监测技术规技术规程? GB50497-200912. ?建筑基坑支护技术规程? DB11/489-200713.?建立工程平安生产管理条例? 国务院第393号令14.?市建立工程施工现场管理方法? 政府令第72号15.?危险

5、性较大的分局部项工程平安管理方法? 建质200987号16.?市实施危险性较大的分局部项工程平安管理方法规定?京建施2009841号四、施工方案1.7*轴施工方案序号工序时间天备注1打入钢板桩72基坑开挖及支护23承台墩柱施工154基坑回填25拔除钢板桩36总共29 2.8*轴与7*轴施工工序、施工时间一样五、钢板桩的支护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保证基坑边的稳固同时隔绝地下水流入基坑，起到支护边坡的作用。设计要点如下：1.采用拉森式型钢板桩，桩长15m；2.钢板桩穿过粉砂层，进入粘土层；3.钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；4.为保证基坑平安，钢板桩入土

6、深度不小于6.9m.六、施工方法1.钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进展考虑，选用的拉森型钢板桩，拉森型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=1350cm3，g=60kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度15m长，要求钢板桩入土深度不小于6.9m。 2.打桩设备采用2台振动锤，用两台吊车配合进展打桩施工。3.确定基坑等级：根据建筑基坑支护技术规程DB11/489-2007的基坑等级划分规定 基坑侧壁平安等级划分开挖深度hm环境条件与工程地质、水文地质条件0.50.51.01.0h15一级一级一级10h15一级一级二级一级二级h10一级二

7、级二级三级二级三级注：h基坑开挖深度。相对距离比/。为管线、邻近建构筑物根底边缘桩根底桩端离坑口壁的水平距离与根底底面距基坑底垂直距离的比值.工程地质、水文地质条件分类：复杂稍密以下碎石土、砂士和填土，软塑流塑粘性土，地下水在基底标高之上，且不易疏干；较复杂中密碎石土、砂土和填土，可塑粘性土，地下水位在基底标高之上，但易疏干；简单密实碎石土、砂土和填土，硬塑坚硬粘性土，基坑深度围无地下水。由上述规定结合我工程实际情况得知,本基坑侧壁平安等级为三级。4.施工工艺流程本工程基坑施工工艺流程为：放坡 打桩定位放线施打钢板桩土方开挖安装围檩及支撑承台施工回填土方拔起钢板桩5.整平：在施打钢板桩之前，先

8、用装载机和挖机配合将原地面整平，然后进展钢板桩施工。6.钢板桩施工方法1)测量放线由测量人员放出钢板支护构造的轴线和边线，然后在边线位置撒上白灰进展钢板桩的打设。 2)钢板桩的打设拉森钢板桩施工关系到施工止水和平安，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：采用型15m长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用振打入法，采用单桩逐块打设。施工时，先用吊车吊起振动锤，振动锤将钢板桩上端夹紧。然后将钢板桩吊至插桩点进展插桩，插桩时对准锁口后将钢板桩振动打入。施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况。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。打桩

9、前，在钢板桩的锁口涂油脂，以方便打入拔出。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。钢板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使钢板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10-20根钢板桩成排插入导架，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩

10、效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。 总之，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，一次打入的深度一般为05-30米。钢板桩施工允许偏差板桩入土深度cm不小于6.9m板桩轴线偏差5cm板桩垂直度8%，不超10cm支撑位置偏差20cm密扣且保证开挖后入土不小于6.9m，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作基坑的四个角要使用转角钢板桩。同时在四个角分别用两排16

11、的槽钢做斜支撑。在两承台之间用两根600mm的钢管支撑钢板桩，加强中间段钢板桩的支撑力。7.南沙河桥7*、8*轴深基坑支护计算7*轴、8*轴属于深基坑，方案采用钢板桩进展支护，为减少土的侧向压力，在施工时削坡1.3米，此时顶面标高为37.65m，此时开挖深度为6m，施工机械在基坑侧进展开挖对基坑坑壁影响小但是保守考虑施工机械对基坑壁的荷载取20kpa。土压力计算采用朗肯土压力理论，矩形分布模式。深度土层Kai1.5m素填土0.4900.7003.2m粉细砂0.7830.8852.4m粉质粘土0.5680.7541.7611.3273.1m粉质粘土0.5680.7541.7611.3274.7m

12、粉质粘土0.4900.7002.0401.428取素填土密度为2.0g/cm3，粘聚力为25，摩擦角为201钢板桩力计算作用于板桩上的土压力及水压力强度及压力分布见图。Ka=tg245 o-/2= tg245 o-20/2=0.49Kpi=tg245 o+/2= 1.3tg245 o+20/2=2.65板桩外侧均布荷载换算填土高度h0,h0=q/r=20.0/20=1.0m。设定钢板桩上土压力及水压力合力为零的点为反弯点，设其位于开挖面以下y处，则y=1.656m按简支梁简化模型计算上部钢板桩，由得：(3+1.656)=-0.5(25.2-10.5)1.5(6-1.5/3+1.656)-10.

13、51.5(6-1.5/2+1.656)+0.5(86.76-39.15)3.2(6-23.2/3-1.5/3+1.656)+3.239.15(6-23.2/2-1.5/3+1.656)+0.5(32.07-17.7)1.3(6-23.2/3-1.5/3-21.3/3+1.656)+1.317.7(6-23.2/3-1.5/3-21.3/2+1.656)+0.532.071.6562/31.656+0.542.41.6562/31.656解得： =214.84KN/m=(25.2+10.5)1.5/2+39.15+86.763.2/2+(17.7+32.07)1.3/2+32.071.656/2

14、+42.41.656/2-176.08=119.6kN/m设最大弯矩处距桩顶距离为*，则有：=42.4 *-25.2-15.5*+(86.76-39.15)*2/6/2+32.07-17.7*2/6/2解得*=5.58m所以， =(*-3)+(25.2-15.5)*2/2-42.4*2/2-0.5(86.76-39.15) *3/6/3-0.532.07-17.7*3/6/3=154.88kNm计算钢板桩的最小入土深度。=4.076m考虑到桩端的土质情况应乘以系数1.1-1.2，为了保证施工平安最小入土深度t=1.21.656+4.076=6.878m2钢板桩设计。采用拉森钢板桩，W=1350

15、103mm，折减系数取，则：=163.89=200Mpa，满足要求，钢板桩支护不会折断。3围檩设计因本工程为双层支撑，围檩所受荷载qk=/2=88.04kN/m。选用两排16的槽钢，W=11681033。按简支梁计算，最大弯矩Mma*=ql2/8=176.084.52/8=445.7kNm。=190.8=200Mpa，满足要求，钢板桩支护不会折断。4稳定性验算1抗倾覆稳定性分析侧土压力对支撑点的力矩：=0.5202.656.87824+6.8782/3=11762.85外侧土压力对支撑点的力矩：=8827.85则抗抗倾覆平安系数：=1.331.2，满足规要求。2基底抗隆起稳定性分析。则抗隆起平

16、安系数：1.7,满足规要求。综上论算，该技术可行。8.基坑开挖：1开挖顺序为：挖至原地面以下1.3m 进展围檩及支撑支护 采用普通挖机与长臂挖机配合开挖剩余6m土方，距承台底预留1020cm 剩余土方人工去除至承台底。2施工过程：沿着打入的钢板桩进展基坑开挖，开挖采用分层的方式进展，首先开挖至原地面以下1.3米，再此位置焊接两排16的槽钢作为围檩然后加固斜支撑加强钢板桩的四个角稳固，并再另个承台中心位置用两根直径60cm的钢管进展顶撑支护。支护完毕后再进展剩余土方的挖除，采用普通挖掘机与长臂挖掘机配合挖除，在开挖过程中随时测量基底高程，防止超挖和扰动基底，挖至接近承台基底标高时，预留10cm2

17、0 cm由人工清理，严禁超挖后回填虚土。开挖出的基坑土方边挖边用自卸车运到指定地点。3当在基坑开挖过程中出现大量地下水时，7*轴基坑在靠近南沙河处布设两个集水坑，用水泵将水排到南沙河中。8*轴在基坑东侧布设一个集水坑将水排到临近老牛湾村排水沟中。集水坑布设图如下：9.雨季施工措施：此基坑开挖正处于雨季排水措施如下：1基坑排水措施：在承台垫层围之外开挖集水坑，并沿坑底周围开挖排水沟，使水流入集水坑，用水泵及时将水排出坑外，确保坑无积水。2基坑外排水措施：在到坑边3m处，设置一条宽500mm，深500mm的截水沟，通向南沙河将坑外的积水或雨水排入南沙河中。10.监测方案：1监测目的：保证在进展承台

18、墩柱施工时基坑能处于平安状态，从而确保施工人员、机械的平安。2监测工程：根据?建筑基坑支护技术规程?DB11/489-2007表384基坑监测工程表结合7*轴、8*轴基坑等级三级，得知应测工程为支护构造水平位移，宜测工程为周边环境变形，由于7*轴、8*轴附近为林地、无建筑所以此项将不作为监测工程。3监测方法：现场监测采用仪器监测与巡视检查相结合的方法。1仪器监测采用：DS3水准仪、全站仪徕卡TC7022巡视检查：在整个施工期，每天均应有专人进展巡视检查。巡视检查的容：支护构造成型质量、围檩有无裂缝出项、侧壁有无渗漏、基准点、测点完好状况、有无影响观测工作的障碍物等检查方法：以目测为主，采用钢尺

19、、卷尺、放大镜等工具辅助。检查要有详细记录，如发现异常，应及时处理。巡视检查记录应及时整理，并与仪器数据综合分析。3每天巡查完成后填写详细的巡查记录，表格见二。4监测点布置：1监测点选定要求：监测点布置应最大程度反映监测对象的实际状态及其变化趋势，并能满足监控要求。监测点布置不阻碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。监测标志应稳固、明显、构造合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。加强对监测点的保护，必要时应设置监测点的保护装置或保护设施。2监测基准点、监测点的布设：根据?建筑基坑监测技术规GB50497-2009?6.2.2监测基准点应埋设在基坑开挖围3倍围以外不受施工影响

20、的稳定区域，为此选定占地界桩号D61、D62为监测基准点。7*轴、8*轴根据规要求选定钢板桩支护每边的中点、角点为监测点。5监测要求：加强对监测仪器设备的维护保养。监测工程初始值最少应连续观测3次的稳定值的平均值。6监测频率：根据?建筑基坑监测技术规GB50497-2009?表选定7*、8*轴基坑支护监测频率为1次/1天。7水平位移监测要求：根据?建筑基坑支护技术规程DB11、489-2007?3.1.5当无明确要求时，最大水平变形限值：一级基坑为0.002h,二级基坑为0.004h,三级基坑为0.006h。由此选定控制值为36mm。同时根据?建筑基坑监测技术规GB50497-2009?表6.

21、2.3基坑围护墙顶水平位移监测精度要求mm确定监测点精度要求3.0mm。8监测报警：基坑监测报警值以监测工程的累计变化量和变化速率值控制。从?建筑基坑监测技术规GB50497-2009?表8.0.4选择相应的累计绝对值变化围为60-70mm,变化速率值为5-7mm/d.9将每天的监测值记录水平位移日报表中。日报表见一10建立三级预警制度：当水平位移值超过预警值及累计绝对值70mm变化速率值7mm/d时，现场施工班组长第一时间将工人撤离危险区域同时将情况汇报给现场技术人员，然后现场技术人员将情况汇报给工区主任，工区主任掌握实际情况后汇报给工程总工，最后让工程总工牵头工程部所有相关人员参与制定切实

22、可行的处理措施。预警流程图11.基坑回填：在承台施工完成后进展基坑回填，回填时采用适宜的土料作为基坑回填材料，所用填土材料强度保证符合规和设计要求。基坑回填分层进展，每层外表平整，用“平板夯或冲击夯夯实，每层经监理工程师验收合格方可填筑下一层。12.钢板桩的拔除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100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔

23、，当把板桩拔至比根底底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一局部。3)起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。4)供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的12-2.0倍。5)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15h。七、质量保证措施1.质量目标全局部项工程合格率100%，交工工程质量到达合格等级，交工验收工程质量评分值95分。竣工工程到达优良工程，竣工验收工程质量评分值90分。2.质量管理措施1)经常教育职工结实树立质量第一的思想，强化职工的质量意识，做好质量目标交底工作，让人人知道质量目标。形成懂标

24、准、知规的工作环境。2)严格执行各项规章制度、操作规程和质量标准，认真落实施工过程中的技术措施。3)强化质量保证体系，推行全面质量管理，加强验收工作，分工负责，责任明确。4各级业务管理人员要盯岗到位，强化质量监视管理工作，负起岗位责任。5严把原材料及半成品的质量关，各种原材料有出厂合格证，原材料的材质、规格、型号符合规要求，及时送试验室进展试验。6严格执行隐蔽验收签证及自检、互检、交接检制度。7特殊工种做到持证上岗。严格贯彻执行ISO9001：2000质量管理标准。8建立健全各项质量管理规章制度和质量管理责任制，规各个施工环节和施工岗位，以获得最正确的管理秩序和管理效果。依据本工程特点完善各项

25、技术标准、管理标准和工作标准，确保各项工作的标准化和程序化。9保证各种质量记录准确、及时认真填写和保存。10钢板桩施工前，依据规详细编写质量标准及操作要求，上报相关部门进展审批。11建立技术复核制度：由测量定位的边线、标高，要定期检查复核。3.质量保证措施1)完善建立质检制度，严格把握质检关在施工中实行三级检验和交接班质量制度，从上一个班组交到下一个班组时需有交接班，由各班组质量员对上一班组的工程施工中质量进展逐步验收，符合规后，需签字接收。在本班的施工中需保证上班的施工质量。对施工中钢板桩的垂直度、水平高度、密封性要经常检查，如果有不满足要求的要及时返工。凡未通过自检及格的工序，不准报监理工

26、程师检查，凡未通过监理工程师鉴证的工序，不容许下道工序施工。2)切实做好交底工作将交底工作一直做到每个职工，使每一个职工明确整个工程的意义、整个工程的施工过程、每个工序的施工方法、要求和本卷须知。在施工时严格按设计要求，按图施工，如需要变更必须填变更手续上报现场监理。积极发动和发挥全体职工的技术经历，定期召开施工会，对施工中有关施工方法和施工技术要求及操作过程中有关质量、进度、节约、文明施工各方面的改进提出合理意质量保证体系八、平安管理体系及措施1.平安目标本工程平安目标确定为“三无一杜绝、一创立，“三无即：无工伤死亡事故；无交通死亡事故；无火灾、洪灾事故；“一杜绝即：杜绝重伤事故；“一创立即

27、：创立文明工地。2.平安管理体系1)建立健全平安生产管理机构，成立以工程经理为组长的平安生产领导小组，全面负责并领导本工程的平安生产工作。2)本工程实行平安生产三级管理，即：一级管理由经理负责，二级管理由专职平安员负责，三级管理由班组长负责，各作业点设立平安监视岗。3)按照我公司公布的?平安生产责任制?的要求，落实各级管理人员和操作人员的平安生产责任制，做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的平安工作。现场设置的平安机构，按施工人员的2%-4%配备平安员。4)工程经理部编制实施性平安技术施工组织设计，对深基坑开挖编制专项平安施工方案，认真执行平安生产“五同时原则，采取平安技术措施，确保施工平安

28、。5)实行逐级平安技术交底制，由经理部组织有关人员对工程工程或专项进展书面详细平安技术交底，凡参加平安技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。工程经理部专职工平安员要对平安技术措施的执行情况进展监视检查，并作好记录。6)加强施工现场平安教育：对所有从事管理和生产的人员进展全面的平安教育，通过平安教育，增强职工平安意识，树立“平安第一、预防为主的思想。7)认真执行平安检查制度经理部要保证检查制度的落实，要规定定期检查日期及参加检查的人员，经理部每旬进展一次；作业班组每天进展一次，非定期检查应视工程情况要进展检查，并要有领导值班，对检查中发现的平安问题按照“四不放过的原则制定整改措施，定人限期进

29、展整改，保证“管生产必须管平安的原则真正落实。8)抢险工作领导小组，制定险情预防措施，承受业主统一指挥，在恶劣天气时，加强值班，配备充足资源，做好一切抢险工作。3.平安生产措施1)严格执行有关部门下发的关于文明平安施工及环境保护中规定，坚决杜绝“三违现象。2)加强平安生产教育，提高职工平安意识，结实树立“平安第一的思想，建立健全平安保证体系和平安生产责任制，制定行之有效的平安技术措施。3)施工前，应去除施工操作围的高空和地下障碍物，平整场地，压实机械行驶道路。4施工现场要设立平安标志，在转角、基坑入口处挂有平安警示牌。5基坑开挖严禁碰撞钢板桩支护。6基坑周边严禁超堆荷载，挖出的土方应及时运走，坑边堆置材料包括沿挖土方边缘移动运输工具和机械不应离坑边过近。7上下通道：基坑施工作业人员上下基坑必须设置专用通道，不准攀脚手架，以确保平安。要按要求设置马道，马道必须结实可靠。8机械作业与人工作业配合操作时，人员不得进入机械作业半径。9夜间施工时，应设置足够的照明设备。10施工中发现事先未预料到的各种管线