深基坑支护方案.docx

1、深基坑支护方案深基坑支护安全专项方案1、编制依据1.1建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）；1.2建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；1.3铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303-2009）；1.4施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；1.5新建济青高铁W河特大桥施工图及其它相关设计资料；2、编制范围及目的2.1编制范围本方案适用于xx高铁9标W河特大桥31#-43#墩承台施工，包括钢板桩施工、土方开挖、基坑防护、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等施工。2.2编制目的根据现场地质情况，采用钢板桩围堰，施工插打方便，锁口封水比较容易，效果好。3、工

2、程概况3.1工程简介W河特大桥位于xxxx镇，大桥全长3.367km。31#墩-43#墩为跨W河段，W河河宽约400m，水深最深处5.27m，利用W河枯水期，先筑岛围堰提供施工作业平台，围堰顶面总宽度为26.6m，平均顶标高为13.809m，W河最低水位标高11.7m，围堰按1:2放坡施工。便道宽度为6m，围堰上下游两侧设置防护栏杆，栏杆距离坡顶边线0.5m。如下图1、图2、图3所示图1图2图33.2工程地质情况W河特大桥31#墩-43#墩跨W河段地质层如图4所示:图44、施工方案设计4.1主要施工技术方案W河特大桥31#墩-43#墩为跨W河段，共计13个墩，此段承台均深入河床面，利用筑岛围堰

3、提供施工作业平台，进行深基坑围护结构施工，为保证基坑开挖时的稳定性及施工的安全性，并能迅速形成施工环境拟采用钢板桩加内支撑做支护结构的施工方案。4.2主要施工步骤第一步：试桩，引孔和钢板桩正式施打前先进行试桩，以探明地质情况，确定施工工艺参数及获得进度控制指标。第二步：引孔，由于本段地质粗砂层、泥岩层较硬，0=200 -450KP，钢板桩试桩施打无法用震动锤直接打入，钢板桩插打前必须先进行引孔达到设计标高，然后钢板桩进行施打，采用振动锤施打，以保证钢板桩的嵌固深度满足计算要求。采用100、125旋挖钻机跳桩法引孔，31#墩-43#墩引孔平面布置图如图5所示。图5第三歩：基坑开挖，钢板桩围堰施工

4、结束后进行基坑开挖施工，基坑分三层开挖，第一层为5m以内采用220型挖机开挖，第二层5m桩基顶采用长臂挖机、90型小挖机，第三层桩基顶封底混凝土底采用高压射水抽砂吸泥、长臂挖机、60型小挖机交替施工方式施工。土方采用自卸车外运弃土场，泥浆采用罐车外运至弃浆池。坑内采用明沟、集水井排水。基坑开挖信息见表1表1 31#-43#墩台基坑开挖基本信息表墩号承台(长宽高)基坑开挖尺寸承台底标高筑岛围堰顶标高封底混凝土底标高开挖深度备注31#12.58.1*2.512.810.43.23013.8082.93010.57832#12.58.1*2.512.810.43.19813.8082.89810.9

5、1033#12.58.1*2.512.810.42.66513.8002.36511.43534#12.58.1*2.512.810.43.13213.8052.83210.97335#12.58.1*2.512.810.43.09913.8102.79911.01136#12.58.1*2.512.810.43.06713.8122.76711.04537#12.58.1*2.512.810.43.03413.8042.73411.07038#12.58.1*2.512.810.43.00113.8162.70111.11539#12.58.1*2.512.810.42.96913.8172

6、.66911.14840#12.58.1*2.512.810.42.93613.8152.63611.17941#12.58.1*2.512.810.42.90313.8002.60311.19742#12.58.1*2.512.810.42.87113.8112.57111.24043#12.58.1*2.512.810.43.33813.8213.03810.783第四歩：支撑体系材料选用及安装，本段基坑支护体系均采用拉森钢板桩型钢板桩+H型钢围檩及内支撑作为围护体系，结构尺寸12.8m*10.4m,围护体系共设置三道，第一道围檩为2H500*300型钢,斜撑采用600*10钢管。第二、三

7、道围檩为3H500*300型钢，斜撑采用600*10钢管，横撑采用600*10钢管。基坑开挖至每道围檩下50cm，按照设计标高及间距焊接牛腿，安装围檩及支撑。31#-43#墩台支护方案如图6、图7所示，每个墩钢板桩围护结构技术参数选用详见表2。图6第五步：封底混凝土浇筑，基坑开挖至封底混凝土设计标高，浇筑封底混凝土，厚度为30cm，封底混凝土与钢板桩之间设置10mm厚竹胶板，减少钢板桩与混凝土之间摩擦阻力，以便钢板桩拔出。第六步：承台浇筑，待封底混凝土强度达到75%以上施工承台，承台浇筑完成后，前后两侧回填中粗砂，形成临时支撑，拆除第二、三道横撑方便墩身施工，保留斜撑。图7第七步：墩身浇筑，基

8、坑回填，拆除围檩支撑，拨除钢板桩，深基坑施工结束。4.3基坑围护结构体系计算说明根据31#-43#墩地质实际情况，比较其基坑开挖深度，由于33#墩基坑开挖深度最深为11.435m,所以本方案计算说明选择33#墩为例，计算说明详见附件。表2 31#-43#墩钢板桩围护结构信息表墩号钢板桩型号围檩（长宽）围檩规格支撑规格承台底标高加台顶标高第三道围檩标高第二道围檩标高第一道围檩标高最小嵌固深度31#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.230 6.730 7.180 10.180 13.180 6.63 32#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.198

9、 6.698 7.148 10.148 13.148 6.59 33#18m拉森IV12.810.4HM500300600102.665 6.165 6.615 9.615 12.615 6.07 34#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.132 6.632 7.082 10.082 13.082 6.53 35#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.099 6.599 7.049 10.049 13.049 6.49 36#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.067 6.567 7.017 10.017 13.017 6.

10、46 37#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.034 6.534 6.984 9.984 12.984 6.43 38#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.001 6.501 6.951 9.951 12.951 6.39 39#18m拉森IV12.810.4HM500300600102.969 6.469 6.919 9.919 12.919 6.35 40#18m拉森IV12.810.4HM500300600102.936 6.436 6.886 9.886 12.886 6.32 41#18m拉森IV12.810.4HM500300600

11、102.903 6.403 6.853 9.853 12.853 6.30 42#18m拉森IV12.810.4HM500300600102.871 6.371 6.821 9.821 12.821 6.26 43#18m拉森IV12.810.4HM500300600103.338 6.838 7.288 10.288 13.288 6.72 5、资源配置表3 劳动力用量计划表序号工种单位数量备注1焊工个82普工个123测量员个24安全员个15技术员个16钢筋工个87木工个88混凝土工个6表4 钢板桩围护结构材料数量计划表序号材料名称单位单个墩台数量4个墩台用量备注118m钢板桩(平桩)根11

12、6464218m钢板桩(角桩）根4163HM500*300t451804600*10螺旋焊管t9.337.25-20钢板t6.526628工字钢t0.62.47竹胶板M2107139113个墩用量表5 单个墩机械设备用量计划表序号机械设备名称单位数量备注1长臂挖机台12220挖掘机台13自卸车辆44泥砂泵台25振动打桩机台1625t吊车辆17电焊机台48污泥运输车辆3970T履带吊车台110高压水枪台411混凝土罐车辆812汽车泵辆113旋挖钻台26、工期计划安排表6 单个墩施工进度计划表序号项目说明计划天数开始时间结束时间备注1钢板桩引孔52016.7.272016.7.312钢板桩插打52

13、016.8.12016.8.53基坑开挖围檩支撑施工52016.8.62016.8.104破桩头22016.8.112016.8.125封底混凝土施工12016.8.132016.8.136承台施工32016.8.142016.8.167墩身施工62016.8.172016.8.228围檩拆除及回填42016.8. 232016.8.269钢板桩拔出42016.8.272016.8.3031#-43#墩施工进度计划：2016.7.27-2016.12.1（详见附件2）7、主要施工工艺及施工控制要点7.1钢板桩引孔7.1.1施工工艺流程测量放样 钻孔对中 钻进注浆 引孔回填 7.1.2钢板桩引孔

14、施工工艺引孔总体设计我们使用的钢板桩为拉森型，“U”型结构，高40cm、宽17cm、长15m，采用直径100cm和125cm的旋挖钻机交替引孔，所引孔的中心线与钢板桩围堰轮廓的中心线保持一致，相联两孔的中心间距170cm，利用200振动锤强行插打，确保钢板桩底部与岩层的紧密结合，提高整体的稳定性和止水效果，每个引孔之间咬合27.5cm。旋挖钻引完的孔位用黏土回填密实，以便钢板桩的插打。7.1.3引孔施工控制要点(1)每个引孔中心位置必须控制准确，保证相联孔之间的咬合尺寸满足要求，确保形成连续的整体。(2)为了提高引孔效率，现场不埋设钢护筒，根据现场土质情况确定泥浆比重，必要时加入少量的纤维，保

15、证护壁效果、防止孔壁坍塌。(3)选择功率较大、钻杆较粗的旋挖钻机引孔，避免钻杆变形偏位，影响孔洞垂直度。(4)采用“跳桩法”引孔，即先施工奇数直径100cm的孔，然后再施工偶数直径125cm的咬合孔，防止偏孔。如果按顺序一个接一个咬合引孔，会出现孔位严重偏位的情况，因为已经引完的一侧松软，未引的一侧岩层坚硬，钻头所受阻力不均匀，会向阻力较小的(已经引完的松软一侧)方位偏移，达不到预期的引孔效果。7.2钢板桩施工方法及流程7.2.1钢板桩施工工艺流程测量定位 挖沟槽 插打定位桩 安装导框 钢板桩吊装就位 振动锤夹正钢板桩 调整好钢板桩与导框距离下到土面 插打钢板桩 钢板桩合拢7.2.2钢板桩的插

16、打施工方法先施打定位桩，施打完成后测量平面位置及垂直度，满足要求后，利用锁口导向及定位导向依次施打钢板桩。如图所示图87.2.3钢板桩施工控制要点将事先加工好的定位桩精确垂直安设于基坑定位线上，并用与导梁工字钢焊接牢固，确保插打第一片钢板桩的垂直度。第一片钢板桩以导梁为定位、垂直插（此项工作应反复仔细校正钢板桩位，确保垂直）至设计标高。其余各钢板桩，则以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。插入桩位的钢板桩需紧靠导梁。插打一片或几片后，将已插好的钢板桩点焊固定于导梁上。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。插打过程中，须遵守“插桩正直

17、，分散即纠，调整合拢”的施工要点。7.3围檩及内支撑施工方法及流程7.3.1围檩内支撑施工工艺流程测量定位第一道围檩标高 开挖至第一道围檩设计标高 安装第一道牛腿 安装第一道围檩 安装第一道斜撑 测量定位第二道围檩标高 开挖至第二道围檩设计标高 安装第二道牛腿 安装第二道围檩 安装第二道斜撑 测量定位第三道围檩标高 开挖至第三道围檩设计标高 安装第三道牛腿 安装第三道围檩 安装第三道斜撑及横撑 如图9所示。7.3.2围檩内支撑施工方法钢板桩施工完成后，安装围檩及内支撑，围檩及内支撑上下共设置3 道。竖向间隔3m设置一道，围檩采用HM500*300型钢，横向支撑及斜撑采用600加厚钢管。按设计高

18、程预先焊好短牛腿，牛腿采用28槽钢加工，牛腿按3m间距设置。待各围檩安装并连接就位后，再与钢板桩焊接牢固。围檩合拢段按实际丈量长度在现场加工改制。7.3.3围檩内支撑控制要点（1）基坑土方开挖过程中同时进行内支撑的安装，以防土压力过大影响基坑内的施工安全。（2）内支撑自上而下的设置，边挖边安装。 图9（3）钢围檩(HM500*300)型安装在牛腿上，围檩接长采用缀板连接，安装围檩时接长焊缝错位拼装，围檩拼装、牛腿安装详见图10。（4）横撑斜撑使用600mm10mm的螺旋焊管，各道支撑与围檩之间进行满焊连接，并保证焊接质量。及时安装斜撑。支撑与围檩焊接位置加垫20mm厚的钢板，使围檩上的力更加均

19、匀地传到支撑上，以起到更好的支撑的作用。支撑与围檩的材料、制作、焊接必须严格按要求施工，要特别注意检查钢材对接时的焊接质量。图107.4基坑开挖7.4.1基坑开挖施工方法钢板桩打设施工结束后进行基坑开挖，本工程基坑开挖采用明挖法施工，土方开挖必须配合支撑的施工，分层进行开挖和支撑施工。7.4.2基坑开挖控制要点如下：（1）基坑开挖情况若与勘查报告不符时，应及时通知设计单位变更相应的设计参数调整设计方案；（2）基坑顶部2.0m范围内，地面严禁堆放荷载及施加动荷载；（3）基坑顶部周围应设置安全、可靠的护栏设施，高度1.2m；（4）土方开挖至离坑底1m左右时，即应设置标高控制桩，以水准仪严密控制开挖

20、深度，防止挖土超过坑底标高；（5）基坑开挖至支撑下0.5米时，必须及时安装支撑；基坑开挖时派专人指挥挖机或吊车，注意施工中对支撑的保护；（6）做好雨季的防水，降水工作，保证基坑的安全；开挖过程中坑底及时设置集水坑，及早排除坑底积水，且备足基坑渗漏水堵漏时所需材料，确保施工中发现渗漏水及时处理。（7）开挖过程中随开挖随时在基坑四周施做时排水沟和集水井，及时排干坑内积水，确保开挖过程中基坑内不能出现明显积水。基坑开挖至设计高程后，于基坑四周沿钢板桩设置一道2020cm的排水沟，在基坑的四个腿落各设置一个集水井，集水井按60*60cm施工，井底较基坑底面低50cm，每个集水井放置一台潜水泵，将坑内积

21、水及时排除。7.5封底混凝土封底混凝土按干挖至设计标高后浇筑普通混凝土考虑。开挖过程中，如渗透水较多，开挖的过程中配备足够的水泵进行抽水，确保基坑底无积水。开挖至坑底设计标高前预留2030cm人工清理整平，并于基坑四周沿钢板桩侧修筑排水沟，于基坑四腿挖集水井，安装水泵抽水，以确保封底混凝土浇筑前基坑内无明显积水。基坑封底混凝土厚度0.3m，封底砼标号C40,若大量渗水，则采用水下封底混凝土，厚度为0.6m。7.6钢板桩围护结构拆除7.6.1钢板桩围护结构拆除施工方法待墩身施工结束后即可进行钢板桩围堰拆除工作，钢板桩围堰拆除工作与围堰施工程序相反进行。首先回填土至第三道围檩标高处，拆除第三道围檩

22、及内支撑，其余按此步骤进行直至最顶一层围檩拆除完毕。对于封闭式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除，拨桩的施工顺序与打桩顺序相反。7.6.2钢板桩围护结构拆除控制要点（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振动锤将桩振打下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。为及时回填拔桩后的土孔，在把钢板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）履带吊应随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压缩极限。（3）供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定机功率的1

23、.22.0倍。（4）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1.5h。（5）拆除围护结构过程必须时刻注意施工安全。7.7基坑监测7.7.1监测依据(1)建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）(2)建筑变形测量规范JGJ8-2007(3)建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012(4)工程测量规范GB500262007(5)基坑围护设计说明和施工图纸7.7.2监测目的为了确保围护结构的安全施工，必须对整个基坑施工过程和内部结构回筑过程进行施工监测。对深基坑施工过程进行综合监测非常重要：可以验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工或及

24、时对局部进行加固调整；保证基坑支护结构的安全；确保施工人员、机械的安全。7.7.3 监测项目根据规范要求，结合现场情况和地区经验，基坑顶部周围土体的水平、垂直位移；围护结构物顶部水平位移及沉降值；支撑系统的内力监测。7.7.4 监测点布置按建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）规范布置监测点。每天对钢板桩的高程和外侧土体位移观测均不少于2次，监测桩顶向基坑内外的偏移量。位移观测桩使用长度不小于2m的16螺纹钢筋打设至地下，顶部使用砂浆围固，观测桩离钢板桩距离：短边方面侧2m，短边方向远离河道侧5m，长边方向4m。沉降观测点设4个，布置在每个边方向的中间位置钢板桩上，用红色油漆做出

25、明显标记。测点布置如下图11所示。7.7.5监测方法（1）基坑顶部周围土体的水平、垂直位移监测仪器：采用电子水准仪和电子全站仪。监测方法：在通视条件良好且不受基坑开挖影响的地点设置叁个基准点，其中一个点放全站仪，另一个作为后视点，还有一个点作为备用和图11检查点（在前面有控制点被破坏时再使用）。然后用全站仪测出各水平位移监测点的坐标。第一次是初值，相对位移为零，以后每次测出的坐标与第一次坐标值相比较，计算出各点的水平位移；垂直位移（沉降）测量用苏电子水准仪配备沉降测量专用尺进行水准闭（附）合水准网精测量，测量三等水准测量标准进行外业观测。表7 沉降监测等级及精度要求表等级高差中误差视线长度前后

26、视距差前后视距累积差视线高度闭合差二级0.5mm50m2m3m0.2m10n围护墙顶位移观测关键在于基准点的选取，应确保起始点无位移或沉降。其次由于本工程要监测的范围较大为了得到可靠的监测成果在沉降测量外业后要注意数据分析和平差计算。（2）围护结构物顶部水平位移及沉降值监测仪器及监测方法同上（3）支撑系统的内力监测监测仪器：采用振弦式轴力计监测方法：轴力计安装在支撑端头，可确定支撑轴向荷载和偏心荷载，钢支撑变形主要体现在位移上，采用视准线法和水准法量测7.7.6 基坑监测报警值结合规范，各监测内容的报警值如表8。表8序号监测项目累计值(mm)变化速率(mm/d)1桩顶水平位移3032桩顶竖向位

27、移2023周边地表竖向位移3534支撑内力60%f7.7.7 监测频度施工前按规定进行初测，基坑开挖深度05m应1次/2d、基坑开挖深度510m应1次/1d；底板浇注后，1d7d应1次/2d、7d14d应1次/3d、14d28d应1次/5d、大于28d应1次/10d。当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时报告监测结果：(1)监测数据达到报警值；(2)监测数据变化量较大或者速率加快；(3)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨；(4)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；(5)周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；31#-43#基坑按级监测，现场监测、资料分析、监测成果由委托单位中铁十局集团济南勘察设计院负责实施。8、质量保证措施8.1开挖，安装过程中要密切注意土壤的移位变化。8.2要得注意的是由于钢板桩在插打过程中受各种因素影响，整个夹具的侧面顺直度会出现一定的偏差，夹具安装后与钢板桩之间会留有一定的间隙。锤击中,保证锤.夹具。桩三者轴线共线,以免偏击。8.3拉森桩打入底标高，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩不得使用。8.4围护拉森桩打好后，首先检查拉森桩的咬口，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。其次检查水平联系圈梁和支撑的安装情况是否符合设计要求。8.