拉伸钢板桩方案.doc
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1、芦恒路(区界林海公路)道路改建工程1标污水检查井深基坑围护和开挖专项施工方案上海金桥市政建设发展有限公司 2011年8月20日目 录一、工程概况3二、编制依据4三、施工准备 5四、施工进度计划6五、主要施工方法和技术措施 7六、质量保证措施 17七、安全、文明施工保证措施22八、施工监测 25附:一、各种工况的计算 25二、施工总平面图25三、基坑平面图25四、基坑剖面图25五、支撑详图25 污水检查井深基坑围护和开挖专项方案一、工程概况1.1工程概述建设单位:上海浦发工程建设管理有限公司设计单位:上海浦东建筑设计研究院有限公司监理单位:上海浦东新区建设监理有限公司勘察单位:中国建筑西南勘察设
2、计研究院施工单位:上海金桥市政建设发展有限公司芦恒路(区界林海公路)道路改建工程1标,规划道路红线为45米,道路等级为城市主干路级,计算行车速度为60km/h,路面计算荷载BZZ-100标准轴载。道路西起浦星公路,东至林海公路,里程桩号K0+000K4+572.605,全长约4.57km,分排水、道路、桥梁三个单位工程。排水工程污水管道采用DN300HDPE双壁缠绕管施工,其中W4#W5#井段穿越芦胜河为倒虹管施工,采用非开挖拖拉管施工工艺,环刚度10KN/。W4#检查井井深6.269米,落底500mm,井身尺寸10001300,W5#检查井井深6.306米,井身尺寸10001300。管口转角
3、分别为118o和158o。本工程非开挖拖拉管工作坑(以W4#井为例)拟采用10米拉森型钢板桩支护围护结构,工作坑尺寸为3.6米4米。现原地面标高为4.769米,设计管内底标高为-1.5米,加上基础砼垫层及底板封层,开挖深度约为7米,故先对原地面先进行预降土,根据地质报告分析,预降土至+2.874米高程位置(降土1.8米),然后进行拉森钢板桩打设,预降土后开挖深度为5米。1.2主要工程量:编号原地面标高基坑底标高基坑深度卸土后开挖深度开 挖土方量围护尺寸拉森桩长度拉森桩根数W4检查井4.769m-1.995m6.764m4.964m301.40m33.6410m54W5检查井4.674m-2.1
4、26m6.8m5m301.492m33.6410m541.3工程地质状况查阅中国建筑西南勘察设计研究院二0一一年六月岩土工程施工勘察资料(详勘,项目编号:KC2010-41-1),地质剖图A-A/,点K13K16显示由上往下,1-2土层底标高为3.232.94,层厚1.32米,土层底标高为1.331.44,层厚3.203.50米,再往下就是土层,层厚10.10米。土层物理力学指标土层编号密度r(kg/m3)峰值粘聚力c(KPa)峰值内摩擦角()粉质粘土17.71019.7淤泥质粉质粘土17.011.516.81.4周边环境本工程W4#、W5#基坑分别位于芦胜河西东两侧,详见施工总平面布置图。结
5、合施工现场实际情况,本基坑周边环境较为不利,主要是离芦胜河较近,施工时应着重考虑。根据与相关管线单位的联系确认,施工区域无其他地下管线。二、编制依据1、 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)2、 地基处理技术规范(DBJ08-40-1994)3、 地基基础设计规范(DBJ08-11-1999)4、 建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)5、 建筑与市政降水工程技术规范(GB50497-2009)6、 给水排水构筑物工程施工及验收规范(GB50141-2008)7、 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)8、 地基基础施工及验收规范(GBJ202-83)9、 市政地
6、下工程施工及验收规程(DBJ08-236-2006)10、 基坑工程技术规范(DE/TJ08-G1-2010)11、 施工图三、施工准备1、修筑便道 利用原有施工主便道,在芦胜河两侧开辟两条5米宽施工支便道,与之接通,保证拉森钢板桩、打桩机械等重型车辆进出。施工便道结构为50三合土+10碎石。支便道分别在W4西侧和W5东侧。2、技术准备 编制专项施工方案,委托有资质的专业评审机构对施工方案进行专家评审,结合专家评审意见进行补充完善,并进行针对性的技术交底。熟悉工程地质勘察报告,掌握芦胜河常水位、水位涨落潮情况、河床底高程等相关数据。安排专人对周边建筑物进行监测测量,合理计划好施工顺序,有节点计
7、划。3、材料准备 对各类物资机械设备进行统计,做好原材料、周转材料、机械设备的进场计划,特别是拉森钢板桩、木支撑等材料设备,挖机、液压打桩机、水泵按时进场,确保工程衔接顺利。4、现场准备 对施工区域场地进行平整,确保基坑周围有一定的材料堆放和机械作业场地,同时对井位中心点进行测量放样,并放出基坑边线。 四、施工进度计划4.1 施工顺序场地平整 测量放样 土方预降土 钢板桩打设 打井点降水 土方开挖 支撑 第二次土方开挖 支撑 基坑封底 检查井砌筑 基坑回填,换撑 板桩拔除(边拔边灌砂)五、主要施工方法和技术措施5.1、钢板桩围护及支撑体系施工5.1.1钢板桩围护施工(W5#井为例)5.1.1.
8、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、施工方法等方面进行考虑,选用拉森SKSP-型钢板桩,作为围护结构,双拼25b槽钢回檩与300(小头)美松作为水平支撑。钢板桩的规格和截面特性 钢板桩进场前需要检查整理,发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形,避免碰撞。 桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭,避免泥土挤入,锁口宜涂以黄油或其它油脂,对变形、锈蚀严重的钢板桩,整修矫正。转角处可采用90度的转角桩。钢板桩理论用量计算:单个井钢板桩围护周长计算:423.62=15.2m钢板桩根数计算: 15.2m0.4m=38根钢板桩重量计算:541031.7717155.8kg=
9、17.16t5.1.1.2打桩设备 打拔桩机为液压挖掘机(KATO1250)加振动锤(机械手)改装而成,振动锤为日本产NPKHP7SXB型,激振力200kN。 其特点是操作灵活,振动频率高、振幅小,打拔桩速度快。5.1.1.3拉森钢板桩施工1、施工放样与定位(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。(2)基线确定:施工员的在基坑边龙门架上定出轴线,留出以后施工需要的工作面,确定钢板桩施工位置。(3)定桩位。按顺序标明钢板桩的具体桩位,洒灰线标明。2、钢板桩检验。由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护和止水,故不需进行材质 检验而只对其做外观检验,以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正
10、,以减少打桩过程中的困难。外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检查中要注意:、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除;、有割孔、断面缺损的应予以补强;、若钢板桩有严重锈蚀,应测量其实际断面厚度,以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查,对不符合要求的钢板桩需进行矫正。3、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。4、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
11、地上,并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意:堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便;钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;钢板桩应分层堆放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫枕木,垫木间距一般为3-4米,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2米。5、施工工艺 钢板桩施工关系到施工止水和安全,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:(1)钢板桩采用胶口排列,应咬合紧密,板桩挺直。(2)打桩前,在钢板桩的锁口内涂油脂,一般采用黄油、锯末等混合物,以方便打入拔出。(3)打桩时钢板桩顶部应戴桩帽,打桩时应做到横平竖直,宜
12、用定位板夹住打桩,若出现板桩入土过慢,桩锤回弹过大,应查明原因,进行处理方可继续施打。(4)在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过1%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。(5)钢板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、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内,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
13、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效率有直接影响。因此,施工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,应采用正确顺序施打;反之,用逆向顺序施打;当屏风墙两端板桩保持垂直情况时,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,逐步将钢板桩打至设计标高,一次打入的深度一般为0.53.0米。(6)履带液压打桩机停在离打桩点就近的场地上,侧向施工,便于测量人员观察。挂上振动锤,升高,理顺油管及电缆。(7)锤下降,开液压口,拉一根桩至打桩锤下,锁口抹上润滑油,起锤。(8
14、)使桩至夹口中,开动液压机,夹紧桩。上升锤与桩,至打桩地点。(9)对准桩与定位桩的锁口,锤下降,靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止。(10) 试开打桩锤30秒左右,停止振动,利用锤惯性打桩至坚实土层,开动振动锤打桩下降,控制打桩锤下降的速度,尽可能的使桩保持竖直,以便锁口能顺利咬合,提高止水能力。(11) 板桩至设计高度前40cm时,停止振动,振动锤因惯性继续转动一定时间,打桩至设计高度。(12) 松开液压夹口,锤上升,打第二根桩,以上类推至打完所有桩。5.1.1.4拔桩 在基坑内砖砌检查井全部砌筑完成且达到一定强度,非开挖拖拉管施工完成,基坑回填后内支撑全部拆除完成,进行钢板桩的
15、拔除。在拔桩时,采用振动锤进行拔除,拔一根清理一根,并及时运走,以保证场地的清洁。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min2min,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,先震动1min2min后再往下锤0.5m1.0m再往上振拔,如此反复可将桩拔出来。拔除钢板桩前,应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给己施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要,本基坑主要采用灌砂措施。
16、5.1.1.5钢板桩土孔处理 对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入法所用材料为中粗砂。5.1.1.6施工注意事项(1)导向桩打好之后,以槽钢焊接牢固,确保导向桩不晃动,以便打桩时提高精确度。(2)线桩插打,钢板桩起吊后人力将桩插入锁口,动作缓慢,防止损坏锁口,插入后可稍松吊绳,使桩凭自重滑入。(3)钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时,小心施工,防止超深发生。(4)封口时,精确计算异形钢板桩的尺寸,确保止水质量。(5)将钢板桩用振动锤再复打一次,可克服土的黏附力。(6)按与打板桩顺序相反的次序拔桩。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
17、动锤连续不超过1.5h。5.1.2支撑体系施工5.1.2.1支撑体系材料的选择1、钢围檩采用2-25b双拼槽钢焊接成H型。2、水平支撑采用300(小头)美松支撑5.1.2.2施工方法本基坑设置两道水平圆木、钢支撑(围檩),300美松木两端支撑在围檩上,钢板桩及钢围檩、水平木支撑形成一个支撑体系。先挖土1米,第一道围檩和支撑设置在+1.2米位置,第二道围檩和支撑设置在-1.8米位置,距设计管内底标高上方1.63米,具体支撑高度布置详见附图1、 支撑施工作业顺序本工程支撑安装与土方开挖工程交替进行,根据“分层分块,限时开挖和先支撑后挖土”的总原则。2、 型钢围檩和圆木撑施工方法(1)、钢围檩施工1
18、)先按照设计要求焊接、拼装好钢围檩,间距和焊接质量应符合设计要求。2)当挖至支撑位置时,先挖除围护结构边,围檩处土方,并用人工清除钢板桩上泥块。3)用水准仪按照就近水准点高程测量出设计要求的围檩底标高,以墨斗线弹出做标记。4)以墨线为高度控制线,然后在钢板桩上焊接围檩钢牛腿支架(支架上口与墨线平),以便固定围檩。5)架设钢围檩和钢支撑,然后用无收缩细石混凝土灌实围檩与围护结构之间的空隙。(2)、圆木支撑安装施工技术1)根据土方采用分层开挖的方法,因此必须严格在土方开挖施工前储备足够的支撑材料。2)圆木支撑形成的原则:先支撑后挖土原则,即挖土的标高不得深于待支撑底标高下30cm。先形成体系后受力
19、,即每一道支撑正式受力前必须保证其稳定性。先节点可靠后受力原则。在充分体现上述三项基本原则的基础上,支撑工程由具临时性措施的特点,施工中强调的是牢固可靠性,而不强调形成可观性。因此:施工原则上按设计图进行,凡需要实施材料代换、节点代换或局部进行修改,施工方应提出申请,报监理,经业主、设计共同研究,商定后方可实施。3)为确保支撑能均衡受力,保证基坑宽度,安装支撑前采用200t级液压顶撑预撑。5.2基坑排水井点降水施工5.2.1基坑排水方式及布置基坑开挖最大深度近7米,基坑边口长边为7.6米,因此选用单排井点降水(见井点降水布置图)。井点距坑壁2.4m,井点沟距2m。每个基坑单独一组,每组6根井管
20、。井点管长度的确定: HH1+h1+h2+iL =5+0.5+0.3+0.3*5.1 =9.4 取H=7.05米5.2.2井点安装井点埋设采用高压水冲法成孔,冲孔到达规定深度后,下土井点管到达设计标高,井管上端固定,用弯连管将井点管与总管接通,立即向孔内填灌1滤层砂,加砂完毕后立即抽水,同时向孔内不断加入清水,井点降水在沟槽开挖过程中连续进行,基坑回填后采用履带吊拔除井点管,所留孔洞立即用砂填埋。5.3基坑开挖基坑开挖在钢板桩打设完成,井点抽水7天后达到要求后后进行,基坑平面尺寸见附图四。本基坑土方开挖量较小,土方开挖量大约为130m3,结合设计图纸要求,分三层开挖。挖土采用加长臂挖机挖土,挖
21、出土方由另外一台挖机配合翻土至基坑范围15米外。第一层土方为平面开挖,从预降土后+2.874米挖至1.224米位置,挖土深度为1.65米(即第一边支撑底)。然后进行围檩安装,圆木支撑的设置。 待双拼槽钢回槽与300(小头)美松支撑形成方可再往下第二层土方开挖,从+1.224米挖至-1.276米位置,挖土深度为2.5米,到达第二边支撑底部进行围檩安装,美松支撑的设置。详见开挖示意图。 第三层土方开挖从-1.276米挖至-1.976米位置,挖土深度为0.7米。 剩下0.3米土层用人工突击翻土机械清土相结合,用加长臂挖机挖出基坑外,坑底人工修整。集中力量将素砼垫层浇好。 开挖第一层土方前,先在基坑外
22、1.8米位置开挖一条3040截水沟,坑底内设一集水井,井内放设一只潜水泵抽水。5.4基坑封底底板浇注基坑开挖至设计标高,素砼垫层浇注完成24小时内浇注井底板,底板砼浇筑采用C25商品砼25厚。底板砼浇注时砼底板与钢板桩之间用两层油毛毡分隔,以防止拔桩时影响底板。5.5 基坑回填的换撑处理第一次换撑;待钢砼底板浇捣好、拆除侧模后,即在钢板桩与钢砼底板间的空档内,浇捣C20素砼,其厚度与底板同厚,待底板两侧的素砼顶撑的砼强度达到100%时,方可拆除第二道支撑。第二次换撑:待窅井下半节外粉刷完成并达到强度后,即在井壁与钢板桩之间的空挡内,填入黄砂,填到窅井中间高度为止,然后在砂填层上浇捣一层C20素
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