承台深基坑钢板桩支护方案讲解.doc
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1、目 录1、编制依据- 1 -2、工程概况- 1 -2.1 工程概述- 1 -2.2 气象、水文- 1 -2.3 场地工程地质及水文地质条件- 2 -2.4 工程特征- 2 -3、深基坑开挖支护方案- 4 -4、施工组织- 4 -4.1 人员配置- 4 -4.2 设备配置- 5 -4.3 主要周转材料- 5 -4.4 施工工期及进度安排- 6 -5、钢板桩施工- 6 -5.1 钢板桩施工的一般要求- 6 -5.2 钢板桩施工顺序- 7 -5.3 钢板桩的检验、吊装、堆放- 7 -5.4 钢板桩施打- 8 -5.5 挖土- 9 -5.6 钢板桩的拔除- 10 -5.7 钢板桩土孔处理- 10 -5
2、.8 施工中遇到的问题及处理- 11 -6、监测方案- 13 -7、施工保证措施- 15 -7.1 安全保证措施- 15 -7.2质量保证措施- 16 -7.3工期保证措施- 17 -7.4水土保持、环境保护措施- 18 -7.5文明施工措施- 19 -8、应急预案- 19 -8.1 预防措施- 19 -8.2 教育培训与演练- 20 -8.3 应急准备- 20 -8.4 资源配置- 22 -8.5 应急处理程序- 23 - 附件:深基坑钢板桩支护计算承台深基坑钢板桩支护专项施工方案1、编制依据 (1)工程地质勘察报告及设计施工图纸。(2)地基与基础工程施工及验收规范(GBJ20283)。(3
3、)土力学地基基础(第二版)。(4)建筑施工技术手册(第二版)。(5)建筑基坑监测技术规范(GB50497-2009)2、工程概况2.1 工程概述海口市快速路网骨干工程海秀快速路(一期)工程总长14.3公里(加匝道20公里),道路等级为城市快速路,主线设计车速为80公里/小时,双向六车道,桥宽25.5米,设置四处立交,10对上下匝道。我标段主线拟定起始里程K4+081,终点里程K8+150,线路长度4.069公里,上下高架匝道桥4对(Pn4、Ps4,Pn5、Ps5,Pn6、Ps6,Pn7、Ps7),共计1.435公里。2.2 气象、水文海口市地处低纬度热带北缘,属于热带海洋气候,温暖潮湿,雨量充
4、沛,雨季明显,日照充足,夏季炎热,冬季一般比较温暖。在季节环流控制下,48月受海洋气候影响,气候炎热,降水充沛,多偏南风;时年9月翌年3月,受大陆冷高压气流影响,气候干燥,降水较少,多偏北风;每年510月,多热带气旋,中心最大风力达12级,甚至以上,易形成台风。本地区降水量大于蒸发量,年平均蒸发量1834毫米,属干燥度指数小于1.5 的湿润地区。年平均降雨量为1696.5mm,最大降雨量为2864.7mm,最小降雨量为1113.2mm,日最大降雨量为284.9mm,降雨量在年内分配很不均匀,多集中在汛期,期间雨量可占全年的7090%。根据地质勘察报告测得钻孔中地下水稳定水位埋深1.2014.0
5、0m,高程2.1025.06m,地下水受地形条件、大气降雨影响明显。根据区域地质资料,地下水位变化幅度不大,一般水位变幅1.02.0m之间。2.3 场地工程地质及水文地质条件(1)地形地貌条件 本标段沿线地形起伏不大,总体地势东高西低,地面高程为15m28m,路面坡度0.0%2.0%。(2)基坑的地层土质及其工程地质特性概述本工程所在地层基坑开挖范围主要为:杂填土-灰色、灰褐色,密实,干燥稍湿,主要填料00.5m沥青混凝土,0.51.7m粘性土、砂及碎石。 粉质粘土-黄褐色,可塑,主要由粉砂和粘粒组成,切面较光滑,无摇振反应,韧性中等,含较多砂粒。中砂-浅紫色、黄褐色,饱和,稍密中密,砂粒成分
6、为石英和长石,压圆状,砂质不均匀,含粘性土较高。(3)地下水位特征地下水位线在地表以下2.121m位置。2.4 工程特征2.4.1重难点分析(1)承台所处墩位位于既有道路或平交路口处,受交通疏解影响施工区域场地狭小,基坑一般不能采取放坡开挖。 (2)该区段地下水非常丰富,施工范围内地下管线多,主要为给水管线、排水管线、燃气管道、电力管线、工业管道、军用光缆、油管、路灯、交通信号管线及通讯光缆等,基坑开挖施工难度较大。(3)该地区降雨量大,降雨量在年内分配很不均匀,多集中在汛期,期间雨量可占全年的7090%。为防止基坑被雨水侵泡、冲刷,基坑开挖需投入排水、截水、坑壁防护等施工措施。2.4.2主要
7、施工对策针对以上工程特点、重点及难点,结合设计要求并借鉴以往工程的施工经验,制定详细的技术措施及施工对策。(1)一般基坑不能采取放坡开挖时,先插打型钢后垂直开挖,型钢按1m净距设置,型钢需伸入基底2m以下,安装防护板,防护板随着开挖深度逐渐安装,防护板可利用竹胶板、木板、竹跳板、旧钢模板等。型钢顶端加钢管使型钢整体受力增强其抵抗能力,钢管与型钢采用铁丝捆绑固定,也可加设拉锚加强。深度5米的基坑采用拉森钢板桩支护。(2)开挖施工前在承台附近开设小样进行探测,探明在开挖范围内有无地下管线,在原有地下管线处先用人工开挖暴露,并设立醒目标志。以详细探明管线的确切位置,绘制管线关系图,遵照有关法规规定,
8、按相应的程序采取保护,并请管线单位到现场监护或迁移,以确保安全。同时对于施工范围以外的管线进行跟踪监测,必要时采取相应的措施进行加固处理。(3)基坑周围应做好截流措施排引地面水,防止地面雨水倒流、回渗到基坑内,并注意基坑底的必要处理;基坑排水采取在基坑四周设排水沟及集水坑,并由专人负责排除基坑积水,严禁积水浸泡基坑。基坑开挖完成后立即进行承台施工,防止基坑暴露时间过长。3、深基坑开挖支护方案 本标段基坑深度5米有pm124、pm125、pm185、pm186、pm206、pm207主线承台基坑,承台尺寸10m10m3.5m。 本标段5米深基坑开挖采用型长度15m拉森钢板桩支护。拉森钢板桩采用履
9、带式液压挖土机的液压振锤的锤机施打,施打前先熟悉地下管线、承台结构的情况,准确放出支护桩中心线,控制打入精度。开挖至板桩顶以下1米处,进行一道支撑施工。围檩采用双拼200200mmH型钢围檩,八字形斜撑,撑杆选用203x6.0mm钢管,最大支撑间距4m。深基坑钢板桩支护计算附后。4、施工组织4.1 人员配置现场管理人员配置序号岗 位姓名职 责1施工现场负责人陈贵文负责现场施工总体策划、管理、协调2技术负责人吕宏强对现场施工技术把关、负责现场技术管理3质检工程师赵陆军负责现场施工质量控制4专职安全员翟全清、张修林负责现场施工安全管理、保障工作5试验人员黄科、胥阳安负责现场具体试验工作6技术人员焦
10、景鹏等6人负责现场具体技术工作7测量人员闫建勇、汪磊负责日常测量、基坑监测工作8领工员何光猛等4人负责现场具体施工工作现场作业人员配置表序号工 种人数(人)序号工 种人数(人)1吊车司机25操作工人52装载机司机26杂工23挖掘机司机27看守工24打桩机司机24.2 设备配置主要材料设备配置表序号设备名称规格型号数量1装载机ZL501台2挖掘机1.0 m32台3打桩机 1台4自卸汽车12 m34台4吊车20t1台5抽水泵5台6电焊机BX-3155台4.3 主要周转材料序号材 料 名 称规 格单 位数 量备 注1拉森钢板桩型根120桩长15m2H型钢(围檩)200200mmm1923钢管支撑20
11、3x6mmm244.4 施工工期及进度安排钢板桩各工序施工计划序号工序时间(天)备注1打入钢板桩32基坑开挖及支护13承台施工64承台砼等强、拆模25拔除钢板桩16总共13深基坑承台施工工期安排序号部位承台施工施工天数开始日期完成日期1pm1242013/6/32013/6/15132pm1252013/6/162013/6/28133pm2062013/7/12013/7/13134pm2072013/7/142013/7/26135pm1852013/7/282013/8/9136pm1862013/8/102013/8/22135、钢板桩施工5.1 钢板桩施工的一般要求 (1)钢板桩的设
12、置位置要符合设计要求,便于承台施工,尤其是在承台边缘外留有支模、拆模的余地。 (2)基坑护壁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板桩模数。 (3)在整个承台施工期间,开挖、吊桩头、绑扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、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。5.2 钢板桩施工顺序钢板桩施工工艺图框桩基检测安装围檩支撑测设基坑平面位置、标高定位放线挖掘机开挖施打钢板桩凿除桩头开挖至支撑底面开挖至基底基底处理基坑四周设排水沟绑扎钢筋灌筑混凝土承台施工与墩台身接合面处理拔出钢板桩
13、制作混凝土试件基坑排水钢板桩的检验集水井法抽水或井点降水5.3 钢板桩的检验、吊装、堆放 (1)钢板桩的检验 对钢板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的钢板桩进行矫正,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、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。 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。每一种
14、规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。每2050t重的钢板桩应进行两个试件试验。(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。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-
15、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。5.4 钢板桩施打 拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全,是本工程施工关键的工序之一,在施工中要注意以下施工有关要求:(1)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。 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。 (5)保证钢板桩顺利合拢,特别是工作井
16、的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。 (6)打入桩后,及时进行桩体检查,对漏水处进行焊接修补,每天派专人进行检查桩体。(7)内支撑架设经过计算拉森钢板桩支护采用1道内支撑。5.5 挖土(1)土方开挖应分段连续施工,开挖至板桩顶以下1米处,进行支撑施工。(2)围檩制做安装:围檩及支撑根据不同的开挖深度按设计要求设置,根据设计位置在钢板桩内壁上焊围檩托架,然后吊装H型钢围檩并焊接加固。(3)本工程采用集水井集水、潜水泵排水法,排除基槽渗水,保持基坑内无积水,减小土侧压力对扣板桩影响,便于承台施工。(4)开挖过程中注意支护体系的变形观察。(5)基坑内作业时
17、,有专职安全员负责。 在基坑开挖过程中需要注意的问题: 钢板桩的垂直度及搭接十分重要,当钢板桩未贴靠在围檩上部分,需作加垫处理,使钢板桩的压力传到围檩及支撑上,支撑的材料制作、焊接必须严格按图施工。 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。5.6 钢板桩的拔除 基坑回填压实后,尽早拔除钢板桩,加快扣板桩周转速度。拔桩后马上用中粗
18、砂将桩孔灌实。(1)拔桩方法本工程拔桩采用振动锤拔桩:利用振动锤产生的强迫振动,扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将桩拔除。(2)拔桩时应注意事项 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。 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。为及时回填拔桩后的土孔,当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分。 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1.5
19、h。5.7 钢板桩土孔处理 对拔桩后留下的桩孔,及时采用中粗砂灌入密实。5.8 施工中遇到的问题及处理(1)打桩受阻现象(指打桩阻力大不易贯入) 原因:在砂层中停桩;钢板桩连接锁口锈蚀、变形。 预防措施:订桩前对地质情况作详细分析,确定钢板桩可能贯入的深度;打桩前对钢板桩逐根检查,剔除连接锁口锈蚀和严重变形的钢板桩; 施工时可用高压水或振动法辅助沉桩;在钢板桩的锁口内涂油。(2)桩遇到大的块石或其他不明障碍物预防措施:可采用转角桩或弧形桩绕过障碍物;钢板受到侧向挤压而发生偏斜进行纠偏时,可采取将钢板桩上拨12m,辅正后再往下锤进,如此上下往复振拨几次,可使大的块石被振碎或使其发生位移,让钢板桩
20、的位置得到纠正;钢板桩沿轴线偏移较大时,可采用异型桩来纠正;若锤打过程带动邻桩时,可采取把邻桩数根焊联措施。(3)桩身倾斜现象(指钢板桩头部向打桩行进方向倾斜) 原因:在打钢板桩时,由于连接锁口处的阻力大于钢板桩周围的阻力,判桩行进方向对钢板桩的贯入阻力小,钢板桩头部便向阻力小的方向位移。 预防措施:施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正钢板柱的垂直度;发生倾斜逐步纠正用钢丝绳拉住桩身,边拉边打。(4)桩身扭转现象(钢板桩的中心线变为折线形)原因:钢板桩锁口是铰接的,在下插和锤击作用下会产生位移和扭转,并牵动相邻已打入钢板桩的位置,使中心轴线成为折线形。 预防措施:在打桩行进方向用卡板锁住钢板桩
21、的前锁口;在钢板桩与围檩之间的两边空隙内,制止钢板桩在下沉过程中的转动在两块钢板桩锁口扣搭处的两边,用垫铁填实;桩身扭转严重时,可将扭转部分的钢板桩拔出,采用上述预防扭转的措施之后,重新打桩。(5)带桩下沉现象(指打钢板桩队连带已打人相邻钢板桩起下沉) 原因:因钢板桩倾斜弯曲,连接锁口的阻力增加,致使相邻钢板桩被连带下沉。预防措施:钢板桩发生倾斜时及时纠正;不是一次把钢板桩打到标高,留一部分在地面,待全部钢板桩人士后,用屏风法把余下部分打入士中;把连带下沉的钢板桩和其它一块或数块已打好的钢板桩,用型钢焊接在一起;在连接锁口处涂油脂,减少阻力;运用特殊塞子防止砂土进入连接锁口;钢板桩被连带下沉后
22、,应在其头部焊接同类型钢板桩补充其长度不足。(6)拔桩困难现象(打入的钢板桩在回收时,难以从地基土中拨出) 原因:打入的钢板桩连接锁口铰蚀、变形严重;钢板桩打入实土或密实的砂土层中;基坑开挖时,支撑不及时,使钢板桩变形很大;拔桩时,拔桩设备的重量及拔桩时对地基的反力使钢板桩受到侧向压力,从而增大了拔桩阻力。 预防措施: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;打桩前,在钢板桩的锁口内涂油脂;基坑内承台施工结束回填土时,尽可能使钢板桩两侧土压平衡;拔桩时,拔桩设备与钢板桩保持一段距离,必要时在拔桩设备下放置路基箱或垫木,以此减小钢板桩接受土的附加侧压力;将钢板桩用振动锤或柴油锤
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