泰州電廠廢水池鋼板樁

1、國電泰州電廠一期工程2*1000MW機組廢水池基坑支護方案（拉錨式鋼板樁）2006年5月8日內(nèi)容一、工程概況二、編制依據(jù)三、地質(zhì)情況四、工程施工準(zhǔn)備五、勞動力組織六、主要施工機具計劃、材料計劃七、施工方案八、質(zhì)量保證措施九、安全施工措施十、文明施工措施十一、安全危險點十二、附圖一、工程概況本項目為泰州電廠一期工程廢水池拉錨式鋼板樁擋土墻工程。該廢水池長16米，寬16.8米，基坑放坡開挖時因遇到流砂，而無法施工，固必須采取支護措施。該廢水池最大挖深約4.0米。根據(jù)地質(zhì)報告，本工程土質(zhì)上層為填土，以下分別為粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉砂，土的抗壓、抗剪強度均較低，地質(zhì)情況比較較復(fù)雜，地下水比較豐富，且

2、難以采取有效的降排水措施。二、編制依據(jù)2.1圖紙（1）廢水池施工圖；（2）廠區(qū)巖土工程勘探報告。2.2技術(shù)規(guī)范引用標(biāo)準(zhǔn)（1）發(fā)電施工質(zhì)量驗收及評定標(biāo)準(zhǔn)土建工程篇；（2）電力建設(shè)安全健康與環(huán)境管理工作規(guī)定DJ5009.1-2002；（3）電力建設(shè)安全工作規(guī)程（火力發(fā)電廠部分）；（4）建筑施工手冊；（5）建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（50300-2001）；（6）建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 GB50330-2002（7）建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程 JGJ120-99（8）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB5007-2002（8）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB5007-20022.3參考資料2.3參考資料（1）深基坑工程設(shè)

3、計施工手冊 龔曉南 主編（2）支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊 尉希成 編著（3）土力學(xué)及基礎(chǔ)工程 陳希哲 主編（4）地基與基礎(chǔ)施工手冊 江正榮編（5）基坑與邊坡事故警示錄 曾憲明等編著（6）現(xiàn)行建筑施工規(guī)范大全（修訂縮印本）（7）建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊三、地質(zhì)情況詳見廠區(qū)巖土工程勘探報告。四、工程施工準(zhǔn)備4.1現(xiàn)場情況工程區(qū)域場地已平整。場內(nèi)地標(biāo)高約為-0.70米。施工用電已接至現(xiàn)場，道路可通至施工現(xiàn)場。4.2施工過程的策劃（1）確定本工程的質(zhì)量方針和目標(biāo)，滿足業(yè)主和法律要求。 （2）認真閱讀設(shè)計文件及工程地質(zhì)勘察報告，進行施工圖會審，有問題預(yù)先解決。（3）根據(jù)程序文件的要求，技術(shù)部門向項目部分發(fā)與本工程相關(guān)

4、的施工圖、技術(shù)規(guī)范、操作規(guī)程并組織學(xué)習(xí)，掌握施工工藝。（4）在技術(shù)質(zhì)量部門的組織下，進行工程質(zhì)量策劃，并在施工方案的編制及施工過程中體現(xiàn)質(zhì)量策劃結(jié)果。（5）根據(jù)火電施工及本工程監(jiān)理的要求，核對并備齊本工程技術(shù)資料表格，根據(jù)公司質(zhì)量體系程序要求，備齊本工程質(zhì)量體系運行記錄表格。（6）根據(jù)已審查批準(zhǔn)的施工方案編制技術(shù)質(zhì)量及安全交底書，并對全體施工人員進行詳細的交底（7）配備適宜的打樁設(shè)備，保證施工機械設(shè)備的生產(chǎn)能力。（8）對所有參與本工程施工的人員進行入場教育工作。（9）現(xiàn)場設(shè)置臨時排水溝，使其與業(yè)主指定的總排水系統(tǒng)相接， 以解決施工期間現(xiàn)場地下水及雨后排水等問題。（10）做好材料儲備場地及保管、

5、儲備條件的準(zhǔn)備工作。五、勞動力組織施工人員安排：項目負責(zé)人1人； 技術(shù)員人； 安全員人；質(zhì)檢員人； 測量員1人； 電工1人； 焊接2-3人； 機械操作人員2人； 其它輔助工工種12人。六、主要施工機具計劃、材料計劃6.1主要施工機具（1）挖掘機： 1臺；（2）汽車（10、長9米以上）： 輛；（3）電源箱： 6只；（4）碘鎢燈： 20只；（5）水準(zhǔn)儀： 1臺；（6）經(jīng)緯儀： 1臺；（7）鋼卷尺m： 2把；（8）電焊機： 2-3臺；（9）50T吊車： 1臺；（10）走管式打樁機： 1臺； （11）DZ-40振動壓力沉樁錘： 2只。6.2周轉(zhuǎn)及消耗性材料按基坑支護長度80米長計算。.雙拼18槽鋼圍檁

6、3.68T；.20鋼絲繩400m；.32花籃螺絲20只；.9米長拉森鋼板樁118.692T （300塊）。七、施工方案7.1總體部署該廢水池鋼板樁采用打樁機打樁，打樁機拔樁。一次施工完成。7.2工期施工總工期約為18-24天（不含施工準(zhǔn)備）。其中：鋼板樁打入7-10天（24小時作業(yè)）；拉錨施工4-5天（在挖土前進行）；拉錨拆除2天；拔鋼板樁5-7天。7.3施工順序(1)打鋼板樁前期準(zhǔn)備 場地平整 放線定位 打樁機就位 打鋼板樁 拉錨施工 挖土。(2)拔鋼板樁 施工結(jié)束后回填土 回填土 拆除拉錨 拔鋼板樁。 7.4拉錨式鋼板樁擋土墻的構(gòu)造本工程采用拉錨式鋼板樁擋土墻。其主要由鋼板樁、拉錨二部分組

7、成，鋼板樁起承受水平土壓力和防止土體沿滑動面移動作用。它的穩(wěn)定主要靠鋼板樁頂部鋼拉錨使鋼板樁保持垂直、穩(wěn)定，并確保兩側(cè)土體不向基坑內(nèi)發(fā)生位移，鋼板樁應(yīng)插入土體一定深度，防止土體滑動和基坑向上隆起。拉錨式鋼板樁支擋結(jié)構(gòu)簡單且便于施工，整個支擋系統(tǒng)均在基坑開挖之前和過程中較容易地完成，作業(yè)（包括拉錨和挖土）十分安全，施工質(zhì)量容易保證，且較經(jīng)濟。本工程支護和地錨的鋼板樁均采用輕型拉森鋼板樁，長度為9m。單塊鋼板樁寬度382mm（即插口后每3塊寬1m），厚度為8mm。該鋼板樁施工方便、速度快，能有效阻隔地下水，確?；痈勺鳂I(yè)。鋼板樁水平圍檁采用雙拼18#槽鋼，拉錨采用20鋼絲繩。本工程鋼板樁與結(jié)構(gòu)之間

8、的距離必須大于1500，確保足夠的施工工作面。7.5拉錨式鋼板樁擋土墻的設(shè)計與施工 1、土方開挖土方開挖必須遵循以下原則：土方必須在鋼板樁和拉錨施工結(jié)束后方可施工；挖掘機在基坑內(nèi)開挖土方。嚴(yán)禁在已開挖的基坑邊停車裝土；土方開挖順序從基坑一端向另一端進行，鋼板樁應(yīng)予留一3.6米寬左右的通道，供挖掘機出入，土方挖完后最后施工該段鋼板樁；已挖基坑邊6米范圍內(nèi)禁止任何施工荷載。2、鋼板樁施工為保證打樁軸線位置的正確和樁的豎直，控制樁的打入精度，防止鋼板樁的彎曲變形和提高樁的貫入能力，須在板樁兩側(cè)滿刷廢機油，槽口應(yīng)打入足夠的黃油。在放線定位后，需設(shè)置一定剛度的堅固的導(dǎo)架，導(dǎo)架由圍檁樁和導(dǎo)梁組成，本工程設(shè)

9、置單層、雙面導(dǎo)梁，導(dǎo)梁采用鋼管或槽鋼。 本工程打樁機械采用打樁機或50T吊車配DZ-40振動壓力沉樁錘，將板樁振壓打入土中，16或25T吊車配合運輸鋼板樁。鋼板樁的嵌固深度應(yīng)由計算確定。基坑開挖后，基坑兩側(cè)各6m范圍內(nèi)不得堆積材料和行走施工機械。結(jié)構(gòu)施工結(jié)束拆除拉錨后，再用打樁機或50T吊車配DZ-40振動壓力沉樁錘將鋼板樁拔出。3、鋼板樁拉錨體系設(shè)計對拉錨基坑，造成基坑失穩(wěn)的直接原因一般可歸納為兩類：結(jié)構(gòu)不足（墻體、拉錨等的強度或剛度不足）和地基土強度不足。根據(jù)地質(zhì)資料分析，本工程不考慮基坑整體滑動或基底土隆起，本設(shè)計主要計算鋼板樁、圍檁、拉錨在施工全過程中的強度和穩(wěn)定性。（1）拉錨的位置本

10、方案基坑開挖深度最深按4.00m計算，拉錨布置在地面以下200-500mm處，計算時按拉錨距基坑底4.0m計算。（2）土壓力計算：根據(jù)地質(zhì)報告，計算出排水管道施工區(qū)域土的有關(guān)加權(quán)平均指標(biāo)如下：=18KN/m3 =20º C=10 kpa。以上土的重度(KN/m3)，土的內(nèi)摩擦角(º)，C 土的內(nèi)聚力(kpa)。由此計算出土體的主動和被動土壓力系數(shù)如下：主動土壓力系數(shù)Ka=tg2(45º20º/2)=0.49被動土壓力系數(shù)KP =tg2(45º+20º/2)=2.04本設(shè)計計算時取C=0，且不考慮被動土壓力修正系數(shù)，同時也不考慮地下水的

11、作用，但考慮地面附加荷載按20 KN/m2。如圖A所示：主動土壓力為：Ea1=(1/2)ea(H+t) =(1/2)a(H+t)2Ka=(1/2)×18×(H+t)2×0.49=4.41(H+t)2Ea2=qH=20H 被動土壓力為：Ep=(1/2)ept =(1/2)p t2 KpEp =(1/2)×18×t2×2.04=18.36 t2（3）鋼板樁插入深度計算：為使鋼板樁保持穩(wěn)定，在A點的力矩應(yīng)等于零，即MA=0。亦即：Ea·（2/3）（H+t）+ Ea2·（1/2）（H+t）Ep·H+（2/3）t

12、=0 式（1）上式中：Ea1主動土壓力，為4.41(H+t)2；Ea2附加荷載產(chǎn)生的主動土壓力，為20H；Ep被動土壓力，為18.36t2；H 基坑開挖深度，為2.5m；t 鋼板樁入土深度。 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（1）后變?yōu)椋簍3+4.145t28.617t11.661=0經(jīng)試算t=2.2m.。鋼板樁理論入土深度應(yīng)大于1.5t=3.3m。而鋼板樁實際可入土深度約為4.5m，因此9m長鋼板樁能夠滿足要求。（4）拉錨強度驗算A、拉錨力計算根據(jù)X=0，可求得作用在A點單位長度上的拉錨拉力Ri為：RiEa1Ea2+Ep =0Ri=58.56 KN/mB、拉錨強度驗算設(shè)拉錨間間距均為L=4.0m，則每個拉錨

13、的拉力均為：R=4·Ri=234.24KN選擇纖維芯公稱直徑20鋼絲繩（鋼絲繩公稱抗拉強度大于1470N/mm2）作為拉錨，每根鋼絲繩的最小破斷力為194KN。因此每個拉錨應(yīng)采用兩根鋼絲繩，才能滿足要求。鋼絲繩與圍檁連接采用捆扎方式，鋼絲繩與鋼地錨連接采用在鋼地錨上焊拉環(huán)，再拉接的方式，兩種方式都必須將鋼絲繩用夾頭夾牢。鋼絲繩中間采用拉緊器將鋼絲繩拉緊。考慮到影響土體側(cè)壓力的因素很多，為了確保整個拉錨體系的穩(wěn)定、安全，現(xiàn)場應(yīng)配備足夠的18#槽鋼和鋼絲繩，以便對可能發(fā)生的拉錨體系變形進行加固。所有鋼結(jié)構(gòu)搭接焊縫均應(yīng)滿焊，焊縫厚度應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范的要求。（4）鋼板樁抗彎驗算假定鋼板樁上端

14、為簡支，下端為固定端。每塊鋼板樁允許抗彎強度分別為Mg=11.97KN-m，每1米寬鋼板樁抗彎強度為M1g=35.91KN-m。參照建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊，查表分別按照三角型和矩形荷載計算最大彎矩，并視其和為綜合最大彎矩：Mmax=0.0298q1L2+9 q2L2/128=28.544 KN-mM1g 上式中q1=aH Ka=35.28 KN/m；q1=qH；L=H=2.5m。由以上計算可知鋼板樁的抗彎強度可以滿足要求。（5）槽鋼圍檁抗彎驗算。本工程圍檁采用雙拼18號槽鋼，詳見平面布置圖。拉錨與圍檁連接的計算簡圖見圖B。已知雙拼18#槽鋼對其xx軸的截面系數(shù) W=2×141.4=28

15、2.8cm3；f=210MPa；取安全系數(shù)K=1.5；作用在圍檁上的均布荷載為Q=58.56KN/m。圍檁為多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，若取一跨計算，可將其視為兩端固定梁計算，跨距為4.0m。則：MXY=QL224=39.04 KN-m =3904000 N-cmMXY/W=3904000/282.8=13805N/cm2 <f/1.5=14000N/cm2當(dāng)取安全系數(shù)1.5，拉錨間距為4.0m時，槽鋼圍檁的抗彎強度能夠滿足要求。4、排樁墻支護工程能重復(fù)使用的鋼板樁檢驗標(biāo)準(zhǔn)表：4.2.2-1序號檢驗項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值1樁垂直度%<1用鋼尺量2樁身彎曲度<2%L用鋼尺量，

16、L為樁長3齒槽平直度及光滑度無電焊渣或毛刺用1m長的樁段做通過驗收4樁長度不小于設(shè)計長度用鋼尺量5、監(jiān)測鋼板樁施工中和成型后，必須對整個鋼板樁拉錨體系進行監(jiān)測。其內(nèi)容一般包括：墻后土、基坑底和鋼板樁的沉降（隆起）和位移；相鄰建筑物、道路的位移沉降；.鋼板樁、圍檁的彎曲變形；監(jiān)測主要手段是采用儀器和鋼皮尺來測量和觀察，每天不得少于3次。發(fā)現(xiàn)位移或變形，要及時分析原因，必要時采取補強措施，并及時撤出基坑內(nèi)的施工人員。 具體監(jiān)控值見下表（本工程屬三級基坑）：表：5.1.7基坑變形的監(jiān)控值（cm）基坑類別圍護結(jié)構(gòu)墻頂位移監(jiān)控制圍護結(jié)構(gòu)墻體最大位移監(jiān)控值地面最大沉降監(jiān)控值一級基坑353二級基坑686三級

17、基坑810106.降排水措施為保證基坑干作業(yè)，基坑內(nèi)四周應(yīng)設(shè)置排水溝和排水工作井，及時排除積水。對少數(shù)咬合較差的鋼板樁，必須采用土工布進行封堵，以確保土體（砂）不流入基坑內(nèi)，封堵工作應(yīng)在土方開挖時同步進行?；佑山Y(jié)構(gòu)施工單位負責(zé)組織實施。八、質(zhì)量保證措施工程施工前，對參加本工程的所有人員進行質(zhì)量和安全技術(shù)交底。所有機械、器具施工前要嚴(yán)格檢查，確保正常施工無故障；測量放線儀器需經(jīng)校驗方可使用。鋼板樁打入深度應(yīng)符合方案要求，拉錨必須拉接牢固。鋼板樁插打施工技術(shù)性要求高，必須對鋼板樁的軸向、法向傾斜度嚴(yán)格加以控制。由專人負責(zé)基坑監(jiān)測工作，并做好鋼板樁施工記錄和邊坡的監(jiān)測工作，若有異常情況應(yīng)采取緊急措

18、施處理，并通報有關(guān)部門 鋼管拉錨上嚴(yán)禁任何垂直荷載。已施工完成的鋼板樁用懸掛標(biāo)識，土方開挖后嚴(yán)禁挖掘機等重載車輛在基坑邊行走。鋼板樁與混凝土結(jié)構(gòu)邊的距離應(yīng)大于1500（支護模板工作面），當(dāng)工作面很小時，可采用砌筑磚模，或?qū)摪鍢蹲鳛橥饽０?，但?yīng)在鋼板樁表面覆蓋隔離材料，讓混凝土和鋼板樁分離，以確保鋼板樁能夠拔出。鋼板樁與水池之間的回填土應(yīng)分層夯填密實。九、安全施工措施進入施工現(xiàn)場必須正確佩帶安全用具。嚴(yán)禁在基坑坡腳下休息?；舆?m范圍內(nèi)嚴(yán)禁施工荷載。施工用電須嚴(yán)格遵守用電安全規(guī)程，電纜線不得隨意拉接，現(xiàn)場配電柜必須配置漏電裝置，非專業(yè)人員不得操作。特種作業(yè)人員必須持證上崗，嚴(yán)禁無證操作。施工現(xiàn)場應(yīng)保持整潔，做到“工完、料盡、場地清”，堅持文明施工.嚴(yán)格遵守電廠門衛(wèi)制度，不得與門衛(wèi)頂撞、爭吵，所有施工機械應(yīng)服從指揮，控制廠內(nèi)行駛速度，不得野蠻施工。作業(yè)區(qū)域必要時采用警戒繩和掛設(shè)安全標(biāo)語牌及標(biāo)志示警，非施工人員嚴(yán)禁入內(nèi)。夜間施工應(yīng)有足夠的照明，各種電器設(shè)備、配電箱及電動工具的電源應(yīng)由專職電工拆裝，施工電源應(yīng)有漏電保護裝置，電源配電箱應(yīng)布置在安全地帶，并有可靠的接零接地，使用手提電動工具（振動泵等），應(yīng)戴絕緣手套，穿絕緣鞋。挖掘機行走和工作時應(yīng)遵守下列規(guī)定：嚴(yán)禁任何人在伸臂及挖斗下通過或逗留。嚴(yán)