深基坑拉森鋼板樁支護專項工程施工設計方案

1、公用工程市岐江河水環(huán)境綜合整治工程（雨污分流）起灣道污水主干管工程WA1-WA段施工方案編 制：審 核：審 批：編制單位：公用工程編制日期：2014年3月10日目錄一、工程概方?jīng)r 二、法 1施工工藝及2三、安全施工措施 3四、拉 森 扣 板樁受算 .4五、附 箱渠結(jié)圖 WA1-WA2段施工方案、工程概況本工程為起灣道污水主干管中的 WA1-WA段，長64米，管徑為D1200,埋 深 9.1 米, 采用頂管施工 , 位于崩山涌泵站水閘前 , 從河涌箱渠底部穿過 , 后接 入新建泵站.因WA1-WA段在施工時需要穿過箱渠底部，箱渠底部結(jié)構(gòu) 一邊為 混凝土, 一邊為片石鋪填結(jié)構(gòu) . 渠寬 20米.

2、正常水位深 1.5 米, 渠蓋板為板梁結(jié) 構(gòu). 上部有 1.3 米土層覆蓋 . 靠建筑物一側(cè)有 1.2 米直徑混凝土灌主樁需破除 . 該段在WA2號井方向頂進約38米后,即箱渠底片石鋪填部位岀現(xiàn)嚴重透水.目 前以不能夠繼續(xù)頂管施工 . 需要改變施工方式 , 根據(jù)現(xiàn)場實際情況與多方了解 將采用支護開挖施工 .二、施工工藝及方法該段施工時因場地限制需分段局部施工 , 首先開挖至箱渠蓋板面 , 寬為 5 米 , 并拆除部份蓋板 , 然后在渠底進行分邊截流 , 并做好防汛應急預案等工作 , 基槽開挖采用W型12m長拉森鋼板樁支護。拉森鋼板樁采用履帶式液壓挖土 機KATO-1250的液壓振錘的錘機施打，

3、施打前先熟悉地下管線、構(gòu)筑物的情 況，準確放出支護樁中心線，控制打入精度。1 、鋼板樁施工的一般要求（1）鋼板樁的設置位置要符合設計要求，便于管道施工，尤其是在箱渠 段邊緣外留有支模、拆模的余地。（2）基槽護壁鋼板樁的平面布置形狀應盡量平直整齊，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn) 角，以便標準鋼板樁的利用和支撐設置。各周邊尺寸盡量符合板樁模數(shù)。（3）在整個管道施工期間，挖土、吊運、扎鋼筋、支模板、澆筑混凝土、回填等施工作業(yè)中，嚴禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意 切割、電焊，也不應在支撐上擱置重物。2、鋼板樁施工的順序（1）鋼板樁位置的定位放線（2）施打鋼板樁（ 3） 挖土（4）管道安裝施工（5）拔除

4、鋼板樁回填3、鋼板樁的檢驗、吊裝、堆放（1）鋼板樁的檢驗 對鋼板樁，一般有材質(zhì)檢驗和外觀檢驗，以便對不合要求的鋼板樁進 行矯正，以減少打樁過程中的困難。 外觀檢驗：包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端部矩形比、平 直度和鎖口形狀等項容。檢查中要注意：a）對打入鋼板樁有影響的焊接件應 予以割除；b）割孔、斷面缺損的應予以補強；c）若鋼板樁有嚴重銹蝕，應 測量其實際斷面厚度。原則上要對全部鋼板樁進行外觀檢查。 材質(zhì)檢驗：對鋼板樁母材的化學成分及機械性能進行全面試驗。包括鋼 材的化學成分分析，構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗，鎖口強度試驗和延伸率試驗等 項容。每一種規(guī)格的鋼板樁至少進行一個拉伸、彎曲試驗。（

5、 2）鋼板樁吊運裝卸鋼板樁宜采用兩點吊。 吊運時，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多， 并應注意保護鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通 常采用鋼索捆扎，而單根吊運常用專用的吊具。(3) 鋼板樁堆放：鋼板樁堆放的地點，要選擇在不會因壓重而發(fā)生較大 沉陷變形的平坦而堅固的場地上，并便于運往打樁施工現(xiàn)場。堆放時應注意： 堆放的順序、位置、方向和平面布置等應考慮到以后的施工方便； 鋼板樁要按型號、規(guī)格、長度分別堆放，并在堆放處設置標牌說明； 鋼板樁應分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過 5根，各層間要墊枕木， 墊木間距一般為 3-4 米，且上、下層墊木應在同一垂直線上，堆放的總高度 不宜超過

6、 2 米。4、鋼板樁施打 拉森鋼板樁施工關(guān)系到施工止水和安全，是本工程施工最關(guān)鍵的工序 之一，在施工中要注意以下施工有關(guān)要求：(1)全線采用W型12m長密扣拉森鋼板樁。拉森鋼板樁采用履帶式挖土 機(帶震動錘機)施打。( 2)打樁前，對鋼板樁逐根檢查，剔除連接鎖口銹蝕、變形嚴重的鋼板 樁，不合格者待修整后才可使用。( 3)打樁前，在鋼板樁的鎖口涂油脂，以方便打入拔出。( 4)在插打過程中隨時測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過 2%，當偏斜過大不 能用拉齊方法調(diào)正時，拔起重打。施工中應根據(jù)具體情況變化施打順序，采用一種或多種施打順序， 逐步將板樁打至設計標高。鋼板樁打設公差標準項目允許公差板樁軸線偏差土

7、10Cm樁頂標高土 10Cm板樁垂直度土 2%(5 )密扣且保證開挖后入土不小于 2米，保證鋼板樁順利合攏；特別是 工作井的四個角要使用轉(zhuǎn)角鋼板樁，若沒有此類鋼板樁，則用舊輪胎或爛布 塞縫等輔助措施密封。(6) 打入樁后，及時進行樁體的閉水性檢查，對漏水處進行焊接修補， 每天派專人進行檢查樁體。(7) 支撐架設經(jīng)過計算拉森鋼板樁支護可采用 3道支撐。5、挖土土方開挖應分段連續(xù)施工，開挖至板樁頂以下 1.5米處，進行第1 道支撐施工，開挖至板樁頂以下 3.5米處，進行第2道支撐施工。圍囹制做安裝：圍囹及支撐根據(jù)不同的開挖深度按設計要求設置， 根據(jù)設計位置在鋼板樁壁上焊圍囹托架，然后吊裝 H型鋼圍

8、檁并焊接加固。箱渠段支撐需做特別加固，上部架空部位做反拉橫梁，基坑周邊(約一倍樁長)圍盡量避免堆載。開挖過程中注意支護體系的變形觀察。基坑作業(yè)時，有專職安全員負責。在基坑開挖過程中需要注意的問題：由于本工程在地下水位很高，鋼板樁的垂直度及搭接十分重要，當鋼 板樁未貼靠在圍囹上部分，需作加墊處理，使鋼板樁的壓力傳到圍囹及支撐 上，支撐的材料、制作、焊接必須嚴格按圖施工。其次是挖土和支撐的架設施工過程必須緊密配合，挖土過程要保證安全的前提下，迅速為支撐施工創(chuàng)造工作面，支撐結(jié)構(gòu)必須能較快地產(chǎn)生整體 剛度或預緊力，兩者配合就能較好地利用軟土施工中的時空效應，有效地控 制圍護體系在受力后的變形。施工中切

9、不可超挖和不及時施加支撐，土方施 工要求分層均勻高效，以使支護結(jié)構(gòu)處于正常的受力狀態(tài)。6、鋼板樁的拔除基槽回填壓實后，盡早拔除鋼板樁，加快扣板樁周轉(zhuǎn)速度。拔樁后 馬上用中粗砂將樁孔灌實，渠底部位混凝土灌注。（1）拔樁方法本工程拔樁采用振動錘拔樁：利用振動錘產(chǎn)生的強迫振動，擾動土質(zhì)，破壞鋼板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊力的作用將 樁拔除。（2）拔樁時應注意事項拔樁起點和順序：對封閉式鋼板樁墻，拔樁起點應離開角樁5根以上可根據(jù)沉樁時的情況確定拔樁起點，必要時也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時相反振打與振拔： 拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的粘附， 然后邊振邊拔。為

10、及時回填拔樁后的土孔，當把板樁拔至比基礎底板略高時 暫停引拔，用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實一部分。 對引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動的方法，每次振動15mi n,振動錘連續(xù)不超過 1 5h。7、鋼板樁土孔處理對拔樁后留下的樁孔，及時采用中粗砂及混凝土灌入密實。8、箱渠蓋板俢復（1）、原蓋板邊緣清理干凈，預留鋼筋除繡。（2）、支模。（3）、鋼筋安裝綁扎，與原板連接處預留鋼筋需采用電焊焊接牢固，無預 筋部位需要鉆孔植筋。（4）、板面砼要搗振密實。三、安全施工措施1、基坑頂周邊設置連續(xù)封閉的安全護欄，防止人員墜落。2、靠近水閘基坑邊的增加多一道卸荷措施。3、開挖前，先進行圍檁施工，做好支撐

11、后才能開挖至設計深度。4、為切實保證施工人員安全，樹立“安全第一，預防為主”的思想，根據(jù)國 家建設部頒發(fā)的安全檢查評分標準制訂具體措施。5、建立安全保證體系，除企業(yè)已有的外，工地設立安全管理，工程項目設立安全小組、班組設安全員，形成一個健全的安全保證體系，工地的安全管理負責工地日常的安全工作，定期組織安全檢查，對不符合要求的要及時發(fā)出整改通知，指導工程項目部和班組安全員的工作，對違章作業(yè)者進行批評教 育和處罰。6、優(yōu)化安全技術(shù)組織措施，包括以改善施工勞動條件，防止傷亡事故和職業(yè) 病為目的的一切技術(shù)措施，如積極改進施工工藝和操作方法，改善勞動條件， 減輕勞動強度，消除危險因素，機械設備應設有安全

12、裝置。7、機械操作人員必須持證上崗，各種作業(yè)人員應配帶相應的安全防護用具及 勞保用品，嚴禁操作人員違章作業(yè)，管理人員違章指揮。8、施工中所有機械、電器設備必須達到國家安全防護標準，自制設備、設施應通過安全檢驗，一切設備應經(jīng)過工前性能檢驗合格后方可使用，并由專人 負責，嚴格執(zhí)行交接班制度，并按規(guī)定定期檢查保養(yǎng)。9、凡進入現(xiàn)場的一切人員，均要戴安全帽，正確使用“三寶”。要配合公司安全月檢工作，工程項目部要實行周檢，項目點要日檢，施工中應抽檢，及 時消除安全隱患。10、嚴格執(zhí)行各項安全操作規(guī)程，施工前要進行安全交底，每月定期進行安 全教育，加強工人的安全意識教育。11、在主要入口處掛醒目的安全防火宣

13、傳語牌。12、現(xiàn)場施工用高低壓設備及線路，嚴禁電線隨地走，所有電掣應有門、有鎖，有危險標志。嚴格執(zhí)行施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)的規(guī)定，現(xiàn)場采用“三相五線”制供電，執(zhí)行“一機一閘一漏電保護開關(guān)”制度。所有電器設備及金屬構(gòu)架均應按規(guī)定設置可靠的接零及接地保護，施工現(xiàn)場所有用電設備，必須按規(guī)定設置漏電保護裝置，要定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。13、加強安全教育和監(jiān)督，堅持經(jīng)常性的安全交底制度，提高施工人員的安 全生產(chǎn)意識，及時消除事故隱患。14、在施工過程中，對地面沉降、支護位要定期觀察測試，加強對支護的監(jiān) 控。15、所有施工人員均應掌握安全用電基本知識和設備性能，用電人員各自保 護好自用設備的負荷、

14、地線和開關(guān)箱，發(fā)現(xiàn)問題及時找電工解決，嚴禁非專 業(yè)電氣操作人員亂動電器設備。16、配電系統(tǒng)分級配電，本電箱、開關(guān)箱外觀必須完整、牢固，防雨防塵。17、多機作業(yè)用電必須分閘，嚴禁一閘多機和一閘多用，施工現(xiàn)場電纜、電 線必須按規(guī)定架設，嚴禁拖地和亂拉亂搭。18、各種機械要有專人負責維修、保養(yǎng)，并經(jīng)常對機械運行的關(guān)鍵部位進行 檢查。19、使用機械時，操作員要密切注意機上的儀器、儀表、指針是否超出安全 圍，機體是否有異常振動及發(fā)出異響，出現(xiàn)問題應進行停電關(guān)機處理，不得 擅離職守，隱瞞不報。20、設備基礎必須平穩(wěn)、牢固，基本的錨固、支撐措施必須齊全，不得使用 臨時支撐，高大機械在多風季節(jié)前設纜風繩。四、

15、拉森扣板樁受力驗算：因本工程施工區(qū)地質(zhì)情況復雜，且處于水閘邊。為確保施工安全，選取 有代表性的地質(zhì)斷面分別計算荷載，取最不利荷載對拉森扣板樁支護進行驗算，作為最終支護標準。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告及現(xiàn)場實際開挖獲取的地質(zhì) 資料提取驗算參數(shù)。1、代表性地質(zhì)斷面情況如下表（按14m深度統(tǒng)計）地質(zhì)鉆探地層名稱層厚土的容重r摩擦角©凝聚力備注孔號3、(° O ( IZDo孔號m（KN/m）()C ( KPS)人工回填土2.618.423淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土5.5細砂1.119.300人工回填土1.918.423淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土1.3淤泥質(zhì)粉砂10.21

16、9.314.20粉質(zhì)粘土0.6人工回填土1.918.42317.3粉土1.620.36.228淤泥質(zhì)粉粘土5.5粉質(zhì)粘土2.4全風化泥質(zhì)粉砂巖2.619.314.240.52、拉森鋼板樁參數(shù)鋼板樁型號每延米截面積cnf每延米慣矩lx （cni）每延米抵抗矩Wx （品）容許彎曲應力b w （MPS容許剪應力t （MPS-備注skspii191168001340210120SKSPV242.53860022702101203、拉森鋼板樁最大懸臂長度的計算: 3.1、根據(jù)開挖深度h= 9m以上進行拉森鋼板樁支護，取 9m圍的土層計算

17、土 體參數(shù)加權(quán)平均值。3.2 拉森鋼板樁最大懸臂長度計算321、SKSPV型拉森鋼板樁（只用于開挖深度 46.5m的管道）MLx三 WWw1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000 三 1340*210故h三2.52m因SKSP7型拉森鋼板樁用于開挖深度為 6-9m的管道，大于其最大懸臂長 度，故需加支撐。4、拉森鋼板樁入土深度4.1 、土的參數(shù)計算根據(jù)設計要求，基槽開挖深度在6-9m采用12m SKSffV型拉森鋼板樁。、12m SKSK型拉森鋼板樁（取土層最大影響深度 9nj）:根據(jù)KaXr最大值選取最不利荷載 ZK64土層參數(shù)作為計算依據(jù)、12m SKSEV型拉森鋼板樁（取土

18、層最大影響深度 9nj）:根據(jù)KaXr最大值選取最不利荷載土層參數(shù)作為計算依據(jù)4.2、計算簡圖4.2.1 、根據(jù)鋼板樁入土的深度，按單錨淺埋板樁計算，假定上端為簡支，下 端為自由支承。這種板樁相當于單跨簡支梁，作用在樁后為主動土壓力，作 用在樁前為被動土壓力，壓力坑底以下的土重度不考慮浮力影響，計算簡圖 如下：荷載力分布圖(用于開挖深度5|內(nèi)單支撐)荷載力分布圖(適用于開挖深度56.5 |雙支撐)彎矩圖4.2最小入土深度的計算開挖6-9m深SKSPV型拉森鋼板樁最小入土深度為使鋼板樁保持穩(wěn)定，在 A點的力矩等于零，即刀MA= 0,亦即F*1.5+EaHa EpHp= F*1.5+Ea*2/3*(H + t) Ep (H+2/3*t ) = 0其中：主動土壓力 Ea= 1/2 ea (H+t) = 1/2* r * (H+t) 2Ka被動土壓力 Ep= 1/2 ept = 1/2* r *t 2Kp3r = 17.89 KN/m , © = 11.62, Ka = 0.664, Kp = 1.504 , H=5mF=1/2* e a*(H + t) 1/2* e pt將各參數(shù)分別代入彎矩平衡方程式得：t 3+ 9t2 52t 196.3 = 0解得t = 5.8m,拉森鋼板樁5m開挖深度最小長度為：地面