某钢板桩基坑支护施工方案

某钢板桩基坑支护施工方案某污水池工程钢板桩基坑支护施工方案目录1编制依据………………………………………………………22工程概况……………………………………………23工程地质水文情况…………………………………………24基坑支护结构设计……………………………35基坑支护结构的主要技术参数及技术要求………………35.1钢板桩…………………………………………35.2支撑体系…………………………………46钢板桩支护施工……………………………46.1钢板桩支护施工流程……………………46.2钢板桩的吊运及堆放………………56.3钢板桩的打设………………………56.4基坑土方开挖…………………………76.5内支撑安装……………………………76.6基坑排水降水措施………………106.7拔桩………………………………107基坑监测…………………………………118基坑验收………………………………129施工注意事项及要求…………………1210深基坑施工安全措施…………………1211基坑工程钢板桩支护计算书…………1412应急救援预案……………………………151编制依据行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)；行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120－99)；国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；广东省zs市xxxx油库工程污水处理水池施工图纸。2工程概况本项目污水处理水池为地下构筑物，顶板面标高-0.3m，底板面标高-4.5m，长度尺寸13.7m，宽度尺寸6.7m，底板厚0.3m，垫层厚0.1m，池壁厚0.35m。由总图可知室外地面标高3.2m为该处±0.000，现场自然土面标高约为2.6m，低于污水池顶板面标高0.3m，则开挖深度为4.3m；开挖平面尺寸在污水池结构尺寸的基础上每边加1m，即基坑长度15.7m，基坑宽度8.7m。污水池外壁采用水泥浆和1:2水泥砂浆做5道防水，防水层厚25，施工时安排在拆支撑和回填土前完成。本工程普遍采用管桩基础，目前基本完成，基坑开挖边线距周边其他拟建构筑物最近距离为6m。3工程地质水文情况3.1地质条件根据钻探揭露，场地地层可分为：人工填土层、耕表土层、第四系海陆交互相沉积层、燕山期基岩风化层。现场表面已由建设单位完成约50cm厚石屑填土层。(1)人工填土层（Qml）为灰褐色素填土，由粉细砂粒及粘粒组成，土质较均一，欠压实，饱和，松散状。分布于地表，平均厚度为1.07米。(2)耕表土层（Qpd）为褐灰色，土黄色，由粘性土及中细砂组成，土质较均一，湿～饱和，软可塑，见大量植物根系，为中等压缩性土。全场分布广泛，平均厚度为1.01米。(3)第四系海陆交互相沉积层（Qmc）场地内第四系海陆交互相沉积层厚度巨大，为场地主要地层，根据其岩土特征可分为：淤泥、淤泥质土、粉质粘土、淤泥质土、中砂、粗砂六个亚层，厚度巨大。淤泥平均厚度为13.41米；淤泥质土平均厚度为15.29米；粉质粘土平均厚度为5.49米；中砂平均厚度为4.34米；粗砂平均厚度为4.04米；(4)燕山期基岩（γ52）场地下伏基岩为燕山期，岩性为中粒花岗岩。本次勘察揭露到强风化花岗岩、中风化花岗岩二个亚层。各层间层面起伏较大，呈渐变过渡关系，层位不稳定。强风化泥质粉砂岩平均揭露厚度为4.36米，呈青灰色，褐黄色，岩芯破碎呈碎石夹土状，裂隙发育，岩块手可折断；中风化泥质粉砂岩，未揭穿，平均揭露厚度为1.10米，呈青灰色，褐黄色，坚硬。3.2水文条件场地已经填整，地表水不发育。场地地表水主要为水沟水、河涌水、塘水，水深约2m。拟建场地地下水属潜水—承压水类型。中上部第四系土层含孔隙水，下部基岩含裂隙水。地下水的补给主要靠大气降水及地表水的渗入和地下侧向迳流，排泄则以侧向地下径流方式排泄至邻区或河涌及大气蒸发为主。地下水与地表水水力联系微弱。砂层水与基岩裂隙水水力联系密切。勘察期间测得地下水的稳定水位埋深0.05～0.70米，标高-2.23～2.02米。根据长期观察资料，地下水水位标高一般为0.60m。在长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性；对钢结构有弱腐蚀性。4基坑支护结构设计污水池基坑较深，根据地质资料不宜采用自然放坡开挖，且考虑到开挖土体卸荷后对业已完成的相邻管桩基础有不利影响，基坑必须采取支护措施，先支护、后开挖。拟采用拉森Ⅳ型钢板桩作为基坑围护体系，桩长9米，嵌入基坑底土体4.5m。基坑内侧由上至下共设置2层围檩及内支撑，围檩采用热轧宽翼缘30H型钢，内支撑与角撑采用Φ273无缝钢管、壁厚10。第一层位置为基坑顶往下1m(高出池壁上部施工缝位置20cm)，第二层距第一层2.2m(高出池壁下部施工缝位置20cm)。在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟，用以拦截地表水，并排出场外，基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水。5基坑支护结构的主要技术参数及技术要求5.1钢板桩(1)材料要求钢板桩选用拉森Ⅳ型，截面抵抗矩W=2270cm3；进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正；施打前板桩咬口处宜涂抹黄油以保证施打的顺利和提高防水效果。(2)打桩作业要求宜选择对周围影响较小的振动锤施打；为保证板桩的垂直度及咬口闭合，选用屏风式打入法；为保证转角处咬口的闭合可通过轴线或板桩块数来调整。(3)拔桩作业要求宜选用振动锤进行拔桩；为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响，应及时回填。5.2支撑体系(1)材料要求型钢均采用Q235-B级。(2)构件的连接①支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接。所有节点内角处还应加设水平长度为300mm的连接钢板。②构件连接处采用接触边满焊，焊缝高度不小于8mm。③在围檩与支撑连接处的腹板上加焊厚度为10mm的肋板，以增强腹板的稳定性及抗扭刚度。(3)为使围檩与板桩之间接触紧密，传力均匀，水平支撑杆件设置时应在相应部位对围檩施加预加应力。(4)为保证水平支撑体系的安装精度及施工便利，基坑开挖至支撑高度后，应在板桩相应部位设置钢牛腿，围檩及支撑构件安装就位及校核高程后方可进行构件节点的连接，钢牛腿的尺寸及型号详见施工图纸。(5)钢制构件的施工及安装应有严格的质量检验措施，质量检验应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。6钢板桩支护施工6.1钢板桩支护施工流程钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、支撑、地下结构施工、回填、支撑拆除及板桩的拔除。测量放线→打钢板桩→土方开挖至第1层内支撑标高→第1层内支撑安装→土方开挖至第2层内支撑标高→第2层内支撑安装→土方开挖至基坑底设计标高→钢筋砼底板与导墙施工→外壁防水层施工、回填土方→拆除第2层内支撑→钢筋砼池壁施工至上部施工缝处→外壁防水层施工、回填土方→拆除第1层内支撑→上部池壁与顶板施工→外壁防水层施工、回填土方→拉森钢板桩拔除6.2钢板桩吊运及堆放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，注意保护锁口免受损伤。钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意：(1)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；(2)钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；(3)钢板桩应分别堆放，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3～4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。6.3钢板桩的打设施工机械采用40T履带吊车，配合振动锤及200KW专用（三相220V）发电机施工。(1)打桩围檩支架（导向架）的设置。为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，围檩支架由围檩及围檩桩组成。打桩围檩支架图(a)平面布置(b)剖面1围檩桩；2围檩；3钢板桩；4连接板围檩采用双面布置形式，双面围檩之间的净距应比插入板桩宽度放大8～10mm，如果对钢板桩打设要求较高，可沿高度上布置双层或多层，这样对钢板桩打入时导向效果更佳。下层围檩可设在离地面约500mm处。围檩支架采用H型钢。围檩与围檩桩之间用连接板焊接。(2)钢板桩打设单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，直至工程结束，这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短，速度快。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正，墙面平直度难控制。①先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽，轻轻加以锤击；②在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制；③为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正；④开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。(3)钢板桩的转角和封闭合拢。由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍，或板桩墙的轴线较复杂，或钢板桩打入时倾斜且锁口部有空隙，这些都会给板桩墙的最终封闭合拢带来困难，采用轴线修整法解决。轴线修整法通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整，实现封闭合拢，封闭合拢处最好选在短边的角部。具体作法如下：①沿长边方向打至离转角桩约沿有8块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度；②在短边方向也照上述办法进行；③根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩尺寸，将短边方向的围檩与围檩桩分开，用千斤顶向外顶出，进行轴线外移，经核对无误后再将围檩和围檩桩重新焊接固定；④在长边方向的围檩内插桩，继续打设，插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩；⑤根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。轴线修整法示意图6.4基坑土方开挖土方开挖应配合两层内支撑的安装分三次进行出土，选用1台斗容量1m3的挖机于基坑顶作业，较深部位的掘土换用1台长臂挖机施工；出土没有外运，全部用于场内回填。第一次掘土，从自然土面(2.6m高程)向下挖1m至第一层内支撑安装位置；第二次掘土，从第一层内支撑安装位置向下挖2.2m至第二层内支撑安装位置；第三次掘土，从第二层内支撑安装位置向下挖至坑底，并预留人工清理土层厚度约20cm。最后一次掘土，挖土机械应小心管桩外露部分，不得破坏。土方开挖完成后，应立即排除积水，平整填实后及时浇筑砼垫层进行固化保护。6.5内支撑安装基坑内侧由上至下共设置2层围檩及内支撑和角撑，围檩采用热轧宽翼缘30H型钢，内支撑与角撑采用Φ273无缝钢管、壁厚10。第一层位置为基坑顶往下1m(高出池壁上部施工缝位置20cm)，第二层距第一层2.2m(高出池壁下部施工缝位置20cm)。钢板桩支护的平面布置如下图所示：基坑钢板桩支护平面布置图钢板桩支护断面图如下图所示：基坑钢板桩支护断面图钢板桩与内支撑连系节点①图牛腿焊接大样图6.6基坑排水降水措施根据地勘资料，本场地地下水位较浅，现场局部开挖施工过程中可见有地下水涌出，因此污水处理水池深基坑开挖前与开挖过程中，需采取相应排水降水措施，以确保基坑施工的安全。在基坑开挖前，沿开挖边线外布置轻型井点降水，降水井的作法如下图所示：降水井大样图在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟，用以拦截地表水，并排出场外；基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水。基坑顶与基坑内的排水沟和集水井的布置见基坑钢板桩支护平面布置图中所示。6.7拔桩6.7.1拔桩顺序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。拔桩要点：(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柴油锤将桩振打下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔