基坑双排钢板桩围堰与钢支撑施工方案

基坑双排钢板桩围堰与钢支撑施工方案目录1.工程概况1.1.工程基本概况1.2.工程等别及防洪标准1.3.基本资料2.围堰方案对比及分析2.1.原围堰设计方案及其特点2.2.钢板桩围堰方案较原方案优缺点分析2.3.围堰方案的选定3.施工工期安排4.施工准备4.1.现场准备4.2.技术准备4.3.材料、机械准备5.施工工艺及方法5.1.钢板桩施工总体布置5.2.钢板桩施工的一般要求5.3.钢板桩的检验、吊装、堆放5.4.钢板桩施工顺序及方法6.基坑监测方案6.1.观测点设置6.2.观测频率7.质量保证措施7.1.质量管理组织机构7.2.质量领导小组职责8.安全文明施工措施8.1.安全施工措施8.2.文明施工措施9.应急救援预案9.1.应急预案的方针与原则9.2.应急预案工作流程图9.3.钢板桩围堰施工存在的危险因素及预防、应急措施9.4.应急救援组织架构9.5.事故报告附件1钢板桩支护简易计算书附件2钢板桩围堰布置图1.工程概况1.1.工程基本概况XX泵站位于XX桩号9+310处，为新建穿堤排水泵站，需开挖部分堤段，该处原堤顶高程约为4.40m，围内河床高程约-0.8m，外江河床高程-2.6～-5.9m。泵站设计抽排流量为10.8m3，装机3台，均为1400QZB-125D型潜水泵，总装机555kw。泵站由闸室、围内侧进水铺盖护坦、外江侧消力等组成。泵站闸室底板高程-3.60m，交通路面（堤顶）高程为4.90m。内河侧、外江侧翼墙均为钢筋砼挡墙。1.2.工程等别及防洪标准本工程属于XX河堤的穿堤建筑物，工程建筑物的级别为1级，工程的防潮标准为100年一遇，排涝标准为涝区20年一遇最大24小时暴雨产生的径流量遭遇外海5年一遇潮水位相对应的典型潮水位过程线一天排干。1.3.基本资料1.3.1.水文1）设计暴雨根据XX市气象站的设计暴雨成果表，工程所在处涝区的设计暴雨20年一遇，24小时暴雨的设计值为304.7mm2）施工洪水围堰防洪标准采用枯水期10～3月10年一遇洪（潮）水。1.3.2.工程地质XX泵站地基主要由人工堆积（Q4S）、第四系海陆交互相沉淀（Q4mc）和第四系河流冲积相沉积（Q3al）的填土、砂层、软土、粘土、中粗砂等构成，个土层自上而下简述如下：○1填土（Q4S）：主要由粉质粘土和含泥中细砂组成，结构疏松~稍密，层厚3.50m~5.00m。○2粘土（Q4mc）：浅灰黄色，软塑状，层厚小于2.15m，呈透镜体分布。○3砂层（Q4mc）：由细砂、中粗砂等组成，呈浅灰色、浅黄色，松散~稍密状。该层厚度1.40m~4.9m，顶板埋深0m~5.0m，相应高程为-0.22,m~-0.60m。○4软土层（Q4mc）：由淤泥、含贝壳淤泥等组成，呈深灰色，流塑状。标贯实验值一般为1击。该层分布稳定，厚度大，达11.0m~17.10m，顶板埋深2.0m~8.4m，相应高程-2.22m~-4.00m。○5粘土（Q3al）：呈灰色、灰白色、黄白相间等花斑色，成分主要为粘粉粒，可塑~硬可塑。标贯试验击数为8击~9击，内夹中粗粉细砂层。该层分布稳定，层厚打4.0m以上，但埋藏较深，层面卖身为17.40m~23.50m，相应的层面高程为-13.00m~-19.10m。○1○4均属较高~高压缩性土，强度低，不易作建筑物天然地基，须经过地基处理方能满足刚性建筑物基础要求。○2强度高，工程特性好，厚度薄，分布不连续，亦不易作为水闸的天然地基，○3强度稍高是稍好的持力层，厚度变化大，亦不宜做天然地基，○5斑粘土呈可塑~硬塑状，工程特性好，但埋深较深，一般在高程-13.0m以下。另外，地基土中存在透水性较强的砂土层，而且分布较浅，厚度约0m~5.00m，开挖基坑存在渗漏和渗透稳定问题，应采取防渗或降水措施，同时加强基坑支护。2.围堰方案对比及分析本工程基坑开挖深度较大，且基坑与现状河道、周边建筑物等距离较近，因此要求基坑支护结构的变形必须要小；同时由于水位较高，支护离基坑较近，因此要求支护的止水性能要好。2.1.原围堰设计方案及其特点原设计围堰采用砂填筑，外河侧先铺设编织布两层，上压双层砂包，底脚形成砂包反牙平台；基坑侧先铺设反滤土工布两层，外压单层砂包，底脚形成砂包反压平台，平台打设4m长松木桩。堰顶高程2.5米，堰顶宽2.0米；外河施工期水位1.0米，堰脚底高程在－6.0米左右，挡水深度在6～7米间；迎水坡坡度为1:2，背水坡坡度均为1:2.5。2.2.钢板桩围堰方案较原方案优缺点分析2.2.1原设计砂土围堰1、经测量放线，原设计砂包围堰占用河道较多，缩窄了河道，也对行洪造成一定隐患；并且，占用河道需经过航道部门等相关部门的审批，对施工造成影响。2、堰体挡水高度较大，基础为透水性强的淤泥、粉细砂，容易造成渗漏，堰体底部填料在沉降作用下造成土体滑移，影响施工进度及安全。2.2.2钢板桩围堰1、拉森钢板桩占用施工场地面积小，施工位置位于岸上，避免因占用河道而受到相关部门的干扰从而拖滞施工工期。2、拉森钢板桩更靠近基坑位置，在施工枯水期内仅有每月大潮时才会受到水位影响，从而减少围堰受到水压力的影响，增加围堰的安全性。3、使用拉森钢板桩不会产生泥浆，也不会造成现场砂砾及其他材料堆积，现场文明施工容易保证。同时拉森钢板桩可以重复使用，节约自然资源，产生较好的环境效益。2.3.围堰方案的选定XX泵站钢采用板桩围堰其造价较原砂土围堰更高，但为了满足工期需要，在2014年4月30日工期节点时将出水口闸门下闸，以此保证外江江水不会通过破堤口倒灌进入XX市区内，因此，我部建议采用钢板桩围堰方案。并且，我部不追加因采用钢板桩围堰所需增加的概算，于此同时，在施工过程中，我部将保证钢板桩围堰的安全稳定，避免产生任何不利因素对施工安全造成威胁。3.施工工期安排钢板桩围堰施工计划如表：序号项目时间（天）备注1施工场地平整22边坡开挖73钢板桩打设74钢板桩加固、支撑35钢板桩拔除36总共22表3-1钢板桩围堰施工计划表4.施工准备施工准备分为现场准备、技术准备和原材料、机械设备准备。4.1.现场准备1、设备进场前进行施工现场踏勘，详细了解场地情况、地质情况及周围环境状况。充分做好前期准备工作，在合同签订后，马上进入准备阶段，组织落实人员、联系材料、检查机械的完好性、进驻机械等项工作。2、了解水源、电源位置及最大可用量，并将水、电接至施工地点，确保为施工及生产、生活提供足够的用电、用水量；3、根据现场场地状况，选择合适的位置搭设材料堆放场地，做到材料堆放有序；4.2.技术准备1、学习有关图集、施工规范以及技术文件、设计图纸。组织技术、管理人员全面熟悉图纸，领会设计意图，明确质量要求；2、进行图纸交底，做好图纸会审工作；3、做好对机组人员的技术、安全及文明施工交底工作；4.3.材料、机械准备1、振冲桩机1台，15米长钢板桩进场进行基坑支护；顶高程设置在2.5m，外围堰需332根，内围堰需25根，共357根。2、反铲挖掘机1台；3、交流电焊机2台；5.施工工艺及方法钢板桩采用ⅳ型拉森钢板桩，钢板桩之间采用2I45b围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙须打入木楔抵紧，转角必须设置专用构件。采用直径φ300×15的钢管进行内支撑。5.1.钢板桩施工总体布置钢板桩围堰采用双排钢板桩布置，两排钢板桩间距为7.0m，采用两道2I45b工字钢围囹，内侧用φ300mm钢管焊满对撑对拉。桩顶高程2.5m，桩底高程-12.5m，桩长15m；内设两层支撑，高程分别为-0.1m、-2.5m。2.50-0.1-2.50-12.50钢板桩围堰消力池尾水侧立面图1、钢板桩围堰布置图见附件2。钢板桩围堰外河侧沿消力池外边线1m距离布置，两边向河堤延伸，与设计开挖高程2.5m处相交。包括内围堰所需10m单排钢板桩，本方案共需拉森ⅳ型钢板桩357根。2、施工道路布置原上游水闸侧进基坑临时施工道路因施工需要和实际交通状况约束下，现改为在下游侧，路面宽度4.0m，按1:7坡度比例。3、原φ500基坑支护搅拌桩为338根，靠近尾水抛石侧，因已有钢板桩支护，故取消钢板桩外侧搅拌桩，共取消约54根，具体位置见附件2。4、钢板桩转角处用角钢相连，大样图如下：钢板桩转角处连接大样图5.2.钢板桩施工的一般要求（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。（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，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。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、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。（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，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：5.4.钢板桩施工顺序及方法5.4.1.导架的安装在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，也称作“施工围檩”。导架示意图导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距设置为2.5～3.5米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比钢板桩厚度大20～25mm。安装导架时应注意以下几点：（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。（2）导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。（3）导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板板桩碰撞。5.4.2.钢板桩施打（1）钢板桩施打采用单桩逐根打入法施打。（2）钢板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。（3）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通钢板桩，不合格者待修整后才可使用。（4）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。钢板桩打设的公差标准如下表所示：项目允许公差板桩轴线偏差±10cm桩顶标高±10cm板桩垂直度1%（6）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。5.4.3.钢板桩的拔除拔除钢板桩前，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，会给已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。（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①拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩，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。②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。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。5.4.4.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，填入法所用材料为砂。6.基坑监测方案6.1.观测点设置1、平面控制点设置平面控制网点选在基坑影响范围外（3倍基坑开挖深度以外）已有建筑物或构筑物，每个施工段设置一个平面控制网。2、水准基点设置水准基点即高程起算点，埋设于基坑影响范围之外。水准基点选在基坑影响范围外（3倍基坑开挖深度以外）已有建筑物或构筑物的首层柱上，被选定的建筑物或构筑物必须采用桩基础，并已建成多年，沉降已经稳定。每个施工段设置一个独立高程网（3点）。6.2.观测频率各监测项目在基坑开挖前应测得稳定初始值，且不应少于2次；基坑开挖期间，每1天观测1次