基坑支护专项施工方案(20220215102107).pdf

天津港东疆港区一期污水处理工程一标段基坑支护专项施工方案工程名称：天津港东疆港区污水处理工程污水处理厂工程编制单位：中交一航局四公司第三项目部编制：王锦华审核：王茂编制日期：2009年 5 月 28 日一.工程概况粗 格 栅 及 进 水 泵 房 工 程 位 于 天 津 港 东 疆 港 区。下 部 为 水 池 结构，上 部 为 混 凝 土 框 架 结 构。面积：192.2，外形尺寸：17.2 9.6m，建筑层数为一层；地上高度为 6.8 米，地下最大挖深 9.6 米(按照目前原地面5.2米计算)；桩基础类型：预应力砼管桩PHC A400 80 23m，16m,14m三种，共 115根，1686米。垫层为 C10砼，池体为 C30 S8砼。由于施工地点距离海边较近，地下水位高、含水量大，开挖深度大，施工中需注意基坑内的排降水。二.施工准备1、订立材料、机械进场计划，并提前与供货单位联系，确定好供货商，保证材料的质量，能及时进场；施工中严格按计划组织安排进场机械；2、工程开工前派专人做好电路的布线工作以及施工用水工作；3、根据地面高程、按设计图纸计算出槽深、开槽宽度，并用白灰放出边线；4、开工前，对施工机械进行认真检查，确保机械正常运行。5、做好文明施工，安全教育工作，保证工程顺利进行。三.测量放线1、施工前，由测量人员进行现场测量放线，按设计图认清实地水准基点并放出桩点位置，注意对施工标志的妥善保护，以免施工不慎而受损坏；2、引用高程点时采用已校核的塔尺和水准仪，以往返复测法找一个临时水准点；闭合差必须符合测量规范要求；四.基坑支护及开挖施工方法根据该工程工期比较紧的特点，施工中合理安排施工工序，先深后浅，先地下水池，后地上框架结构，以保证工程的顺利进行。根据整个污水处理厂区各个单体的具体情况，粗格栅及进水泵房工程基坑开挖最深，达到 9.6 米，故按照本工程进行编制基坑支护专项方案。1、根据设计要求，水池最大开挖深度为9.6 米（目前原地面平均标高为5.2米），工程地处海边，地面表层约1.5 米厚山皮土，下部为真空预压完成一年的土层，计划先将上部0.5 米厚土层卸掉，然后采用先按照1：1 方坡将上部 5 米范围内杂填土开挖完成后在标高-0.3 米处打设钢板桩，并用 40a 工字钢做围檩，及角撑，挖深较深一侧设两道416 钢管横支撑，经基坑支护专用软件计算满足支护要求（详见基坑支护计算书）。2、放线：测量员按设计图纸放出水池边线，根据放坡确定开挖边线，在水池基础底边各放大2 米作为放坡底边线，然后计算出放坡边线进行开挖；3、开槽时采用汽车配合挖掘机施工，开挖按照理论计算的放坡边线水平分段进行挖方，开挖采用两级放坡进行，中间平台预留3 米宽后继续开挖第二级。【开挖平面及剖面图详见附图】上层山皮土挖出后，根据现场情况统一堆放，运到离水池边 10m 外的地方放好，以便今后回填时使用方便，也有利于减少水池周边的侧压力，开槽土堆放在离工作区以外指定的地点内。在接近坑底设计标高或边坡边界时预留1020cm厚的土层，用人工开挖和修整，边挖边修坡，以保证不扰动土和标高符合设计要求。4、钢板桩打设施工4.1 本工程挖深在 9.6m，均采用拉森式U 型钢板桩。在打完钢板桩之后，桩顶以下 0.8m 处设置一道钢围檩将整排钢板桩连成一体。4.2 钢板桩打入施工：（1）打设施工的主要工序和顺序：施工准备备桩打桩机移位、调平吊桩调整桩位和垂直度插桩、沉桩观测垂直度调整桩位沉桩到位移机至下一桩位检查验收。（2）钢板桩施工采用单根打入法，从板桩墙东侧开始，向西侧打设，直至钢板桩打设完毕。这种打入方法简便、迅速。（3）打设采用打桩机将钢板桩吊至插桩点进行插桩，插桩时锁口要对准。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。为防止锁口中心线平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止钢板桩位移。打桩时，开始打设的第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，它可以起到样板导向作用，在控制时，每打入一米测量一次。钢板桩打设允许误差：桩顶标高 100mm；板桩轴线偏差 100mm；板桩垂直度偏差在 1%以内。（4）土方开挖至板桩顶以下0.8 米处，进行钢板桩围檩支撑施工，保证先支撑，后二次向下开挖。围檩制作及安装：围檩及支撑均采用40a槽钢焊成的工字钢，钢板桩与工字钢间焊接保证牢固。4.3 钢板桩拔出：采用履带机配合振动锤拔桩。（1）钢板桩拔除施工的主要工序和顺序：拆除围檩及支撑运桩机就位拔桩机移位、调平振动锤就位、夹持桩顶振动锤边振边提升拔桩出地面吊桩到运桩机移机至下一桩位检查验收。（2）随回填进度，与制作围檩和支撑顺序相反，后支撑的先拆，先支撑的后拆，对钢板桩围檩和斜支撑进行拆除。（3）拔桩时桩机宜离开角桩5m以上，拔桩顺序与打桩顺序相反。拔桩时振动锤产生强迫振动，破坏钢板桩与周围土体间的黏结力，依靠附加的起吊克服拔桩阻力将桩拔出，对拔桩产生的桩孔及时回填密实。（4）钢板桩拔除阻力计算拔除阻力有下式计算 F=Fe+Fs Fe钢板桩与土的吸附力，Fe=U LU钢板桩周长；L钢板桩在土中的长度；钢板桩在不同土中的静吸附力；Fs钢板桩的断面阻力，Fs=1.2EaBHu Ea作用在钢板桩上的主动土压力强度；B钢板桩宽度；H钢板桩在土中的深度；u钢板桩与土体之间的摩擦系数（0.35-0.4）。（5）钢板桩拔除须注意的事项：a.作业前详细了解土质及板桩的打入情况、基坑开挖后板桩变形情况等，依此判断拔桩的难易程度；b基坑内结构施工结束，要进行分层回填并夯实，尽量使板桩两侧土压平衡，以利于拔桩作业，同时避免松锚和拆除内支撑后支护钢板桩倾斜而不利于拔桩；c.如遇钢板桩拔不出，用振动锤再复打一次，以克服钢板桩与土的粘着力及咬口间的铁锈产生的阻力后再拔。4.4 质量控制（1）钢板桩使用前，应对外观质量进行检验，包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形状等，其质量标准见下表。（2）对采用的钢板桩检验标准序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1 桩垂直度%1 用钢尺量2 桩身弯曲度mm 2%L 用钢尺量，L为桩长3 齿槽平直光滑度无电焊渣或毛刺用1米长桩做试验4 桩长度不小于设计长度用钢尺量4.5 降水措施（1）为保证本工程基坑开挖的顺利进行，在四周每个角布设1 个无砂管，打至基坑底下 2m，用于降水。（2）基坑开挖前，利用井点对开挖区域进行8-10 天降水，确保每天水位在开挖面 1m以下。（3）降水应持续，确保在开挖、制作防潮井、回填过程中不带水作业。基坑开挖完成后，利用坑底设置的集水井排出坑底渗水。（4）降水工作安排专人负责管理，观测地下水位，确保满足基坑挖土进度。（5）降水开始后，应准备足够的备用泵，初期可用大泵抽水，正常运行期部分可换用中小型泵。（6）降水运行期间，备 1 台 120KW 的柴油发电机，并备足相应的燃料及人员，必须保证发电机随时处于良好状态，保证降水开始后不能停止。（7）保证周围施工车辆、人员不得碰触降水设施。4.6 基坑开挖采用长臂挖掘机开挖，局部配合人工挖土。（1）土方开挖速度快即卸载快，迅速改变了土体的平衡状态，降低了土体的抗剪强度，易造成边坡失稳。因此，开挖时采用分层、均衡、对称、限时的方式进行挖土，第一次挖至标高4.7m，第二次挖至标高2.2m，第三次挖至标高-0.3m，最后一次挖至坑低标高-4.2m 处，留出 0.2 米进行人工开挖，以避免扰动基底原状土。（2）土方开挖采取机械开挖，人工配合联合作业方式。土方开挖采用从坑中间向周边扩展开挖，开挖推进方向由南向北（见土方开挖平面图）。（3）基坑开挖前，先通过邻侧预先打设的无砂管降水，将地下水降至坑底以下 50cm处。（4）基坑周围 10m范围内严禁堆载，并控制基坑周围10m范围内荷载值在 10KN/m2内。（5）基坑开挖过程中，严禁碰撞支护钢板桩的内支撑结构、钢板桩等。（6）开挖过程中，设置专人监测基坑周围地面沉降、位移及基坑支撑工作情况，发现异常情况时，应立即停止挖土，并立即查明原因和采取加固措施后方能继续挖土。（7）土方开挖至坑底标高后，应及时并加快基础和垫层的施工，尽量减少暴露时间，以减少基坑的后期变形。（8）土方挖至坑底标高后，核对坑底土质情况是否与监测报告一致。当有较大出入时，引起足够重视，并及时向监理和设计、建设方报告。（9）开挖土方时，机械不能碰撞基坑外布置的降水井，避免机械挖土挤坏降水井影响排水效果。4.7 施工过程中要加强支护的施工监测，打设完后在板桩墙中间设置位移沉降观测点，施工过程中定期进行观测，以提供数据分析，为确保开挖过程和构筑物施工过程的安全提供测量依据。5、工程排水：由于本工程基坑挖深较大，开挖之前先进行井点降水，在基坑周围共打设 6 个直径 500 的无砂管井点，深度为11.6 米，进行降水后开挖施工。基槽开挖后，在水池基底的四角处设集水坑，周边设排水沟集水，用潜 DN100水泵进行排水。根据地下水水位情况，确定潜水泵数量，确保地表面无水现象，由潜水泵向外昼夜抽水，防止槽底被水浸泡；6、槽底清理整平根据地质情况，开挖到设计标高后，开始清底，清底前做好测量工作，每5米做一 50 厘米左右长的木撅，抄出标高。人工 清理槽底后，人工配合找平，周边并清理好集水坑以便排水。7、基坑检测：（1）地下水位监测：a.坑内水位观测目的是控制降水挖土的时机。坑内观察井用降水井观测。b.由于本工程周圈采用水泥搅拌桩维护，坑外水位已进行阻挡，所以在基坑外不设置观察井。（2）基坑位移监测：采用轴线投影法或小角度法进行。某监测点本次 E值(测点距基坑边的垂距为E值)与初始 E值的差即为该点累计位移量；本次 E值与前次 E值的差为该点本次位移量。本工程在支护钢板桩上周圈共计划设置 8 个位移观测点，在钢板桩上用红色油漆标定。测量精度:2.0mm(监测点布置详见平面图)（3）基坑沉降监测：采用业主提供的就近高程控制点，监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量,本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。五.安全保证措施1、用电安全：电气设备和线路必须绝缘良好，电线不准与金属物搭挂或绑在一起；各种电动机器必须按规定接零或接地，并设单一开关；遇有临时停电或停工休息时，必须拉闸切断电源。过路电缆必须深埋或架空。潜水泵放入水中，或提出水面，应先切断电源，严禁拉拽电缆或出水管。泵应装设接零保护或漏电保护装置。2、在场作业人员一定要穿绝缘鞋和配带绝缘手套和安全帽。在土方开挖过程当中，派专人进行监督检查，严格按照开挖层数、标高、顺序进行，发现问题及时进行加固处理后继续开挖支护。3、夜间施工保证措施：现场在水池四周设置4 个大型照明等。水池周围的道路畅通，基坑周围设维护设施，采用钢管在基坑四周设置安全维护栏杆，并用警示彩旗进行维护。4、持证上岗：对于工程施工现场的特殊工种（如电工、焊工、钻探工、驾驶员等）均经培训取得资格证书才允许上岗。5、设备维护：定期对使用的大、中型机械设备，电器设备，消防设备和安全装置等进行安检，保证其始终处于良好状态，消除一切可能发生机械设备等事故。6、安全检查：每月进行一次安全大检查，坚持每周一次的安全学习和安全日的活动，监督安全隐患整改通知书内容的实施与反馈情况。7、事故预防：坚决贯彻执行“预防为主”的方针，对一切可能发生的潜在因素采取预防行为，实施预防措施，达到不发生安全事故、事件的目标。8、违章处理：对不符合安全的违章行为，立即纠正，并进行教育。9、经常性检查：了解掌握整个施工管理情况的安全技术状况，为完善安全控制计划、搞好安全生产提供依据，提出整改和预防措施，确保安全生产。10、专业检查：了解某专业性安全技术状况而进行的检查，主要是对危险点、特殊点进行专项检查。附图：基坑支护平面图附图：基坑土方开挖顺序示意图附件：基坑支护计算书