《雨污水及箱形沟槽钢板桩支护方案》建筑市政工程_建筑-设计及方案.pdf

太原综保区道路及市政基础设施建设工程 深基坑开挖及拉森钢板桩支护 专项施工技术方案（备选方案）山西路桥太原武宿综合保税区项目公司 2013年 3月佃日一、工程概况 本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内 2 号路庆云街 立交工程施工图设计，下穿通道的起始桩号为 K0+59A K1+002,全长 407 m 共分 39个节段。其中 K0+762.539-K0+820.539为暗埋段，长 61 米，四 个节段。通道全宽 21.6 米。暗埋段采用钢筋混凝土箱涵结构，敞开段采用“U形槽，南北两侧各长 167.5M、178.5M。最大开挖深度为 8.9 米（暗 埋段）。主体结构采用 C40 钢筋混凝土，抗渗等级 W8 箱涵底板下铺 20CM 厚 C20 混凝土垫层及基底铺砌 100CM 厚级配碎石。U 形槽结构，侧墙厚 0.8 米，底板变厚度0.9-0.5 米，采用 C40 钢筋混凝土，抗渗等级 W8 箱涵底 板下铺 20CM 厚 C20混凝土垫层及基底铺砌 100CM 后级配碎石，禁边 50CM 作为施工工作面。二、地下水及地质情况 根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图综合分析，拟建场地地下 水类型为孔隙潜水与微承压水的混合水。主要接受大气降水和侧向补给。勘察期间各勘探点地下水静止水位埋深介于 1.3-3.2M 之间，静止水位标高 介于 775.41-775.72M 之间。勘察期间属于平水期，丰水期水位可按提高 0.50 米考虑，枯水期可按降低 0.50 米考虑。根据勘探揭露地层情况，场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土、粉 土、砂类土组成，现将各土层描述如下：层，粉土（Q4al+pl）:褐黄色。含云母及氧化铁铝等，表层有煤屑，耕土、植物根。湿，中密。无光泽反应，摇震反应一般，干强度低，韧性 低。该层含水量平均值为 22.8%，天然空隙比平均值 0.653，该层标准贯 入试验原始锤击数平均值为 3.0，修正锤击数平均值为 2.9 击。该层厚介于 3 5.4 米之间，层底埋深介于 3 5.4 米之间，层底标高 介于武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色771.18 773.53 之间。层，粉质粘土(Q4al+pl):褐黄色。含云母及氧化铁铝等。可塑-软塑。稀有光泽，无摇震反应一般，干强度中等，韧性中等。该层天然空 隙比平均值0.713，该层液性指数平均值为 0.54，该层标准贯入试验原始 锤击数平均值为 5.2，修正锤击数平均值为 4.5 击。该层厚介于 5.27.7 米之间，层底埋深介于 9.10 10.90 米之间，层 底标高介于 765.83 767.75 之间。层，粉质粘土(Q4al+pl):褐黄色。含云母及氧化铁铝等。可塑。稀有光泽，无摇震反应一般，干强度中等，韧性中等。该层天然空隙比平 均值 0.688，该层液性指数平均值为 0.35，该层标准贯入试验原始锤击数 平均值为 10.3，修正锤击数平均值为 7.8 击。该层厚介于 8.10 11.30 米之间，层底埋深介于 18.0 21.80 米之间，层底标高介于 754.85 758.78 之间。粉质粘土(Q3al+pl):褐黄色。含云母及氧化铁铝等。可塑。稀有 光泽，无摇震反应一般，干强度中等，韧性中等。该层天然空隙比平均值 0.585，该层液性指数平均值为 0.26，该层标准贯入试验原始锤击数平均 值为 16.7，修正锤击数平均值为 11.7 击。该层厚介于 4.60 8.70 米之间，层底埋深介于 26.40 28.50 米之间，层底标高介于 754.85 758.78 之间。细砂(Q3al+pl):褐黄色。含石英、长石、云母等。饱和。颗粒级 配较差，磨圆度较差，颗粒含量较小。该层标准贯入试验原始锤击数平均 值为 23.0，修正锤击数平均值为 16.1 击。该层未揭穿，揭露厚度介于 1.50 3.60 米之间。武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色三、基坑开挖 本基坑工程根据设计图纸，采用通道纵向开挖法，分段、分块、分层 开挖，开挖以机械为主，人工修挖为辅。（一）开挖施工遵循的原则 1、尽可能增加开挖工作面和运输线，采用高挖高弃、低挖低弃的原则。2、在基坑开挖平面内，土方开挖时，分段、分块对称进行，不得超挖。3、开挖前作好截、降排水设施，保证开挖过程中的排水畅通。（二）开挖方案与开挖方法 1、开挖前的准备工作：（1）基坑降水：在基坑开挖前 20 天进行基坑降水，确保地下水水位控制在开挖面以下 1m地下水的降排应贯穿整个基坑开挖及结构施作施工全过程。（2）拉森钢板桩支护：在距暗通道中心线 12.3m 两侧设拉森钢板桩支护。2、基坑开挖施工 基坑属于对称的长条形基坑，全长 407 m 共分 39 个节段，其最大开 挖深度为 8.9 米,该段落基坑开挖采用“通道纵挖法”。整个基坑施工严格 按照设计要求从通道中心 K0+793.039 处开始向两侧分段上下台阶一次开 挖成型。上台阶1-4m 范围内土方开挖完毕后，留一工作平台，挖掘机在工 作平台上开挖下台阶4-8.9m 范围内土方，土方堆放于上台阶，由另一挖掘 机将堆放于上台阶的土方装车拉运走，直至开挖到坑底垫层顶面标高。按 照此方法分段、分块开挖敞开段武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色及深埋段基坑。当挖至坑底垫层顶面标高 时，复核中线、标高准确无误后，人工进行修整，严禁超挖回填虚土，至 设计标高后，进行 100c m 厚碎石垫层及混凝土底板的施工。每段开挖中又 必须按照分段、分块，并限时完成每段的开挖和支撑。四、支护设计 由于本工程施工场地土质疏松，地下水位高，开挖深度达到 8.9 米，根据以往该区域的施工经验，基坑开挖前需要进行支护。根据本工程施工 特点，综合工程造价和工期各方面考虑，我单位拟采用拉森钢板桩进行支 护兼作止水帷幕。拉森钢板桩工艺能通过钢板桩两侧自身锁扣互相紧密的咬合在一起而 形成一道密封性非常好的桩墙，整体性非常好，从而提高了钢板桩的支护 强度和止水能力，另外就是钢板桩施工工艺简单，施工速度非常快，并且 没有龄期限制，打完钢板桩后就能马上开挖，基坑回填后可以将拉森钢板 桩拔出进行重复利用，能降低工程造价。1、本次使用的拉森钢板桩规格有两种：对于深度 4 v H H 6m 的基坑(K0+685-K0+880 共计 195 米)采用管井降水，冷弯 LWBU12A-12 拉森钢板桩支护。2、箱形通道支护按条形围护考虑，先卸载至-2.0m，再采用四周连续 布武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色置钢围檩，并用锚索拉结。钢围檩采用 HW40 区 400 型钢。五、施工组织机构 武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色材 料 供 应 组 起重吊装组 设 备 操 作 组 六、现场施工作业条件 1、拉森钢板桩施工采用的振动桩锤需要 200KW 电源，现场负责提供电 源，考虑到本次施工线路比较长，应考虑在现场备用 1 台移动柴油发电机。2、打桩前，应对打桩场地下面埋设情况进行详细调查确认，以防打桩 期间破坏地下重要管网设施，同时还要确认打桩场地下面是否有障碍物，如果有障碍物应开挖清除掉，以满足打桩作业条件。3、拉森钢板桩施工需要配备一台 50 吨坦克吊，坦克吊行走区域必须 平整，必要时应用挖机或装载机平整场地。4、打桩前，应由测量人员在现场准确放出打桩位置边线。七、施工流程 施工准备-T施工机具和人员进场-T打桩场地障碍物清理整平-f 打桩位置放线-T钢板桩施工（箱形通道需先卸载至-2.0m 后再施打钢板 桩）-T设置围檩和锚索系统-T基坑开挖-T结构施工-T台背回填-T拆除锚索系统-T拔出拉森钢板桩 武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色八、主要施工方法 拉森钢板桩施打 拉森钢板桩施打采用振动单独打入法，该方法需要一台 50 吨坦克吊和 一台振动桩锤。打桩过程中要控制好打桩顺序和打桩垂直度，发现垂直度 偏差过大应及时调整，为保证转角部位的止水效果，遇到转角部位应多打 34 根钢板桩。拉森钢板桩拔出 结构主体施工完回填后，要考虑拔出拉森钢板桩，以便重复利用。拔桩也是采用振动锤，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏 拉森桩周围土体的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔 出。先用桩锤夹钳夹住桩顶头部振动 12mi n,使桩周围的土体松动产生“液化”，减少土体对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩 机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先振动 12min 后再往下锤 0.51.0m 再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。围檩和支撑安装 围檩安装固定，首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的短型钢牛腿 托架，然后将围檩与钢板桩紧靠焊接固定，牛腿设置间距为 5.0 米，牛腿 材料尽量采用废边角料 120 工字钢，呈三角形，长度 500mm 需要强调的 是，对于部分拉森钢板桩内侧面与围檩之间存在的空隙，必须用不同厚度 的钢楔子和钢板将空隙塞紧并焊接牢固使围檩受力均匀。武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色围檩安装固定完毕，应根据现场实际尺寸，进行锚索的施工，见附图。围檩和锚索施工应与开挖工序和结构施工密切配合，提前对方案进行 确认，避免影响后序工作。基坑管井降水 由于该场地地下水位比较高，为便于基坑开挖，需要提前打井降水。降水井采用无砂管管井，均布置在沟槽里面，井距 10.0 米，井深 15.0 米,打井成孔直径 600mm 无砂管规格采用外径 400X壁厚 50。基坑开挖期间应安排专人看护好降水井，防止被挖掉或掩埋。九、安全技术措施 1、作业人员进入现场必须戴好安全帽等劳保用品，作业前应对作业环 境和周边环境进行确认，增强自我保护意识，做到“三不伤害”。2、打拉森桩作业之前，应对打桩区域下面埋设情况进行确认，防止打 桩过程中遇到不明地下设施和破坏重要管线。3、在吊装作业期间，安排专业起重工负责指挥吊装，吊装作业前，应 负责检查吊装钢丝绳的完好性能，防止在吊装作业时发生钢丝绳破损断裂 的现象。4、吊装期间，吊装作业半径范围内不得有人，尤其是在钢板桩吊装过 程中，钢板桩上面不得站人，下面不得有人。十、应急措施 1、打桩期间如果遇到地下障碍物无法穿透，应用挖机或液压锤清除。武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色2、打桩期间应严格控制打桩垂直度，保证每根桩之间互相咬合好，同 时在基坑转角部位多打 34 根钢板桩，延长转角部位的渗水路线，基坑挖 开后，如果发现桩身有渗漏水现象，应采取塞棉布和焊接钢板的方法进行 堵漏。3、打钢板桩和基坑开挖期间，应对场地周围地面和桩顶做好变形监测 工作，一旦发现变形过大、过快、超过报警值或者其它异常情况，应立即 停止施工，并采取必要的加固措施。武宿综合保税区项目公司年月佃日一工程概况本项目为太原综保区道路及市政基础设施建设工程区内号路庆云街立交工程施工图设计下穿通道的起始桩号为全长共分个节段其中为暗埋段长米四个节段通道全宽米暗埋段采用钢筋混凝铺厚混凝土垫层及基底铺砌厚级配碎石形槽结构侧墙厚米底板变厚度米采用钢筋混凝土抗渗等级箱涵底板下铺厚混凝土垫层及基底铺砌后级配碎石禁边作为施工工作面二地下水及地质情况根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图水静止水位埋深介于之间静止水位标高介于之间勘察期间属于平水期丰水期水位可按提高米考虑枯水期可按降低米考虑根据勘探揭露地层情况场地土在勘探深度范围主要由粉质黏土粉土砂类土组成现将各土层描述如下层粉土褐黄色