钢板桩施工方案.docx

晋江梅岭水厂取水泵站及原水输水管迁扩建工程钢板桩围堰专项施工方案施工组织设计（施工方案）报审表施表7.1 共 页 第 页工程名称晋江梅岭水厂取水泵站及原水输水管迁扩建工程施工单位编制单位现报上钢板桩围堰专项施工方案工程施工组织总设计施工组织设计施工方案文件，请予以审查。主 编编制人工程项目部专业分包施工单位 （盖章）技术负责人 审核单位总承包单位审核意见：年 月 日 总承包单位 （盖章）审核人审批人审查单位监理审查意见：监理审查结论： 同意实施 修改后报 重新编制监理单位 （盖章）专业监理工程师日期：总监理工程师日期： 钢板桩围堰专项方案审核（审批）表 附表工程名称晋江梅岭水厂取水泵站及原水输水管迁建扩工程编制日期 2011年10月25日编 制 人 校 对 人 审批单位（公司）：福建省闽西交通工程有限公司 （盖章）审核意见：审批人：公司技术质量部门审核人日 期审核意见：公司生产安全部门审核人日 期审批意见：公司审批人日 期钢板桩围堰专项施工方案一、工程总体概述1.1、工程概述工程名称：晋江梅岭水厂取水泵房及原水输水管迁扩建工程建设单位：晋江市自来水股份有限公司设计单位：中国市政工程中南设计研究总院监理单位：福建省东正工程项目管理有限公司施工单位：福建省闽西交通工程有限公司晋江梅岭水厂取水泵站及原水输水管迁扩建工程建设场地位于池店镇田洋村东侧，沈海高速公路及南高干渠西侧，北侧及南侧为空地，场地交通便利条件一般，建设工程总用地面积10433.71m2，工程总造价1903.7526万元，具体工程分部项目如下：基坑支护、取水泵房、取水泵房配电间、吸水池、预处理药品间、箱涵、挡土墙、道路、围墙和值班室及大门等土建和水电安装项目。晋江市梅岭水厂取水泵站及原水输水管迁扩建工程建设规模40万吨/日，拟建箱涵基底高程-7.75m，原地貌平均高程约为黄海高程-2.05米，0.00m相当于黄海标高6.55m，基坑开挖深度为5.5米；箱涵主要基坑支护设计采用800C25混凝土灌注桩、桩外侧用600深层水泥搅拌桩作桩间加固止水，取水口基坑支护采用拉森式钢板桩围堰。拉森式钢板桩围堰支护方案由中国市政工程中南设计研究总院设计，主要设计要点如下：围堰钢板桩采用形拉森式钢板桩，导向架采用两根32a工具钢上下并接、与钢板桩采用焊接连接，横撑、斜撑通过钢板与围橝焊接连接。1.2、工程地质条件1.2.1工程地质条件场地位于池店镇田洋村东侧农田菜地内，场地现为耕植地，场地地形相对平坦，场地现地面高程为4.124.76m，平均高程4.5米，最大高差约1m。场地地貌为海积平原地貌。场区地形平坦、开阔，根据业主提供的工程地质勘察报告场区内与基坑支护的地层情况分布如下：人工填土、淤泥、粉质粘土层、中砂、粉质粘土层、岩层。具体地质情况见地质勘察报告。1.2.2围堰设计水文地质条件施工期常水位约为3.6米，施工期最高水位为4米。1.3支护结构监测预警指标 地面沉降30mm、桩身深层水平位移50mm、桩顶水平位移30mm、顶部竖向位移30mm；支护结构水平位移速率连续几天急剧争大，如每天位移大于2mm，且不能收敛；支护结构的支撑体系中有构件出现压屈的现象。二、编制依据2.1、建筑工程质量验收统一标准（GB503002001）2.2、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）2.3.钢结构设计规范（GBJ50017-2003）2.4、建筑机械使用安全技术规范（JGJ5999）2.5.建筑工程施工现场供用电安全规范（GB5019493）2.6、地基基础设计规范（DGJ08111999）2.7、地基与基础工程施工及验收规范（GB502022002）2.8、 国家标准建筑基坑工程技术规程（YB-9258-27）。2.9、 国家标准深基坑工程设计施工手册。2.10.基坑工程设计施工规程（DBJ08-61-97）。2.11、市政地下工程施工及验收技术规程（DG/TJ08-236-2006）2.12、本工程设计施工图纸。三、施工准备3.1、人员组织准备3.1.1在进入现场之前，为本工程组织人员设立项目组，首先选定有丰富经验的工程管理人员担任项目负责人对项目进行总体部署，项目组各主要岗位明确责任和工作内容，专人负责。在施工工作之前，安排安全、文明施工教育。3.1.2人员组织见劳动力需求计划表：劳动力需求一览表序号工种名称人数备注3电工14测量员25驾驶员46电焊工27桩工58起重设备司索指挥13.2、技术准备进场后，依据设计施工文件，调查地形、地貌，地上和地下情况、通讯和施工技术条件。并且熟悉施工设计图纸，并依据实地情况，力求将图纸中的问题解决在施工前。3.3、现场准备在满足施工需要的前提下，平整场地，力求环境卫生，保持场容整洁。满足施工临时设施的要求，搞好驻地建设。认真组织测量放线复核工作，明确施工范围，确保定位准确。做好控制水准点的保护。根据给定的坐标和高程，按照施工总平面图，进行施工现场控制网点的测量放线，妥善设立现场标志桩，为施工过程中的投测创造条件。3.4、材料设备的准备3.4.1、将施工所需的材料、机械设备在施工前准备好，在施工开始时进驻现场，并编制施工所需材料、机械设备的使用计划，提前做好准备，保证材料、机械设备及时进场，对施工机械设备、运输车辆进行全面的保养，确保完好无误。铺通施工机械行走路线，以便施工机械安全施工。3.4.2、拉森钢板桩的选型：形拉森式钢板桩，长度9米、宽度400mm、高度145mm.3.5、本工程选用的主要施工机械及仪器序号名称规格数量备注1机械手W4501台2经纬仪J21台3水平仪D31台4电焊机NB500KR1台5履带式单斗挖掘机W-1001 1台四、施工工艺4.1、测量放样4.1.1.测量、放样程序理论计算复测控制点、水准点（会同监理）引测控制点、临时水准点测放桩位线及标高。4.1.2.采用仪器桩位放线采用J2经纬仪测设，标高测量采用高精度水准仪控制。4.1.3.测量、放样方法轴线测放：所有测量点均利用两个控制点，用极坐标（，）法确定第三点，用钢筋头及白灰将桩位标明。4.1.4、技术保证措施1、编写测量放样理论计算书，上报监理复核，无误后采用。2、测量仪器使用前均到指定有相应资质的单位标定。3、 有放必有复，所有桩位线、标高测放，必须有技术负责复核，请监理复核，并做好资料。4.2、钢板桩主要施工方法4.2.1、拉森钢板桩施工基坑开挖采用型9米长拉森钢板桩支护。拉森钢板桩用升降机就位后采用履带式液压挖土机带液压振锤的锤机施打，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。考虑到钢板桩较长，在施打中，钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板桩墙的平直度，所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将1020根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。4.2.2、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，便于楼梯基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。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，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。4.2.3、施工的顺序 主要施工流程：取水口土方回填-拉森式钢板桩施工-桩基施工-箱涵主体混凝土施工-箱涵装饰装修-土方回填-拉森式钢板桩拔除。 拉森式钢板桩的施工流程（详见下表）4.2.4、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。（1）外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损的应予以补强；c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。要对全部钢板桩进行外观检查。（2）材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。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，并应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：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：（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、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；（3）钢板桩应分层堆放，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3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。4.2.5、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，亦称“施工围檩”。施工围檩材料选用32a工具钢。导架采用上下两根形式，由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2535米。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，并不能与钢板桩碰撞。4.2.6、钢板桩施打拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：1）全线采用型9米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）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。2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。5）钢板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组（两端钢板桩通常为12根）钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0.5-3.0米。由于钢板桩要重复使用，为避免桩顶面受损及确保锤与桩对中，防止偏心锤击，将在钢板桩上端使用桩帽，制作的桩帽与钢板桩的接触面需尽量大一些。6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩。7)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。8）内支撑架设本基坑设置3道内支撑，内支撑设置在顶部与钢围檩焊接。4.2.7、钢板桩的拔除基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。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，会给己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。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。回填土后需要等板桩两侧土压力基本平衡后再进行拔出。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，破坏钢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：对封闭式钢板桩墙，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100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。（3）起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。（4）供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的12-2.0倍。（5）对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过15h。（6）拔桩时地面荷载较大，建议拔桩设备下放置路基箱板。五、土方开挖注意事项5.1采用挖机挖至约坑底以上30cm，该部份土体需采用人工挖除、修平。5.2 地面施工超载不得大于20KN/M ，排水明沟不得沿围护桩边设置。5.3土方开挖时，还须派专人观测临近土体位移情况，最后全面土方开挖时， 不得将土填或堆在钢板桩上或1米以内，大型机械或车辆不得从钢板桩桩顶上方通过，防止损坏钢板桩及影响基坑。六、 钢板桩围堰应急预案和防渗漏方法6.1编制目的6.2应急组织1、应急救援领导小组6.3信息报告程序1、一旦发生工字钢结构失稳发生较大内向凸变形事故，事故现场的人6.4预防措施1、勘察资6.5应急措施1、根据工字钢结构变形情况，如果一旦变形过大出现险情，停止坑内 6.6、钢板桩围堰防渗漏措施 钢板桩主要依靠锁口自身密实性进行防漏，如果锁口紧密、外侧水压力过大，钢板桩围堰会出现渗漏，可采取如下措施进行预防和处理。1、施工时预防渗漏措施。钢板桩渗漏一般出现在锁口位置，施工中应重点加强对锁口的检查。施工前用同型号的短钢板桩做锁口渗漏试验，检查钢板桩锁口松紧程度，过松或过紧都可能导致钢板桩施工后渗漏。施打前在钢板桩锁口内抹黄油，施打时控制好垂直度，不得强行施打，损坏锁口。2、施工后小渗漏处理。抽水后如发现河床面以上钢板桩口渗漏水，可采用在钢板桩锁口迎水面贴薄膜，利用围堰内外水头差使薄膜紧贴包裹住渗水的锁口，即可达到堵漏的效果。河床面以上钢板桩锁口渗漏水，可用旧棉絮、土工布、干海带等填堵。3、施工后大渗漏处理。对于基坑抽水后渗漏较大时，则可用快速堵漏剂将锁口位置进行封堵；渗漏严重时，在钢板桩围堰渗漏外侧堵砂袋或散装细颗粒堵漏物（如木屑、炉渣、谷糠等），内侧用板条、棉絮、麻绒、干海带等在钢板板内侧嵌塞。4、为了减少钢板桩锁口变形和改善内导环的受力状况，对钢板桩与导环之间的所有空隙用硬木楔或槽钢进行填塞、顶紧、焊接。 5、为防止挖土过程中发生意外事故，保证围堰安全，应配备从堰外向堰内灌水的水泵。一旦发生异常情况，立即向堰内灌水，恢复内外平衡，经检查处理后再抽水开挖。七、 基坑监测措施 7.1、基准网的建立 为了科学地预测基坑支护的稳定和周边环境的变化，及时预报和提供准确可靠的变形数据，因此建立基坑支护施工变形与沉降观测网，定期进行变形沉降观测。 7.2、基坑支护变形观测 （1）基坑支护水平位移观测 在基坑边坡顶上布置基线（每基坑边一条），每条基线上设13个变形观测点，同时又作为沉降观测点。 （2）基坑支护沉降观测 利用远离场区的城市高程系水准控制点或独立水准点作为沉降观测的起算点，与以上点联测，构成基坑支护沉降观测网。 四面围墙周边附近各布置四个沉降观测点，与基坑周边浅埋基础建（构）筑物、重要管线监测点一起构成监测周边环境的沉降观测网。 7.3、观测方法 （1）水平位移观测 分别在基线点四个角上设站，用J2型经纬仪观测四边网的水平角度(四边形内角)，并与城市的大地控制网三角点联测水平夹角，检查基线点是否发生位移，在基线点正确无误的情况下，同时在四角测端上分别以对应的相邻角点定向，并观测定向基线上各预埋点的水平位移量初始读数。 （2）沉降观测 对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法为：首先自远离基坑的城市水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测，最后测至另一水准控制点符合，观测仪器采用S3型精密水准仪。 7.4、基坑周围建(构)筑物等的监测措施 本工程对基坑周边50米范围内的所有建（构）筑物进行监测，并特别对临近坑边1.5H2.0H范围内建（构）筑物，包括道路、市政管道、电力电缆、电信管网等加强监测力度。具体监测措施是： （1）对建（构）筑物，定期进行沉降变形观测。 （2）施工前，了解地下管线的分布情况，对整个场地的地下管线进行摸底，并在地面投影其轴线走向，布置变形观测点进行监测；对某些变形要求较高及紧邻基坑开挖边缘的重要管线，预先做好加固处理措施。八、安全文明施工8.1、施工安全管理措施1）严格按“土方工程施工方案”进行施工。挖机在坑内施工需有人指挥，严禁人员进入挖机的旋转半径内。2）挖土至坑底上20cm，余土须由人工进行挖掘，修底而成，以防扰动基坑底土体部份。3）针对土方开挖施工，制定相应的应急预案措施。4）严格执行挖土机安全操作规程和挖土工程安全技术交底中的有关规定，组织现场施工人员认真学习，严格遵守，坚持持证上岗制度。5）遵守“建筑工地六大纪律”，进出基坑人员和离车离机人员一律戴好安全帽。6）严格遵守施工现场电器施工安全管理规定和施工现场防火规定。7）挖土中注意保护电缆和管线。8）土方开挖专职电工各施工操作面均派专职电工巡视监护照明电器及用电设备，确保逆作法安全用电。9）及时关闸断电当班施工完毕，及时收拢架空线，并切断电箱电源。8.2、文明施工管理措施1）严格遵守建设单位和总包单位制定的文明工地要求和标准化管理的规定。2）运土车辆进出大门应听从现场指挥，轮胎上泥土由工人清洁后方可外运，确保市容整洁。3）夜间施工运土车辆必须保持静音，禁鸣喇叭扰民。4）车辆装土高度应防止渣土在运输途中掉落。