基坑钢板桩支护专项方案.doc

目 录
第一节 工程概况 1
第二节  编制根据 1
第三节 工程地质条件 2
第四节  钢板桩支护设计思路及要点 2
第五节 施工组织筹划 2
第六节 施工机械及设备 3
第七节 钢板桩施工 3
第八节  基坑监测办法 5
第九节   质量保证办法 6
第十节   安全施工办法 6
第十一节   文明施工办法 7
第十二节悬臂式板桩和板桩稳定性计算书 9

第一节 工程概况
本工程修筑起点桩号为K0+109.014，修筑终点桩号K1+083.816，道路长度为974.806m，排水工程设计范畴与道路工程一致，排水工程重要设计内容为配合道路建设，新建雨水、污水管道及道路收水设施。
开挖深度为3m-6.5m
第二节  编制根据
1、《次干路九（安正道）道路工程施工图》
2、《室外排水设计规范》（GB50014-）
3、《给排水道路管道工程施工及验收规范》（GB50268-）
4、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
5、《土力学与地基基本》（清华大学出版社出版）
第三节 工程地质条件
依照地形勘察报告，该场地范畴内地层自上而下分为：素填土、粘土层、粉质粘土层。
一、素填土：层厚约0.60～3.32M；
二、粘土层：层厚约3.4～7.0M；
三、粉质粘土层：层厚约7.0～12.0M；
第四节  钢板桩支护设计思路及要点
 依照本工程场地地质状况特点，本工程钢板桩重要作用是为了隔绝-3.70m～-7.35M淤泥及砂层地下水流入基坑，同步支护边坡防止流砂涌动，起到支护边坡作用。设计要点如下：
一、采用工字型钢板桩，型号：I36b，钢材强度：Q235B,桩长12m，采用一顺一丁布置办法；
二、钢板桩穿过淤泥层，进入强（中）粘土层；
三、为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设立一道持续工字钢或槽钢围檩以加强钢度及整体性；
第五节 施工组织筹划
本工程采用项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目机械、材料和劳动力组织及施工，项目管理架构如下：
项目部经理

项目技术负责人

安所有

质量部

工程部

第六节 施工机械及设备
机械参数
机械名称   
型号 
数量
生产能力 
使用部位
液压振动锤
MIL-
1台

安装于挖掘机上打钢板桩
履带式单斗挖掘机
 W-1001
1台
1M3
吊液压振动锤
液压打桩机
住友350
2台
202KW
用于打拨钢板桩
履带式单斗挖掘机
W-1001
1台
1M3
挖槽、配合桩机作业及修路
气割机

1套 

切割钢板桩
经纬仪
J2
1台

测量放线
水准仪
S3-d
1台

抄平、沉降观测
第七节  钢板桩施工
一、材料选取。采用工字型钢板桩，型号：I36b型。
二、钢板桩检查。
由于本工程为钢板桩用于基坑暂时支护和止水，故不需进行材质检查而只对其做外观检查，以便对不符合形状规定钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中困难。
外观检查涉及表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检查中要注意：①、对打入钢板桩有影响焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损应予以补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中与否需要折减。原则上要对所有钢板桩进行外观检查，对不符合规定钢板桩需进行矫正。
三、钢板桩吊运及堆放
装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊钢板桩根数不适当过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。钢板桩堆放顺序、位置、方向和平面布置应考虑到后来施工以便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放高度不适当超过2M。
四、施工工艺流程
基线拟定--定桩位--钢板桩施打—加固--土建施工--拔桩
五、操做办法
⑴、基线拟定：测量人员在基坑边定出轴线，留出后来施工需要工作面0.8m，拟定钢板桩施工位置。
⑵、定桩位。按顺序标明钢板桩详细桩位，洒灰线标明。
⑶、钢板桩施打。采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，精确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过砂层进入不透水强（中）粘土层。吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩帷幕完毕。钢板桩施打时，由于钢板桩制作自身误差、打桩时偏差、施工条件限制，使帷幕实际长度无法保证按钢板桩原则宽度整数倍，故此钢板桩帷幕最后封闭合拢有相称难度。调节办法，普通有采用异形钢板桩来闭合或通过调节帷幕轴线用原则桩实现闭合。由于本工程钢板桩墙精度规定不高，故采用后一办法来实现转角闭合，即在转角处两侧各以10根钢板桩宽度来调节轴线实现闭合。如浮现某些钢板桩长度局限性，可采用焊接接长，普通用鱼尾板焊接法。接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开1M以上，且宜间隔放置打桩。
(4)、钢板桩拔除。
沟槽回填工程完毕后即进行钢板桩拔除。由于基坑较小，故采用挖掘机式液压打桩机钢板桩拔除，即运用振动锤产生逼迫振动扰动土质，破坏钢板桩周边土粘聚力以克服拔桩阻力，依托附加起吊车作用将桩拔除。
钢板桩拔除后留下桩孔，必要即时做回填解决，回填普通用挤密法或填入法，所用材料为中砂。
第八节  基坑监测办法
1、基准网建立
   为了科学地预测基坑支护稳定和周边环境变化，及时预报和提供精确可靠变形数据，因而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。
   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（基坑两边各一条），每条基线上隔15m设1个变形观测点，同步又作为沉降观测点。
  （2）基坑支护沉降观测
运用施工现场独立水准点作为沉降观测起算点，与以上点联测，构成基坑支护沉降观测网。
    3、观测办法
  （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水平角度(四边形内角)，并与都市大地控制网三角点联测水平夹角，检查基线点与否发生位移，在基线点对的无误状况下，同步在四角测端上分别以相应相邻角点定向，并观测定向基线上各预埋点水平位移量初始读数。
  （2）沉降观测
   对基坑边上各点及周边点建立沉降观测网测量办法为：一方面自远离基坑现场水准控制点开始观测，引测至基坑周边后，按编定各点观测顺序依次观测，最后测至另一水准控制点复合，观测仪器采用S3型精密水准仪。
4、基坑周边建(构)筑物等监测办法
   本工程对基坑周边10米范畴内所有建（构）筑物进行监测，涉及建筑物、停车场、电杆、电力电缆、电信管网等加强监测力度。详细监测办法是：
    （1）对建（构）筑物，定期进行沉降变形观测。
    （2）施工前，理解地下管线分布状况，对整个场地地下管线进行摸底，并在地面投影其轴线走向，布置变形观测点进行监测；对某些变形规定较高及紧邻基坑开挖边沿重要管线，预先做好加固解决办法。
第九节   质量保证办法
1、严格遵守和执行关于施工质量规范。
2、依照ISO9001原则规定，履行全面质量管理，建立质量保证体系，提高全员质量意识，保证质量管理惯彻整个施工过程。坚持质量自检、互检、交接检“三检”制。
3、实行质量管理项目部负责制，配备专职质检员，详细负责质量管理工作。严格按项目部管理体系进行施工管理。
4、钢板桩施打前必要进行选材，对有变形进行矫正。
5、钢板桩统一为工字型钢，施工时，每支之间必要扣好企口，防止漏水。
6、桩端必要进入不透水面。
第十节   安全施工办法
1、基坑顶周边设立持续封闭安全护栏，防止人员坠落。
2、开挖前，先进行围檩施工，做好支撑后才干开挖至设计深度。
3、为切实保证施工人员安全，树立“安全第一，防止为主”思想，依照国家建设部颁发安全检查评分原则制定详细办法。
4、建立安全保证体系，除公司已有机构外，工地设立安全管理机构，工程项目设立安全小组、班组设安全员，形成一种健全安全保证体系，工地安全管理机构负责工地寻常安全工作，定期组织安全检查，对不符合规定要及时发出整治告知，指引工程项目部和班组安全员工作，对违章作业者进行批评教诲和惩罚。
5、优化安全技术组织办法，涉及以改进施工劳动条件，防止伤亡事故和职业病为目一切技术办法，如积极改进施工工艺和操作办法，改进劳动条件，减轻劳动强度，消除危险因素，机械设备应设有安全装置。
6、机械操作人员必要持证上岗，各种作业人员应配带相应安全防护用品及劳保用品，禁止操作人员违章作业，管理人员违章指挥。
7、施工中所有机械、电器设备必要达到国家安全防护原则，自制设备、设施应通过安全检查，一切设备应通过工前性能检查合格后方可使用，并由专人负责，严格执行交接班制度，并按规定定期检查保养。
8、凡进入现场一切人员，均要戴安全帽，对的使用“三宝”。要配合公司安全月检工作，工程项目部要实行周检，项目点要日检，施工中应抽检，及时消除安全隐患。
9、严格执行各项安全操作规程，施工前要进行安全交底，每月定期进行安全教诲，加强工人安全意识教诲。
10、在重要入口处挂醒目安全防火宣传语牌。
11、现场施工用高低压设备及线路，禁止电线随处走，所有电掣应有门、有锁，有危险标志。严格执行《施工现场暂时用电安全技术规范》规定，现场采用“三相五线”制供电，执行“一机一闸一漏电保护开关”制度。所有电器设备及金属构架均应按规定设立可靠接零及接地保护，施工现场合有用电设备，必要按规定设立漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时解决。
12、加强安全教诲和监督，坚持经常性安全交底制度，提高施工人员安全生产意识，及时消除事故隐患。
13、在施工过程中，对地面沉降、支护位要定期观测测试，加强对支护监控。
14、所有施工人员均应掌握安全用电基本知识和设备性能，用电人员各自保护好自用设备负荷、地线和开关箱，发现问题及时找电工解决，禁止非专业电气操作人员乱动电器设备。
15、配电系统分级配电，本电箱、开关箱外观必要完整、牢固，防雨防尘。
16、多机作业用电必要分闸，禁止一闸多机和一闸多用，施工现场电缆、电线必要按规定架设，禁止拖地和乱拉乱搭。
17、各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运营核心部位进行检查。
18、使用机械时，操作员要密切注意机上仪器、仪表、指针与否超过安全范畴，机体与否有异常振动及发出异响，浮现问题应进行停电关机解决，不得擅离职守，隐瞒不报。
19、设备基本必要平稳、牢固，基本锚固、支撑办法必要齐全，不得使用暂时支撑，高大机械在多风季节前设缆风绳。
第十一节   文明施工办法
1、为避免施工现场混乱现象，现场文明施工划区域派专人负责，贯彻岗位责任制，搞好环境卫生工作。
2、施工现场必要按施工平面图进行布置，不能随意变化。
3、工地现场入口设立现场标志牌，明确各区域负责范畴，不定期检查和督促。
4、现场材料进场道路保持畅通无阻，排水畅通，无积水，场地整洁、材料堆放整洁，无施工垃圾。
第十二节悬臂式板桩和板桩稳定性计算书
1、编制根据
本计算书编制参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），《土力学与地基基本》（清华大学出版社出版）等编制。
2、参数信息
重要性系数：1.00；
开挖深度：5.0m；
基坑下水位深度：0.50m；
基坑外侧水位深度：1.1m；
桩嵌入土深度：7.0；
基坑外侧土层参数：
序号 土名称 土厚度 坑壁土重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重
(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)
1 填土 0.6 19 8 8 20
2 粘土 3.33 19.1 7.4 10 21
9 粉质粘土 3.32 20 7.1 19.7 20
基坑如下土层参数：
序号 土名称 土厚度 坑壁土重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重
(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)
1 粘土 2 19.6 5.8 25.3 21
2 粉质粘土 5 20 5.8 19.7 21
3、积极土压力计算

Kai=tan2(450-8.000/2)=0.76；
临界深度计算:

计算得z0=2×8.00/(19.00×0.761/2)-0.00/19.00=0.97；
第1层土计算：
σajk上=0.00 kPa；
σajk下=σajk下=0.00+19.00×0.60=11.40 kPa；
eak上=0.00×0.76-2×8.00×0.761/2=-13.91 kPa；
eak下=11.40×0.76-2×8.00×0.761/2=-5.29 kPa；
Ea=(0.00+0.00)×(0.60-0.97)/2=0.00 kN/m；

Kai=tan2(450-7.40/2)=0.77；
第2层土计算：
σajk上=σajk下=11.40 kPa；
σajk下=σajk下=11.40+19.10×3.33=75.00 kPa；
eak上=11.40×0.77-2×10.00×0.771/2=-8.77 kPa；
eak下=75.00×0.77-2×10.00×0.771/2=40.32 kPa；
Ea=(0.00+40.32)×3.33/2=67.13 kN/m；

Kai=tan2(450-7.10/2)=0.78；
第3层土计算：
σajk上=σajk下=75.00 kPa；
σajk下=σajk下=75.00+20×3.32=141.4 kPa；
eak上=75.00×0.78-2×19.7×0.781/2=23.7 kPa；
eak下=141.4×0.78-2×19.7×0.781/2=75.49kPa；
Ea=(23.7+75.49)×3.32/2=164.66 kN/m；
求所有土层总积极土压力：

∑Eai=231.79kPa;
每一土层合力作用点距支护桩底距离为hai；

则所有土层总合力作用点距支护桩底距离为ha；

依照公式计算得，合力作用点至桩底距离ha=6.93m。
4、基坑下被动土压力计算

依照公式计算得Kp1=tan2(450+5.800/2)=1.22；
基坑下土层以上土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=2>hwp=0.50,经比较可知，水位在本土层中；
上层土压力计算：
上层土计算高度为：0.50m；
上层土土压力为:

σp1k上上=0.00kPa;

σp1k上下=0.00+19.60×0.50=9.80kPa；

依照公式计算得ep1k上上=0.00×1.22+2×25.30×1.221/2=56.00kPa；

依照公式计算得ep1k上下=9.80×1.22+2×25.30×1.221/2=68.00kPa；
式中c1----第一层土粘聚力；

依照公式计算得第1层土上层土总土压力为Ep1上=(56.00+68.00)×0.50/2=31.00kPa；
本土层合力作用点距支护桩底距离为hpi；

Hpi1上=6.74；
下层土压力计算：
下层土计算高度为：1.5m；
σp1k下上=σp1k上下=9.80kPa；

σp1k下下=9.80+(2-0.50)×21.00=41.3 kPa；
下层土土压力为：

依照公式计算得ep1k下上=9.80×1.22+2×25.30×1.221/2=68.00kPa；

依照公式计算得ep1k下下=41.3×1.22+2×25.30×1.221/2=106.28 kPa；
式中c1----第一层土粘聚力；
因此，第1层土下层土总土压力为：

依照公式计算得Ea1下=(68.00+104.53)×1.42/2=122.50kPa；
本土层合力作用点距支护桩底距离为hpi；

Hpi1下=5.7m ；

依照公式计算得Kp2=tan2(450+5.800/2)=1.22；
由于前一层土有水，因此该本土层完全有水，重度按浮容重计算；
本层土压力计算：
本层土计算高度为：5.0m;

σp2k上=39.62kPa；

σp2k下=σp2k上+r'×h2=41.3+21.00×5.0=146.3 kPa；
本层土土压力为：

依照公式计算得ep2k上=41.3×1.22+2×19.70×1.221/2=93.78 kPa；

依照公式计算得ep2k下=146.3×1.22+2×19.70×1.221/2=222 kPa；
式中c2----第2层土粘聚力；
因此，第2层土下层土总土压力为：

依照公式计算得Ep2上=(93.78+222)×5/2=789.45 kPa；
本土层合力作用点距支护桩底距离为hpi；

Hpi2=4.16；

∑Epi=942.95 Kpa;
每一土层合力作用点距支护桩底距离为hpi；

则所有土层总合力作用点距支护桩底距离为hp；

依照公式计算得，合力作用点至桩底距离hp=4.44。
5、验算嵌固深度与否满足规定
依照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)规定，验证所假设hd与否满足公式；

4.44×942.95-1.2×1.00×6.93×231.79=2259.13；
满足公式规定！
6、抗渗稳定性验算
依照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)规定，此时可不进行抗渗稳定性验算！
7、构造计算
1、构造弯矩计算

弯矩图(KN.m)

变形图(m)
悬臂式支护构造弯矩Mc=121.66kN.m；
2、截面弯矩设计值拟定：

截面弯矩设计值M=1.25×1.00×121.66=152.07；
γ0----为重要性系数，按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）,表3.1.3可以选定。
8、截面承载力计算
1、材料强度验算：

γx-----塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载构件，偏于安全考虑，可取为1.0;
Wx-----材料截面抵抗矩：919.00 cm3
σmax=M/(γx×Wx)=152.07/(1.0×919.00×10-3)=165.48 MPa
σmax=165.48 Mpa<[fm]=205.00 Mpa;
经比较知，材料强度满足规定。
2、支护构造挠度计算：
依照持续梁计算，最大挠度为：0.17 m。
附图一：