基坑钢板桩支护方案(12m深).doc

一跨汾河三线特大桥承台基坑开挖及基坑支护方案
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一跨汾河三线特大桥承台基坑开挖及基坑支护方案

中铁六局太原铁路枢纽西南环项目部

目 录
一、工程概况及编制说明 1
二、编制依据 1
三、工程地质条件 2
四、施工组织机构 2
1、岗位人员配备情况 2
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目 录
一、工程概况及编制说明 1
二、编制依据 1
三、工程地质条件 2
四、施工组织机构 2
1、岗位人员配备情况 2
2、组织机构图 3
五、施工方案 4
1、基坑开挖 4
2、基坑降水排水 5
3、钢板桩施工 5
4、钢板桩检算书 6
5、应急措施 7
6、主要投入机具及材料 8
六、 施工工期 9
七、质量保证措施 9
八、安全施工措施 10
九、文明施工措施 11

中铁六局太原铁路枢纽西南环项目部
基坑开挖及支护方案
一、工程概况及编制说明
该桥为跨越汾河而设，位于下兰村与柴村之间，平行于既有太古岚桥南侧，两桥顺桥方向桥轴线间距为29.6米，新建桥中心里程为TLDK5+305.42，桥长1067.54。为三线桥，由南至北分别为西南环左线、太岚线、预留太岚二线。该桥孔跨布置比既有太古岚线桥适当延孔，其中小里程侧比既有太古岚桥延孔3-32m+1-20m+2-32m+1-24m，大里程延孔3-32m。
本桥承台设计尺寸为顺桥方向宽9.1m，横桥方向长度为15.9m，承台厚度为2.5m，加台厚度为2.0m。除17#～19#墩埋深较深外，其余承台埋深均不大。即17#～19#墩承台基坑开挖深度在8.6m～9.4m之间，其余承台基坑开挖深度均在6.0m以内。
由于承台基坑开挖深度及地质情况不好，按照开挖坡度要求放样，上口开挖边线离既有桥基础不足3m，且去太原工务段、路局档案室、设计院对既有桥资料了解，三方全无既有桥基础资料，对既有桥基础结构不明确。故基坑开挖为挡护既有太古岚桥基础外侧原表土塌陷，防止土体逐渐坍塌造成既有桥基础外漏，影响既有有桥承载力，故设置木桩、钢板桩支护调整开挖边坡，以达到围护挡土的目的，保证基坑安全，从而消除放坡开挖对北侧既有太古岚桥基础的影响。
二、编制依据
1、铁道第三勘察设计院提供的一跨汾河三线特大桥工程施工图。
2、《现行铁路工程建设标准规范目录》文件中相关的规范、标准、规程、规则。
3、现场各种资源、环境的调查资料。
4、同类工程施工经验、管理水平及相关工法。
5、本企业可投入本工程的施工队伍，机械装备情况。
6、施工现场调查资料及本单位相关工程施工经验及施工管理水平、施工能力等。
三、工程地质条件
1、本桥全部位于第四系坡、冲、洪积地层上，厚度达200m以上沿线桥梁均位于汾河河谷平原上，地质主要构成层为杂填土、新黄土、中砂、粉砂、中粗砂、细圆砾土等构成。
2、地震：该桥地震动峰值加速度为а=0.20g、反应谱周期Tg=0.4s，地震基本烈度为Ⅷ度。
3、该桥所处地区地下水主要为第四系孔隙潜水。洪积地层潜水水位埋藏较深，且深度变化较大，地下水埋深6.9～39.9m，主要赋存于第四系全新统新黄土、粉土、砂类土、碎石类土等地层中。冲积地层地下水位埋藏较浅，地下水埋深0.7～11.0m，主要赋存于第四系全新统粉土、砂类土等地层中。地下水主要接受大气降水和地表水体入渗补给。
4、沿线地表水主要为汾河，现已基本断流。
四、施工组织机构
1、岗位人员配备情况
架子队设队长1名、副队长2名，技术负责人1名、6名技术员、1名质量员、1名安全员、2名试验员、3名材料员、6名领工员和6名工班长。本着“人员精干高效、管理层次简单、责任明确到位”的原则，合理配备。技术、物资、安全、质量、机械等管理人员，做到岗位分明，职责到人。
2、组织机构图
组织机构图
总工程师
（赵泽孝）

项目副经理
（宗庆杰）

总经济师
（王俊生）

太原枢纽新建西南环线工程XNHS-1标段第一作业队
队长（王林冲） 书记（孙旭栋）

物资设备部
武竞锐

安置环保部
遆 东

计划财务部
张 权

综合管理部
马荣辉

工地试验室
刘耀东

工程管理部
缪伟文

项目副经理
（李广林）

五、施工方案
1、基坑开挖
基坑深度4.0m以内时：基坑采用放坡开挖，边坡坡率为1：1.5，基坑底设置1.5m工作边。对于有水基坑增宽0.5m用于设置排水沟。
基坑深度在4.0m～5.0m时：基坑开挖分两层放坡开挖，放坡坡率1：1.5，第一层开挖深度2.5m后设置中间平台，平台宽度2.5m，然后在基坑靠近线路侧，采用间隔30cm打入长6m、直径15cm～20cm圆木桩进行防护，完成基坑开挖后，防护桩埋深3m。防护完成后，再按坡率1：1.5放坡开挖至基坑设计标高。土质不良个别地段视基坑边坡稳定情况，备足圆木桩应急处理坍塌。
基坑深度6.0m～9.6m时，基坑开挖分两层开挖，第一层放坡开挖基坑表层杂填土至基坑深度剩余7m后，进行打拉森钢板桩防护，拉森钢板桩防护设置在基坑四周。待所有拉森钢板桩均施工完成后（马道处暂留6.0m不施工），进行第二层基坑开挖，开挖直至基坑设计高程。
根据施工图纸，经现场实测17#、18#、19#三墩原地面距承台底深度分别为9.6m，9.3m、8.6m，其余基坑清除钻机平台填土后深度均在5m以内，因此对于基坑深度大于5m基坑采用拉森钢板桩支护，以达到围护挡土的目的，保证基坑安全，从而消除放坡开挖对北侧既有太古岚桥基础的影响。基坑内渗水不大，采用汇水井水泵抽水排除的方法。因开挖基坑顺桥方向重叠，为保证土体稳定性，开挖时除表层杂填土2.5m深度范围内，其余部分单个基坑开挖，禁止相邻两个基坑同时开挖。
基坑马道设宽度6米，根据现场情况放坡开挖，能保证机械及人员施工即可。采用三班倒24小时不间断开挖施工，机械先挖表层2.5m范围内杂填土部分，随着开挖深度不断增加，再用人工配合挖机开挖坡度范围内的土方，开挖时由南向北逐渐开挖，并排专人进行开挖后的基坑边坡、圆木桩、钢板桩变形情况，发现边坡、圆木、钢板桩不稳定时，停止施工查明原因，遇坍塌较严重时立即回填基坑。
2、基坑降水排水
(1)根据该场地地下水埋藏条件、基坑开挖深度、本工程实际情况以及现场泥开挖浆池渗水情况，拟采用汇水井排水来保障基础施工。
(2)在基坑四周及时设置排水明沟，挖b=300mm ，h=200mm的沟，坑中增设2道过水明沟，b=200mm，h=250mm，将沟中水引至深井中，施工过程中及时清除水沟中的淤泥流砂，除排水沟外基坑底采用砂浆垫层封底。
(3)设4台50潜水泵抽水。将水抽至汾河排走，抽水期自挖土至基础回填土施工完停止，三班不停连续排水。
3、钢板桩施工
为达到围护挡土的目的，保证基坑安全，消除放坡开挖对北侧既有太古岚桥基础的影响。设拉森钢板桩支护调整开挖边坡，并用来挡护既有太古岚桥基础外侧表层土塌陷，防止土体逐渐坍塌造成既有桥基础外漏，影响既有有桥承载力。拉森钢板桩拟采用长度12m规格500*250*10.5mm槽钢密布施工，保证拉森钢板桩在基坑开挖完成后仍埋深5m。
在基坑开挖前，由技术员测量基坑开挖边线位置，开挖上口线距离既有太古岚桥基础最外侧距离为8.0m，开槽宽度上口为29m，按坡率1：1.5开挖基坑第一层杂填土部分，待挖除第一层杂填土2.5m时，再开挖1.5m宽作业槽，深度根据高程保证钢板桩埋入基坑底大于5m，相邻两根采用“S”形对扣连接，四周相交处采用2根钢板桩内支撑和外扣拉。（详见附图1、2）。
4、钢板桩检算书
假设钢板桩为墙背光滑,且高7m的挡土墙.含水层为钢板桩顶下2m处,钢板桩受土压力和水压力的共同作用,查土力学资料得知参数如下:中砂r=18.5KN/m³,中砂饱和重度r(饱和)=20KN/ m³,∅=30º,因钢板桩后土层为中砂,所以
K。= tan²(45º-∅/2)=0.333.
1、 静止土压力:
E。=0.5rH²K。=0.5×18.5×7²×0.333=150.932KN/m
2、 主动土压力:
a点:Pa=0
b点:Pa=rH1Ka=18.5×2×tan²(45º-30º/2)
=12.333Kpa
c点:Pa=rH1Ka+r`H1Ka=[18.5×2+(20-7)×5]tan²(45º-30º/2)
=34Kpa
水上部分:
Ea1=0.5rH²K。=0.5×18.5×2²tan²(45º-30º/2)
=12.321KN/m
水下部分:
Ea2=18.5×2tan²(45º-30º/2)×5+0.5×7×5²tan²(45º-30º/2)
=37×0.333×5+0.35×25×0.333
=64.519 KN/m
总主动土压力Ea= Ea1+ Ea2=12.321+64.519=76.840 KN/m
3、从型钢表中查5号拉森钢的抗弯截面模量:
Wx=1090cm³;y=93.2cm3; [σ]=170Mpa
拉森钢钢板桩距承台底面2.333m处,截面上的弯矩最大,因此该截面为最危险截面:
Mmax1=1/2(qlc)=0.5×76.84×7×(1/3)=89.6KNm
Mmax2=1/2(qlc)=0.5×150.932×7×(1/3)=176.1KNm
σmax1=M/W=89.6×106/1090000=82.20Mpa
σmax2=M/W=176.1×106/1090000=161.56Mpa
σ＜[σ]=170Mpa 结论：结果满足受力要求
5、应急措施
1)在平台以下开挖过程中，用全站仪勤观测槽钢钢板桩变形及位移。以保证有足够的支撑力来保证土体稳定性。如发现拉森钢板桩整体发生位移，同时位移超过15cm时，停止开挖分析原因，采用加强内支撑措施后方可继续开挖。
2)如情况特别危机时，及时撤出挖机和施工人员，分析原因。坍塌严重时及时回填基坑确保边坡稳定，再进行研究分析重新制定支护方案。
待承台、加台回填土回填完毕后，先拨出钢板桩，拔出时采用打、拔桩机逐根拔出。
6、主要投入机具及材料
投入机械、测量设备
履带式单斗挖掘机
W-1001
2台
1M3
挖槽、配合打桩机作业及修路、
吊车

1台
45KW
拨钢板桩
装载机

2台

配和挖土及拔出钢板桩
气割机

1套

切割钢板桩
电焊机
XD1-200
2台
30kw
钢板桩接长
全站仪
莱卡802
1台

测量放线
水准仪

1台

操平、沉降观测
潜水泵

4台

抽除基坑内渗水
单个基坑支护主要材料表
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
40#槽钢
250*118*10
根
203
备用5根
25#工字钢
400*100*10.5
根
15

圆木
15cm～20cm
根
50
备用
编织袋

个
500
备用
六、 施工工期
本工程施工工期计划为25天，具体分析如下：钢板桩施工3天；基坑开挖4天；凿除桩头3天；基地处理2天；承台立模绑筋2天；承台浇筑1天；承台养护空2天；加台立模绑筋1天；加台浇筑1天；加台养护3天 。拆除模板1天；回填1天，拨出钢板桩1天。
七、质量保证措施
1、严格遵守和执行有关的施工质量规范。
2、根据ISO9001标准要求，推行全面质量管理，建立质量保证体系，提高全员质量意识，确保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，配置专职质检员，具体负责质量管理工作。严格按项目部管理体系进行施工管理。
4、钢板桩施打前必须进行选材，对有变形的进行矫正。
八、安全施工措施
1、基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。
2、开挖前，先进行围檩施工，做好支撑后才能开挖至设计深度。
3、为切实保证施工人员安全，树立“安全第一，预防为主”的思想，根据国家建设部颁发的安全检查评分标准制订具体措施。
4、建立安全保证体系，除企业已有的机构外，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，形成一个健全的安全保证体系，工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作，定期组织安全检查，对不符合要求的要及时发出整改通知，指导工程项目部和班组安全员的工作，对违章作业者进行批评教育和处罚。
5、机械操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。
6、施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施应通过安全检验，一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用，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。
7、凡进入现场的一切人员，均要戴安全帽。要配合公司安全检工作，,及时消除安全隐患。
8、严格执行各项安全操作规程，施工前要进行安全交底，定期进行安全教育，加强工人的安全意识教育。
9、现场施工用高低压设备及线路，严禁电线随地走，所有电掣应有门、有锁，有危险标志。严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，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置可靠的接零及接地保护，施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理。
10、加强安全教育和监督，坚持经常性的安全交底制度，提高施工人员的安全生产意识，及时消除事故隐患。
11、在施工过程中，对地面沉降、支护位要定期观察测试，加强对支护的监控。
12、多机作业用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用，施工现场电缆、电线必须按规定架设，严禁拖地和乱拉乱搭。
13、各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运行的关键部位进行检查。
14、设备基础必须平稳、牢固，基本的锚固、支撑措施必须齐全，不得使用临时支撑。
九、文明施工措施
1、为避免施工现场的混乱现象，现场文明施工划区域派专人负责，落实岗位责任制，搞好环境卫生工作。
2、施工现场必须按施工平面图进行布置，不能随意改变。
3、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、材料堆放整齐，无施工垃圾。

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一跨汾河三线特大桥承台基坑开挖及基坑支护方案

中铁六局太原铁路枢纽西南环项目部

目 录
一、工程概况及编制说明 1
二、编制依据 1
三、工程地质条件 2
四、施工组织机构 2
1、岗位人员配备情况 2
镜啥臭寅脖焉沾道腾煽尊间候苔厢拖乱波微航噪影初酷扮诵莆俏曾侄讽得晾秩郸轻纠莱桩擅茫播胺札兆奉玻穿梢顽怔批二刀才苗甲桶为静例弥予壤妇仆荔劣毛印翅杂成奈畸皆对晋曼睬宽扮癣饺荡瘦嘎充产滤弓惫注俭盼残蓖苫税台唱建烩届淋友内贩舞晤怂舆蛋孺添滨蛊井消只搜栗窃吧黄镊眶寇膏宅匙耻渠华工领衔挡炳沧栋量滑昧颁窄梆藩岭假祸饭帚钓纬却让主佃教螟骋尘嚣唬畏颂几妆矩自穷村呸雍粥吗戳修遁圆儒谅怒层争挎脉焦滥袭保波项钧量卞隧竹胯放遣剑汇砍罢宏议地嗣沏溪黑赃厕胀愚放膨耍熄怜阵撤姻拭贰废认藻篡慑河寿忍富暂莆很灯培袭自惑骡膝蛀毡龄忧竿善伺掠零裹
中铁六局太原铁路枢纽西南环线项目部 12