拉森钢板桩施工方案(终极版).doc

深圳湾滨海休闲带排水工程—蛇口片区工程第二标段 拉森钢板桩专项支护方案

目  录
一。编制依据 …………………………………………………………………………2二.工程概况 …………………………………………………………………………2三.工程地质水文情况 ………………………………………………………………2四。支护结构设计 ……………………………………………………………………4五.支护结构的主要技术参数及技术要求 …………………………………………41.钢板桩 …………………………………………………………………………42。支撑体系 ………………………………………………………………………4
六。钢板桩支护施工 …………………………………………………………………51。钢板桩支护施工流程 …………………………………………………………52。钢板桩吊运及堆放 ……………………………………………………………5
3.钢板桩的打设 …………………………………………………………………64。基坑土方开挖 …………………………………………………………………75.基坑排水降水措施 ……………………………………………………………7
6.拔桩……………………………………………………………………………7七。基坑验收 …………………………………………………………………………8八.施工注意事项及要求 ……………………………………………………………8九。基坑施工安全措施 ………………………………………………………………9十。应急救援预案 ……………………………………………………………………10
一. 编制依据
《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》SJG05—96;
《深圳市基坑工程管理规定》（深建规【2009】3号）;
《建筑基坑工程技术规程》（DBJ/T15—20—97）;
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）；
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）;
深圳湾滨海休闲带排水工程—蛇口片区西段箱涵（第二标段）施工图纸。二 。工程概况
由于太子路和太子广场地势低洼,海上世界为下沉式广场，已有的蛇口7、8#排水干渠排水能力不足，导致该区域内涝不断。对现状排水干渠进行改造扩建，使其排水能力达到市政2年一遇设计标准及防洪50年一遇校核标准,解决片区内太子路，太子广场等区域积水受涝的问题.
原7＃、8＃排水干渠改线扩建后分为东、西两侧排水渠，其中西侧排水渠总长860。26m,为2孔3.5m～5m宽箱涵及盖板涵，涵高2。85~4。2m;东侧箱涵总长945.41m,为单孔4m宽箱涵及盖板涵，涵高2。83m～4.2m。
本工程按图施工，因场地影响限制及图纸要求，特采用对撑钢板桩支护方式，故以下为拉森钢板桩支护方案.三 .工程地质水文情况
1。施工地址：深圳市南山区大南山东侧蛇口工业区。
2。地层岩性
根据区域及邻近工程的地质资料,工程区地层自上而下地层可分为：
①人工填土层（Q4s)
本层按照其组成可分为以粘性土为主的素填土及以填石为主的人工填石。
素填土:褐红、褐黄、灰黄色,主要由粘性土组成，由搬运来的花岗岩残积土回填而成，含有少量砂及碎石块，稍湿,松散状态。
人工填石：褐红、灰黄色，主要由花岗岩岩块、砖块组成，含有少量的粘性土,块石直径一般0.30～0。40m，最大约2。0m。由于填石杂乱堆填,大小混杂分布无规则,呈松散状态，钻进时泥浆漏失且进尺缓慢，钻进十分困难。
②第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）
a） 淤泥：深灰、灰黑色，含有贝壳碎片及少量有机质,具腥臭味，饱和,流塑状态.原沉积层厚在8～15m，经填石挤淤厚1～3m,层顶标高—10.01～3。30m,层底标高—16.73～—3.50m。
b）粉质粘土：灰黄色，可塑,局部软塑或硬塑,含有粉砂,中压缩性，工程力学性质稍好，分布较广泛,连续性较好,但厚度普遍不大,土质不均匀.
c)中粗砂：在后海片区和蛇口片区均可见，灰白、灰黄色，松散—稍密，饱和,分布较广泛、连续性较好。
d）砾砂（圆砾）：灰黄色、棕黄色，松散-稍密,局部中密，饱和，石英质，粒度不均匀，局部为角砾或中粗砂。分布较广泛，连续性较好，力学性质较好，可作拟建建（构）筑物的基础持力层。
此外,陆相冲积层中多分布有软塑状淤泥、松散细砂等，以透镜体状产出,层位不连续。
③第四系残积层(Qel）
砾质粉质粘土:褐红、褐黄、灰白色，由粗粒花岗岩风化残积而成，饱和，可塑～硬塑状态,层底呈坚硬状态。该层层位稳定。
④燕山期粗粒花岗岩（V53）
场地下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩,主要矿物成分为石英、长石、云母,粗粒结构,块状构造,受构造影响，部分钻孔见有碎裂岩化现象。按其风化程度可以分为全风化、强风化和弱风化三个带.
3。水文地质：工程地区处亚热带地区，属南亚热带季风气候,雨量充沛,多年平均降雨量1800～2200mm。本区位置濒海，受台风的影响较显著。工程区地下水类型可分为孔隙潜水和基岩裂隙水,其中孔隙潜水主要赋予于填土层及砂层中，主要接受大气降水和地表水的补给;基岩裂隙水主要赋存于下伏强风化、弱风化等基岩地层中,主要接受上部孔隙潜水的补给。地下水水位因季节、降雨而起伏变化,受潮汐影响较为明显.
四.支护结构设计
本工程拉森钢板桩主要用于深圳湾滨海休闲带排水工程—蛇口片区工程第二标段基槽止水及支护结构，具体处理方案如下：
基坑开挖采用Ⅳ型拉森钢板桩支护.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10～20根钢板桩成排插入导架内,使它呈屏风状，然后再施打.
在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟，用以拦截地表水,并排出场外，基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟,基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水.五。支护结构的主要技术参数及技术要求
1。 钢板桩
(1) 材料要求
钢板桩采用振动法沉桩(拉森Ⅳ型），沉桩时其垂直度允许偏差为1/150，同时应保证锁口紧密；
进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正;
施打前板桩咬口处宜涂抹黄油以保证施打的顺利和提高防水效果。
（2） 打桩作业要求
宜选择对周围影响较小的振动锤施打；
为保证板桩的垂直度及咬口闭合,选用屏风式打入法；
为保证转角处咬口的闭合可通过轴线或板桩块数来调整。
(3） 拔桩作业要求
宜选用振动锤进行拔桩；
为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响,应及时回填。
2。 支撑体系
(1） 材料要求
钢腰梁采用HM300×200型钢（294×200×8×12).
（2） 构件的连接
① 支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接。所有节点内角处还应加设水平长度为300mm的连接钢板.
② 构件连接处采用接触边满焊,焊缝高度不小于8mm。
③ 在围檩与支撑连接处的腹板上加焊厚度为10mm的肋板，以增强腹板的稳定性及抗扭刚度。
（3） 为使围檩与板桩之间接触紧密，传力均匀,水平支撑杆件设置时应在相应部位对围檩施加预加应力。
（4） 为保证水平支撑体系的安装精度及施工便利，基坑开挖至支撑高度后，应在板桩相应部位设置钢牛腿，围檩及支撑构件安装就位及校核高程后方可进行构件节点的连接。
（5) 钢制构件的施工及安装应有严格的质量检验措施，质量检验应符合《水利水电工程施工质量验收规范》（SL 176—2007）的规定。
六.钢板桩支护施工
1。 钢板桩支护施工流程
对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、支撑、地下结构施工、回填、支撑拆除及板桩的拔除.
测量放线→打钢板桩→土方开挖至内支撑标高→内支撑安装→土方开挖至基坑底设计标高→钢筋砼底板与墙施工→上部壁与顶板施工→回填土方→拉森钢板桩拔除。
2。钢板桩吊运及堆放
装卸钢板桩宜采用两点吊.吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤.钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意：
(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、施工部位分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
(3） 钢板桩应分别堆放,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3～4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。
3。钢板桩的打设
施工机械采用40T履带吊车。
（1） 打桩围檩支架（导向架）的设置.为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，围檩支架由围檩及围檩桩组成.
围檩采用双面布置形式，双面围檩之间的净距应比插入板桩宽度放大8～10mm，如果对钢板桩打设要求较高，可沿高度上布置双层或多层，这样对钢板桩打入时导向效果更佳.下层围檩可设在离地面约500mm处.围檩支架采用H型钢.围檩与围檩桩之间用连接板焊接。
（2） 钢板桩打设
单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打,直至工程结束,这种打入方法施工简便,可不停顿地打,桩机行走路线短，速度快。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正，墙面平直度难控制.
① 先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽,轻轻加以锤击；
② 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；
③ 为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板,阻止板桩位移.同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正；
④ 开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度,以便起到样板导向作用,故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。
(3) 钢板桩的转角和封闭合拢。由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍，或板桩墙的轴线较复杂,或钢板桩打入时倾斜且锁口部有空隙,这些都会给板桩墙的最终封闭合拢带来困难，采用轴线修整法解决。
轴线修整法通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整，实现封闭合拢,封闭合拢处最好选在短边的角部。具体作法如下:
① 沿长边方向打至离转角桩约沿有8块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度；
② 在短边方向也照上述办法进行；
③ 根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩尺寸，将短边方向的围檩与围檩桩分开，用千斤顶向外顶出，进行轴线外移,经核对无误后再将围檩和围檩桩重新焊接固定；
④ 在长边方向的围檩内插桩,继续打设,插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩；
⑤ 根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打,最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处.
4. 基坑土方开挖
土方开挖应配合内支撑的安装进行出土,采用挖掘机于基坑顶作业。
第一次掘土,从自然地面（3。45m)开始向下挖2m至内支撑安装位置；
第二次掘土，从内支撑安装位置向下挖至坑底,并预留人工清理土层厚度约20cm。最后一次掘土,不得破坏地基持力层。
土方开挖完成后,应立即排除积水，平整填实后及时浇筑砼垫层进行固化保护.
5. 基坑排水降水措施
根据地勘资料，本场地地下水位较浅，现场局部开挖施工过程中可见有地下水涌出，因此基坑开挖前与开挖过程中，需采取相应排水降水措施，以确保基坑施工的安全.
在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟,用以拦截地表水,并排出场外；基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水.
6。 拔桩
6.1 拔桩顺序
对于封闭式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除。拔桩要点：
（1) 拢桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拢。对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100~300mm，再与振动锤交替振打、振拔。为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分；
(2) 起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限；
(3） 供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定机功率的1。2~2。0倍；
（4） 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
动锤连续工作不超过1。5h。
6。2 桩孔处理
钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填,否则往往会引起周围土体位移及沉降,并由此造成临近建筑物等的破坏。
七.基坑验收
1。 基坑验收应采取分步验收法进行。每道工序完成经检查验收合格后方可进行下道工序的施工。
2。验收应符合《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002）及相关验收规范的规定。
八.施工注意事项及要求
1.基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则，分层高度应与内支撑的竖向间距相对应,以内支撑下0.5米深为分层界限。采用机械开挖时，坑底设计标高以上20cm由人工清除，不得超挖。开挖到位后，应及时施工管道，严禁基坑暴露时间过长。
2。做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。
3。 支护板桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度及保证咬口及转角处的闭合.
4。钢结构的焊接,必须是持有特种作业上岗证的人员操作，确保安全与质量。
5。土方开挖期间，应采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖土机械碰撞支护结构,基坑四周严禁堆土或堆载,地面施工荷载不超过15Kpa.
6.应作好可能发生事故的预防和抢险准备工作。施工时发现地质情况与钻探资料相差较远，应立即会同业主、设计、监理等单位商量研究解决。
7。加强基坑监测，监测数据应及时通知有关人员。
九。基坑施工安全措施
1。基坑施工属于负高空作业，必须遵守高空作业之规程。施工过程中及时作好基坑口的临边围护，禁止高空抛物、严防坠落.
2。 进入工地一定要戴硬质反光安全帽，操作工必须手戴防护手套，电工戴电工专用绝缘手套。
3.用机械开挖时,应设专人盯测，以防坑底和坑侧超挖。坑底的控制标高应比设计标高提高15－30厘米，坑壁的控制线应比设计标线提高10－15厘米或先打桩后挖土，机械挖完后，再用人工清坑。
4.对设内支撑的基坑，在层土开挖中，同时开挖的部分，在位置及深度上，要保持对称,防止基坑结构承受偏载。基坑开挖应分层进行，高差不宜过大.土质越软,高差应越小。
5。基坑开挖到设计标高后,一定要将支护桩根部的淤泥清挖，否则会造成支护桩倒塌.
6。基坑底面不能暴露时间过长。基坑开挖中间间歇间过长，变形会随着时间不断增加。这种情况下，应考虑增加支护结构的强度.
7。遇有粉、细砂层时,要采用恰当的排水方式，以防产生流砂造成基坑坍塌。
8。如果基坑开挖后，不能立即进行下一道工序施工时,可在基坑设计标高之上，预留0。15-0.3m厚的一层土不挖,待下一工序开始前,再用人工开挖至槽底的设计标高.否则在下雨时，基坑会浸水坍塌。
9。验收合格方可进行作业，未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。
10. 打拔拉森钢板桩安全操作规程
(1） 吊车或震锤工作时发现异常，应立即停车检查。
(2） 吊车作业点地面应平坦，地面不平应垫平，防止翻车事故。若地面松软，支承脚底部应铺垫板。
（3） 吊桩时要用专用的钢丝绳和锁扣扣紧桩身,并轻起轻放.打拔桩前要检查震锤是否夹紧，防止应震锤未夹紧损坏钢板装或造成事故.
（4） 不得在架空输电线下面打拔桩。在高压线附近工作，吊臂端应离开高压线2ｍ以上。
(5） 作业范围内严禁站人,以防各种突发事件造成事故。
(6) 打拔桩严禁超负荷作业，不准超力矩,仰角也不得超过限度，以防“翻车”“折臂"事故。
（7） 不得在风力超过6级及大雨、雪、雾等恶劣天气下作业；台风来临，现场吊机应收臂卧放，材料及其它设施采取遮盖、压紧等措施.
(8） 严禁非司机作业。回转操作要平稳地接触回转离合器，尽量减少钢板装的摆动，起吊时应先鸣笛示警，要稳妥操作。
(9） 做支撑要随挖随做，及时做好,不得拖延.支撑要水平直顺，不得倾斜弯曲.烧焊支撑时要注意动火作业安全和深基坑作业安全。
（10） 随时检查钢板桩和支撑是否完好,发现松动要及时补焊，发现弯曲要及时加撑并采取安全措施。
（11） 要统一信号，专人指挥，夜间作业，必须有良好的照明.
十.应急救援预案
1. 成立基坑应急安全小组
组 长：文家丰
副组长：董广文、
组 员：刘少军、汪幼华、王伟臣、黄祥新、杨 虹
项目负责人电话：[phone]。
深圳市南山区蛇口人民医院急救电话：120
2.基坑使用和维护要求
    （1) 严格控制基坑周边和坡顶的荷载
① 施工总平面布置必须征得业主、设计单位和监理单位的审批.
②内支撑的支护应在开挖到该层后及时支护(撑)，基坑边5m范围内堆载及汽车荷载不得超过20KN/m，在开挖过程中严格控制超载。
(2)基坑坡顶浇筑1.5m宽，10cm厚素砼层,防止地表水对基坑边坡冲刷。
(3） 按基坑设计方案要求，做好基坑内排水，开挖过程中修建临时排水沟，底板设排水孔,用潜水泵将基坑内积水抽至地面排水沟.在雨季施工，更应该加强基坑内积水抽排。
（4） 施工过程中应经常检查排水沟，确保排水通畅,并作好基坑边坡及临近构筑物、管桩基础的沉降、位移观测,发现变化异常时及时分析，进行补救。
(5) 恶劣天气暴雨前后对基坑支护结构做全面的安全检查，重点查看基坑周边、邻近的道路的沉降及开裂情况、支护桩的变形、渗漏等情况，如有异常，及时上报并作加固处理.
（6） 施工期间应按要求切实做好基坑的降水工作.
（7) 施工中若发现支护剖面段实际地层较设计选用的钻孔地层软弱，或有其它可能危及支护结构、基坑周边构筑设施的情况，应立即通知监理和设计人员，及时采取有效加固处理措施。
3。应急措施
当监测项目超过控制值时，必须迅速撤离基坑内施工人员和设备(如有可能），停止施工,会同监理、设计和建设单位有关人员查明原因,对支护方案进行修改，待加固后方能进行后续施工.一般应急措施有:
（1) 施工前准备好钢筋、水泥、足够的砂袋等加固材料,以及挖土机、水泵等工具，以备抢险用。
（2) 迅速回填或反压，保证位移值不再增大。
（3） 进行回固。
（4） 坡顶支护结构后开挖卸载。
（5） 当支护结构因碰撞后出现渗漏水时，应及时进行止水处理，必须时原位回填。
(6） 必要时，采取水泥搅拌桩加固或者进行水泥注浆。
4。注意基坑的时空效应
根据以往的工程经验,基坑边坡的时效性问题比较明显，雨季更为显著。我公司将充分考虑土层的蠕变性，尽快完成支护结构施工。
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