中环华伦天祥工业园一期工程局部地下室钢板桩支护方案.doc

中环华伦天祥工业园一期工程局部地下室钢板桩支护方案
中环华伦天祥工业园一期工程位于天津市西青区天祥工业园区内，自然地坪大沽高程为▽2.28，建筑物室内大沽高程为3.35，地下水大沽高程为;静止1.00米，基坑开挖深度为自然地坪（大沽高程2.28）下4.18米（局部5.38米）。根据地质勘查报告及现场施工情况表明，该地域土质为软塑粘土，土层极不稳定，其位置距工业园区交通道路较近，基坑开挖难以达到安全开挖坡度，为了基坑顺利开挖及附近道路的结构稳定，地下室基坑采用钢板桩支护。
一、钢板桩设计
⑴钢板桩的选用
根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用40型工字钢板桩，40型工字钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=1600cm3，g=6 0kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度9m长，要求钢板桩入土深度达桩长达到（建基面下）4.32m，打入粘土持力层。
⑵钢板桩围护受力计算
桩前被动土压力系数：K p =K*tg2(45°+φ/2)
桩后被动土压力系数：K‘p=K’*tg2(45°+φ/2)
据工程地质勘查报告，素填土内摩擦角φ=25°
则K取1.7，K’取0.55。计算得
桩前被动土压力系数：
K p =K*tg2(45°+φ/2)=1.7* tg2(45°+25/2)=4.19
桩后被动土压力系数：
K‘p=K’*tg2(45°+φ/2)=0.55*tg2(45°+25/2)=1.36
 计算板桩上土压力值等于0的点离地面的的距离x,此时桩前的被动土压力等于桩后的主动土压力。
有γ*K p*x=γ*K a*(H + x) = P b +γ*K a* x
x= P b÷[γ*( K p -K a)]
P b为板桩入土处桩后主动土压力的强度值
K p为经修正过的修正桩前土压力系数
K a为主动土压力系数取0.406
γ为土的容重取18KN/m3
P b=1/2γH2*K a=1/2*18*820.406=233.86KN/m2
则x= P b÷[γ*( K p -K a)]= 233.86÷[18*(4.19-0.406)=1.25m
求得X=1.25m处反力p0，
p0=1/2γH2*K a=1/2*18*1.2520.406= 5.71KN/m2
求板桩的最小入土深度t 0
t0=X+Y
Y=[6p0÷γ*( K p -K a) =[6*5.71/18(4.19-0.406) ]1/2=0.71 m
则t 0=X+Y=1.25+0.71=1.96 m
所需实际板桩的入土深度为:
t＝（1.1～1.2）t0=1.2*1.96=2.35m
现场施工拟入土深度4.32m，经计算满足施工要求。
二、钢板桩支护施工
施工准备
1、插打钢板桩前的准备工作
a钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在拼组前必须进行检查，剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤
b钢板桩采用一横一丁的方式紧密并排插打，提前放线并留出施工区域量，减少钢板桩支护的渗漏。
c由测量人员定出钢板桩支护的轴线，按预定计划挖出1米深基坑，焊好两层支护环梁（导向架）和支护梁八字负支撑，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。
d钢板桩布置见附图
2、检查振动锤
振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常，保证夹板牙齿不能有太多磨损。
插打钢板桩
1、插打第一片钢板桩
为了确保插打位置准确，第一片钢板桩是插打的关键。插打在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，边插打边将浮吊钩缓慢下放。这时在互相垂直的两个方向用全站仪观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。在整个钢板桩支护施工过程中，如垂直度方向有误用倒链进行调整。
2、钢板桩的插打作业步骤和技术要点
a在钢板桩下端系揽风绳二根，浮吊起吊钢板桩接近垂直状态时，利用揽风绳控制正反方向。
b 钢板桩就位下插，第一片钢板桩沿活动导向下插是整个支护的基准，要反复测量检查，使其方向垂直，位置准确，必要时可加辅助设施，控制桩在导向内的左右位置。
c 移动浮吊，将桩夹住后，进一步复核桩的垂直度、位置，认可后进行插打。使钢板桩（第一片或第一组）下沉设计标高，其它钢板桩则以插打好的桩为准。对准锁口，控制好方向，利用自重下插，当自重不能迫使下插时，可利用配重加压。
钢板桩桩位控制
在钢板桩施工中，要严格控制沉桩的轴线位置和桩的竖直，保证桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形，提高桩的贯入能力。首先利用导向架和测量设备严格控制第一片钢板桩的插打，然后以第一片钢板桩为基准两边对称施打，并在施打过程中反复测量校核桩体的轴线位置和垂直度，如有偏差，及时进行调整。施工中应根据具体情况选择施打顺序，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0.5-0.8米。
钢板桩深度控制
钢板桩深度采用标高控制和击震力控制双向控制。控制桩尖标高为底板垫层以下4m，或90振动锤施打桩体不再下沉为止。
拔桩
先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化” ，减少土对桩的摩阻力，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，显获动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
三、板桩支护出现的问题及解决措施
1、插打
在插打过程中，钢板桩下端有上挤压，钢板桩之间缝隙较大，上端总会产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜。因此，每打四五根钢板桩就要用垂球吊线，将钢板桩的倾斜度控制在1％以内，超过限定的倾斜度应予纠偏（一次性纠偏不能太多，影响下一片钢板桩的插打）。当钢板桩偏移太多时，采用多次纠偏的方法逐步减少偏移量。
2、钢板桩二步支护。
在基坑开挖至设计深度一半时，第二道支护环梁随之下垂，此时需在钢板桩上焊出牛腿让第一道支护环梁固定在设计深度一半位置。
四、安全保证措施
1、本分部工程成立由项目负责人领导的安全生产责任小组，设安全管理员，负责安全制度的检查和实施。
2、施工作业队设安全员，层层抓生产安全，发现问题及时解决，安全隐患及时排除，做到防患于未然。
3、生产服从安全。在确保安全，特别是确保人身安全的前提下，进行施工作业，杜绝只求进度而忽视安全的错误倾向。在施工的全过程中，发现事故苗头时必须坚决进行处理并立即予以纠正。
4、确定安全生产目标的安全防范要点。
5、为保证安全施工距离，施工范围20m范围内，杜绝行人和车辆行走、停靠。
五、质量保证措施
1、组织措施
施工现场成立项目经理领导下的工程质量管理小组，建立完善的质量管理、质量监控及质量保证体系。
本分部工程设专职质量检验员岗位，全面负责质量检查及监控工作。
2、技术措施
施工前，由项目总工程师负责组织技术人员对施工顺序、施工方法及施工工艺等内容，按设计文件和技术规范、验收标准的要求进全面、认真、细致的技术交底。
机械名称
型号
数量
功率
使用部位
液压振动锤
MIL-2000
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
汽车式起重机

1台
30t
用于拨钢板桩
震动拔桩机

1台
45KW
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
电焊机
XD1-200
2台
2KVA
钢板桩接长
经纬仪
J2
1台

测量放线
水准仪
S3-d
1台

抄平、沉降观测
开工前，根据每个分部分项工程的实际情况、特点和难点，设立质量控制点，确保施工质量始终处于受控状态。
组织施工人员认真学习并掌握技术规范和操作规程；对每个工程部位及每道工序都始终坚持做到一丝不苟，严把质量关。
六、施工采用的人员和设备
此项目拟投入施工人员10人。

七、文明施工
1、保证环境卫生、确保工地整洁、有序
遵守环境保护的原则，尽量维持原有生态环境，不将有害物质污染土地、河川。施工中产生的废弃物及时安排外运至指定废弃场，保持场地清洁；按照规定将开挖利用料和弃渣运至专门的堆料场和弃渣场堆放。
2、注重职工劳逸结合，提高施工工人生活
加强卫生管理，注重职工劳逸结合，对职工衣食住行认真负责，确保职工有一个良好的生活作息环境，保证工程快速、优质、高效完成。
3、严格按规划及施工规程进行施工，搞好现场布置，做到设备运行有序、停放规范，材料堆放整齐、避免浪费，职工认真操作、严把质量关，严禁盲目施工，积极开展文明工段和文明职工的检查和评比活动。
4、教育全体施工人员遵纪守法，严禁赌博。
5、密切配合监理、业主方面工作，处理好与周边群众关系。

天津二建建筑工程有限公司
2013年6月20日

中环华伦天祥工业园一期工程
局部地下室钢板桩支护方案

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天津二建建筑工程有限公司
2013年6月20日