基坑开挖钢板桩支护专项施工方案(最终).doc

塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程 基坑开挖钢板桩支护基坑开挖钢板桩支护 专项施工方案专项施工方案 编制：编制： 审核：审核： 审批：审批： 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等 三条道路一期及排水工程项目经理部三条道路一期及排水工程项目经理部 20132013 年年 1111 月月 1818 日日 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 目目 录录 一、工程概况 -1 二、编制依据 -4 三、工程地质、气象及水文情况 -5 1、工程地质情况 -5 2、气象与水文情况 -7 四、施工准备 -8 1、人员准备 -8 2、技术准备 -8 3、材料、物资设备准备 -8 五、沟槽施工方案 -10 1、沟槽开挖形式 -10 2、深槽钢板桩支护、开挖方法 -12 六、基坑支护工程变形监测 -22 1、基坑报警值 -22 2、监测频率 -22 3、周边环境情况 -23 4、监测项目及具体内容 -24 5、基准点、监测点的布设 -25 6、监测方法 -26 7、预警 -27 8、风险源 -27 9、监测应急措施 -27 10、应急组织机构 -28 七、沟槽支撑稳定性计算 -28 1、钢板桩入土深度计算 -28 2、确定支撑位置 -30 3、钢板桩稳定性验算 -31 八、基坑开挖与支护的技术保证措施 -32 九、安全保证措施 -33 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 1、建立安全生产体系，落实安全生产责任制 -33 2、施工机械安全防护 -35 3、打钢板桩安全事项 -35 4、基坑开挖的安全事项 -35 5、起重吊装安全措施 -36 6、临时用电安全措施 -36 7、基坑防坍塌措施 -37 十、冬季施工措施 -37 十一、深槽应急预案 -38 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 1 页/共 40 页 基坑开挖钢板桩支护专项施工方案基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 一、工程概况一、工程概况 1、工程简述 本项目位于天津市塘沽南部新城范围内,本次施工拟建规划次干路一、规划支路二十 一和规划支路二十二 3 条道路的行车道及地下管线工程。三条道路地下管线桩号分别为： 规划次干路一起讫桩号为 K0+063.238K1+796.132(1732.894 米） 、规划支路二十一起讫 桩号为 K0+000K0+444.442（444.442 米） 、规划支路二十二起讫桩号为 K0+000K0+330.763（330.763 米） 。同步随路敷设 d8002000 雨水主管线 2.55 公里， d4001200 污水主管线 2.65 公里。d400mmd1200mm 管均为钢筋混凝土承插口管、胶圈接 口，管道基础为砂石基础。D1350mmd2000mm 管均为钢筋混凝土柔性企口管、胶圈接口， 管道基础为混凝土基础。 天 津 大 道 津 沽 路 港 塘 路 项目 经理部 规划次干路一起点 K0+063.238 规划次干路一终点 K1+796.132 津沽附二线 规划支路二十二终点 K0+330.763 规划支路二十二起点 K0+010.681 规划支路二十一终点 K0+444.442 规划支路二十一起点 K0+006.391 规划次干路一 规划支路二十一 规划支路二十二 水稳拌合站 北 总体平面布置图总体平面布置图 根据施工图设计深基坑（沟槽深度4.0m）全长 1298 米，施工路段主要位于规划次 干路一的雨水、污水管道。其中：雨水管道 K0+206K0+789 段长 583 米，检查井号 Y18Y30(13 个)；污水管道 K1+080K1+796 段长 715 米，检查井 W27W45(19 个)。深基坑 段雨水管道管径分别为 1650mm 和 2000mm；污水管道管径分别为 800mm 和 1000mm。 为了确保施工质量和施工安全，针对该工程雨污水工程的纵断面设计，沟槽最大挖 深原地面以下 4.6 米，当开槽深度大于 4 米的情况，计划采用工字型钢板桩密排支护加 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 2 页/共 40 页 横向支撑的施工方法进行雨污水管道深槽开挖及管道安装施工。 工字型钢板桩在管道深基坑开挖支护、挡土墙以及挡沙墙等工程上发挥重要作用。 工字钢板桩的施工使用不仅绿色环保而且施工速度快、安全性高、施工简单，还具有施 工费用低可重复利用等特点。 2、排水系统的走向及管道位置 （1）雨水系统 规划支路二十一和规划支路二十二雨水流向均为自南向北，接入规划次干路一下游 拟建雨水管道。而规划次干路一 k0+063k0+205 段（142 米）雨水自西向东排放； k0+205k1+130 段（925 米）雨水自东向西排放；k1+130k1+796 段（666 米）雨水为自 西向东排放。端头砌管堵。 （2）污水系统 规划支路二十一和规划支路二十二污水流向依然均为自南向北，与规划次干路一污 水系统汇合；规划次干路一污水流向为西向东排放。端头砌管堵。 （3）雨污水管道位置 规划次干路一的雨、污水管道中线均设置在道路中线两侧各 1.5 米。其中道路中线 左侧（即北侧）为雨水管道系统，道路中线右侧（即南侧）为污水管道系统。 而规划支路二十一和规划支路二十二的雨、污水管道中线位置同样均设置在道路中 线两侧各 1.5 米。但道路中线左侧（即西侧）为污水管道系统，道路中线右侧（即东侧） 为雨水管道系统。 雨污水支管埋设位置可详见排水平面图。 下图为：雨污水管道系统（流向）平面示意图。 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 3 页/共 40 页 K0+063.238 K0+100 K1+796.132 K0+200 K0+300 K0+400 K0+500 K0+600 K0+700 K0+800 K0+900 K1+000 K1+100 K1+200 K1+300 K1+400 K1+500 K1+600 K1+700 次干路一 支路二十一 支路二十二 北 西 南 东 K1+130（规划支路二十五） 雨水管道系统平面示意图 K0+205（规划支路一） 次干路一 支路二十一 支路二十二 北 西 南 东 污水管道系统平面示意图 K0+063.238 K0+100 K1+796.132 K0+200 K0+300 K0+400 K0+500 K0+600 K0+700 K0+800 K0+900 K1+000 K1+100 K1+200 K1+300 K1+400 K1+500 K1+600 K1+700 3、现状地下管线情况 根据业主提供的“塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水 工程地下管线现状图”为依据，具体管线情况如下： （1）规划次干路一： 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 4 页/共 40 页 原有津沽附二线与规划次干路一重合段地下管线复杂，道路两侧自南向北依次埋 设的有：电信（铜/光，400*200，8 孔，埋深不等） 、路灯（铜，0.38kV，埋深不等） 、路 灯（铜，0.38kV，埋深不等） 、输配水管（铸铁，D300，埋深不等） 。 K0+300 处西侧鑫恒小区附近地下埋制两道过路燃气管道，材质、管径、埋深不祥。 K1+115K1+260 处地下埋设一道输配水管（铸铁，DN200，埋深不等） ，自东向西 倾斜横向穿过道路。 （2）规划支路二十一： K0+110 处西侧地下埋设一道供电管线（380V，铜，埋深 0.44m） 。 （3）规划支路二十二：现状地下无管线。 以上管线 位置、埋深、用途、管径等有不明确的，必须首先人工挖探沟，待明确以 上内容后，方可机械开挖沟槽。 K0+063.238 K0+100 K1+796.132 K0+200 K0+300 K0+400 K0+500 K0+600 K0+700 K0+800 K0+900 K1+000 K1+100 K1+200 K1+300 K1+400 K1+500 K1+600 K1+700 次干路一 支路二十一 支路二十二 北 二、编制依据二、编制依据 1、 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程排水工 程施工图纸； 2、天津市地质工程勘察院中建南部新城市政基础设施一期道路岩土工程勘察报告 ； 3、施工招标及相关合同文件； 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 5 页/共 40 页 4、 总体施工组织设计 ； 5、 建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)； 6、 建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012） ； 7、 建筑基坑工程技术规程(DB29-202-2010)； 8、 钢结构设计规范 （GB50017-2003） ； 9、 建筑变形测量规范(JGJ8-2008)； 10、 工程测量规范(GB50026-2007)； 11、 城市测量规范(CJJ/T8-2011)； 12、 国家一、二等水准测量规范GB/T12897-2006； 13、 城市地下水动态观测规程(CJJ/T76-2012)；。 三、工程地质、气象及水文情况三、工程地质、气象及水文情况 1、工程地质情况、工程地质情况 （1）本项目场地概况 本场地位于天津市滨海新区塘沽，交通便利，地处平原区，不存在滑坡、崩塌、地 面塌陷、泥石流等不良地质现象。该场地地貌单元属第四系海积冲积低平原，几经海陆 变迁沉积了巨厚的沉积物。场地孔口高程介于 1.10m2.20m 之间。 （2）地层分布及土质特征 经过地质勘察部门钻孔勘探最大深度为 30m，揭露的地层属第四系全新统及上更新统 部分地层。本地区各土层的岩性特征见下表： 各土层的岩性特征表 地层名称顶板标高（m） 层厚 （m） 岩性特征描述 素填土 1.102.201.01.5 灰褐色，湿，软塑，土质不均，以黏性土 为主，局部底部夹黑色有机质。该层土填 垫年限少于 10 年。 黏土 -2.400.304.76.6 黄褐色-灰褐色，可塑，土质不均，夹砂斑， 夹锈斑，属高压缩性土。 淤泥质粉质 黏土 -7.10-6.104.04.8 黄褐色-灰褐色，流塑，土质不均，砂黏混 杂，微具层理，局部夹少量粉土薄层，夹 少量有机质，属高压缩性土。 粉质黏土 -11.70-10.402.73.5 灰褐色，软塑，土质不均，砂黏混杂，砂 性稍大，属中压缩性土。 粉质黏土 -14.90-13.402.23.3 灰褐色，可塑，土质不均，砂黏混杂，顶 部夹杂少量贝壳碎屑和少量深灰色黏土， 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 6 页/共 40 页 属中压缩性土。 粉质黏土 -17.90-15.901.53.5 灰白色-灰黄色，可塑，土质不均，砂黏混 杂，顶部分布少量泥炭层，下部粉料含量 高，局部夹粉土薄层，属中压缩性土。 粉质黏土 -19.40-18.501.53.3 灰黄色，可塑，土质不均，砂黏混杂，夹 锈斑，属中压缩性土。 粉砂 -22.70-20.905.7 灰黄色，饱和，密实，土质不均，夹少量 粉质黏土薄层，属低压缩性土。 （3）地基土分布特点 根据勘察资料，本 项目经过勘察深度 30m 范围内各土层为第四系 全新统及上更新统的沉 积物。由于时代成因类 型的不同，造成了该地 区地基土在水平及垂直 方向均有一定的差异性。 在水平方向上，各 土层分布比较稳定，顶 底板起伏小，土层性质 成分变化不大，就同一 土层来讲，各项指标离 散性不大，各土层天然 含水量和天然孔隙比变异系数均小于 0.15；重力密度变异系数小于 0.05；液限、塑限、 液性指数、塑性指数、压缩系数和压缩模量变异系数均小于 0.3，这说明各土层岩性变化 不大，属低变异性；在垂直方向上，由于受海、陆相沉积环境影响，不同土层间物理、 力学性质变化较大，但规律性明显。综合判定本项目地基为较均匀地基。 （4）特殊性岩土 本地区分布的对本工程有一定影响的特殊性岩土主要为填土、黏土等，现叙述如下： 填土：表层分布的填土成分复杂，以黏土为主，局部底部夹黑色有机质，分布不 均匀，密实程度差且不均，易造成不均匀沉降。厚层填土对基坑开挖及支护也有一定影 1.102.20(厚度1.01.5) 2素填土 -2.40.3(厚度4.76.6) 1黏土 -7.10-6.10(厚度4.04.8) 2淤泥质 粉质黏土 -11.70-10.40(厚度2.73.5) -14.90-13.40(厚度2.73.3) -17.90-15.90(厚度1.53.5) 5粉质黏土 6粉质黏土 1粉质黏土 单位：m 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 7 页/共 40 页 响。 黏土：顶板标高-2.100.3m，层厚 4.76.6m 呈黄褐色灰褐色，可塑状态，土质 不均并夹有砂斑、锈斑，属高压缩性土。 （5）物理力学情况 物理力学指标统计表 直剪 土 层 名 称 天然 含水 量 （% ） 天然 孔隙 比 重力 密度 (kN/m 3) 液限 （% ） 塑限 （% ） 液 性 指 数 塑 性 指 标 内摩 擦角 （） 快剪 粘聚 力 （Kpa ） 快剪 内摩 擦角 （） 固快 粘聚 力 （Kpa ） .固快 压缩 系数 （1/Mpa ） 压缩 模量 (Mpa ) 标贯 击数 （击 /30cm ） 黏 土 33.1 0.98 3 18.740.121.8 0.6 6 18. 3 8.924.012.226.00.5123.982.5 淤 泥 质 粉 质 黏 土 37.3 1.06 6 18.236.220.2 1.0 8 16. 0 6.85.815.917.10.5713.56/ 粉 质 黏 土 33.9 0.95 9 18.632.019.2 1.1 6 12. 9 15.812.717.415.80.4894.06/ 从以上地质钻探报告上可以看出，本工程场地范围内属于粘性土地层。黏土是一种 含水铝硅酸盐产物，是由地壳中含长石类岩石经过长期风化和地质的作用而生成的，在 自然界中分成广泛，种类繁多，藏量丰富。黏土具有颗粒细、可塑性强、结合性好，触 变性过度，收缩适宜，耐火度高等工艺性能。根据黏土特性可以看出，针对本工程雨污 水管道的深槽施工，现场土质情况有利于深槽工字钢支撑、土方开挖及施工降水。 2、气象与水文情况、气象与水文情况 （1）气象条件及地下水埋藏条件 区域气候类型为暖温带半湿润大陆季风性气候。年平均气温为 13.1，冬季月平均 气温为-3.9-5.7，7 月份最热，夏季月平均气温为 25.626.4；多年平均降水 量为 604mm，多年平均蒸发量为 1917mm，风向及风速随季节性变化较大，其中以 SE-S 风 向居多，月平均风速为 3.3m/s，累年最大风速 28.0m/s。 本地区对工程有直接影响的浅层地下水主要为潜水，地下水的补给以大气降水入渗 为主，排泄以蒸发为主。年降水量变幅一般少于 1.0m。经勘察院报告测得本项目所在地 地下水位埋深在 0.61.5m 左右，相应水位标高在 0.50.8m 左右；地下水初见水位埋深 在 0.91.6m 左右，相应水位标高在 0.20.6m 左右。 （2）地下水腐蚀性 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 8 页/共 40 页 在有干湿交替作用环境下，本场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；在无干湿交替 作用环境下，本场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；在长期浸水作用环境下，地下水 对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；在干湿交替作用环境下，地下水对混凝土结构中的 钢筋具中等腐蚀性。地下水对钢结构具中等腐蚀性。 （3）土壤的季节性冻结深度 本地区标准冻结深度为 0.6m。 四、施工准备四、施工准备 1、人员准备、人员准备 按计划调集有丰富施工经验的施工人员，做好施工前准备，施工前做好动员工作： （1）选派有经验的项目经理，组织强有力的项目班子。选择技术强，装备精的专业 队伍，操作工人做到持证上岗。 （2）明确工程施工中的质量目标、安全目标、工期要求，确保高速、优质、安全地 完成施工任务。 （3）通过动员，达到参加人员明确任务和目标，设备配备齐全，使工程施工有一个 良好开端，能按业主的要求按期、优质、安全的完成施工任务。 （4）设置专职安全生产管理人员每天进行安全检查并及时做好记录及更改、必须具 备有特种作业人员证的员工执证上岗。 2、技术准备、技术准备 （1）对施工现场进行彻底的调查，对施工现场的土样进行取样钻探，充分了解施工 现场土质情况。 （2）熟悉图纸，掌握本工程的技术规程和质量要求。 （3）熟悉图纸，掌握规范的基础上，做好图纸会审工作，对有关人员做好书面施工 安全、技术交底工作，并经签认。 （4）在熟悉图纸，掌握规范，进一步了解现场的基础上制定本施工方案，并经专家 审核，通过后作为深槽施工的实施依据。 3、材料、物资设备准备、材料、物资设备准备 本工程对材料供应要做好以下准备： （1）根据批准的施工组织设计和预算编制供货计划，对于深槽施工所需要的沟槽排 水设施要准备充足，水泵、水管、电线、发电机须有配用设备。 （2）准备足够的沟槽临边防护设施 ，并认真布设，做到防护到位。 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 9 页/共 40 页 （3）材料、设备做好认真的检查、检修，不合格产品禁止入场。 主要施工机械设备表 序 号 机械或 设备名称 型号 规格 数 量 国别 产地 制造 年份 额定 功率 （KW） 生产 能力 用于施 工部位 1 发电机 120KW2 上海 2013.02120120KW 发电 2 打桩机日立 350 型 1 日本 2010.11- 打钢 板桩 3 装载机 ZL50C2 徐工集团 2012.091065t 装沟 槽土 4 挖掘机 SK200-6ES4 日本小松 2009.111.2m31.2m3 开挖 沟槽 5 洒水车 SZQ5102GSS2 北京市政 汽车厂 2009.04995000L 现场 洒水 6 砂浆搅拌机 HJ-2001 绍兴肯特 2012.122616m3 管道 砂浆 7 空气压缩机 W-12/72 天津工程 机械厂 2012.1248412m3 障碍 破除 8 卷扬机慢转 2 天津卷扬 机厂 2011.098- 稳管 9 汽车式起重 机 25B2 山东泰安 起重机厂 2010.0716925T 下管 10 汽车式起重 机 QY50K-I1 徐工集团 2010.04-50T 下管 11 泥浆泵 NJB4004 无锡华南 2011.04201 4 寸 槽底 降水 12 手扶式小型 振动压路机 LP8522 天津工程 机械厂 2012.02961.68t 槽底 处理 13 全站仪 宾得 R- 300X 2 日本 2012.10- 测量 放样 14 经纬仪 J21 江苏苏州 2010.08- 测量 放样 15 水准仪苏光 DS3 4 江苏苏州 2012.07- 高程 测量 16 钢卷尺 50m4 北京 2013.04- 测量 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 10 页/共 40 页 五、沟槽施工方案五、沟槽施工方案 1、沟槽开挖形式、沟槽开挖形式 管道工程沟槽开挖方法，应根据现场附近地上地下建筑物和管线的位置，以及构造 繁简程度、管道直径与埋深、土质情况与地下水位高低、所使用的周转材料、设备、施 工机械及季节影响等因素，综合考虑决定。沟槽底宽应根据管材直径、管两侧的工作面 宽度和沟槽的支撑情况而定。 管道基础断面图： C2C1 ATDAT 90 压实度：0.93 压实系数：0.850.90 钢筋混凝土管90砂石基础断面图 C2C1 ATDAT 120 钢筋混凝土管120砂石基础断面图 压实度：0.93 压实系数：0.850.90 C2C1 ATDAT 180 钢筋混凝土管180砂石基础断面图 压实度：0.93 压实系数：0.850.90 钢筋混凝土管（级管）120混凝土基础断面图 120 A TDAT B C2C1 C15混凝土 管道基础参数表 管 基 尺 寸 基础类型 角度 () 管内径 D（mm） 管壁厚 T(mm)A(mm)B(mm)C1(mm)C2(mm) 备注 砂石基础 9080080500/150141 级管 17 五米塔尺5 米 4 江苏苏州 2012.06- 高程 测量 18 灌砂桶 150mm、20 0mm 2 河北沧州 2012.05- 压实度 检测 19 环刀 100mm10 河北沧州 2012.11- 压实度 检测 20 电子天平KF1002 型 2 上海 2011.09- 材料 试验 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 11 页/共 40 页 40040400/100120 级管 80080500/150240 级管 1000100500/200300 级管 120 1200120600/250360 级管 80080500/150480 级管 180 1000100500/200600 级管 15001502252250225450 级管 16501652482476248495 级管混凝土基础 120 20002003003000300600 级管 （1）本工程雨污管埋设，沟槽开挖采用机械大开口挖土、人工修正的并用方法，基 底 20cm 土方人工清理至设计标高，施工时不得扰动原状土，严禁超挖，如发生超挖或扰 动，必须按规程要求进行地基处理后，方可进行管道基础浇筑。沟槽边采用单侧堆土， 距槽顶边 10 米以外，堆土高度不大于 2.5 米，以免产生塌方。 （2）开槽形式 当槽深小于 4 米时，采用明开槽或混合槽开挖形式施工（“排水管道沟槽开挖断 面示意图” 、 “排水管道混合槽开挖断面示意图”见下图） 。 管道基础 注：H2m 时，边坡采用1：1；2mH3m，边坡采用1：1.5；3mH4m，边坡采用1：2。 1：X 排水管道沟槽开挖断面示意图 排水管管径 工 作 面 工 作 面 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 12 页/共 40 页 管道基础 1：2 注：5mH4m 时，采用混合槽开挖方式。 排水管道混合槽开挖断面示意图 本工程挖沟槽当采用混合槽开挖时，视土质实际情况下口可采用木支撑开槽也可采 用钢板桩支撑开槽。 当基坑深度大于 4m 时，采用密排钢板桩对沟槽支护。 2、深槽钢板桩支护、开挖方法、深槽钢板桩支护、开挖方法 沟槽开挖前测量人员定出沟槽宽度，根据沟槽宽度进行钢板桩打入，然后开挖沟槽， 两边沟槽土对钢板桩施加应力传递给工字钢腰梁，然后由钢环横梁做为支撑，达到沟槽 支护的目的。 （1）施工工艺流程 清理场地测量放线洒白灰线打钢板桩（密排两顺一丁）沟槽开挖 钢桩支撑开挖至设计槽底以上 20cm人工开挖至沟槽底挖排水沟、水窝子降 水管道基础管道下管、安管砌筑检查井管道回填拆除钢板桩支 撑拔出钢板桩粗砂回填桩孔。 （2）沟槽开挖 直接从地面密排施打 10m 长 36B 工字钢，待土体稳定后开始土方开挖，随着土方开 挖深度进行一道横梁支撑。 沟槽宽度参数表 沟槽宽度尺寸 基础类型 角度 () 管内径 D（mm） 管壁厚 T(mm) B(mm) 备注 90800801960 级管 砂石基础 120400401280 级管 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 13 页/共 40 页 800801960 级管 10001002200 级管 12001202640 级管 800801960 级管 180 10001002200 级管级管 16501654076 级管混凝土基础 120 20002004600 级管 注：参照“深基坑钢板桩支撑断面示意图” （3）沟槽支护 钢板桩、腰梁、撑杠的要求： 钢板桩插打分部工程包括钢板桩的制作和钢板桩插打就位。钢板桩焊接的制作标准 为：钢板桩弯曲度（轴线方向）不大于 1.1L/1000=22mm，翘曲（法线方向）不大于 2.25L/1000=45mm（L 为钢板桩的长度） 。腰梁采用 40B 工字钢，撑杠采用 108*10mm。 钢板桩插打的主要施工技术要求如下： 采用单根打入法插打钢板桩。相对桩长的垂直度允许偏差一般不得超过 2%，桩顶高 程允许偏差为+5cm、-10cm。 （4）钢板桩施工 打钢板桩 单桩逐根打入法施打钢板桩：先由测量人员定出钢板桩的线位，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。准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。单桩逐根连续施打，注 意桩顶高程不宜相差太大，保证打人后的板桩，有足够的钢度，且板柱面平直。挖掘机 在挖沟槽土时，不得碰撞钢板桩、腰梁及横撑等。 内支撑 本工程基坑支护采用 10 米钢板桩配合内支撑进行支护，钢板桩施工打桩深度根据排 水管基础的不同而变化，钢桩为密排钢板桩，采用一丁两顺法打入。腰梁设在距桩顶 1.0m 位置。 支护方法 内支撑的做法首先用 10mm 厚承梯形钢板的牛腿垂直焊接在两侧已打好的钢板桩上用 来支撑上部工字钢腰梁，钢板牛腿水平间距约 2 米，工字钢腰梁每根长 12 米，中间用同 厚度的钢板焊接。中间撑杠采用 600*10mm 厚空心钢环横梁支撑，另一端可根据基坑宽 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 14 页/共 40 页 度伸缩，横梁使用吊车两端吊起后，水平放至工字钢腰梁中间，两头对准工字钢腰梁， 两侧对称采用液压千斤顶顶至需要宽度后，中间用长*宽*厚=500*50*20mm 钢板（可增加 根数）做插销垂直插入预留孔内，防止横梁滑落。撑杠横梁间距为 5 米，根据沟槽地质 情况可适当加密。检查井处同样使用钢板桩配合横向支撑对基坑进行支护。检查井钢板 桩支护的宽度、长度两侧均宽于检查井 50cm，同样采用横向支撑。根据检查井的宽度， 横梁可加长，中间用螺栓连接固定。 防滑移措施 为了防止工字钢腰梁及钢环横梁滑移、坠落，首先必须保证钢板牛腿与钢板桩的焊 接质量，钢板牛腿起着支撑上部工字钢腰梁的重要作用，因此在施焊时，一定高度重视 两者之间的焊接质量。焊接处不能出现气孔，焊缝饱满。接焊时，采用 J502 以上焊条。 钢环横梁钢环横梁 工字钢腰梁工字钢腰梁 钢环横梁钢环横梁 液压千斤顶液压千斤顶 钢板桩钢板桩 工字钢腰梁工字钢腰梁 可加长可加长 插销插销 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 15 页/共 40 页 冬季焊接钢板牛腿时，焊条在施焊前先进行烘干，钢筋焊接处若粘有冰雪应彻底清除， 或者用酒精喷灯烘干。负温焊接时应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却， 焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。当环境温度低于20时，不得进行施焊。另外还 要加强钢环横梁在液压千斤顶拆除前对钢板插销的固定，防止脱落。横梁安装完成后， 用 25 螺纹钢筋对横梁与腰梁两头进行焊接，并用 10 圆钢对横梁两头兜底焊接至两 侧工字钢腰梁上。 钢板桩支护体系防滑移的检测及周边环境沉降量检测可以有效地确保基坑稳定性及 周边环境安全。 自钢板桩体系安装完成后，立即设专人对钢板桩支护体系及周边环境进行监测并详 细填写沉降观测记录，标明观测地点、位置、初始标高、实测标高、沉降量等。如发现 周边环境有裂缝、过大沉降或钢板桩支护体系特别是腰梁、横梁有位移、沉降过大等现 象时，立即报告相关负责人查明原因，发现问题对钢板桩体系进行加固或拆除后重新支 撑。 钢环横梁钢环横梁 腰梁与横梁腰梁与横梁 钢板焊接钢板焊接 腰梁与横梁腰梁与横梁 钢筋焊接钢筋焊接 工工 字字 钢钢 腰腰 梁梁 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 16 页/共 40 页 （5）施工降水 在土方开挖过程中，当开挖底面标高低于地下水位的沟槽时，由于土的含水层被切 断，地下水会不断渗入坑内。地下水的存在，非但土方开挖困难，边坡易于塌方，而且 会导致地基被水浸泡，扰动地基土。因此，深槽开挖施工中，应根据工程地质和地下水 文情况，采取有效地降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程 质量和工程的顺利进行。 根据现场情况，若地下水位比较高，土质出现流沙等比较不理想的情况下，必要时采 用 500 mm 大口井为主要降水途径同时配合排水沟加水窝子为辅的降水工艺。 大口井深 11m，沿管道顺向间距为 15m，呈梅花桩型布设。积水窝子设置在检查井旁 边，管槽两侧挖排水沟，积水窝子处挖横沟连接。排水沟深 30cm 宽 30cm，积水窝子直径 0.8m，深度 1.5m，积水窝子采用红砖干砌，周围用草袋子包围，防止泥沙灌入，井底铺 垫约 0.3m 厚的碎石组成反滤层，以免从井底涌入大量泥砂造成积水窝子周围地面塌陷。 根据地下水流大小设置潜水泵排除积水。 设专人随时清理排水沟，使其保持通畅，达到及时排水的目的，避免泡槽。将水位 降至槽底以下 0.5m，再进行基础施工、管道铺设等其它工序。 施工完成终止抽水后，及时用砂石等填实。 横梁钢筋横梁钢筋 兜底焊接兜底焊接 至腰梁处至腰梁处 钢板桩钢板桩 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 17 页/共 40 页 工字钢腰梁 插销 沟槽宽度 检查井开挖钢板桩支护平面示意图 30cm 40cm 横梁支撑 排 水 沟 排 水 沟 排 水 沟 排 水 沟 排 水 沟 排 水 沟 钢板牛腿与工字钢 焊接，支撑腰梁 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 18 页/共 40 页 工字钢钢板桩 （两顺一丁） 工字钢腰梁 横梁支撑 排 水 沟 插销 液压千斤顶 排 水 沟 沟槽宽度 沟槽开挖钢板桩支护平面示意图 30cm 40cm 工字钢 腰梁 钢板桩 钢板牛腿支撑 钢板牛腿与工字钢 焊接，支撑腰梁 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 18 页/共 40 页 工字钢钢板桩 （两顺一丁） 工字钢腰梁 12m/根 钢板牛腿与工字钢 焊接，支撑腰梁 横梁支撑 排 水 沟 插销 液压千斤顶 排 水 沟 沟槽宽度 沟槽开挖钢板桩支护平面示意图 30cm 40cm 工字钢 腰梁 钢板牛腿支撑 钢板桩 2m 6m 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 19 页/共 40 页 15m 15m 500大口井 深11m 排水管道沟槽 2m 2m 沟槽大口井布置平面示意图 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 20 页/共 40 页 （6）基坑临边防护与钢梯 基坑的临边防护工作至关重要，沟槽周边护拦材料均选用脚手架管，护拦立杆选用 2 米长脚手架管，沿基坑周边水平距离每 2 米一根，贴近支护钢桩 1.5 米处打入地下 0.8 米，外露高度 1.2 米并与钢桩焊牢，横杆不少于三道，四周挂密目安全网，底脚立木板。 在坑内设置安全警示牌和宣传布标。 在施工中使用临时钢梯作为上下沟槽的使用工具。钢梯每步高 200 毫米，踏面选用 防滑钢板宽度 250 毫米。钢梯宽度 600 毫米，扶手高度 1.2 米中间加横杆一道，钢梯在 加工区制作。或者使用钢管搭设马道。 （7）沟槽照明 此工程施工量大，施工工期短，需要夜间施工时，设置 3 台移动探照灯进行施工， 每架探照灯的临时用电源需要电工经常检测。 （8）支撑的拆除 沟槽或基坑内的各项施工全部完成后，应将支撑拆除。拆除支撑作业的基本要求如 下： 拆除支撑前对沟槽槽壁及两侧地面沉降、裂缝、支撑的位移、松动等情况进行检 查。如果需要应在拆除支撑前采取加固措施，防止发生事故。 根据工程实际情况制定拆撑具体方法、步骤及安全措施等实施细则。进行技术交 底，确保施工顺利进行。 内撑拆除方法：首先对横梁支撑进行拆除，拆除前使用 25T 吊车用 2 根钢丝绳对 横梁兜底（但不吊起，防止拔出插销后横梁坠落） ，然后把与腰梁焊接的钢筋、钢板等拆 除后，使用 2 台液压千斤顶两侧对称对腰梁与横梁加压后，拔出钢板插销，吊车缓慢吊 离横梁至沟槽外。对于腰梁的拆除先拆除与钢板桩焊接的钢筋，再用气割对两根工字钢 焊接部位割开，最后再用吊车吊离码放整齐即可。 拔桩方法：先用打桩机夹住钢板桩头部振动 1min2min，使钢板桩周围的土松动， 产生“液化”减少土对桩的摩擦力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的情况，发 现上拔困难或拔不出来时，应停止拔桩，先振动 1min2min 后再往下锤 0.5m1.0m 再 往上振拔，如此反复可将桩拔出来。所遗留孔洞及时用粗砂灌实（可冲水助沉） 。 钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决： 1）打桩过程中有遇上其他不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧 形桩绕过障碍物。 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 21 页/共 40 页 2）钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜， 采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔 1.02.0 米，再往下锤进，如 此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正， 减少钢板桩的倾斜度。 3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄或宽度 大于或等于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也 可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。 4）测量放线：打桩前进行桩位放线，将轴线延至施工场外以利于观测和检验。 加快施工进度，减少晾槽时间 从施工组织设计入手，编制好施工操作细则，做到施工过程有条不紊、分工明确、 落实岗位、责任到人。施工准备有超前意识，事前向全体施工人员进行施工方案的技术 交底，做到施工人员人人明确施工程序、自身任务，加快施工进度。 （9）基础处理及施工方法 根据地质报告管道沟槽底最深处施工层属于黏土层，而黏土层下即为淤泥质粉质黏 土。为了防止管道基础出现不均匀沉降发生断板，管道发生位移和断口，根据设计要求 现场地质情况需要对管道基础及检查进下部分别进行碎石换填。 基础及检查井处理 当管道槽底位于淤泥质粉质黏土层时，需要对管道基础下部进行换填处理，做法： 管道基础下换填 30cm 厚碎石，其上再施做管道基础；检查井下换填 50cm 厚碎石，要求 压实系数不小于 0.9。其他情况可在原状土上施做管道基础。 当槽底遇到岩石硬质土、软膨胀土、不规则石块及浸泡土质不稳定土层等，且小 于 0.5 米时应全部清除并挖至好土层，还填碎石垫层至管道基础底部，填实整平；当管 道基础坐落于软弱地基且淤泥厚度大于 0.5 米时，抛石挤淤至 0.5 米后还填碎石垫层至 管道基础底部，再按下述管道基础施做。基础在填实整平后其压实度不得小于 95%。 如遇不良土层且该层厚度大于 1 米时，应及时通知监理单位、业主单位和设计单 位共同研究解决。 管道基础施工 管径为 d300mmd1200mm 钢筋混凝土承插口管，管道基础采用砂石基础。砂石基 础施工时，先在基底铺一层砂，然后再其上铺筑碎石砂垫层，并用平板震动器按交叉、 错开、重叠原则，振 34 遍直至密实。 塘沽南部新城规划次干路一（黄圈村段）等三条道路一期及排水工程基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 第 22 页/共 40 页 管径为 d1350mmd2000mm 钢筋混凝土柔性企口管，采用混凝土基础。混凝土基础 施工时以管道中线桩为依据量取两侧管道混凝土基础的宽度，安装模板，并在模板顶测 量高程，以控制基础厚度。混凝土基础每隔 20m 左右及距离检查井一节管处设置一道 30mm 宽变形缝，缝隙采用砂石满填，变形缝间距根据管道长度模数进行适当调整，将变 形缝设置在管道接口的位置。 基础浇筑时，槽深2m 时，必须采用串筒或滑槽来倾倒混凝土，以防混凝土发生 离析现象。基础混凝土强度达到 5Mpa 以上时，才能进行管节铺设。 3、基坑支护工程变形监测、基坑支护工程变形监测 （1）基坑报警值 由施工图设计，本工程基坑最大开挖深度为 4.6 米，根据建筑基坑工程技术规范 基坑级别定义，本工程基坑定为三级基坑，三级基坑的设计围护结构墙顶位移预警值为 8cm；围护结构墙体最大位移预警值为 10cm；地面最大沉降预警值为 10cm。 基坑变形监测报警值规定（单位：cm） 基坑级别围护结构墙顶位移报警值围护结构墙体最大移报警值地表最大沉降量报警值 一级基坑 353 二级基坑 686 三级基坑 81010 注:（1）一级基坑具备下列条件之一：结构主体部分为支护结构或者重大工程； 基