10#变电站钢板桩方案最终版.doc

天津市津沽污水处理厂扩建及提标工程10KV变电站施工10#变电站新增7米深基坑 钢板桩围堰工程专项方案编制人：审核人：批准人：中建六局安装工程有限公司津沽污水处理厂扩建及提标工程 10KV变电站施工项目部审批表方案名称施工组织总设计工程名称津沽污水处理厂扩建及提标工程10KV变电站施工建设单位天津创业环保集团股份有限公司施工单位中建六局安装工程有限公司监理单位天津国际工程监理公司编制人编制时间2018年4月26日报审时间质量部门审核意见安全部门审核意见审核人：时间：审核人：时间：审批意见审核人：企业公章： 时间： 年 月 日目录：一、工程概况二、施工依据三、工程地质和水文地质四、钢板桩施工五、基坑排水措施六、土方开挖七、安全技术保障措施八、工期计划及劳动力配置一、工程概况 本工程为天津市津沽污水处理厂扩建及提标工新建10#变电站工程，建筑层数为1层，建筑面积为415 ，0.000相当于绝对标高大沽高程系3.500m，本场地地处华北平原，属冲积、海积低平原地貌单元所在地，勘查时，场地地势由所起伏，各孔孔口标高介于2.90m-4.52m之间，场地现状为草坪和混凝土地面。场地相对标高-0.5米，基础埋深相对标高-0.7米，槽底-0.71米，该工程南侧紧邻临近高效沉淀池，北侧临近厂区内道路，道路中央-2米位置有直径1米的雨水管道，东侧临近中间提升泵房，且开槽后未进行回填施工，西侧为空地，开挖施工将对10#变电站附近道路及建筑物地基造成严重的安全隐患，我施工方与监理、设计研究认为可以采用钢板桩围堰施工。二、施工依据1、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）2、建筑基坑支护技术规程_（JGJ120-2012）3、建筑基坑工程技术规范（DB 29-202-2010）4、津市津沽污水处理厂扩建及提标工程岩土工程质勘探报告5、中国市政工程华北设计研究总院变更/补充设计审批通知书 （ 附图图号G变-1）6、建筑地基处理技术规程JGJ79-20027、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001三、工程地质和水文地质1、工程地质： 场地浅部土层受基坑塘微地貌及人类工程活动影响，人工填层（层）分布厚薄不均，岩性变化较大，受其影响，第河床-河滩相沉积层局部缺失。其余各成因标准层分布基本稳定，局部缺失亚层土层特征及分布规律按自上而下的顺序描述如下：1人工填土层 本层为人工堆积，主要为素填土，局部含建筑垃圾。 1-2素土层：褐黄色，呈可塑状态：土质不均，以粘性土、粉土为主，局部为碎砖、碎石、混凝土块等建筑垃圾。该层遍布于场区表层。层厚1.603.20米，层底板高程-2.87-2.15米，该层平均层厚2.87米。4河床-河漫滩相沉积层 4-1粉质黏土：灰黄色，呈可塑状态；土质不均，含铁质，夹粉土板块。该层分布不稳定，在部分钻孔缺失该层，揭露层厚1.003.20米，层底板高程-2.04-0.48米 4-2粉土：灰色，湿，呈中密状态，土质不均，粉夹至粘土透镜体，该层分布较稳定，在部分钻孔缺失该层，层厚0.73.2米，层底板高程-2.65-0.25米6浅海相沉淀层 6-3粉土：灰色，呈可塑状态；土质不均夹粉质粘土透镜体。该层分布比较稳定，在部分钻孔缺失该层，层厚0.909.00米，层底板高程-8.05-1.52米6-4粉质粘土：灰色，呈软塑状态，土质不均，局部夹淤泥质粉土和粉土透镜体，该层分布比较稳定，层厚4.8012.20米，层底板高程-13.45-10.72米7沼泽相沉积层7粉质粘土：浅灰黄色，呈可塑状态；土质不均，含铁质，夹粉土、粘土透镜体。该层分布稳定，层厚0.802.30米，层底板高程-15.07-12.52米。8河床河漫滩相沉积层8-1粉质黏土：灰黄色，呈可塑状态，土质不均，含铁质，夹粉土、粘土透镜体。该层分布稳定，层厚1.805.40米，层底板高程-20.18-15.31米。8-2：粉土：灰黄色，湿，呈密实状态，土质不均，含铁质，加粉质黏土、粘土透镜体，该层分布不稳定，在部分钻孔缺失该层。揭露层厚1.004.80米，层底板高程-21.99-16.82米9河床河漫滩相沉积层9-1粉质粘土：黄褐色，呈可塑状态，土质不均，夹粉土、粘土透镜体。该层分布稳定，层厚2.406.50米，层底板高程-24.55-21.32米。10滨海潮汐相沉积层10-1粘土：黄灰灰色，呈可塑状态，土质不均，夹粉土、粘土透镜体。该层分布稳定，层厚3.008.10米，层底板高程-30.73-24.32米。11河床河漫滩相沉积层11-1粉质粘土：灰黄色，呈可塑状态，土质不均，含铁质，夹粉土、粘土透镜体。该层分布不稳定，在部分钻孔缺失该层，揭露层厚2.305.90米，层底板高程-35.12-30.43米。11-2粉砂：灰黄色，饱和，呈密实状态；土质不均，以石英长石为主，含云母，夹粉质粘土、粉土透镜体，该层分布稳定，层厚1.8016.30米，层底板高程-41.32-30.08米11-3粉质黏土：灰黄色，呈可塑状态，土质不均，含铁质，夹粉土、粘土透镜体。该层分布稳定，本次勘察未揭穿该层，可见厚度1.8010.50米地基土均匀性及稳定性评价从勘察室内土工试验结果看，各项指标离散型不大，属中低变异性，说明各图层内岩性变化不大，各工程地质单元划分较合理，主要评价如下：本场地埋深2.94.5米以浅范围内的地层主要为素填土层：素填土层土质不均，以粘性土为主，局部夹杂碎砖、碎石、混凝土块等建筑垃圾，在厂区表层普遍分布，厚度从1.6米至6.3米不等，变化较大埋深约2.94.5米为第I陆相层，岩性为4-1粉质粘土和4-2粉土，在水平方向上，顶、底板由一定的起伏，受微地貌影响，局部缺失，综合评价该段地基土质均因性较差。埋深约4.515.8米为第I海相层，主要为6-3粉土和4-2粉质粘土，在水平方向上，顶底板由一定起伏，综合评价该段地基土均匀性较好。埋深约15.826.6米为第II海相层，岩性为10-1粘土层，夹粉质粘土、粉土透镜体，在水平方向上，顶、底板由一定的起伏，综合评价该段地基土均匀性较好。埋深约32.050.0米为第IV陆相层，主要为粉质粘土与粉砂交互沉积，在水平方向上，顶、底板由一定的起伏，综合评价该地段地基土均匀性较好综合评价本场地地基土分布比较均匀、稳定。水文地质：根据本场地地层条件和工程特点，对本工程有影响的浅层地下水主要为孔隙潜水，主要赋存于第I海相层及以上土层中，受大气降水补给，主要以蒸发形式排泄，勘察期间测得地下水静止水位埋深1.002.40米，相当于标高1.452.97米根据勘测期间地下水位观测值，结合天津地区地下水位变化幅度，并结合室外地面标高情况，该场地抗浮设计水位可按设计室外整平地面标高下返0.2米且不低于大沽标高2.70米考虑据已有的水文地质资料，本场地地下水位年变化幅度平均在0.501.00米，水位变化受大气降水影响显著，最高水位出现在雨季后期的9月份，枯水位出现在干旱少雨的12约次年1月份四、钢板桩工程 1、钢板桩的选择 根据工程所在地的特点，结合钢板桩的特性，施工方法等方面进行考虑，选用的360#B型号钢板桩，360#B型号钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=3600cm3，g=68.789kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度12m长，要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上，考虑在-7米承台位置基坑过深，临近道路中央约埋深-2米处有雨水管道，在360#B钢板桩外侧增加拉森式钢板桩进行挡水保护。 2、钢板桩施工工艺：打桩设备投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。打拔桩机为日立挖掘机（ZAXIS-3）加振动锤改装而成，振动锤为日本产NPK-HP-7SXB型，激振力200KN。围堰施工经过施工顺序为：测量放线-打钢板桩-拉锚围堰-基坑开挖-回填-拔钢板桩-1）360#B型钢板桩施工方法：挂链单根植入法（采用一丁一横的排列方式），保证机下扶桩人员的绝对安全。2）拉森式钢板桩 施工方法：首先根据拉森桩中心轴线开挖桩沟槽，安装导向夹具，导向夹具辅助件夹住拉森桩不能移位，慢沉桩至要求标高，桩与桩之间必须咬口紧密五、工程主要施工技术要求1、钢板桩的打拔：钢板桩插打分部工程包括：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）充分考虑我方施工开挖最深地基为7米，用360#B12钢板桩米打入地下，足以承重道路压力。 2、钢板桩的打拔主要施工技术要求如下：（1）采用单根打入法打入钢板桩。相对桩长的垂直度允许偏差一般不得超过2%，闸前段不超过2.5%；钢板桩上部吊孔需进行处理，使之不易断裂；桩顶高程允许偏差为+5cm、-10cm。 （2）对距离道路及已有建筑物近的位置，单根钢板桩打桩持续时间应小于20min，打桩的顺序首先从据建筑物最近点附近开始、工程施工过程中应加强施工检测，为钢板桩施工及工程验收提供依据。3、土方开挖分部工程主要是指沿钢板桩轴线的沟槽开挖，主要有如下要求：（1）按设计开挖线进行开挖，施工过程中应确保边坡稳定，防止坍塌。（2）开挖料应运至指定堆场，避免二次运输（3）工程基坑围檩采用360#B 12米钢板桩双合需外加直径为10mm的钢丝绳配合进行拉锚。4、单桩逐根打入法施打钢板桩：（1）先由测量人员定出钢板桩的线路。（2）准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。（3）单桩逐根连续施打（采用一丁一横的排列方式），注意桩顶高程不宜相差太大（4）拔桩原则施工完成后就可拔桩。拔桩时注意桩机的符合情况，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0.51.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。（5）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。（6）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是拔相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。5、机械设备安全保证措施（1）、机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。（2）、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。（3）、机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。（4）、机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时，严格贯彻操作制度，认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。（5）、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放6、施工机械及设备 机械参数机械名称型号数量使用部位打桩机MIL3500-HP1台用于打拔钢板桩起重机25T1台吊桩、装车履带式挖掘机Pc200-82台挖槽、配合桩机作业排水泵200QJ32-26/22台基坑排水平板车12米平板运输车3台运载钢板桩发电机SW8KWCY-J2台备用运输车20m自卸车2台运土及回填五、基坑防水排水保护措施： 基础标高范围内的地下水类型为浅层地下水，地下水静止埋深1.00-2.40米，本工程采用明沟排水方式进行排水，根据勘探报告来看，埋深4.5-15.8米为第I海相层，主要为粉土和粉质粘土，勘测期间测得地下静止水位埋深为1-2.4米，浅层地下水为孔隙潜水，主要赋存于第I海相层，主要以蒸发形式排泄。考虑到基坑最深度7米为第I海相层，鉴于本工程地下水位较高，本工程采取先挖至-7米做排水集水坑，并安装污水泵进行排水，深度随挖土的加深适当设置，基坑内地下水流入集水井内后用水泵抽出坑外，相应方法如下1、设置集水井（1）集水井井底标高以四周承台最低点标高下挖1米为准，在基坑四周布设。井口标高以底板垫层上皮+50mm为准。（2）每四个相邻承台布设一孔直径500的普通粘土砖砌筑的集水井。从集水井周边的四个承台底部向集水井通500700宽引水渠，深度同集水井深度。且遵循“一布一隔”的原则。（3）引水渠底部和井底及井四周铺设250300厚卵石层。2、设置明排水沟（1）沿基坑四周布设明排水沟。.（2）排水沟上口尺寸700，下口尺寸500.沟底标高以承台底部标高下挖500为准。（3）排水沟排水坡度为3（可根据现场实际条件做适当调整）。（4）沿排水沟每隔30米设置一孔直径500*800的集水坑。3、排水井、集水坑中的积水均用水泵抽送到远离基槽的位置，防止积水倒灌。排水沟及集水井施工进度随开挖进度进行，其他基坑存在地下水水量过大情况用于采用本方法进行施工。4、围护止水(1)在基坑坡边砌筑30公分高挡水墙，防止雨水流入基坑内。 (2)放缓边坡，挖除松散土方后，由个挡水墙处经放至钢板桩处采用砂浆抹面护坡。六、土方开挖： 地基标高分别为-3.50m、-5.00m、-4.50m、-7.00m设计顶标高为-1.4m，因基础太深，打桩前将深基坑基础位置处先开挖至大沽高程正负零以下2米，按照1：0.5比例进行放坡，然后再进行打桩施工，将钢板桩打到-12.5米处附基槽开挖示意图： 1、基底承台开挖施工方法基坑内承台基坑采用钢板桩围堰施工，施工前先将基坑开挖至-2米处，开挖边坡坡度为1:0.5，按照1：0.5进行放坡施工，然后将360B型钢板桩打至-14米处，放设出承台位置线，首先将-7米承台开挖至基坑-7.1米处，设置集水坑，将槽底内积水清理干净，而后进行承台大面积土方开挖。2、土方施工总体顺序根据工程现场情况分段开挖，按照施工进度计划关键路线应优先进行土方开挖，待该段施工完成方可进行基坑施工。开挖过程应确保厂区内运输通畅，不阻碍施工为原则进行开挖。对于变电站较深部位基坑应分层进行开挖，每步开挖深度不大于1米，严禁超挖。3、注意事项本工程的施工关键是土方即进行回填工作。尽量采用反铲挖土，充分利用挖土半径，提高效率，尽量抓紧时间，赶前不赶后，保证按期完成任务。严格按开挖线进行开挖，严禁超挖，测量工作随时配合。清土与挖土应与别的工序紧密配合，不可超前或滞后。开挖前应作好沿途交通环卫工作，并交纳其费用，办理好证件，在取得有关部门的同意后，方可进行施工，以保证工程的顺利进行。4、土方开挖施工的质量要求机械挖土挖至槽底标高往上300mm的位置，剩余由人工进行清理，机械配合外运，以免扰动原状土。对定位标准桩、轴线引桩、标准水准点等做明显标志，挖土机及运土车辆不得碰撞，并应定期复测和检查是否正确。挖土过程中，测量员应随时测量和校核其平面位置、水平标高是否符合设计要求，以保证基底标高和基坑线在允许偏差之内。土方挖运过程中，随时观测地下水情况，避免出现地下水及土层含水量过大对土方开挖造成不利影响。土方施工设专人指挥，确保出土畅通。基槽开挖后，施工基础前，承包人应通知工程师会同有关部门检验持力层。经检验符合设计要求后，才可进行下一工序的施工。开挖过程中，如遇土与淤泥或其他不良土质，扰动土，应予以全部清除，然后分层回填土石屑至设计基底标高.5、土方开挖施工保证措施土方开挖前办理好相应证件，取得有关部门的同意，保证土方顺利进行。土方施工阶段的安全防护措施1）足够的照明，夜间基坑四周、马道设置照明和警示红灯，防止坠落。2）对施工机械和运输车辆在进场前进行彻底的检修和保养，确保施工期间机械的正常运转。3）土方挖运期间由专人负责对边坡进行监测，出现异常情况（如局部塌陷、变形、开裂等）应停止此部位的施工，加固完毕后方可继续进行6、拔桩施工1.基坑回填土施工完毕并达到要求后，才能拔除钢桩。 2.钢板桩的拔出采用履带式液压打桩机，钢板桩拔出时拔桩机尽量少振动，减少对周围土体的扰动，桩拔出后留下的空隙用黄砂回填密实，防止日后周围土体位移。拔除前要注意钢板桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。 3.拔桩时，先用振动锤将锁口振活以减小与土的粘结，然后边振边拔。较难拔的桩，可选用柴油锤先振打，然后再与振动锤交替进行振打和振拔。为及时回填桩孔，当将桩拔至比基础底板略高时，暂停引拔，用振动锤振动几分钟让土孔填实。4.拔桩产生产的桩孔，可用振动法、挤实法和填入法，及时回填以减少对邻近道路的影响。5.拔桩前用拔桩机卡头卡紧桩头，使起拔线与桩中心线重合；6.拔桩开始略松吊钩，当振动机振1-1.5min后，随振幅加大拉紧吊钩，并缓慢提升；7.钢板拔出后桩孔及时用细砂填实。8.拔桩中，操作方法正确、拔桩机振幅达到最大负荷、振动30min时仍不能拔起时，停止振动，采取其他措施。七、安全技术保障措施：1、基坑周边沉降及位移监测监测点和控制点设置稳固采用经纬仪或全站仪观测水平位移，采用精密水准仪观测垂直位移。2、明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施： 危险因素：违规违章作业、安全防护措施缺陷，基坑发生坍塌滑坡。支护桩侧向位移受到应力的影响基坑坑底隆起。高空坠物基坑北侧为厂内道路，开挖后路基不能承载 (一) 基坑坍塌滑坡1、预防措施 严格按设计文件和技术交底施工、严格控制基坑开挖坡度。 如果遇到特殊情况，需要基坑停工较长时间，应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑，并派专人抽水值班，并对基坑边坡面进行喷射素砼保护。 在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式，避免暴露太多的基坑工作面。 坡顶严禁堆积荷载， 基坑四周设置砖砌或砼排水沟；分层开挖，层间设台阶，每层开挖边坡坡率根据地质情况按规定放坡，必要时坡面喷射砼保证稳定。开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据进行认真分析总结。2、应急措施： 出现险情时，现场人员从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边的人员进行疏散。 通知相关单位，根据影响程度进行管线监护和处置。 会同建设单位对影响到的周边道路进行调整和交通疏解。 在具备条件和不危及人员安全的前提下补强支撑，并对坡脚处进行土方回填。 尽量减少动载、进行坡顶卸载。 杜绝任何流入基坑边坡内的水源。(二)支护桩侧向位移1、安全预防措施。 基坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑连接处要可靠，每层开挖深度不超过设计深度，确保支撑体系稳定。 施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。 在基坑开挖期间要加强对支撑的观察、每班要有专人巡察、当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，分析原因，制定对策。 开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据要进行认真的分析。 支撑施工要严格按设计要求架设。对支撑材料要严格把关，杜绝使用有缺陷的支撑材料。应急措施： 出现险情时，现场人员立即从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。 在失稳的钢支撑旁加设钢支撑，进行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆等，提高被动区的抗力，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即采取加固措施。 如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌，立即对基坑坍塌处回填土方，并清理基坑周边的超载，如果围护结构背土发生土体流失，要立即填充砂或砼，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即加垫木楔，防止失稳现象扩散。（三）基坑坑