深基坑支护施工方案10标(连续梁总体)5.28定稿

1、珠三角城际轨道交通项目佛肇段工程施工总承包GZZH-10标段肇庆大道特大桥连续梁基坑支护安全专项技术方案中国中铁编制：审核：批准：中铁七局集团佛肇城际轨道GZZH-1际段二0四年五月十日1. 编制依据和编制说明 11.1编制依据11.2编制原则11.3适用范围22. 工程概况及周围环境条件22.1工程概况22.2地质条件22.3周围环境条件33. 施工组织机构33.1组织机构设置33.2组织机构职能44. 作业队伍设置及施工计划44.1机械设备44.2作业队伍组织54.3施工计划55. 基坑开挖施工方案 65.1 钢板桩支护65.2基坑开挖1.0.5.3基坑降水排水方案的设计 1.15.4基坑

2、开挖过程中的监测及监控要求 1.26. 质量保证措施 1.3.7. 安全保证措施 1.3.8. 文明施工措施1.3 .9. 钢板桩支护检算1.5.9.1设计资料1.5.9.2内力计算169.3支撑系统计算1.7.9.4稳定性验算 1.8.9.5变形估算1.8.9.6构件设计1.9.9.7 结论1.9.10. 附图20.施工钢板桩围堰平面图 20钢板桩围堰I - I剖面图2.1连续梁基坑支护平面图22连续梁基坑支护安全专项技术方案1. 编制依据和编制说明1.1编制依据(1) 中华人民共和国安全生产法；(2) 施工图设计文件和珠三角城际轨道交通佛肇段工程施工 总承包GZZH-10标工程实施性施工组

3、织设计；(3) 高速铁路桥涵工程施工技术指南铁建设【2010 241号;铁路工程基本作业施工安全技术规程TB10301-2009 ;铁路桥涵工程施工安全技术规程 TB10303-2009 ;(4) 业主、监理下发的有关文件及管理办法；(5) 我方在类似工程中积累的经验及相关课题研究成果。1.2编制原则(1 )在充分领会设计意图的前提下，结合现场施工条件，力求 质量、安全和环保文明等各方面能充分满足设计图纸要求，制定完善 的保证措施。(2) 确保工程质量和施工安全的原则。(3) 坚持文明施工，注重环保和水土保持的原则。(5)力求施工方案的适用性、先进性相结合的原则。结合工程特点，搞好劳力、材料、

4、机械的合理配置，采用成熟可 靠的施工方法和施工工艺，力求施工方案的适用性、先进性相结合，做到施工方案科学适用、技术先进，确保实现设计意图。1.3适用范围适用于连续梁承台基坑支护施工。2. 工程概况及周围环境条件2.1工程概况珠三角城际轨道交通项目佛肇段工程施工总承包GZZH-10标段起点里程为 DK108+800，终点里程 DK115+346，正线线路全长 6.546公里。其中桥梁4.232km，路基2.314km，含肇庆维修工区； 改移既有广茂铁路1.6公里(K106+200-K107+800);迁建肇庆客整所，包括站前和站后全部工程；佛山西至肇庆全线铺轨和双块式轨 枕；5#梁场的建设、预制

5、和架梁任务；肇庆铺轨基地和引入线工程。设计院提供的施工图显示，该标段基础承台为 8根、11根、12 根桩承台，承台尺寸(横桥向X顺桥向)10.8 X7.5m、15 X8m、14.4 X10.4m。基坑埋深最大约5.321米，决定采用钢板桩进行支护，以达到围 护挡土的目的。2.2地质条件场地底层岩性主要为：人工填土(Q4ml )，全新统冲洪积层(Q4al+pl )的粉质黏土、粗砂、砾砂、圆砾土，覆盖深度约为 8 60m。其中覆盖层厚度小于15m的钻孔为16个，小于18m的钻孔 为31个；基岩为石炭系下统关阶灰岩，广泛分布于本段范围内。溶洞发育的规模，顶底板埋深及洞高不等，顶板埋深10.363.6

6、0m ,溶洞多呈串珠状发育，少数钻孔揭示为单层溶洞，偶见开口溶洞，溶 洞内半充填粉质黏土夹灰岩碎石，少数溶洞无充填，洞高在 0.30 10.70m。肇庆大道特大桥地质情况汇总表序号墩号开挖深度地质情况沥青路面m级配碎石m地质1(m)地质2(m)地质3(m)1584.1430-0.70.7-3.6粗圆砾土3.6-8.82596.0280-0.70.7-3.6素填土3.6-6粗圆砾土6-113605.6770-0.70.7-3.6素填土3.6-5.2粗圆砾土5.2-104614.0040-0.70.7-3.6粗圆砾土3.6-8.851154.0370-0.70.7-3.6粉质粘土3.6-6.7淤泥

7、质土6.7-9.4粉质粘土9.4-10.261165.3060-0.70.7-3.6粉质粘 土3.6-8.8粗圆砾土8.8-10.371175.6920-0.70.7-3.6素填土3.6-6.3淤泥质土6.3-9.2粉质粘土9.2-10.781184.1420-0.70.7-3.6素填土3.6-5.0淤泥质土5.0-8.5粉质粘土8.5-9.12.3周围环境条件承台位于G321国道中央绿化带及既有线旁边，地势平坦3. 施工组织机构 3.1组织机构设置本工程采用项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目的机械、材料及劳动力的组织及施工，项目经理部人员安排如下:项目经理：杨好波技术负责人：姜效光

8、施工负责人：乔 巍安全负责人：郭长征质检工程师：何华宾3.2组织机构职能成立以项目经理为组长，技术负责人、施工负责人、安全负责人、 质检工程师、施工队队长为成员的安全、质量保证领导小组，定期召 开会议，研究方案实施情况，保证方案有效实施，确保安全施工。4作业队伍设置及施工计划 4.1机械设备、机械参数机械名称型号数量功率施工部位液压振动锤MIL-20001台安装于挖掘机上打钢板桩W-10011台1M 3挖槽、配合桩机作业及修履带式单斗挖掘机路，吊液压振动锤振动拔桩机1台45KW拔钢板桩气割机若干口切割钢板桩电焊机若干口钢板桩接长全站仪徕卡1201 +1台基坑放样水准仪天宝DINI032台测量高

9、程4.2作业队伍组织据本工程地质条件、施工范围、主要工作内容和工程数量，拟设置深基坑作业队一个，下分基坑开挖施工作业班组、基坑支护施工作 业班组、综合施工作业班组，共设置3个施工作业班组，负责本工程 各分部工程的施工。作业队由项目经理部直接管理和领导。4.3施工计划本工程单个基坑施工工期计划为 9天，具体为：破除路面2天,钢板桩施打2天，土方开挖、围檩、角撑施工 5天5.基坑开挖施工方案5.1钢板桩支护1、钢板桩支护设计思路及要点本标段连续梁承台位于 G321中央绿化带及既有路面上，承台基 坑开挖面积大，开挖深度大，施工难度大，作业时间长，为确保施工 的安全顺利进行，防止侧土塌方，起到支护边坡

10、的作用，选择采用钢 板桩施工方案。设计要点如下：(1 )采用拉森W钢板桩，桩长12m ;(2) 钢板桩进入粉质粘土层；(3) 钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕，按承台外形尺寸， 每边加长0.8m,线路左侧场地有限，按照实际情况延伸。按承台不同， 其总周长约43m-55.4m ;(4 )为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置一道连续的132a工字钢围檩以加强钢度及整体稳定性；每道围檩在横桥向设置两根 299mm，壁厚12mm的钢管作为加强横撑。(5)基坑四角设置“八字型”角撑。(6 )必要时沿施工便道侧单侧采用钢板桩围护。2、钢板桩材料选择尺寸(伽)截面积重量(Kg/m )惯性矩lr截面抵抗矩宽度

11、高度腹板厚翼缘厚A单单根母米宽单根母米宽单根母米宽hh（t1）（t2）根(cm4(cm 4/(cm 3(cm3/(cm 2）m）)m）40018015.510.599.1477.73193.334.02531.96334320433、钢板桩检验采用钢板桩用于基坑的临时支护，需要对其进行材质及外观检 验，以便对不符合形状的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。 外观检验包括表面缺陷、长度、厚度、端头矩形比、平直度和锁扣形 状等内容。检查中要注意：（1 ）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；（2）有割孔、断面缺损的应予以补强；（3）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定 在计算中是

12、否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查， 对不 符合要求的钢板桩需进行矫正。4、钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两吊点。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜 过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单捆起吊， 钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到后面的施工方便， 并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2米。5、施工工艺流程6、操作方法（1）钢板桩施工前对施工场地进行场地平整，方便施工机械进 入施工场地作业。（2）基线确定：围挡内侧斜撑之间净距 15.9m，破除路面线离 围挡支撑25cm （以锤头不伸出围挡外控制），再开挖打钢板桩，钢 板桩厚度约20cm

13、，如作业面无法保证，则拟采用砖模砌筑作为该边 外模，外部空隙填砂。线路右侧一边，围挡外移 30cm，破除开挖， 钢板桩离承台边0.8m，满足立模作业面。大小里程方向按照作业面 0.8m控制定位钢板桩。技术人员按照现场实际情况定出钢板桩轴线， 确定钢板桩施工位置。（3）定桩位：按顺序标明桩的具体桩位，洒灰线标明，先进行 切缝处理。（4）钢板桩施打前，先采用炮锤破除施工范围内既有沥青路面 及砼路面，用挖掘机清除，然后开始钢板桩施做。采用单独打入法， 即吊升第一支钢板桩，准确对好桩位，振动打入土中，使桩端透过素 填土层进入粘土层，钢板桩高出地面50cm控制。钢板桩外侧与基坑 土体空隙采用C20砼回填

14、、压实，防渗水进入。吊第二支钢板桩， 卡好企口，振动打入土中，如此反复操作，直至基坑钢板桩完成。钢 板桩施打时，由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制，使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍，故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。调整的办法，一般采用异型 钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。由于本工程钢板桩墙精度要求不高，故米用后一方法来实现转角的闭合，即在转角 处两侧通过增加钢板桩来调整轴线实现闭合。 如出现部分钢板桩长度 不足，可采用焊接接长。接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头 位置应错开1m以上，且宜间隔放置打桩。钢板桩要保证插打质量， 锁扣必须

15、要锁死，确保支护稳定。(5) 围檩、支撑、角撑围檩采用132a工字钢卧放，垂直顺桥向设置两根 299mm,壁厚 12mm的钢管作水平支撑杆，在围檩四角增设I32a工字钢“八”字 撑。围檩、支撑杆、角撑安装采用吊车配合人工安装。(6) 支护施工注意事项在支护施工中，应保证钢板桩的垂直度和平面位置满足要求，除承台主体结构尺寸外，还必须满足足够的施工空间，在钢板桩打入 过程中应严格控制，按照设计图规定的尺寸进行施工。 钢板桩在打入 过程中，两片钢板桩应连接在一起，顺着钢板桩边缘打入，一方面先 打入的钢板桩起到导向作用，另一方面起到控制地下水渗流的作用， 因此钢板桩必须沿着钢板桩侧口向下打入。内支撑、

16、围檩应与钢板桩连接在一起，防止在受力过程中脱落， 发生安全事故，所有的围檩、内支撑在钢板桩顶采用钢丝绳吊起，防 止发生脱落事故，影响施工安全。(7) 钢板桩拔除工程完毕后即进行钢板桩的拔除。采用振动锤等来进行钢板桩的 拔除，即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质， 破坏钢板桩周围土的 黏聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊的作用将桩拔除。钢板桩拔除 后留下的桩孔，必须即时采用砂加碎石(1:1 )做回填处理，回填一 般用挤密法或填入法。5.2基坑开挖1、施工测量在钢板桩四角选出四点测出其高程， 根据基坑开挖底面高程，计 算出各点位出的开挖深度，并做好技术交底，交到现场负责人及施工 班组，指导现场基坑开挖

17、。2、基坑开挖钢板桩施工完后，进行基坑开挖。基坑米用机械开挖，人工配合。 开挖根据设计基础大小和基底预留工作面的宽度来进行。坑底尺寸在 基础尺寸外加0.8米做为工作面。基坑开挖使用挖掘机开挖，自卸汽车运土至指定地点存放，基坑 顶部周围不得堆土。开挖至基底以上30cm范围采用人工开挖防止超 挖，并尽快进行下道工序施工。基坑施工时采用“横挖法”，以基坑整个横断面的宽度和分层深度，从一端逐渐向前开挖；每层开挖深度 不大于1.5米，每1.5米设置一个1米宽的平台。基坑四周钢板桩需 高处地面50cm，并用土堆成30cm高截水坝，防止地面水流入基坑， 冲刷坑壁.基坑底设置集水坑。基坑开挖成型后，周围外设置

18、围栏，并用密目网封闭。基坑坑边设置黑黄相间双色钢管 1.2m以上的双层围栏，立杆间距不得超过2米，并悬挂醒目标识。上下基坑设扶梯， 搭设宽0.45米25钢管扶梯设扶手，坡度不大于35度。3、基底检验基坑开挖完成后，对天然基底进行检验，合格后方可进行基础施 工。基底检验的内容为：基底平面位置、尺寸和基底标高。基坑检查允许偏差表项次检查项 目规疋值或允许偏差检查方法和频率1平面轴线位置(mm )不小于图纸要求用全站仪测量纵横各2点2基底标咼(mm)土质50水准仪：测量58点石质+50 , -2003基坑尺寸(mm)不小于图纸要求用尺量4、基底处理根据连续梁承台基底地质为粉质粘土及粗圆砾土，地质情况

19、良 好，钢板桩支护稳定性强，则基底不需要特殊处理。5.3基坑降水排水方案的设计基坑底四周设置排水沟和集水井及时排除积水，保证基坑干燥。 如果地下水位较高，先降水后开挖。1、基坑降水排水方案总体技术思路场地内对基坑施工有影响的地下水位埋深多在 0.25.0m内, 地下水位标高大约为+2.05m。如有积水，在基坑内设置集水井，用 水泵排出积水。2、基坑四周地面沉降观测及其预防措施由于基坑在321国道中央绿化带及既有路面，因此在承台施工 时，基坑内积水可能造成地面附加沉降，为安全起见，基坑四周地面 及外10m处设置一定数量的观测点，以对地面沉降进行监测，如发 现变形及时处理。5.4基坑开挖过程中的监

20、测及监控要求1、监测内容包括：钢板桩支护基坑：桩顶偏量，基坑底处桩偏量，桩基坑底变形量， 水位变化量等。确定钢板桩支护变形预警值为 40mm。2、 设置监测基准点，基准点设置在基坑边线10米以外，必须 可靠、稳定和牢固。3、基坑测量采用全站仪进行，要求仪器精度符合基坑监测要求。4、监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次。基 坑开挖过程及基坑使用初期，每天监测2次，位移及变形稳定后每天 监测1次，直至基础工程施工结束。特殊情况下加密监测。5、特殊情况指以下情况：(1) 桩顶或坡顶的水平位移达到开挖深度的 3 %。；(2) 桩顶或坡顶水平位移突然加大，如位移变形量超过50mm R,满足要

21、求。9.4稳定性验算(1) 整体稳定性分析。因本工程设置了支撑，故未进行整体性验算。(2) 抗倾覆稳定性分析。内侧土压力对支撑点的力矩：22Mp Ep (H t) 921.89 (56.66)8702.64kN ?m33外侧土压力对支撑点的力矩：22Ma Ea (H t) 801.77(56.66)6232.43kN?m33抗倾覆安全系数KQ 归 8702型1.41.2，满足规范要求。M oc 6232.43(3) 抗管涌验算。临界水力梯度ic 1乙0.5e 11 1式中，P为坑土体相对密度,e为坑底土体天然孔隙比。渗流水力梯度i hw儿5.345.34 8.96 8.960.229式中，hw

22、为坑内外水头差,L为最短渗流流线长度根据Kg f益2.18 侥满足要求。式中，Kg为抗渗流安全系数，一般为1.52.0，沙土、粉土取最大 值，坑土体为粉质黏土，取1.5。9.5变形估算本工程按一般地层，根据规范和 系数表得最大变形:ki h =1 X1% X5.34=0.0534m=5.34mm,满足规范要求。a岀蜿価权Eg t?口周#幵控书咙2.09.6构件设计钢板桩设计：采用拉森W钢板桩，W=2043 xi03mm 3/m,折减系数取0.7,以宽度为1m的钢板桩为研究对象，Mmax=161.72kN m,计算得：Mmaxmaxw3161 7210113.08Mpavf=215Mpa,满足要求。0.7 20439.7结论1、 土体作用于桩身的应力强度Smax=113.08Mpa5 =215Mpa （板桩抗弯强度），钢板桩支护不会折断。2、钢板桩支护结构位移控制以水平位移为主，对于一级基坑的最大水平位移，一般宜不大于30mm，对于较深的基坑，应小于0.3 % H,H为基坑开挖深度。对于一般的基坑，其最大水平位移也宜不大于 50mm。由计算得知，钢板桩顶最大位移v=5.1伽50