火炬大道二期综合管沟8号线支护工程方案

1、青岛第一市政工程有限公司青岛高新区火炬大道西延长线二期二标综合管沟过8号线及支沟支护施工方案编制：梁永兵审核：赵玉欣批准：郭道军青岛第一市政工程有限公司二零一二年五月一、工程概况过8号线主沟及支沟位于火炬大道桩号6+740-6+590之间，呈西北-东南走向与火炬大道斜交， 总长约240米，拟建管沟区域地势平坦，为滨海浅滩地貌，后经人工改造为盐田或虾池，近期经人工回填改造形成现地貌。主沟沟槽挖深在6米左右，拟建管沟宽6米、高3.25米。支沟分5段及一个出线井，拟建管沟宽3.6米、高3.7米，其中出线井及两段支沟沟槽挖深9米左右，其余3段沟槽开挖深度在6米左右。8号线东侧污水管线与主沟标高冲突，应

2、设计要求将东侧污水改线接入西侧污水管网内。在管沟施工前需先进行污水管线施工，污水管道挖深在6米左右，需破除现有沥青砼路面结构层横穿规划西8号线。规划西8号线处现有道路路宽25米，路面标高为4.1m。路面结构为：3cm细粒式沥青砼+5cm中粒式沥青砼+40cm水泥稳定砂。路基结构是石渣，厚度不详。道路东侧污水管道流水底标高为h=-2.026m；道路西侧污水管道流水底标高为h=-2.45m；两管道间距38米。地下淤泥层较厚在4-5米之间，淤泥层平均顶标高为+0.4米，淤泥以流塑为主，稳定性较差。支护采用9米拉森钢板桩支护。二、综合管沟拉森钢板桩支护施工1、本段土质状况土层分布：从上至下，填土厚度约

3、3米左右，黄褐色，回填土性质主要为安山岩风化碎屑、碎石和软塑-流塑状态的粘性土为主；淤泥质土厚度2.10-8.20，灰褐色，软塑-流塑，以流塑为主；粉质粘土层厚0.40-9.90米，褐色*黄褐色，可塑，该层上部与淤泥质土接触部分呈软塑状态；基岩为安山岩强风化带，红褐色、褐色，斑状结构，块状构造，以长石、黑云母和角闪石为主。我公司计划为本工程配备一支人员稳定，施工经验丰富的施工队伍，以保证工程质量和工期要求。2、针对现场土质状况，我们拟采用拉森钢板桩支护。2.1采用拉森钢板桩作为维护主要考虑到拉森钢板桩有以下优点：高强度，轻型，隔水性良好；施工简单，工期缩短；建设费用便宜、互换性良好；施工具有显

4、著的环保效果，大量减少了取土量和混凝土的使用量，有效地保护了土地资源；时效性较强，如防洪、塌方、塌陷、流沙等；处理并解决挖掘过程中的一系列问题；施工简单，工期缩短； 使用钢板桩可以不受天气条件的制约。2.2我公司计划为本工程配备一支人员稳定，施工经验丰富的专业施工队伍，以保证工程质量和工期要求。2.3拉森钢板桩支护施工流程：打拔拉森钢板桩；钢支撑钢围檩斜撑制作安装拆除。用日立450挖掘机加机械臂施沉钢板桩，支撑系统采用400×400H型钢，开挖至标高后设置支撑，直至设计开挖深度。3、钢板桩平面布置图4、总体施工方案4.1本支护工程因开挖地质原因及深度影响，根据沟槽的深度，拟采用两种支

5、护方式；4.1.1开挖9米段管沟及出线井两侧各用12米拉森钢板桩打设二排拉森围护桩，内撑采用三道钢支撑加围檩。先将基坑打设钢板桩区域从自然地坪标高下挖1.5米，在管沟外侧1米处打设第二排拉森桩围护；待第一排打设完成后在管沟外侧3米打设第一排拉森围护桩（详见附图12米长拉森钢板桩支护平面、断面示意图）。 由于出线井东侧主沟沟槽已开挖完成，取消东侧第二排拉森钢板桩，并在出线井开挖前将紧邻西侧第二排拉森钢板至8号线东侧污水管线范围内上方土挖除4米，以减小土方对钢板桩的侧压力。4.1.2开挖6米段管沟用9米拉森钢板桩。先将基坑打设钢板桩区域从自然地坪标高下挖1.5米开沟槽，在管沟两侧1米各打设一排拉森

6、围护桩，内撑采用两道钢支撑加围檩（详见附图9米长拉森钢板桩支护断面示意图）。4.2施工顺序：根据管沟设计图纸及现场实际情况，将支护及管沟施工分为两部分同时施工。过路主沟及污水管道改线作为一部分，因污水管道标高与主沟标高冲突，必须先进行污水改线施工，后进行过路主沟施工。出现井及支沟作为一部分，先进行出线井及相邻两段支沟施工，待此部分管沟施工完毕，强度达到设计要求回填完成后，将临时道路改回公路范围后进行剩余三段支沟施工。4.3施工流程：施工准备测量定位导向桩制作打钢板桩开挖及钢板桩内支撑排水堵漏清淤封底垫层钢筋砼施工回填钢支撑拆除回填钢板桩拆除。4.4施工工艺4.4.1钢板桩打入4.4.1.1钢板

7、桩的选用采用日本进口止水钢板桩拉森型桩进行施工，该类进口拉森钢板桩为小锁口，有很好的止水能力，宽40cm，采用单桩逐根打入法施打钢板桩。拉森型钢板如下图所示（尺寸所示为拉森型钢板）：钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，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。 4.4.1.2桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。准备桩帽及送桩

8、：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。4.4.1.3钢板桩的施工中遇到的问题及处理： 钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，采用如下几点办法解决 ： 桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，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。 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l.0m2.0m，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。 在基础较软处，有时发生施工当时

9、将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊 接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。 4.4.2开挖及钢支撑安装考虑桩长、开挖深度情况及以往高新区所做支护工程施工经验，本支护工程挖深9.5米段及出线井位置拟采用三道钢支撑加围檩，暂设计为纵向每4米一道，沟槽开挖采用加长臂挖掘机开挖、土方自卸车现场倒运至存土点，沟槽两侧10米范围内严禁堆载。开挖时分层分段开挖，与支护施工配合进行，分层高度与钢支撑高相对应，支护工作面部位严禁超深。横向钢支撑在钢板桩打设置完成后下挖1.5米设置第一道支撑及围檩；其后两道支撑边开挖边支撑。出线井处第二道、第三道支撑及围檩设置在第二次、

10、第一次砼浇筑面以上50cm，待砼浇筑完成强度达到回填要求时将管沟两侧回填后，将其拆除，以便进行下一次钢筋、模板及砼施工。（详见出线井支护断面图）支沟内支撑设置原则为第三道支撑设在第一次砼浇筑高度以上50cm，待第一次砼浇筑完成强度达到回填要求时将管沟两侧回填，施工管沟顶板时将其拆除并。第二道支撑设在管沟顶板50cm以上。4.4.3钢支撑拆除待管沟混凝土达到设计要求时方可拆除钢支撑。拆除过程中加强检测，一旦发现检测数据超过警戒值，应立即会同监理等有关部门协商处理。将要拆除的支撑节点及预埋件表面混凝土清理干净。由于钢支撑悬空拆除，为保证施工安全，拆除前，在每拆除段下设临时支撑，防止坠落。拆除步骤：

11、设临时支点吊车配合拆除装车运离现场。4.4.4钢板桩拔除4.4.4.1施工要点：钢板桩拔除采用振动锤，作业前对每个板桩的打入情况，作详细调查，以此判断拔桩作业的难易程度。在内支撑全部拆除完成后，进行钢板桩的拔除。在拔桩时，采用振动锤进行拔除，拔一根清理一根。并及时运走，以保证场地的清洁。4.4.4.2拔桩注意事项：为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的连接逐个割断。先割除钢板桩的支撑，然后再拔围堰钢板桩。拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。按与打板桩顺序相反的次序拔桩。5、

12、电线杆区域钢板桩支护周边环境有3根电线杆因其基础埋深较浅且离综合管沟较近，需进行支护，支护方法是在电线杆沿线四周设置用12米长拉森型钢板桩围护（见电力线杆支护示意图）。6、基坑监测措施6.1基坑支护水平位移观测   在基坑边坡顶上布置基线（每基坑边一条），每条基线上设13个变形观测点，同时又作为沉降观测点。6.2基坑支护沉降观测利用远离场区的城市高程系水准控制点或独立水准点作为沉降观测的起算点，与以上点联测，构成基坑支护沉降观测网。  四面围墙周边附近各布置四个沉降观测点，与基坑周边浅埋基础建（构）筑物、重要管线监测点一起构成监测周边环境的沉降观测网。6

13、.3观测方法  水平位移观测   分别在基线点四个角上设站，用J2型经纬仪观测四边网的水平角度(四边形内角)，并与城市的大地控制网三角点联测水平夹角，检查基线点是否发生位移，在基线点正确无误的情况下，同时在四角测端上分别以对应的相邻角点定向，并观测定向基线上各预埋点的水平位移量初始读数。  沉降观测   对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法为：首先自远离基坑的城市水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测，最后测至另一水准控制点符合，观测仪器采用S3型精密水准仪。6.4基坑周围

14、建(构)筑物等的监测措施   本工程需对基坑周边高压线杆及地下管线进行监测，并特别对临近坑边电力高压线杆加强监测力度。具体监测措施是：（1）对电力高压线塔定期进行沉降变形观测。（2）施工前，了解地下管线的分布情况，对整个场地的地下管线进行摸底，并在地面投影其轴线走向，布置变形观测点进行监测；对某些变形要求较高及紧邻基坑开挖边缘的重要管线，预先做好加固处理措施。三、污水管线施工1、工程特点分析该工程需要横穿现有道路，由于现有道路有车辆行驶，不能完全封闭交通，沟槽开挖时需要将道路一分为二先进行西半幅施工，待西半幅综合管沟完工回填后再进行东半幅施工。因其管线沟槽开挖较深，深度在6

15、.5米，为保证安全且为了保证尽可能少破坏现有沥青砼路面，沟槽开挖也采用9米长拉森钢板桩加两道内支撑支护施工。两道现有污水管道是通往出口加工区污水处理厂的主干管，现在正在使用中，不能长时间封堵，需要采取有效措施在短时间内完成管道改线。为保证管道改线后不出现呛水现象，要保证管道转角为锐角。新下管道上游与道路东侧原有管道衔接需要加设一座污水检查井，并将检查井内原有管道下游封堵住；新下管道下游接入道路西侧现有污水检查井中，衔接位置加设一座室内尺寸为1.0m*1.0m*1.0m的方形井，便于从外侧破除检查井接通管道。2、施工准备2.1现场准备确定改线管道的平面位置，并找出附近现有雨水管道、自来水管道及电

16、信管线的准确位置，在沟槽开挖和钢板桩打设时加以保护。2.2机械准备沥青砼割缝机1台、路面破碎机1台、打桩机1台、挖掘机2台、运输车2台、水泵4个、吊车1台。3、施工工艺流程西半幅施工道路破除 打设拉森钢板桩 沟槽开挖至内支撑下50cm处 焊横向支撑 沟槽开挖至设计标高 铺设砂垫层 管道安装 检查井处砌筑方形井 管顶50cm内石粉回填 石渣回填 拆除支撑、拔钢板桩东半幅施工道路破除 打设拉森钢板桩 沟槽开挖至工钢内支撑下50cm处 焊横向支撑 沟槽开挖至设计标高 铺设砂垫层 管道安装 砌筑检查井 管顶50cm内石粉回填 石渣回填 拆除支撑、拔钢板桩 恢复整幅路面4、施工方法4.1道路破除路面面层

17、破除宽度为8米，长度为25.5米。根据沟槽中线确定面层破除边线，使用割缝机沿破除边线切割沥青砼，缝深不小于8cm。然后，使用破碎机将边线范围内的沥青砼破碎，破碎时注意保护边线外的沥青砼面。沥青砼破碎后使用人工装车外运至堆放点。 沥青砼面层清理结束后，重新确定管道中心线，选定中心线两侧3米的位置作为施工边线，路基及基层开挖宽度为6米，使用挖掘机将边线范围内的水泥稳定砂及路基石渣挖除，挖掘机挖至路基底标高，将挖出的土石方装车运至堆放点。4.2打设钢板桩基坑开挖采用型9.0米长小锁口拉森钢板桩支护（同9米长拉森钢板桩支护断面示意图）。钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽

18、量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将锁口碰坏。桩打入前将桩尖的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其他油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩整修矫正。道路破除后，重新进行测量放线，确定管道中心线，沟槽开挖宽度为6米，根据中心线确定钢板桩的打设边线。钢板桩打设采用日立450挖掘机加液压振锤，打设方向从一端向另一端依次打设。打设深度要保证钢板桩顶端不得高出路基底20 cm。4.3沟槽开挖钢板桩打设完毕后，进行沟槽开挖。使用两台挖掘机联合开挖，一台位于沟槽内挖掘土方，一台位于沟槽边坡上，将挖出的土方装车运走。机械开挖一次挖到基底以上20cm，剩余由人工清理至设计标高。4.4内支撑焊接内支撑系统

19、采用400*400型钢组成，竖向设置2道，位于现有道路路基底处，水平间距为4米。为避免内支撑影响挖掘机开挖土方，内支撑施工与沟槽开挖同步进行，当沟槽开挖至支撑位置时，将沟槽挖深至支撑下50cm处暂停施工，电焊工迅速施工围檩和内支撑，然后继续开挖沟。4.5管道安装沟槽开挖完成后，进行管道施工。管道东端流水底标高为-2.026m，西段流水底标高为-2.250m，坡度为5。管道采用600钢筋砼管道，管道接口为承插式，管道基础采用180°砂基础，管底石粉厚20cm。管道安装采用吊车下管。为了减少堵井抽水的难度，管道与道路西侧的检查井预留1.0m的空间，用砖砌筑室内尺寸为1.0m*1.0m*1

20、.0m的方形井，并预制一块1.5m*1.5m*0.20m的钢筋砼盖板。管道安装完成后，由人工在方形井内打通污水检查井，工人迅速离开，在方形井上盖上盖板，按要求进行回填。与道路东侧管道连接时，将现有管道上下游封堵住，将中间段管道内的水抽出，由工人将现有管道与新下管道连接处的管道破除，与新下管道连接，并迅速砌筑检查井。待检查井砂浆强度达到要求时，方可将上游通开放水。砌筑用的砂浆要添加早强剂，减短砂浆凝固时间，缩短工期。施工顺序：管道安装 砌筑方形井 封堵道路东侧现有管道的上下游 抽掉中间的污水 破除连接处的砼管道 连接管道、砌筑检查井 打通道路西侧的检查井、盖上盖板 通开道路东侧上游管道。4.6沟

21、槽回填 管道安装完成后，开始回填沟槽。砼管顶50cm以内回填石粉并夯实，密实度要达到95%（重型击实）；管顶50cm以上至路基顶回填石渣，按规范要求进行分层夯实。4.7道路恢复 路面范围内暂时回填石渣，将来再按照原有路面结构层进行恢复。5、基坑监测5.1本基坑监测项目包括支护结构的水平位移、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等。5.2监测点的位置及数量在基坑顶部应设置沉降、倾斜及水平位移观测点；支护板桩、支撑、围檩的应力及应变观测点应设置在受力较大位置，数量及位置宜结合现场条件确定。基坑底部回弹及隆起观测视现场情况确定。5.3监测与测试的控制指标支护桩顶水平位移累计不大于30mm，位移速率不大于3mm/d。桩身、围檩、支撑构件及立柱的应力值不大于设计值的80%；周围道路水平位移总量不大于30mm。5.4监测要求施工中应加强对测试点及测试设备的保护，防止损坏；应采取有效措施保证测试基准点的可靠性及测试设备的完好，以确保测试数据的准确性。5.5监测周期从基坑土方开挖至基坑回填土。在围护施工时，正常情况下，临近监测对象每1天观测1次，当日变化量或累计变化量较大时，监测频率适当加密。特殊情况如监测数据有异常或突变，变化速率偏大等，适当加密监测频率，直至跟踪监测。6、施工注意事项及要求6.1做好基坑内的排水工作，必须准备足够的抽排水