管沟钢板桩支护专项方案

.../津保引入天津西站工程曹庄动车运用所房建工程钢板桩支护施工方案编制人：审核人：审批人：中铁六局集团有限公司津保铁路引入天津西站工程项目部第七分部20XX3月23日目录TOC\o"1-1"\h\z\u第一节编制依据1第二节工程概况1第三节钢板桩支护设计思路及要点1第四节基坑稳定性换算2第五节施工组织计划7第六节施工机械及设备8第七节钢板桩施工9第八节基坑监测措施10第九节质量保证措施12第十节应急预案12第十一节安全施工措施16第十二节文明施工措施17第一节编制依据1、津保铁路引入天津西站工程曹庄动车运用所管沟工程施工图纸2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20023、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20114、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-20015、《工程测量规范》GB50026-20076、《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-937、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-20018、《建筑施工安全检查技术标准》JGJ59-999、《安全防范系统验收规则》GA308-200110、《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94第二节工程概况新建天津至XX铁路曹庄动车运用所检查库及边跨共有横向管沟4条,暖通管沟2条,电力综合管沟1条,真空中心管沟1条。其中暖通管沟基底高程-5.15m,电力管沟-6.85m,真空中心管沟基底高程为-7.05m〔含垫层,原地面高程-2.55m,真空管沟基坑最深为4.5m。采用钢板桩支护方式进行基坑开挖。第三节钢板桩支护设计思路及要点根据本工程场地地质情况特点,本工程钢板桩主要作用是为了隔绝-4m地下水流入基坑,同时支护边坡防止土体挤压,起到支护边坡的作用。设计要点如下：1、钢板桩桩长10m；2、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕周长约160m；3、为保证基坑安全,钢板桩每隔4m设置一道横向工字钢支撑以加强钢度及整体性；第四节基坑稳定性换算计算假设：1、根据设计图纸中地勘资料提供的土层描述,本计算中土层参数按经验取值如下〔真空中心管够钢板桩支护处：土层编号土层名称土层顶标高〔m土层底标高〔m容重〔kN/m3内摩擦角〔o粘聚力〔kPa1粉质粘土156.83148.83181510则计算取值：γ=18KN/m3,φ=150,c=10KPa。2、计算时按照支护周边均为土体进行计算,不考虑空隙水压力及土体浮容重,同时不扣减由土体粘聚力与钢板桩之间产生的摩擦力。3、钢板桩布置如下图所示：平面图钢板桩围堰计算：1、内力计算本工程土压力计算采用钢板桩全部承受的主动土压力视为有效主动土压力。以地面标高-2.55m为基准,计算各高度点的有效土压力。地面超载按照30t考虑,换算后为5KN/m2,换算为土高度h0=q/γ5/19=0.26m。〔1主动、被动土压力系数〔2有效主动土压力计算〔受力分布图如下按照各工况〔一道支撑进行受力计算,具体如下：A、在标高-2.55m位置时的土压力强度〔地面处B、在标高-3m位置时的土压力强度〔支撑处C、在标高-7.05m位置时的土压力强度〔基底部〔3施工工况下围檩计算围檩受力〔采用近似法计算公式：Rn处土压力qn=<Pn+Pn-1>/2×h1/2+<Pn+Pn+1>/2×h2/2,则计算如下：开挖到基底标高时土压力最大,为最不利工况,土压力均布荷载为13.78KN/m,则此时钢板桩所受的最大弯矩为,钢板桩抗弯截面模量为,则钢板桩所受最大弯曲应力为：,完全满足要求。〔4钢板桩最小入土深度计算入土深度控制是钢板桩设计计算的关键,本方案为验证相关计算规则的合理性及准确性,采用两种计算方法进行验算后对照复核。采用盾恩近似法计算如上简化后土压力分布图,假定作用在板桩EG｀段上的荷载EHJ\G\一半传至E点上,另一半由坑底土压力FG\R\承受,由几何平衡关系可得入土深度计算公式：即,代入相关数据计算可得：,即钢板桩在基底以下入土深度大于4.5m时就能满足要求。综合以上两种计算方法结果,本施工方案采用10m长钢板桩,桩顶标高为-2m,基底标高为-7m,入土深度=10-<-2-〔-7>=5m>4.5m,完全满足要求。2、内支撑受力检算内支撑及围檩设计如前图所示,选择荷载最大的围檩位置进行验算,该处土压力q=8.5KN/m,取跨度最大的两跨不等距连续梁检算跨度为4m时,安全系数取1.5,按照方案设计围檩选择I36b,工字钢,取系数η=0.125,则在静载时：,故围檩抗弯强度满足要求。经过上述计算,本方案钢板桩支护设计检算是符合要求的,安全性能可靠。第五节施工组织计划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、材料和劳动力的组织及施工,项目管理架构如下：项目经理：刘胜利项目经理：刘胜利技术负责人：李晓涛技术负责人：李晓涛施工员：王吉海质安员：张峰施工员：王吉海质安员：张峰电工1人机长2人焊工1人电工1人机长2人焊工1人技术工人10人技术工人10人第六节施工机械及设备机械参数机械名称型号数量功率使用部位液压振动锤MIL-20001台安装于挖掘机上打钢板桩履带式单斗挖掘机W-10011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-10011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2台2KVA钢板桩接长经纬仪J21台测量放线水准仪S3-d1台抄平、沉降观测第七节钢板桩施工1、钢板桩检验。由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护和止水,故不需进行材质检验而只对其做外观检验,以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。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。2、钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。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、钢筋捆扎、专人指挥。钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便,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2M。3、施工工艺流程基线确定定桩位钢板桩施打支撑土建施工拔桩4、操作方法⑴、基线确定：测量人员根据管沟基坑位置用全站仪进行精确定位,每侧留出1.2m的工作面,确定钢板桩施工位置。⑵、定桩位。按顺序标明钢板桩的具体桩位,洒灰线标明。⑶、钢板桩施打。采用单独打入法,即吊升第一支钢板桩,准确对准桩位,振动打入土中。吊第二支钢板桩,卡好企口,振动打入土中,如此重复操作,直至基坑钢板桩帷幕完成。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,一般有采用异形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,故采用后一方法来实现转角的闭合,即在转角处两侧各以10根钢板桩的宽度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,一般用鱼尾板焊接法。⑷、支撑为加强钢板桩墙的整体刚度,沿钢板桩墙全长设置围檩并加设横向支撑,围檩用工字钢制成,通过三脚架固定于原已打好的钢板桩上。横向支撑每隔4m设置一道,横撑两端与围檩焊接连为一体。⑸、钢板桩拔除土建工程完毕后即进行钢板桩的拔除。采用振动锤进行钢板桩的拔除,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粘聚力以克服拔桩阻力。钢板桩拔除后留下的桩孔,必须即时做回填处理,回填一般用挤密法或填入法,所用材料为中砂。第八节基坑监测措施1、基准网的建立为了科学地预测基坑支护的稳定和周边环境的变化,及时预报和提供准确可靠的变形数据,因此建立基坑支护施工变形与沉降观测网,定期进行变形沉降观测。2、基坑支护变形观测〔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1～3个变形观测点,同时又作为沉降观测点。〔2基坑支护沉降观测利用远离场区的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。〔监测点布置见下图3、观测方法〔1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。〔2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。第九节质量保证措施1、严格遵守和执行有关的施工质量规范。2、根据ISO9001标准要求,推行全面质量管理,建立质量保证体系,提高全员质量意识,确保质量管理惯彻整个施工过程。坚持质量自检、互检、交接检"三检"制。3、实行质量管理项目部负责制,配置专职质检员,具体负责质量管理工作。严格按项目部管理体系进行施工管理。4、钢板桩施打前必须进行选材,对有变形的进行矫正。第十节应急预案项目部成立现场应急处理领导小组,由项目经理任组长,统一指挥,保证事故发生时组织管理到位、计划安排有序、技术处理得当。领导小组成员手机在基坑开挖过程必须24小时开通,保持通讯畅通。1、应急指挥机构应急小组成员组长：刘胜利副组长：张永利李晓涛组员：史利强张峰王吉海周嘉宾王伟王攀应急准备和响应工作程序按下图进行：危险源及环境因素辩识、评价危险源及环境因素辩识、评价编制应急预案成立抢险领导小组组建抢险队、救护车配备应急物资、设备应急知识教育培训定期评审实施应急预案进行评审、修订未发生发生2、预防及应急技术处理措施〔1、围护结构渗漏水由于施工区域内地下数位较高,钢板桩围护局部不严密止水达不到理想效果导致开挖后局部产生渗水现象。①一般性渗漏技术处理查明渗漏部位,根据渗漏面积及出水情况,对渗漏处进行割缝与剔槽,对一般性洇水墙面凿出坑槽后立即用快硬水泥抹面,对渗漏处沿出水方向凿出坑槽后安放塑料导管后立即用快硬水泥抹面封堵,待导管内出水量减少后将遇水膨胀聚氨脂材料用压力泵注入导管内,将所有的导流管逐个封堵。②严重漏水处理当局部发生较严重的渗漏水,根据土质情况分析,渗漏水严重时可能影响基坑开挖进度和基坑安全,必须予以足够的重视。此状况处理采用墙内侧进行导管引流、化学注浆的办法综合处理。〔2、地表裂缝的应急措施①查明地面裂缝原因：一般情况下,裂缝的产生有两个原因：水位下降,地面沉降产生裂缝；钢板桩产生位移,土体位移产生裂缝。以上两种裂缝发现以后,及时对水位和钢板桩进行处理,从根本上解决问题以后,还要对裂缝进行修补,防止雨水灌入。②裂缝处理：及时用浓水泥浆灌缝。3、防暴雨致雨水浸泡基坑措施基坑施工期间,沿十字支撑布设排水沟,隔20米左右布设一个集水坑,遇到降雨及时安排专人抽水,保证基坑安全。①在基坑内布置抽水泵不少于4台,同类备用水泵2台；②准备大排量〔出水口径φ100污水泵2台,同时配备水管、电缆、保护开关等；③工作时安排值班人员,其中必须有电工；4、钢板桩失稳：〔1预防措施：①在土方开挖过程中支撑的制作是按照对称有序的原则进行施工的,在整个支撑工程施工中,应保证支撑对称受力,不得在未形成对撑时使支撑单②向受力,防止格构柱钢板桩受力不平衡导致失稳,继而引起地连墙变形。在土方开挖时依据土质性质和施工经验,对土方进行合理放坡开挖,同时禁止挖机碰撞钢板桩。〔2处理措施：一旦在施工中发现格构柱钢板桩倾斜较大或者有明显压弯趋势,立即停止施工,分析原因。若是由土体挤压所致所致,及时将周围土体开挖一部分,并增加横城数量,增强其强度。5、突发性停电应急预案为确保在发生突然停电后能迅速有效地纽织对供电电流的维护,将恢复供电后触电和机械伤害事故风险降低到最小程度。停电后应：①立即切断总配电房的电源开关,将各路电箱的电路切断。②了解停电的原因及可能恢复供电的具体时间。③掌握施机具的待机状况。④维护因停电引起的现场秩序。6、应急物资序号设备名称规格数量保证单位备注1挖掘机2002土方单位2自卸汽车15T5土方单位3空压机12m2项目部4吊车1项目部5污水泵7.5KW3项目部6潜水泵2.2KW8项目部7应急车辆3项目部24小时停在现场8软爬梯10m10项目部第十一节安全施工措施1、基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏,防止人员坠落。2、开挖前,先进行围檩施工,做好支撑后才能开挖至设计深度。3、为切实保证施工人员安全,树立"安全第一,预防为主"的思想,根据国家建设部颁发的安全检查评分标准制订具体措施。4、建立安全保证体系,除企业已有的机构外,工地设立安全管理机构,工程项目设立安全小组、班组设安全员,形成一个健全的安全保证体系,工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作,定期组织安全检查,对不符合要求的要及时发出整改通知,指导工程项目部和班组安全员的工作,对违章作业者进行批评教育和处罚。5、优化安全技术组织措施,包括以改善施工劳动条件,防止伤亡事故和职业病为目的的一切技术措施,如积极改进施工工艺和操作方法,改善劳动条件,减轻劳动强度,消除危险因素,机械设备应设有安全装置。6、机械操作人员必须持证上岗,各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品,严禁操作人员违章作业,管理人员违章指挥。7、施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全防护标准,自制设备、设施应通过安全检验,一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用,并由专人负责,严格执行交接班制度,并按规定定期检查保养。8、凡进入现场的一切人员,均要戴安全帽,正确使用"三宝