海外援建工程焦炉基坑钢板桩支护施工及钢板桩计算书

2#焦炉主体基坑钢板桩支护方案一、工程概况XX台塑钢厂项目地址位于XX（XX中北部永安开发区距最近的城（奇英镇15公里XX省75公里北距河内410公里南距XX市1300公里本项目紧邻XXAH1公路该公路北至河内南至XX市道路为双向双车道，通行状况较差，约为国内三级公路水平。自河内至现场约10小时车程。XX省属于热带地区纬度低日照强一年共分两季寒冷（日平均温度＜20℃）和热旱季（日平均温度≥20℃）。寒冷季长95-100天，自12月初开始，至3月初结束。热旱季自4月中旬开始，至10月初结束。年平均气温24.6℃年平均最高气温28.0℃年平均最低气温2.4℃XX省区域年平均降雨时间为150天-160天降雨主要在热旱季的各月占年降雨量的70%量最大的月份为每年10月份和11月份。二、工程地质特征2#焦炉结构体与1#焦炉相同，本体部分开挖深度为5.1m、烟道部分为4.61米、端台部分为5.6米。根据XX勘察研究院和中交三航院提供《台塑XX钢炼焦厂地质钻探工程勘察报告基坑开挖范围内有影响的土层分布自上而下为③1粉土质粘（厚度0.9～1.9）③3沙高液限粘土（厚度0.9-3.1m）③4a含砂低液限粘土（厚度3.4～5.4米）；③4b砂质低液限黏土（厚度1.0m-4.2m）；⑤2a片岩层完全风化（厚度1.8-3.2m）；⑤2b片岩层高度风化，此层土厚度较大。基坑支护平面图见附件：三、基坑钢板桩支护思路及要点根据前期1#焦炉钢板桩施工情况和土方开挖后钢板桩支护情况，2#焦炉钢板桩仍使用12m长拉森Ⅳ型钢板桩。因1#焦炉钢板桩支护验算时选用的地质勘探点为1#、2#焦炉区域的最不利点，所以验算过程与1#焦炉基坑支护相同。钢板桩具体施工范围见钢板桩支护平面图。施工要点：1.钢板桩类型采用拉森Ⅳ型钢板桩；2.基坑东侧与1#炉钢板桩预留部分连接，西侧钢板桩施工至；3.现场准备水平支撑，开挖后如发现局部钢板桩位移异常，及时架设支撑；4.为保证钢板桩施打完后有较好的止水效果，在钢板桩施打过程中严格做好过程控制，施打前必须放线，检查钢板桩咬口部分是否有弯曲等质量缺陷，如有弯曲变形，必须经过校正后方可使用。四、施工方法1.钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用的拉森Ⅳ型钢板桩拉森Ⅳ型钢板桩宽度适中抗弯性能好其主要技术参数为：W=2270cm3/m，g=76kg/m，要求钢板桩开挖后入土不小于钢板桩整体受力长度的三分二；2.施工工艺流程本工程基坑施工工艺流程为：放坡打桩定位放线施打钢板桩土方开挖焦炉底板柱子施工焦炉顶板抵抗强施工回填土方拔起钢板桩3.整平：在施打钢板桩之前，先用装载机和挖机配合将原地面整平，挖出导沟，然后进行钢板桩施工。4.钢板桩施工方法1)测量放线：由测量人员放出钢板支护结构的轴线和边线然后在边线位置撒上白灰进行标记。2)钢板桩的打设：拉森钢板桩施工关系到施工止水效果和施工安全，是本工程施工最关键的工序之一，要求在施工中要注意以下施工有关要求：1、采用Ⅳ型密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用振动打入法，采用单桩逐块打设施工时先用吊车吊起振动锤振动锤将钢板桩上端夹紧然后将钢板桩吊至插桩点进行插桩插桩时对准锁口后将钢板桩振动打入施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况；2、打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用；3、在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打；总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0.5-3.0米。钢板桩施工允许偏差板桩入土深度（cm）受力长度的三分分之二板桩轴线偏差±5cm板桩垂直度8%，不超110cm支撑位置偏差±20cm5密扣且保证开挖后入土不小于受力部分长度的三分之二保证钢板桩顺利合拢特别是在基坑四角要设置转角钢板桩。五、基坑支护计算[基本信息]规范与规程《建筑基坑支护护技术规程程》JGGJ1220-20012内力计算方法增量法基坑等级二级基坑侧壁重要性性系数γ01.00基坑深度H(mm)5.100嵌固深度(m))6.900墙顶标高(m))0.000连续墙类型钢板桩每延米板桩截面面面积A((cm2))236.00每延米板桩壁惯惯性矩I((cm4))39600.000每延米板桩抗弯弯模量W((cm3))2200.000抗弯f(N/mmm2)215有无冠梁无放坡级数1超载个数2支护结构上的水水平集中力力0-[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数17.5002.5002.000[超载信息]超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN//m)(m)(m)(m)(m)115.0002.5006.0000.000条形---210.000---------------[土层信息]土层数7坑内加固土是内侧降水最终深深度(m)5.100外侧水位深度((m)3.500弹性计算方法按按土层指定定ㄨ弹性法计算方法法m法基坑外侧土压力力计算方法法主动[土层参数]----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1细砂3.7020.09.10.0035.002粉土1.1012.610.60.0025.003粉土3.2017.37.311.0012.804粘性土3.4019.49.4------5粘性土3.1020.410.4------6强风化岩1.8022.012.0------7中风化岩11.0023.013.0------层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力(kPaa)水下(kPa))水下(度)(kPa)135.00.0038.00分算m法21.00---260.00.0028.00分算m法10.00---335.09.0019.81分算m法3.10---455.05.0028.96合算m法4.00---565.06.0030.00合算m法4.00---685.050.0035.00分算m法4.00---7120.050.0035.00分算m法4.00---[土压力模型及系数调整]弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPaa)1细砂分算1.0001.0000.0001.00010000.00002粉土分算1.0001.0000.0001.00010000.00003粉土分算1.0001.0001.0001.00010000.00004粘性土合算1.0001.0001.0001.00010000.00005粘性土合算1.0001.0001.0001.00010000.00006强风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.00007中风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.0000[工况信息]工况号工况类型深度(m)支锚道号1开挖5.100---[结构计算]各工况：内力位移包络图：地表沉降图：[截面计算]----------------------------------------------------------------------[截面参数]弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值1基坑内侧最大弯弯矩(kN.mm)0.000.000.000.00基坑外侧最大弯弯矩(kN.mm)145.38183.25154.46154.46最大剪力(kNN)62.1453.0577.6777.67[截面验算]基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei=M/W=0.000/(2200.000*10-6)=0.000(kPa)=0.000(MPa)<f=215.000(MPa)满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai=M/W=154.464/(2200.000*10-6)=70210.808(kPa)=70.211(MPa)<f=215.000(MPa)满足[整体稳定验算]----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度:0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数Ks=3.306圆弧半径(m)R=17.692圆心坐标X(m)X=1.634圆心坐标Y(m)Y=10.749[抗倾覆稳定性验算]抗倾覆安全系数:Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。 Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。工况1： Ks=1.801>=1.200,满足规范要求。[抗隆起验算]1)从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：支护底部，验算抗隆起： Ks=25.562≥1.600，抗隆起稳定性满足。深度16.300处，验算抗隆起。 Ks=30.607≥1.600，抗隆起稳定性满足。深度27.300处，验算抗隆起。 Ks=31.808≥1.600，抗隆起稳定性满足。[抗管涌验算]----------------------------------------------------------------------Kse———流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的基坑支护，流土稳定性安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4； ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m)； D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m)；γ'———土的浮重度(kN/m3)；Δh'———基坑内外外的水头差差(m)；γw———地下水重重度(kN/mm3)； K=8.1110>>=1..5,满满足规范要要求。[嵌固深度度计算]]嵌固深度计算参参数：嵌固深度计算过过程：按《建建筑基坑支支护技术规规程》JJGJ1120-22012悬悬臂式支护护结构计算算嵌固深度度ld值，规范范公式如下下：得到ld=55.2000m，ld采用值为为：6.9900m天然放放坡支护[基本信息息]规范与规程《建筑基坑支护护技术规程程》JGGJ1220-20012基坑等级二级基坑侧壁重要性性系数γ01.00基坑深度H(mm)2.500放坡级数1超载个数1[放坡信息息]--------------------------------------------------------------------------------------坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0002.5002.000[超载信息息]--------------------------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN//m)(m)(m)(m)(m)110.000---------------[土层信息息]--------------------------------------------------------------------------------------土层数7坑内加固土是内侧降水最终深深度(m)3.500外侧水位深度((m)3.500[土层参数数]--------------------------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPaa)水下(kPa))水下(度)1细砂3.7020.09.10.0035.0035.00.0038.002粉土1.1012.610.6------60.00.0028.003粉土3.2017.37.3------35.09.0019.814粘性土3.4019.49.4------55.05.0028.965粘性土3.1020.410.4------65.06.0030.006强风化岩1.8022.012.0------85.050.0035.007中风化岩11.0023.013.0------120.050.0035.00[整体稳定验验算]--------------------------------------------------------------------------------------天然放坡计算条条件:计算方法：瑞典典条分法应力状态：总应应力法基坑底面以下的的截止计算算深度:0.000m基坑底面以下滑滑裂面搜索索步长:5.000m条分法中的土条条宽度:0.400m天然放坡计算结结果:道号整体稳定半径圆心坐标圆心坐标安全系数R(m)Xc(m)Yc(m)11.4037.022-2.6306.511六、质量保证1、开挖、安装过过程中要密密切注意土土壤的移位位变化，值值得注意的的是由于钢钢板桩在插插打过程中中受各种因因素影响整个围堰堰的侧面顺顺直度会出出现一定的的偏差如局部需需架设支撑撑，要设置置围檩时，为保持钢板桩均匀受力围檩与钢板桩之间的空隙要用型钢焊接围堰的四角应加强处理。2、钢板桩堵漏钢板桩在插打不不当或水压压作用下会会使锁口发发生变形胀缝出现渗水水的情况。锁口不不密封漏水水时应用木条条棉絮麻绒等在在板桩内侧侧嵌塞或在漏缝缝外侧水中中撒下大量量的炉渣、木木屑或谷糠糠等随水夹夹带至漏缝缝处，通过过水流渗透透自行填塞塞。也可用用质量较好好的塑料薄薄膜整块挂挂在围堰外外侧进行挡挡水处理，减减小渗水量量。3、钢板桩围堰施施工的质量量控制措施施1拉森桩打入底标标高入土深度度必须达到到拉森桩桩桩长2分之1倍长度以以上，紧密密咬口式呈呈长方形，弯弯曲的拉森森桩（桩身身弯曲矢度度大于1‰桩长）不得得使用。2）围护拉森桩打打好后，首先检查拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板板桩以减少缝缝隙中漏水水漏泥现象象其次检查查水平联系系围檩和支支撑的安装情况是是否符合设设计要求待全部检检查及准备备工作完成成之后对堰身进进行全面检检查后方可可进行围堰堰内清淤。3）在拆除围堰前前，必须回回沙及回土土使围堰内内相平后方方可拆除围围堰。4）钢板桩施打过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不够，采用用转角桩或或弧形桩绕绕过障碍物物。5）钢板桩挤进过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：在发发生偏斜位置将钢板桩往往上拔l.00m～2.0m，再往下下锤进如此上下下往复振拔拔数次可使大的的块石被振振碎或使其其发生位移移让钢板桩桩的位置得得到纠正，减减少钢板桩桩的倾斜度度。6）钢板桩沿轴线线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄窄和宽度大大于或小于于标准宽度度的板桩，异异形桩可根根据实际倾倾斜度进行行焊接加工工；倾斜度度较小时也也可以用卷卷扬机或葫葫芦和钢索索将桩反向向拉住再锤锤击。7）在基础较软处处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻邻的数根桩桩焊接在一一起并且在施施打当桩的的连接锁口口上涂以黄黄油等润滑滑济减少阻阻力。4、拔除和整理在完成施工后，根据据施工现场逐层拆除，根据现场实际情况搭设临时施工配配合QUY550A履带吊50吨DZ----45振动锤拔拔出钢板桩桩拔出的钢钢板桩清刷刷修补整理，并堆放放在地面，严严禁放入长长廊内，及及时运离施施工现场。七、安全保证措施安全施工是关系系到个人健健康家庭幸福福社会稳定定国家昌盛盛的大事强化安全知识识的宣传教教育提高施工工人员的安安全技术素素质加强现场场的安全管管理力度，加强安全全防范措施施等构成了了施工安全全工作的几几个重要组组成部分。1、安全目标本本工程的安安全目标是在整个个项目施工工期间坚决决杜绝各类类重大责任任事故人身伤亡亡事故、消消防事故、治治保事故、交交通事故、扰扰民事故及及各类传染染病发生。2、安全组织措施施2.1现场成成立安全生生产工作小小组设置专职职安全员全全面负责施施工期间的的安全工作各班组设设立兼职安安全员负责责具体检查查监督工作作现场建立立安全生产产保证体系系。2.2坚持执执行施工前前的安全技技术交底会会议制度和和开工前的的安全教育育制度明确本工程程的安全目目标，落实实各个岗位位的安全职职责。2.3每周召召开安全工工作会议，进进行安全工工作的总结结和布置。2.4开展安安全活动在现场布布置安全标标语横幅等积极进行行安全知识识宣传教育育。2.5认真执执行安全规规程和操作作要求施工人员员必须戴安安全帽严禁违章章作业，杜绝各类类事故发生生。2.6对于各各类安全违违章行为坚坚决进行处处理，限期期整改。2.7做好每每天的安全全生产记录录，并填写写安全日记记。2.8按照长长兴安全质质量监督站站的要求认真如实确切的填填写安全管管理资料。3、用电措施3.1开工前前，专业电电工和技术术负责人应应指导现场场施工用电电。3.2所用配配电箱采用用国家建筑筑施工统一一的配电箱箱，实行一一机一闸一一漏电保护护装置。主主要配电箱箱均作接地地，以防止止感应电伤伤人。3.3照明线线路不能与与动力线路路混用吊机振动锤等使使用的拖缆缆必须严格格检查，不不能使用绝绝缘性能差差的或有破破损的电缆缆。3.4机械设设（如振动动锤电焊机等等移位电器检修修时必须断断电操作严禁带电操操作并挂上警警示牌移位时须有专人人指挥专人照看看电缆防止电缆缆压坏损伤伤。3.5移动电电器、修理理电器由专专业电工进进行，非专专业人员严严禁操作。3.6所用配配电箱漏电电保护装置置每天由专专业电工进进行检查并在相应应表格上记记录。3.7施工现现场用电严严格遵守《施施工现场临临时用电安安全技术规规范。4、消防安全措施施4.1由项目目经理安全员组组成现场消消防安全领领导小组具体负责责落实防火火安全工作，以以备突发情情况下迅速速采取行动动，减小影影响程度。4.2健