钢板桩施工方案

一.编制说明及编制依据1、 市政给水管道工程及附属设施；2、 市政排水管道工程及附属设施；3、 给水排水工程管道工程施工及验收规范；4、 《市政道路工程质量验收评定标准》（CJJ1-90）；5、 《城市道路路基工程施工及验收规范》（CJJ44-91）；6、 其他相关现行国家、行业及地方建设标准及规范。二.工程概况根据设计图纸要求，排水管道较深,都必须采取钢板桩支护。地表水丰富，且有细砂层，含水丰富，容易形成流沙。在排水管道施工过程中，根据现场的实际地质情况，若采用传统的大开挖方案，施工难度大，危险性高。为保证施工进度及施工人员安全，结合排水施工的实际情况，所以采用钢板桩方案。一）、基坑支护结构的主要技术参数及技术要求1、钢板桩（1）板材：a、 钢板桩选用拉森W型，每延米的截面抗弯模量不小于1600cm3/m。b、 进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正。c、 施打前板桩咬口处宜涂抹黄油以保证施打的顺利和提高防水效果。（2） 施打：a、 宜选择对周围影响较小的振动锤施打。b、 为保证板桩的垂直度及咬口闭合，选用屏风式打入法。c、 为保证转角处咬口的闭合可通过轴线或板桩块数来调整。（3） 拔出：a、 宜选用振动锤进行拔桩。b、 为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响，应及时回填。2、支撑体系：（1）本工程围檩、支撑体系均采用工字钢，各构件型号及主要技术参数详见施工图纸。工字钢均采用#32a型与#25a型工字钢。(3)构件的连接：a、 支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接。所有节点内角处还应加设水平长度为300-500mm。b、 构件连接处采用接触边满焊，焊缝高度不小于8mm。c、 在围檩与支撑连接处的腹板上加焊厚度为10mm的肋板，以增强腹板的稳定性及抗扭刚度。为使围檩与板桩之间接触紧密，传力均匀，水平支撑杆件设置时应在相应部位对围檩施加预加应力。为保证水平支撑体系的安装精度及施工便利，基坑开挖至支撑高度后，应在板桩相应部位设置钢牛腿，围檩及支撑构件安装就位及校核高程后方可进行构件节点的连接，钢牛腿的尺寸及型号详见施工图纸。钢制构件的施工及安装应有严格的质量检验措施，质量检验应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的规定。3、施工注意事项及要求1、 基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则，分层高度应与内支撑的竖向间距相对应，以内支撑下0.5米深为分层界限。采用机械开挖时，坑底设计标高以上20cm由人工清除，不得超挖。开挖到位后，应及时施工管道，严禁基坑暴露时间过长。2、 做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。3、 支护板桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度及保证咬口及转角处的闭合。4、 土方开挖期间，应采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖土机械碰撞支护结构，基坑四周严禁堆土或堆载，施工过程中基坑周边5m范围内不堆载，5m外堆载不得超过15Kpa。5、 应作好可能发生事故的预防和抢险准备工作。施工时发现地质情况与钻探资料相差较远，应立即会同业主、设计、监理等单位商量研究解决。6、 加强基坑监测，监测数据应及时通知有关人员。2.5采用井点降水和钢板桩支护工艺的必要性现在采用钢板桩支护和开挖排水沟和局部挖深坑抽水的方式降水进行施工，由于地质属于砂性土，地表水非常丰富，所以排水效果不明显，收效甚微，严重影响沟槽的回填质量，且严重阻碍了施工进度。且该段施工正赶上暴雨季节，为了保障施工安全和工程质量，加快施工进度，我方拟采用轻型井点降水配合打设拉森钢板桩作支护的方法进行东西两侧雨污水管道的施工。四.施工工艺技术沟槽降水方案确定原则1、降水目的：为确保结构干槽施工，使地下水位降至基底下0.5m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和管道安装，检查井砌筑施工，既可避免大量涌水、冒泥、翻浆和流沙对施工造成的影响，又可由于土中水分排除后，动水压力减小，大大提高边坡的稳定性，减少土方开挖量。2、降水方法的确定：根据地质报告和以往施工经验，本工程降水方式主要在深井井点降水和轻型井点降水两种方法中进行选择。深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管，使地下水通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水水位低于坑底。本法具有排水量大，降水深，不受吸程限制，排水效果好，井距大，对施工干扰小，较为经济的特点。缺点是时间较长，降水效果慢。轻型井点降水其原理是通过启动真空泵，使井点系统形成真空，井点周围形成真空区，地下水在真空泵的吸力作用下，使井点附近的地下水通过砂井、滤水管被强制吸入井点管并被排除。这样在井点附近的地下水与真空区外的地下水之间，形成一个水头差，真空区外的地下水在真空吸力和重力的作用下，流向井点排出地面，从而达到降低地下水位的目的。轻型井点降水受真空泵吸力的限制，实际应用过程中，其降低水位最大深度为6m。结合地质报告和管线分布及埋深情况，可采用降低地面高程以缩小井点管与所需降低地下水位线之间高差的方法。即结合道路清表，将布设井点管位置原地面下挖lm，采用轻型井点降水工艺，增强降水能力，以达到降水的目的。轻型井点施工工艺井点降水法的原理是在基坑周围埋设一定数量的滤水管，利用抽水设备持续抽水，在井点周围形成一个稳定的漏斗形状水面，使地下水位降至管道安装底标高以下，使沟槽开挖，管道安装，土方回填等工作均在无水状态下进行。井点降水可使边坡得到稳定，有效的防止管涌和流砂现象的发生，能保证机械化施工的安全和质量。l、井点布置井点分别分布在雨污水管道沟槽外围，深基坑轻型井点降水，井点为矩型布置，井点管埋6.0m，其中滤管长1.5m，井点间距为1.2m左右，降水水位标高比污水管管底标高低0.5m。矩形单排水井点降水，其降水曲线坡度(依据土质渗水率，地下水流量等因素)选择1/10。详见附图：井点降水平面布置图 说明：图中单位为m。所以，井管根数：(404+100)/1.2*2*2+10*8=1760根2、井点施工工艺程序测量定位放线一铺设总管一冲孔一安装井点管一添砂砾一上部口添粘土密封一井管与井管联通一安装抽水设备总管接通一安装集水箱和排水管一接通电源，开真空泵排气f开启离心泵抽水f测量观测井店中地下水变化。3、 井点管，埋设：井点管埋设方法，可根据土质情况、场地和施工条件，选择水冲方法和机具成孔，基本工艺方法基本都是用高压冲刷土体，用冲管扰动土体助冲，将土层冲成园孔后埋设井点管。所有井点管在地面•以下0.5m的深度内，用粘土填实封闭，以防漏气。井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备，所有接头要严密，并进行试抽水，检查有无漏气、堵塞等情况，出水是否正常，如有异常情况，应检修好方可正常运转使用。4、 井点管使用（1） 井点管使用，应保证连结不断地抽水，并备用双电源，以防突然停电。（2） 抽水时期，必须派有专业人员值班操作和观测，并且作好降水变化情况记录（3） 正常出水规律，“先混后清”，观测真空度不够，管上口漏气，通过听管内水流声，手扶管壁感到震动，手摸管子冷热、潮干等简便检测方法进行检查，判定抽水是否正常。（4） 每组井点降水必须设置1~2个观测井管，以便观测地下降水动态，观测每隔1—2小时检测一次，降水水位满足施工要求可以每隔4小时检测一次，日夜不能间断。（5） 管道安装完成及检查井砌筑完毕并进行回填土后，方可拆除井点系统，拨管可借助于倒链或杠杆式起重机具。所用孔洞用砂或土堵塞。5、 地面水防护措施基坑上边口或者轻型井点管网外侧距Im,土坝0.3〜0.5高度，防止雨天地面水流入基坑内，土坝必须四周封闭设置。（或者挖排水明沟，阻止地面水流入基坑）。基坑底四周设置明沟排水，明沟人工挖土沟，沟宽为300mm,沟深300~500mm,流水方向每隔20m设置集水坑，坑尺寸为600~1000,深度Im,,每个集水坑备一台潜水泵（或污水泵），坑内水满抽水之用。钢板桩支护施工方法由于该段地质情况较为特殊，遇到降雨天气极易发生流沙现象，且砂性土遇水后泥化（就像稀泥一样）。设计图纸中雨水管道是采用木板支护，但是由于此处长期被雨水浸泡，地下水位升高，原地质状况已发生改变，木板支护挡水效果变差，基础被泥化，也无法进行木板支护的加固支撑。为了保证雨水混凝土管的安装质量，加快管道施工进度，该段雨水管道临时支护也宜采用拉森钢板桩。雨水管道纵断面图中显示的雨水管道埋设深度为3.4m~4.26m,再加上钢板桩的最小埋设深度L/3（L为钢板桩总深度），所以雨水管道的临时支护应采用桩长为6m的拉森钢板桩。4.3.1施工工艺流程4.3.2施工方法钢板桩选型及准备工作本工程采用拉森III型钢板桩，拉森III型钢板桩技术参数如下：根据《建筑施工计算手册》第3章支护工程下表查得拉森W型钢板桩参数：B=400mm,h=145mm,t=13。Omm,t=8。5mm,S=198cm2,W=1600cm3,[f]=200Mpa，12每延米单位重60.41kg。钢板桩运到工地后均进行详细检查、丈量、分类、编号。按插打顺序堆码，每层用垫木隔开。两侧锁口用一块同型号长2〜3m的短桩做通过试验，锁口通不过或存在桩身弯曲、扭曲、死弯等缺陷，均需加以整修。定位测量与导框安装在进行安装导框时，先进行定位测量。测量放出定位桩的位置，然后挖机挖出一道沟槽，在沟槽两端固定住定位桩，桩间距通常为15m。定位桩之间通过导框连接固定在定位桩上。钢板桩插打起吊前，锁口内嵌填黄油沥青混合料，以减少插打时的摩阻力并加强防渗性能。先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽，轻轻加以锤击；采用单桩进行施打，第一根钢板桩的打设尤其重要。用U型卡通过钢板桩端头处的吊孔与钢丝绳相联，然后用50T履带吊起吊至待插打位置，放松副钩，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩，移向安插位置。水平方向通过导向框控制，竖直方向通过人工吊垂线观察钢板桩是否垂直。开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入lm应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。钢板桩施打采用50t履带吊配合DZ-60(600Kn)振动锤进行。钢板桩起吊后须以人力扶持插入前一块的锁口内，动作要缓慢，防止损坏锁口，插入以后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入，或用锤重下压，比较困难时，人工用大锤敲打钢板桩使其下降，待插入一定深度并站立稳定后，方可加以锤击。为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正。钢板桩支撑钢板桩沿沟槽纵向布置两排，宽度为4m。单根钢板桩长度为6m、9m、12m规格。钢板桩打设完毕后，为防止开挖后钢板桩受到侧压力时变形或内倾，在沟槽开挖1.5~2.0m深以后用的工字钢沿打设方向与钢板桩焊接加固，使之成为一个整体。并在两条工字钢之间间隔10m焊接132以作横向支撑。由于该地段原地面高程及雨污水管道埋设深度深浅不一，为经济合理，钢板桩的打设深度也随之改变。土方开挖及抽水钢板桩插打完，即可开挖抽水。先支撑再抽水，并检查各节点是否顶紧，板桩与导框间木楔是否敲紧，防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快，且要随时观察钢板桩两边的变化情况。钢板桩两侧之间支撑完成后即可进行下层土方开挖，开挖出来的土方外运(场地内运输lkm内)，不得堆方于左右两边的平台上，防止两侧平台堆荷载过大，产生过大的侧压力，破坏钢板桩的支撑。机械挖至设计基底标高以上20cm，再采用人工清理。并配备一定的测量人员随时进行测量，防止超挖或欠挖。拔除钢板桩管道安装完毕后，经监理单位验收通过后即可进行管道的回填。采用分层回填分层夯实的施工方法。管顶以上0.5m范围内用人工夯填，每层压实厚度不大于15cm。管顶1.5m以上用推土机配合压路机进行回填。具体施工操作应严格按操作规程进行。土方回填至支撑高度时即可拆除支撑，继续回填至钢板桩顶标高时即可拔除钢板桩。拢桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拢。对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100〜300mm,再与振动锤交替振打、振拔。为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。然后依次将所有钢板桩均拔高1〜2m，使其松动后，再挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法。附图1：钢板桩打设断面图及平面图钢板桩打设断面图钢板桩施工平面图说明：1.图中单位为m.五.施工技术、质量及安全保证措施技术措施坚持技术交底制度开工前,编写作业指导书,并向全体施工人员进行全面技术交底,明确该项工程的设计要求、技术标准、施工方法、与其它工程的关系和施工注意事项。坚持隐蔽工程检查签证制度隐蔽工程的检查验收坚持自检、互检、专检的“三检制”。以班组检查与专业检查相结合。施工班组在上、下班交接前应对当天完成的工程的质量进行自检,对不符合质量要求的及时予以纠正。各工序工作完成后,由分管工序的技术负责人、质量检查人员组织工班长,按技术规范进行检验,凡不符合质量标准的,坚决返工处理,直到再次验收合格。工序中间交接时,必须有明确的质量交接意见,每个班组的交接工序都应当严格执行“三工序制度”,即检查上道工序,做好本工序,服务下道工序。每道隐蔽工程完成并经自检合格后,报请监理工程师验收,做好隐蔽工程验收质量记录和检查签证资料整理工作。所有隐蔽工程必须经监理工程师签字认可后,方可进行下一道工序,未经签字认可的,禁止进行下道工序施工。经监理工程师检查验收不合格的隐蔽工程项目,经返工自检和复验合格后,重新填写验收记录，并向驻地监理工程师发出复检申请，经检查认可后，及时办理签认手续。按竣工文件编制要求整理各项隐蔽工程验收记录，并按ISO9OO1质量标准《文件、资料控制程序》分类归档保存。施工中的施工日志、隐蔽工程验收记录、分项、分部工程质量评定记录等资料齐全。按《工程质量检验评定标准》要求，用碳素墨水填写，其内容及签字齐全，具有可追溯性。材料检验制度材料进场前检验验收或取样送检，防止不合格材料进入现场。主要材料具备三证，通过检验合格的才能使用。施工过程的质量控制要通过“跟踪检测、复测、抽样检验”三级检测制度来实现，对工班作业检测由专业人员跟踪检测，试验室进行复测和抽样检测。通过对施工过程的质量检验达到及时解决问题的目的，为全过程质量控制创造条件，为工程竣工验收打下基础。质量措施（1） 使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。（2） 为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向木，顺导向木下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5%。，并在插桩时调整钢板桩的平面位置，使误差不大于±15mm。（3） 在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。（4） 打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。（5） 拔除钢板桩时，首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除，然后再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动后拔高l~2m,然后挨次将所有钢板均拔高l~2m，使都松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。沟槽开挖质量控制：不扰动天然地基；槽底平整，