沟槽基坑钢板桩专项施工方案

一、工程概况…………1二、方案编制的原则…………………2三、施工准备…………2四、支护结构形式确定………………3五、拉森钢板桩支护施工……………4六、槽钢钢支护施工………………9七、基坑开挖施工技术措施…………12八、打钢板桩设技术要求……………12九、钢板桩施工中特殊情况的处理…………………14十、沟槽施工安全措施………………14一、工程概况（一）工程概述本工程为襄阳市人民路（振华路～大庆路）工程，起于振华路，桩号K0+735.22，止于大庆路，桩号K3+790，全3054.78米，规划红线宽50米。其中排水设计为：（1）人民路（振华路~汉江路）雨水：沿设计道路自东向西新建一排d1500～d1800mm雨水管，收集沿线雨水后，接入人民路振华路以西段已设计d2000mm雨水管，经乔营泵站系统排入汉江。污水：保留道路北侧d1000排水管作为污水管。人民路（汉江路~长虹路）雨水：沿设计道路自东向西新建一排d600～d1500mm雨水管，收集沿线雨水后，接入人民路下游设计d1500mm雨水管。污水：沿人民路自东向西新建一排d600污水管道，收集沿线污水后，接入汉江路已设计d800mm污水管。人民路（长虹路~大庆路）雨水：沿人民路自西向东新建一排d1500～d2000mm雨水管，污水：沿人民路自西向东新建一排d800污水管道，收集沿线污水后，接入大庆路污水管道。本次工程采用明挖法施工，雨水管道基坑开挖深度为1.640～5.675m，坑壁及坑底地层为杂填土、粉质粘土。由于场区商业、居民较密集，尤其在部分路段不能放坡且开挖较深，最大深度为5.675m，故采用钢板桩进行基坑支护。（二）工程地质和水文地质（1）工程地质拟建场地地形较平坦，地貌单元上属汉江一级阶地前沿，场地土部分布第四系冲洪积黏性土，向下依次为砂砾石层。（2）水文地质场区位于汉江一级阶地，地下水类型主要分为土层的上层滞水、砂砾石中的空隙承压水。上层滞水主要存在上部局部土层中，含水量较小，其动态受季节性控制，主要接受大气降水和生活用水的渗透补给，勘察期间测得上层滞水埋深0.5~0.7m，水位标高为65.37~67.7m；本次工程勘察测得孔隙承压水水位埋深3.7~6.7m，水位高程60.22~61.62m，根据长期观测资料，场区承压水水位变化幅度约（三）施工场地条件本段管线基坑开挖位于城市主干道上，行人及车辆对施工有严重影响，各段施工都需做围蔽和疏导工作。二、方案编制的原则

1、沟槽安全可靠：满足沟槽支护结构本身强度，稳定性以及变形的要求，确保周围环境的安全。2、支护施工便利、经济合理及保证工期：在安全可靠的前提下，选择施工工期短、有效的支护方案。三、施工准备1.清除挖方区域内所有障碍物,如地上高压、照明、通讯线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、沟渠、基础、坟墓等,或进行搬迁、改建、改线；。2.制定好现场场地平整、基坑开挖施工方案,绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图,确定开挖路线,基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。3.完成测量控制网的设置,包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核元误后,作为施工控制的依据。4.在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小0.2%的坡度,使场地不积水,必要时设置截水沟、排洪沟。5.完成必需的临时设施,包括生产设施及生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路。6.机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。施工中监测内容：（1）边坡、支护结构内力，变形。（2）地下水位变化。（3）周边建构筑物沉降位移。（4）地下市政设施沉降及位移.施工记录：挖方，填方情况、边坡顶堆截情况、气象条件。四、支护结构形式确定

根据基坑开挖深度、周边环境、坑壁地质条件情况，建议周围建筑物较近地段遂采用拉森钢板桩及槽钢钢板桩进行支护，无建筑物地段采用放坡方案，放坡坡比1：25~1：1.50。施工中加强基坑的止排水措施。基坑开挖注意其对附近构筑物的影响，开挖期间应对地面附近构筑物进行地表沉降观测，确保施工安全。五、拉森钢板桩支护施工桩号0+739.4~2+398.6、2+577.6~3+113、3+136~3+633、3+673~3+875.4范围采用拉森桩支护，拉森桩采用9.0m长度的拉森钢板桩加1道内支撑进行支护，桩顶标高为现状地面标高土路床顶标高后，间距0.4m，桩顶高以下1.0m处设置一道内支撑。拉森钢板桩及箱涵外壁的距离为0.8m。拉森钢板桩均采用FSP-TV型，壁厚为15.5mm，横截面积每片为96.99m2，二次力矩每片4670cm4，每米38600cm4，截面模量每片362cm3，每米2270cm3内支撑采用ф273*7螺旋焊钢管，间距3.5m。内撑及桩体之间设置一道腰梁，腰梁用I25b普通工字钢。内支撑、腰梁和桩体之间必需要焊接，焊接尺寸为8mm。（一）拉森钢板桩结构计算1、设计参数（1）钢板桩力学性能：钢板桩采用IV型拉森桩，重量76.1kg/m，每1米宽截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=210Mpa。（2）计算拉森桩入土深度：根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，考虑基坑深度平均约为5.5m，计算简图如下：（二）拉森钢板桩支护施工1、施工准备：①将新旧钢板桩运到工地后，详细检查、丈量、分类、编号；②钢板桩的整修。对有弯曲、破损、锁口不合的钢板板桩均进行修整，采用的方法为：冷弯、热敲、焊补、割除。③钢板桩长度不足时，可用同类型的钢板桩接长。接长采用焊接，先对焊，再焊加固板。2、钢板桩的打设①导向安装准确测量后，以开挖沟槽垂直沟壁作为导向②钢板桩插打Ⅰ、打桩设备：日立长臂挖掘机液压振动锤式打桩机Ⅱ、插打方法先逐根插打管沟一侧，后再进行对立侧，分段插打，每段40m。Ⅲ、垂直度的控制在钢板桩正面、侧面各站一人采用吊线锥的方法检查垂直度，观察点远离钢板桩插打位置50米~1003、施工方法：拉森钢板桩施工、插桩施工流程如下图所示：钢板桩支护设计钢板桩支护设计机械进场钢板桩进场、校正、检验施工准备机械进场钢板桩进场、校正、检验施工准备钢板桩定位钢板桩定位插打钢板桩插打钢板桩内支撑焊接沟槽开挖循环管沟施工内支撑焊接沟槽开挖循环管沟施工拔出钢板桩拔出钢板桩①按设计轴线要求放出拉森桩咬口轴线，轴线及开挖面一致②沉桩前检查桩是否平直，完好。③拉森桩打入后，保证桩顶上口平直，达到设计标高。④拉森桩垂直度用二台经纬仪垂直控制，若出现偏差，通过吊机调正吊点方位随时修正。发现垂直度超标，必须拔出重新开打。⑤拉森桩采用单点起吊，吊点由钢丝绳长度确定，起吊垂直后进行喂桩。桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置的导向围檩处。施工人员护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。⑥桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。（三）钢板桩在拆除工作中应注意：1、钢板桩拔除先管沟施工完毕，先回填后拔出，采用长臂挖掘机液压振动锤式打桩机进行施工。2、拆除过程必须时刻注意施工安全。六、槽钢钢板桩支护施工

桩号2+398.6~2+420、2+572~2+577.6范围的雨、污水管道采用槽钢支护，槽钢采用6.0m~8.0m长度的[28b槽钢或[28b普通槽钢加1道内支撑进行支护，桩顶标高为现状地面标高或土路床顶标高后，间距0.25m，桩顶标高以下0.5m处设置一道内支撑。[28b普通槽钢及管道内壁的距离为0.8m左右。内支撑采用ф273*7螺旋焊钢管，间距3.5m。内撑及桩体之间设置一道腰梁，腰梁用I25b普通工字钢。内支撑、腰梁和桩体之间必需要焊接，焊接尺寸为8mm。1、新建雨、污水管道沟槽采用开挖施工，挖深≤3m采用直槽开挖，沟槽两侧采用[28b槽钢密咬排列，单根长6m，打入管道基础以下3m，外露3m，纵向每3m设置一道横撑，横撑采用工28b工字钢；挖深＞3m采用混合槽，先放坡开挖至原地面下1.5m，放坡坡比1:1.25，其下采用直槽，沟槽两侧采用[28b槽钢密咬排列，单根长6m，打入管道基础以下3m，外露3m，纵向每3m设置一道横撑，横撑采用工28b工字钢。2、根据沟槽边线，先开挖钢板桩槽，宽度为0.60m，深度0.50-1.0m左右。采用0.6t的柴油打桩机施打，为保证钢板桩的打入质量，采用夹板定位的沉桩方式。打桩操作严格执行《市政工程安全操作规程》。钢板桩的排列根据土质和沟槽深度，采用咬口形式。咬口钢板桩应咬口紧，板桩挺直，不密缝的地方用木板或草包填塞。打桩时钢板桩顶部戴钢帽，打桩时同时要作到横平竖直。当发现板桩入土过慢，桩锤回弹过大，应查明原因，处理后方可继续施打。打桩前应查明地下管线或底下构筑物，必要时将管线外露，采取保护措施后再打设板桩，或者局部不打设板桩，采取其它支护措施。3、槽钢施工的一般要求（1）槽钢的设置位置要符合设计要求，便于沟槽施工。（2）沟槽护壁工字钢的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准槽钢的利用和支撑设置。（3）整个沟槽施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。4、槽钢钢施工的顺序

（1）槽钢钢位置的定位放线（2）挖沟槽（3）安装导梁（4）施打槽钢钢（5）拆除导梁（6）挖沟槽（7）设置工字钢横撑（8）管道施工（9）回填（10）拔除槽钢钢5、施工工艺①打桩机械选择槽钢钢可采用锤击打入法、振动打入法、振动锤击打入法等施打方法。本段沟槽施工考虑工程地质，现场作业环境，槽钢形式、重量、长度、数量等具体条件，选用柴油打桩机振动锤击打入法进行施打。②槽钢及钢板桩的检验及矫正用于沟槽支护的成品槽钢均为新品。第一层开挖的深度一般为1.5m-3m，开挖过程中要根据土质情况放好边坡。为保护现场工作人员和操作人员的安全，沟槽的周围应设置不低于1.2m的硬质防护栏杆并设置安全标识。打桩时应尽量受力均匀，在基坑两侧打完钢板桩时，方可进行沟槽基坑开挖。在钢板桩施工中，打设的允许误差为：桩顶标高偏差±100mm，钢板桩轴线偏差±100mm6、钢板桩拔除管道安装完成后，就可以进行分层回填，先回填至横撑位置，拆除横撑后再继续回填至地面，再拔除钢板桩。拔除钢板桩时要注意对附近建筑物的影响，对拔桩后产生的桩孔，需及时回填砂。拔桩前要考虑拔桩顺序，拔桩时间以及桩空处理方法。沟槽内先用砂回填夯实，浇水沉实；拔桩的顺序一般及打设桩顺序相反。拔除钢板桩宜用振动锤和起重机共同拔除。振动锤产生强大振动破坏拔桩周围土体间的粘结力，依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔除；对较难拔的桩，亦可先用柴油锤先振动，然后再及振动锤交替进行振打和振拔。将钢板桩拔出后，及时用砂子回填孔洞，或者用振动锤震动几分钟，让土孔填实。拔桩的空洞必须及时回填，回填方法有振动法、剂实法及填入法。也可在桩拔时灌水，边振边拔并回填砂子。七、基坑开挖施工技术措施1、钢板桩打设完毕后，安装好支撑装置。然后进行基坑开挖施工，基坑采用直槽的形式进行开挖，要求如下：(1)机械开挖时，快挖至基础底标高，留有300mm

厚的土方由人工修挖，以减少钢板桩变形。

(2)机械开挖要注意挖斗等不能碰撞钢板桩及工程桩桩身。

2、基坑排水措施：考虑到降雨等影响，为了更好排水，土方开挖过程中，在沟槽内管基两侧各挖一条排水沟，沟宽0.3m，沟深0.5m，每隔50m挖一个集水井，井直径为1.0m，井底低于排水沟底0.6m。施工中应快速作业并及时抽排，保证沟槽不积水。八、打钢板桩设技术要求（一）拉森钢板桩支护施工的质量控制措施1）拉森桩打入底标高，入土深度必须达到拉森桩桩长2分之1倍长度以上，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于1‰桩长）不得使用。2）拉森桩打好后，检查拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩，以减少缝隙中漏水、漏泥现象。3）在拆除前，必须回填灰土使围护内相平后方可拆除。4）钢板桩施打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，可采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。5）钢板桩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.0m～2.0m，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。6）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。7）在基础较软处，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。（二）在使用槽钢进行钢板桩支撑时：在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制，打设桩前，测量定位放线，桩按线插入就位。为防止锁口中心线平面移位，可在打桩进行方向的钢板桩琐口处设卡板，阻止板桩移位。采用自行振动式钢板桩专用机械插打。打桩时，开始打设的第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，它可以起样板导向作用，一般每打入1m应测量一次。基坑开挖的同时及时利用槽钢横压和工字钢横撑对钢板桩进行支顶。工字钢为工22a工字钢，固定于钢板桩之上，作横