拉森钢板桩基础支护方案

拉森钢板桩基础支护方案一、拉森钢板桩基础支护方案

1.1方案概述

1.1.1方案编制依据

本方案依据国家现行相关规范、标准及项目设计要求编制，主要包括《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）、《钢板桩施工技术规范》（JGJ/T285）等标准，并结合现场地质条件、周边环境及施工条件制定。方案编制过程中充分考虑了施工安全性、经济合理性及环境保护等因素，确保基坑支护结构满足设计承载力和变形要求。

1.1.2方案适用范围

本方案适用于深度不超过18米的基坑支护工程，主要采用拉森钢板桩作为支护结构，适用于地下水位较高、土质较差的场地。方案涵盖了钢板桩的选型、施工工艺、质量控制及安全措施等内容，可作为基坑支护工程的设计和施工指导依据。

1.1.3方案主要内容

本方案主要包括钢板桩基础的设计计算、施工准备、钢板桩安装、支撑体系设置、变形监测及应急预案等内容。通过详细的技术措施和管理措施，确保基坑支护工程的安全、高效完成。

1.1.4方案预期目标

本方案预期实现以下目标：确保基坑支护结构在设计荷载作用下安全稳定，控制基坑变形在允许范围内，保障施工安全，并满足环保要求。通过科学合理的施工方案，降低工程成本，提高施工效率。

1.2工程概况

1.2.1工程名称及地点

本工程名称为XX项目基坑支护工程，位于XX市XX区XX路附近，场地占地面积约5000平方米，基坑深度约为12米。

1.2.2基坑支护设计要求

根据设计要求，基坑支护结构需承受土压力、水压力及施工荷载，设计要求钢板桩插入深度不小于设计值，基坑变形控制在30毫米以内，支撑体系需满足承载力和变形要求。

1.2.3周边环境条件

基坑周边分布有道路、建筑物及地下管线，道路距离基坑边缘约15米，建筑物距离基坑边缘约10米，地下管线埋深约1.5米，需采取保护措施。

1.2.4地质条件

场地土层主要为粉质黏土、淤泥质土及砂层，地下水位埋深约1.0米，土质较差，需采取加固措施。

二、拉森钢板桩基础设计计算

2.1钢板桩选型及参数

2.1.1钢板桩型号选择

本工程选用LSP-IV型拉森钢板桩，该型号钢板桩具有强度高、刚度大、接口可靠等特点，适用于深度12米的基坑支护。钢板桩宽度为400毫米，厚度为16毫米，单位长度质量为52千克/米。钢板桩屈服强度不低于345兆帕，满足设计承载要求。选用该型号钢板桩可有效提高支护结构的整体性和稳定性，确保基坑安全。

2.1.2钢板桩力学参数

LSP-IV型拉森钢板桩的主要力学参数包括：弹性模量为200千牛/平方毫米，屈服强度为345兆帕，抗拉强度为450兆帕，截面惯性矩为8.04×10^6平方毫米，截面模量为2.01×10^6平方毫米。这些参数经过严格计算和验证，确保钢板桩在受力状态下满足设计要求，避免发生屈服或破坏。

2.1.3钢板桩接口形式

本工程采用高强螺栓连接钢板桩接口，接口形式为单销连接。钢板桩接头采用M24高强度螺栓，每条螺栓预紧力不低于800千牛，确保接口连接强度和密封性。接口形式的选择充分考虑了施工便捷性和连接可靠性，避免因接口问题导致支护结构变形或破坏。

2.2基坑支护结构计算

2.2.1土压力计算

根据设计要求，基坑支护结构需承受土压力和水压力的共同作用。土压力计算采用朗肯土压力理论，考虑土质较差的特点，主动土压力系数取值为0.33。计算结果表明，在深度12米处，主动土压力标准值为60千帕，水压力标准值为10千帕。这些参数经过详细计算和校核，确保土压力计算结果的准确性。

2.2.2钢板桩插入深度计算

钢板桩插入深度根据土压力和水压力计算确定，需保证钢板桩在受力状态下满足稳定要求。计算结果表明，钢板桩插入深度应不小于8.5米，以满足设计承载力和变形要求。插入深度的确定充分考虑了土质条件、地下水位及施工难度等因素，确保基坑支护结构的稳定性。

2.2.3支撑体系设计

基坑支撑体系采用钢筋混凝土支撑，支撑间距为3米，支撑截面尺寸为600×600毫米。支撑轴力计算采用弹性支点法，考虑土压力和水压力的共同作用。计算结果表明，支撑轴力标准值为800千牛，满足设计承载要求。支撑体系的设计充分考虑了施工便捷性和经济合理性，确保基坑支护结构的整体稳定性。

2.3基坑变形计算

2.3.1基坑变形模式分析

基坑变形主要包括钢板桩变形、支撑体系变形及土体变形。钢板桩变形主要表现为弯曲变形，支撑体系变形主要表现为轴向变形，土体变形主要表现为侧向变形。变形模式分析采用有限元方法，考虑土体非线性行为，确保变形计算结果的准确性。

2.3.2基坑变形计算

基坑变形计算采用分层总和法，考虑土体参数、支护结构参数及荷载条件。计算结果表明，在开挖深度12米处，基坑底部最大沉降量为25毫米，支撑体系最大轴力变形为10毫米，钢板桩最大弯曲变形为15毫米。这些变形值均在设计允许范围内，确保基坑支护结构的稳定性。

2.3.3变形控制措施

为控制基坑变形，采取以下措施：钢板桩采用预压技术，减少施工过程中的变形；支撑体系采用预应力技术，提高支撑刚度；土体采用加固措施，提高土体承载力。这些措施可有效控制基坑变形，确保基坑支护结构的稳定性。

三、施工准备

3.1施工现场调查与勘察

3.1.1地质条件复核

在施工前，对施工现场进行详细的地质条件复核，确认场地土层分布、土质参数及地下水位等数据与设计资料一致。复核过程中发现场地存在部分淤泥质土层，其含水量较高，压缩模量较低，对基坑支护结构稳定性有一定影响。为此，增加钢板桩插入深度至9.0米，并采用水泥土搅拌桩对淤泥质土层进行加固，加固深度为4.0米，以提高土体承载力，确保基坑支护结构的安全稳定。根据最新地质勘察报告，淤泥质土层厚度为6.0米，含水率为75%，压缩模量为3.5兆帕，经过加固后，土体承载力提高至150千帕，满足设计要求。

3.1.2周边环境调查

对基坑周边环境进行详细调查，确认周边建筑物、道路及地下管线的分布情况。调查发现，基坑东侧距离一栋六层砖混结构建筑物约10米，建筑物基础埋深为2.0米；基坑南侧有一条城市道路，道路宽度为6米，距离基坑边缘约8米；基坑西侧有一条地下管线，管线类型为给水管道，管径为600毫米，埋深为1.5米。针对这些情况，制定相应的保护措施：对建筑物基础进行托换处理，采用钢筋混凝土托梁进行加固；对道路采用临时性支护措施，在道路下方设置钢板桩支撑体系，防止道路沉降；对地下管线采用人工开挖保护措施，在开挖过程中对管线进行临时支撑，防止管线变形或破坏。根据调查结果，周边环境对基坑支护结构的影响较大，需采取严格的保护措施，确保施工安全。

3.1.3施工条件调查

对施工现场的施工条件进行调查，包括场地平整情况、交通运输条件、施工用水用电情况等。调查发现，施工现场场地较为平整，但部分区域存在低洼地形，需进行场地平整；交通运输条件较好，大型机械设备可顺利进入施工现场；施工用水用电可满足施工需求，但需增加临时用水用电管线。针对这些情况，制定相应的施工方案：对低洼地形采用人工填土的方式进行场地平整；大型机械设备采用场内道路进行运输，并设置临时停车场；临时用水用电管线采用埋地敷设方式，确保施工安全。根据调查结果，施工现场条件基本满足施工要求，但需进行部分改造，以提高施工效率。

3.2施工平面布置

3.2.1施工区域划分

根据施工需求，将施工现场划分为钢板桩区、支撑体系区、土方开挖区及变形监测区。钢板桩区主要用于钢板桩的堆放、加工及运输；支撑体系区主要用于钢筋混凝土支撑的制作、堆放及安装；土方开挖区主要用于基坑土方的开挖及运输；变形监测区主要用于基坑变形的监测。各区域之间设置明显的隔离标志，确保施工安全。根据施工方案，各区域面积分别为500平方米、300平方米、1000平方米及200平方米，各区域之间设置宽度为2米的临时道路，方便施工机械的通行。

3.2.2施工用水用电布置

施工用水用电采用埋地敷设方式，确保施工安全。施工用水管采用DN100的PE管，沿施工现场周边敷设，并设置多个用水点，满足施工用水需求；施工用电采用TN-S系统，电压为380/220伏，沿施工现场周边敷设，并设置多个配电箱，满足施工用电需求。施工用水用电管线敷设前进行详细的规划，确保管线敷设合理，避免与其他施工设备冲突。根据施工方案，施工用水管总长度为300米，施工用电管线总长度为400米，各管线敷设前进行详细的埋设深度计算，确保管线安全。

3.2.3施工临时设施布置

施工临时设施主要包括临时办公室、临时宿舍、临时食堂及临时厕所等。临时办公室采用装配式活动板房，面积约为100平方米，用于施工管理人员办公；临时宿舍采用装配式活动板房，面积约为200平方米，可容纳50名工人住宿；临时食堂采用简易食堂，面积约为50平方米，用于工人就餐；临时厕所采用移动式厕所，可容纳100人使用。临时设施布置在施工现场的西北角，远离基坑边缘，确保施工安全。根据施工方案，临时设施总占地面积为350平方米，各设施之间设置明显的隔离标志，确保施工安全。

3.3施工机械设备准备

3.3.1钢板桩施工设备

钢板桩施工设备主要包括钢板桩吊装设备、钢板桩锤击设备及钢板桩连接设备。钢板桩吊装设备采用Q40型汽车起重机，起重量为40吨，用于钢板桩的吊装；钢板桩锤击设备采用D85型柴油锤，锤击力为85吨，用于钢板桩的锤击；钢板桩连接设备采用高强螺栓连接器，用于钢板桩的连接。这些设备均经过严格的检查和调试，确保施工安全。根据施工方案，钢板桩施工设备总数量为3台，设备进场前进行详细的检查和调试，确保设备处于良好状态。

3.3.2土方开挖设备

土方开挖设备主要包括挖掘机、装载机和自卸汽车。挖掘机采用卡特彼勒323D型挖掘机，斗容量为0.8立方米，用于基坑土方的开挖；装载机采用柳工855型装载机，装载量为5立方米，用于土方的装载；自卸汽车采用东风天锦QX3250型自卸汽车，载重量为15吨，用于土方的运输。这些设备均经过严格的检查和调试，确保施工安全。根据施工方案，土方开挖设备总数量为5台，设备进场前进行详细的检查和调试，确保设备处于良好状态。

3.3.3支撑体系施工设备

支撑体系施工设备主要包括钢筋切断机、钢筋弯曲机、混凝土搅拌机和混凝土输送泵。钢筋切断机采用HS400型钢筋切断机，切断能力为400毫米，用于钢筋的切断；钢筋弯曲机采用GW40型钢筋弯曲机，弯曲直径为40毫米，用于钢筋的弯曲；混凝土搅拌机采用JCB325型混凝土搅拌机，搅拌容量为250升，用于混凝土的搅拌；混凝土输送泵采用HBT80型混凝土输送泵，输送距离为80米，用于混凝土的输送。这些设备均经过严格的检查和调试，确保施工安全。根据施工方案，支撑体系施工设备总数量为4台，设备进场前进行详细的检查和调试，确保设备处于良好状态。

四、钢板桩安装施工

4.1钢板桩吊装与锤击

4.1.1钢板桩吊装

钢板桩吊装采用Q40型汽车起重机进行，吊装前对起重机进行详细的检查和调试，确保设备处于良好状态。钢板桩吊装时采用两点吊装方式，吊点位置设在钢板桩两端，吊装过程中保持钢板桩水平，避免钢板桩发生倾斜或变形。吊装过程中，由专人指挥起重机操作，确保钢板桩吊装安全。钢板桩吊装至指定位置后，缓慢放下，避免碰撞基坑边缘或其他设备。根据施工方案，钢板桩吊装总数量为600米，吊装过程中需严格控制钢板桩的垂直度，确保钢板桩插入深度满足设计要求。

4.1.2钢板桩锤击

钢板桩锤击采用D85型柴油锤进行，锤击前对柴油锤进行详细的检查和调试，确保设备处于良好状态。钢板桩锤击时采用分节锤击方式，每节钢板桩锤击深度控制在0.5米以内，避免钢板桩发生过度变形。锤击过程中，由专人指挥柴油锤操作，确保钢板桩锤击安全。钢板桩锤击过程中，需严格控制钢板桩的垂直度，确保钢板桩插入深度满足设计要求。根据施工方案，钢板桩锤击总数量为600米，锤击过程中需严格控制钢板桩的垂直度，确保钢板桩插入深度满足设计要求。

4.1.3钢板桩接口处理

钢板桩接口采用高强螺栓连接，连接前对钢板桩接口进行详细的检查和清理，确保接口平整无杂物。高强螺栓连接时采用扭矩扳手进行紧固，每条螺栓的预紧力控制在800千牛以内，确保接口连接强度和密封性。接口连接过程中，由专人进行检查和记录，确保接口连接质量。根据施工方案，钢板桩接口总数量为1200条，接口连接过程中需严格控制螺栓的预紧力，确保接口连接质量。

4.2钢板桩垂直度控制

4.2.1垂直度控制方法

钢板桩垂直度控制采用吊线法进行，即在钢板桩吊装过程中，通过悬挂钢丝线，观察钢板桩的垂直度，确保钢板桩插入过程中保持垂直。钢板桩垂直度控制时，由专人进行观察和记录，确保钢板桩垂直度满足设计要求。根据施工方案，钢板桩垂直度偏差控制在1%以内，确保钢板桩插入深度满足设计要求。

4.2.2垂直度控制设备

钢板桩垂直度控制设备主要包括钢丝线、水平尺和激光水平仪。钢丝线采用φ0.5毫米的钢丝，水平尺采用精度为0.1毫米的水平尺，激光水平仪采用精度为0.01毫米的激光水平仪。这些设备均经过严格的检查和校准，确保设备处于良好状态。根据施工方案，钢板桩垂直度控制设备总数量为3套，设备使用前进行详细的检查和校准，确保设备处于良好状态。

4.2.3垂直度控制措施

钢板桩垂直度控制措施主要包括钢板桩吊装过程中的观察和记录、钢板桩锤击过程中的调整和校正。钢板桩吊装过程中，由专人观察钢板桩的垂直度，并进行记录；钢板桩锤击过程中，由专人进行调整和校正，确保钢板桩垂直度满足设计要求。根据施工方案，钢板桩垂直度控制措施贯穿整个钢板桩安装过程，确保钢板桩垂直度满足设计要求。

4.3钢板桩顶部标高控制

4.3.1标高控制方法

钢板桩顶部标高控制采用水准仪进行，即在钢板桩安装过程中，通过水准仪测量钢板桩顶部的标高，确保钢板桩顶部标高满足设计要求。钢板桩顶部标高控制时，由专人进行测量和记录，确保钢板桩顶部标高满足设计要求。根据施工方案，钢板桩顶部标高偏差控制在10毫米以内，确保钢板桩顶部标高满足设计要求。

4.3.2标高控制设备

钢板桩顶部标高控制设备主要包括水准仪和标高尺。水准仪采用精度为0.1毫米的水准仪，标高尺采用精度为1毫米的标高尺。这些设备均经过严格的检查和校准，确保设备处于良好状态。根据施工方案，钢板桩顶部标高控制设备总数量为2套，设备使用前进行详细的检查和校准，确保设备处于良好状态。

4.3.3标高控制措施

钢板桩顶部标高控制措施主要包括钢板桩安装过程中的测量和记录、钢板桩顶部标高的调整和校正。钢板桩安装过程中，由专人进行测量和记录；钢板桩顶部标高调整过程中，由专人进行调整和校正，确保钢板桩顶部标高满足设计要求。根据施工方案，钢板桩顶部标高控制措施贯穿整个钢板桩安装过程，确保钢板桩顶部标高满足设计要求。

五、支撑体系施工

5.1钢筋混凝土支撑制作

5.1.1钢筋加工与制作

钢筋混凝土支撑的钢筋加工在施工现场的钢筋加工区进行，钢筋加工前对进场钢筋进行质量检验，确保钢筋的屈服强度、抗拉强度及尺寸等指标符合设计要求。钢筋加工采用钢筋切断机、钢筋弯曲机及钢筋调直机进行，加工过程中严格控制钢筋的尺寸和形状，确保钢筋加工质量。钢筋加工完成后，进行分类堆放，并悬挂标识牌，注明钢筋的规格、数量和使用部位。根据施工方案，钢筋混凝土支撑总用钢量为80吨，其中纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋，钢筋加工过程中需严格控制钢筋的尺寸和形状，确保钢筋加工质量。

5.1.2混凝土配合比设计

钢筋混凝土支撑的混凝土配合比设计在实验室进行，根据设计要求和现场条件，确定混凝土的强度等级、坍落度等参数。混凝土配合比设计中，充分考虑了混凝土的强度、耐久性和和易性等因素，确保混凝土的施工性能和力学性能。混凝土配合比设计完成后，进行试配，试配结果经过严格的检验和调整，确保混凝土配合比满足设计要求。根据施工方案，钢筋混凝土支撑的混凝土强度等级为C30，坍落度为180毫米，混凝土配合比设计过程中需严格控制混凝土的强度和耐久性，确保混凝土的施工性能和力学性能。

5.1.3钢筋混凝土支撑模具制作

钢筋混凝土支撑的模具采用定型钢模板，模板制作前进行详细的放样和加工，确保模板的尺寸和形状符合设计要求。模板制作完成后，进行组装和加固，确保模板的稳定性和刚度。模板组装过程中，严格控制模板的平整度和垂直度，确保模板的安装质量。根据施工方案，钢筋混凝土支撑模具总数量为20套，模板制作过程中需严格控制模板的尺寸和形状，确保模板的安装质量。

5.2钢筋混凝土支撑安装

5.2.1支撑安装前的准备

钢筋混凝土支撑安装前，对施工现场进行详细的检查和清理，确保施工现场平整，无杂物。支撑安装前，对支撑模具进行详细的检查和加固，确保支撑模具的稳定性和刚度。支撑安装前，对钢筋骨架进行详细的检查和复核，确保钢筋骨架的尺寸和形状符合设计要求。根据施工方案，钢筋混凝土支撑安装前需进行详细的准备工作，确保支撑安装安全。

5.2.2支撑安装方法

钢筋混凝土支撑安装采用吊车吊装方法，吊装前对吊车进行详细的检查和调试，确保设备处于良好状态。支撑安装时，采用两点吊装方式，吊点位置设在支撑两端，吊装过程中保持支撑水平，避免支撑发生倾斜或变形。支撑安装至指定位置后，缓慢放下，避免碰撞基坑边缘或其他设备。根据施工方案，钢筋混凝土支撑总长度为600米，吊装过程中需严格控制支撑的垂直度，确保支撑安装质量。

5.2.3支撑安装后的调整

钢筋混凝土支撑安装完成后，进行详细的检查和调整，确保支撑的垂直度和位置符合设计要求。支撑调整过程中，采用水准仪和垂直仪进行测量和校正，确保支撑的安装质量。支撑调整完成后，进行临时固定，防止支撑发生位移或变形。根据施工方案，钢筋混凝土支撑安装后需进行详细的调整和固定，确保支撑的安装质量。

5.3支撑体系预应力施加

5.3.1预应力施加方法

钢筋混凝土支撑的预应力施加采用千斤顶进行，千斤顶采用YJQ160型千斤顶，额定压力为160吨。预应力施加前，对千斤顶进行详细的检查和调试，确保设备处于良好状态。预应力施加时，采用分级施加方法，每级施加预应力后，进行观测和记录，确保预应力施加安全。预应力施加完成后，进行锚固，防止预应力损失。根据施工方案，钢筋混凝土支撑预应力施加总数量为600吨，预应力施加过程中需严格控制预应力施加安全，确保预应力施加质量。

5.3.2预应力施加控制

钢筋混凝土支撑的预应力施加控制采用应力计进行，应力计采用YJ-28型应力计，精度为0.1兆帕。预应力施加控制时，应力计与千斤顶连接，实时监测预应力施加情况，确保预应力施加符合设计要求。预应力施加过程中，由专人进行观测和记录，确保预应力施加质量。根据施工方案，钢筋混凝土支撑预应力施加控制过程中需严格控制预应力施加情况，确保预应力施加质量。

5.3.3预应力施加安全措施

钢筋混凝土支撑的预应力施加安全措施主要包括千斤顶的检查和调试、预应力施加过程中的观测和记录、预应力施加完成后的锚固等。千斤顶检查和调试过程中，确保设备处于良好状态；预应力施加过程中，由专人进行观测和记录；预应力施加完成后，进行锚固，防止预应力损失。根据施工方案，钢筋混凝土支撑预应力施加安全措施贯穿整个预应力施加过程，确保预应力施加安全。

六、基坑变形监测与控制

6.1变形监测方案

6.1.1监测点布设

基坑变形监测点布设遵循全面覆盖、重点突出的原则，沿基坑周边均匀布设监测点，并在基坑中心、支撑体系节点及邻近建筑物基础等关键部位增设监测点。监测点采用钢筋头制作，钢筋头顶端打磨平整，并涂上红油漆以便识别。监测点布设时，确保监测点与周边土体牢固结合，避免发生位移或沉降。根据施工方案，基坑周边监测点间距为5米，共布设60个监测点，基坑中心及关键部位监测点共布设10个，总计70个监测点。监测点布设完成后，进行详细记录，并绘制监测点平面布置图。

6.1.2监测仪器设备

基坑变形监测采用精密水准仪和全站仪进行，水准仪采用索佳SDL302型水准仪，精度为0.1毫米，用于监测点高程变化；全站仪采用徕卡TS06型全站仪，精度为0.5毫米，用于监测点平面位置变化。监测仪器设备在使用前进行详细的检查和校准，确保设备处于良好状态。根据施工方案，监测仪器设备总数量为2套，设备使用前进行详细的检查和校准，确保设备处于良好状态。

6.1.3监测频率与内容

基坑变形监测频率根据施工阶段进行动态调整，土方开挖阶段监测频率为每天一次，支撑体系安装后监测频率为每两天一次，基坑开挖完成后期监测频率为每周