拉森钢板桩支护施工专项方案

拉森钢板桩支护施工专项方案第一章编制依据与适用范围1.1编制依据（1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ1202012）（2）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB502052020）（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB502022018）（4）《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部37号令）（5）××市《深基坑工程管理实施细则》（2021修订版）（6）××轨道交通集团《拉森钢板桩技术标准》（Q/××GDJS2023）（7）××勘察院《××路站岩土工程勘察报告》（编号2023KC05）（8）××设计研究院《××路站基坑支护施工图》（图号××ZK202305）（9）现场踏勘记录、周边管线交底单、地铁保护监测协议1.2适用范围本方案仅适用于××市轨道交通4号线××路站主体基坑（长度198m、宽度24.6m、开挖深度17.35m）的Ⅳ型拉森钢板桩（L=21m，SPⅣw）支护体系施工，包括桩体打入、内支撑安装、防渗堵漏、监测控制、拆除回收等全过程作业。第二章工程概况与地质条件2.1周边环境基坑东侧距运营地铁2号线隧道外边线仅6.8m，隧道顶埋深14m；南侧为φ800污水干管，管底埋深4.5m；西侧为城市主干道××路，道路下有10kV电缆沟；北侧为在建商业综合体，其支护桩已施工完成。2.2工程地质①杂填土0–2.3m，γ=18kN/m³，c=5kPa，φ=8°；②粉质黏土2.3–6.1m，γ=19.2kN/m³，c=22kPa，φ=12°；③淤泥质黏土6.1–12.0m，γ=17.5kN/m³，c=12kPa，φ=5°；④粉砂12.0–16.5m，γ=19.8kN/m³，c=0kPa，φ=28°，渗透系数5×10⁻³cm/s；⑤中砂16.5–25.0m，γ=20kN/m³，c=0kPa，φ=32°，渗透系数1×10⁻²cm/s，承压水头18m。2.3水文条件场地承压水头高、粉砂及中砂层渗透性强，基坑突涌风险系数1.35，需采用止水帷幕+坑内管井降水组合。第三章支护设计参数3.1钢板桩型号SPⅣw，单根重0.155t/m，截面模量2270cm³/m，允许抗弯强度f=295MPa；桩长21m，桩顶标高+3.5m，桩底标高17.5m，嵌入坑底以下4.15m。3.2内支撑体系（1）首道：H500×300×11×18双拼围檩+φ609×16钢管支撑，水平间距4.5m，预加轴力800kN；（2）二道：H700×300×13×24双拼围檩+φ800×20钢管支撑，水平间距3.0m，预加轴力1200kN；（3）立柱：φ630×14钢管立柱，下端进入底板以下3m，上端与支撑端板焊接。3.3止水帷幕三轴搅拌桩φ850@600，水泥掺量22%，28d无侧限抗压强度≥1.0MPa，桩长18m，与钢板桩搭接200mm。第四章施工部署4.1项目组织架构项目经理部下设“钢板桩作业队”“内支撑作业队”“降水作业队”“监测队”四个专业队，实行“队长负责制+专业工程师复核制”。4.2施工顺序场地平整→测量放线→三轴搅拌桩止水帷幕→拉森桩打入→首道支撑安装→降水井运行→分层挖土至二道支撑底→二道支撑安装→继续挖土至坑底→结构底板施工→换撑→拆除二道支撑→侧墙施工→拆除首道支撑→钢板桩拔除→桩孔注浆回填。4.3工期控制关键线路为“拉森桩施工→首道支撑”，计划投入2台日立470振动锤，日插桩60根，共792根，14d完成；支撑安装与挖土交叉作业，总工期控制在55d内。第五章机械设备与材料计划5.1主要机械（1）日立470型履带式振动锤2台，激振力860kN，静偏心力矩320N·m；（2）50t汽车吊2台，用于起吊21m钢板桩；（3）DH558三轴搅拌机1套，电机功率315kW；（4）200kW柴油发电机1台，作为备用电源；（5）ZL50装载机2台，用于现场倒运。5.2材料（1）拉森钢板桩：792根，总量258t，材质Q345B，锁口涂减摩沥青；（2）钢管支撑：φ609×16共108t，φ800×20共142t；（3）围檩型钢：H500、H700共186t；（4）止水帷幕水泥：P.O42.5散装水泥2100t；（5）焊条：E50型4t；（6）减摩剂：沥青基10t。第六章拉森钢板桩打入工艺6.1施工准备（1）复核测量：采用全站仪放设轴线，每20m设控制桩，偏差≤10mm；（2）导架安装：采用H400×400×13×21双拼作为导梁，导向口净宽比桩宽大8mm，导梁底标高误差≤5mm；（3）桩体检查：逐根检查锁口完好度，弯曲矢高≤0.2%L，端头毛刺打磨。6.2单桩打入（1）吊点设置：距桩头0.3L处单点起吊，21m桩采用12m+9m两点绑扎；（2）垂直度控制：桩入土3m时，用两台经纬仪90°夹角观测，垂直度偏差≤1/200；（3）振动下沉：先低频（12Hz）静压0.5m，再高频（28Hz）连续下沉，下沉速率≤1m/min；（4）锁口润滑：每下3m用沥青喷涂锁口，减少摩擦并防渗；（5）桩长控制：最终桩顶标高+3.5m，允许偏差±30mm；（6）转角封闭：采用“焊接异形角桩+切割斜角”组合，确保转角止水。6.3群桩控制（1）跳打顺序：隔3打1，减少挤土；（2）引孔辅助：在砂层密实区域采用φ300螺旋钻预引孔8m，引孔位偏离锁口50mm；（3）每日停锤后，对已打桩顶加盖防雨罩，防止锁口积水锈蚀。第七章内支撑安装与预应力施加7.1围檩安装（1）围檩与钢板桩间设10mm钢垫板，连续满焊，焊缝高度10mm；（2）围檩对接采用全熔透坡口焊，焊缝100%超声检测，Ⅱ级合格；（3）围檩后贴止水橡胶条（20mm×30mm），防止渗水沿围檩流淌。7.2支撑拼装（1）支撑两端设活络头，行程300mm，安装前涂润滑脂；（2）支撑轴线与围檩垂直，偏差≤1/1000；（3）支撑与围檩采用“双夹板+高强螺栓M24×110”连接，扭矩值450N·m，抽检10%。7.3预应力施加（1）采用2台200t液压千斤顶对称同步加压；（2）加压分三级：50%、80%、100%，每级稳压5min；（3）达到设计轴力后，锁紧活络头止退板，回油卸压；（4）预应力损失≥10%时，复加至设计值；（5）全过程由监测队读取轴力计数据，实时上传云平台。第八章降水与防渗8.1降水井布置坑内布置18口φ800管井，井深25m，滤水管外包40目尼龙网，单井出水量≥30m³/h，降水目标将承压水头降至坑底以下1.5m。8.2降水运行（1）正式开挖前7d预降水，每日观测水位3次；（2）水位降幅≤0.5m/d，防止周边地面沉降；（3）设置备用电源，停电后30min内自动切换；（4）降水含砂量≤1/20000，设沉砂池+滤网二次沉淀。8.3锁口堵漏（1）发现渗漏后，立即在锁口内塞入蘸聚氨酯的麻丝；（2）外侧采用双液注浆（水灰比1:1+水玻璃3%），注浆压力0.3MPa；（3）若渗漏量仍>5L/min，在坑内挂土工膜导排，并打设引流管。第九章挖土与支撑协同9.1分层厚度首道支撑以下每层挖深≤2.0m，二道支撑以下每层挖深≤1.5m，严禁超挖。9.2掏槽要求距支护边8m范围内采用“退台”法，先挖中间留土台，再对称削坡，坡比1:2，确保支撑安装作业面。9.3时限控制支撑安装完成并施加预应力后，方可进行下一层土方开挖，间隔时间≤12h；夜间不安排拆撑作业。第十章监测与预警10.1监测项目（1）顶部水平位移：沿基坑边每20m布点，共40点；（2）周边沉降：隧道侧每5m布点，共50点；（3）支撑轴力：每层支撑选10根，共20只轴力计；（4）水位：坑外观测井6口；（5）隧道收敛：自动化全站仪1套，每2h采集。10.2控制指标（1）支护桩顶位移≤0.3%H（H=17.35m），即52mm；（2）隧道竖向沉降≤10mm，差异沉降≤0.3‰L；（3）支撑轴力设计值×1.2为报警值，×1.3为极限值；（4）单日水位降幅≤0.5m。10.3预警流程数据超报警值→监测队长10min内短信+电话通知项目经理→项目经理1h内组织四方会议（业主、监理、设计、施工）→12h内出具处置方案→48h内完成复测并提交评估报告。第十一章安全文明施工11.1危险源清单（1）振动锤高坠打击；（2）支撑预应力爆裂；（3）承压水突涌；（4）夜间照明不足导致机械伤害；（5）拔桩时周边建筑振动超限。11.2控制措施（1）振动锤设防坠钢丝绳，双保险；（2）支撑端头设1.2m高防崩网；（3）坑底设应急反压沙袋500袋，突涌10min内反压；（4）LED投光灯≥50lux，覆盖所有作业面；（5）拔桩采用“静拔+切割”组合，振动速度≤0.5cm/s，实时监测。11.3应急预案（1）成立20人应急抢险队，24h值班；（2）现场备注浆设备2套、聚氨酯2t、水玻璃1t；（3）与××医院签订绿色通道协议，救护车5min到场；（4）每季度演练一次，留存影像记录。第十二章质量验收12.1主控项目（1）桩体垂直度≤1/200；（2）支撑轴线偏差≤20mm；（3）焊缝探伤一次合格率≥95%；（4）止水帷幕渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s。12.2验收程序每道工序完成后，作业队自检→项目部复检→监理验收→第三方质检站抽检，形成《拉森钢板桩分项工程质量验收记录》。12.3缺陷处理（1）发现锁口渗漏：注浆堵漏后做0.2MPa闭水试验，30min无渗漏为合格；（2）支撑焊缝返修：碳弧气刨清根→重焊→再探伤，同一部位返修≤2次。第十三章钢板桩拔除与回收13.1拔除条件（1）主体结构侧墙强度≥设计值75%；（2）侧墙与支护间回填密实度≥90%；（3）监测数据显示位移收敛，连续3d变化量<2mm。13.2拔除顺序先拆角桩→跳拔→隔2拔1，每拔5根立即注浆回填，防止土体掏空。13.3拔除工艺（1）采用200t液压静拔机，夹持高度≥桩长1/3；（2）每拔0.5m停10s，让土体回充；（3）桩拔除后，立即插入φ89注浆管，注水泥浆（水灰比0.8:1），注浆量按1.3倍桩孔体积控制，注浆压力0.2–0.4MPa。13.4回收标准（1）桩体挠度≤0.3%L，锁口磨损≤3mm可二次使用；（2）回收率≥90%，缺失部分按市场价赔偿；（3）回收后分类堆码，刷防锈漆，下个项目优先调拨。第十四章成本控制与信息化管理14.1材料节超通过BIM模型精确提取桩长，减少切割5%，节约钢材13t；采用“以米计价”分包模式，超耗部分由分包承担。14.2机械台班振动锤安装GPS工时监测，怠速>15min自动报警，台班利用率提高12%。14.3数据平台所有监测、轴力、水位数据接入××地铁智慧工地平台，自动生成日报，减少人工统计2人/月。第十五章绿色施工15.1噪声控制振动锤加装隔音罩，场界噪声昼间≤70dB，夜间≤55dB；夜间22:00–6:00禁止振动沉桩。15.2泥浆循环三轴搅拌桩采用“泵送压滤”系统，水泥浆回收率≥80%，废浆外运量减40%。15.3可重复利用钢板桩、钢管支撑、围檩全部回收，减少碳排放约180t。第十六章交底与培训16.1三级交底（1）项目总工对管理人员；（2）专业工程师对作业队长；（3）作业队长对班组，采用“现场样板+二维码视频”方式，确保覆盖率100%。16.2特种作业振动锤操作手、起重机司机、焊工、电工持证率100%，证件扫描件上传云平台，临期自动预警。第