拉森钢板桩专项施工方案

拉森钢板桩专项施工方案1编制依据1.1国家及行业标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502022018《钢结构工程施工质量验收规范》GB502052020《建筑基坑支护技术规程》JGJ1202012《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令《拉森钢板桩应用技术规程》CECS406:20151.2地方法规及业主文件《××市深基坑工程管理实施细则》（2021修订）××市住建局《关于进一步加强钢板桩支护施工安全管理的通知》××集团《基坑支护标准化图集》2022版××项目《岩土工程勘察报告》（编号2022KC05）××项目《基坑支护设计施工图》（设计号2022JK03，版次A2）2工程概况2.1项目基本信息工程名称：××市轨道交通6号线××站附属结构基坑工程建设地点：××路与××街交叉口基坑面积：长158m×宽42m，面积约6636m²开挖深度：主体区域13.35m，换乘通道16.20m安全等级：一级，重要性系数γ0=1.102.2周边环境东侧：距红线6.5m为2×DN800燃气管，埋深1.2m南侧：××大厦地下室底板距基坑边12.3m，桩筏基础西侧：××河，河堤顶距基坑边18m，常水位标高+3.5m北侧：××主干道，交通流量3200pcu/h，地下通道管廊2.3地质水文①杂填土0–2.4m，γ=18.5kN/m³②粉质黏土2.4–6.8m，c=24kPa，φ=12°③淤泥质黏土6.8–12.5m，c=8kPa，φ=5°，含水率46%④粉砂12.5–18.0m，中密，φ=30°，渗透系数k=3.2×10⁻³cm/s⑤中风化砂岩18.0m以下，fak=800kPa潜水位：+4.2m，承压水头：+9.8m，需降压至开挖面以下1.0m3支护设计参数3.1钢板桩型号采用LarssenIVw（600mm宽）热轧U型钢板桩，每延米截面模量W=2200cm³，钢材等级S355GP，屈服强度fy=355MPa，锁口抗拉≥500kN/m3.2支护布置东侧、西侧：单排IVw，桩长18m，嵌固深度4.65m南侧、北侧：双排IVw+HW400×400围檩，桩长21m，嵌固深度7.35m水平支撑：三道φ609×16钢管，间距4.5m×4.2m，预加轴力800kN3.3变形控制支护桩顶水平位移≤0.3%H（40mm）周边地面沉降≤0.2%H（27mm）燃气管差异沉降≤10mm4施工准备4.1技术准备（1）图纸会审：项目经理组织，设计、监理、施工、监测四方签字确认（2）方案交底：采用BIM+VR模拟，对班组长以上人员考核，合格率100%方可上岗（3）监测点布设：在基坑四周距支护桩1.0H范围内布设沉降、测斜、水位、支撑轴力、周边管线共86点，数据接入××云监测平台，采样频率1次/30min4.2现场准备（1）管线迁改：燃气管采用φ1000钢套管保护，悬吊跨度≤12m，最大挠度≤L/400（2）临电临水：设2×500kVA箱变，双回路，振动锤峰值功率280kW，系数1.2（3）施工便道：6m宽混凝土路面，厚25cm，C30，下设30cm级配碎石，单轴载≤60t4.3材料进场检验（1）钢板桩：逐根检查锁口完好率，弯曲矢高≤L/500，锈蚀厚度≤0.5mm（2）焊材：E50型低氢焊条，烘焙350℃×1h，现场保温筒100℃恒温（3）钢管支撑：Q355B，壁厚1mm内控，焊缝UT检测Ⅱ级合格5施工工艺流程5.1总体流程测量放线→导沟开挖→定位导向架安装→钢板桩插打→桩顶标高整平→腰梁安装→降水井运行→第一层土方开挖→第一道支撑安装→施加预应力→分层开挖至坑底→结构底板施工→换撑→自下而上拆除支撑→回填→拔桩→注浆封孔5.2关键工序分解5.2.1测量放线采用LeicaTS16全站仪，二级导线闭合差≤1/10000，每10m设控制桩，外放10cm作为施工富裕量，监理复测签字后方可打桩5.2.2导向架制作采用HW300×300×10×15双拼，长度12m，导向口净宽600+2mm，内侧贴5mm耐磨板，顶部设限位轮，保证锁口对中误差≤3mm5.2.3钢板桩插打（1）设备选型：采用日立ZX470改装振动锤（ICE28RF），激振力280kN，频率0–2300rpm，满足贯入砂层N=25击（2）插打顺序：从基坑中部向两端对称跳打，跳距≥3根，减少累积挤土（3）垂直度控制：两台经纬仪90°交会，实时纠偏，垂直度偏差≤1/200（4）锁口润滑：采用植物油脂与石墨粉1:1混合，每根涂刷长度≥1m，降低摩擦系数至0.18（5）异型桩处理：转角处采用焊接“T”型或“Y”型异型钢桩，焊缝高度10mm，100%PT检测5.2.4桩顶整平采用HydroAx330型液压剪，一次性切割平整度≤2mm，切割后磨平毛刺，涂刷环氧富锌底漆，干膜厚度60μm5.2.5腰梁及围檩安装（1）加工：在加工场采用H型钢+20mm钢板焊接箱型截面，焊缝等级Ⅱ级，喷砂Sa2.5，涂装200μm环氧云铁+80μm聚氨酯（2）吊装：50t汽车吊双机抬吊，吊点设橡胶垫防打滑，安装间隙≤2mm（3）连接：采用M2410.9级高强螺栓，扭矩值T=680N·m，复拧两遍，用红色油漆做防松标记5.2.6降水运行（1）井点布置：沿基坑四周距支护桩1.5m设φ800管井，井深22m，间距12m，共26口（2）水泵：采用200QJ5078/6潜水泵，额定流量50m³/h，扬程78m（3）控制标准：将地下水位降至每层开挖面以下1.0m，含砂量≤1/20000，连续监测水位，报警值+0.5m（4）回灌：在北侧距燃气管5m处设回灌井8口，防止沉降超限，回灌量按抽水量的30%调节5.2.7土方开挖（1）分层厚度：每层≤1.5m，分段长度≤20m，留土台宽度≥4m（2）对称开挖：采用“盆式”开挖，先中部后两侧，高差≤1.0m（3）限时暴露：淤泥质黏土暴露时间≤24h，否则铺0.8mmHDPE膜+30cm砂包压载（4）坡道：设1:7钢筋混凝土坡道，厚30cm，C30，配筋φ16@150双层双向5.2.8支撑安装与预应力施加（1）托架：在支护桩上焊L100×10托板，焊缝长度200mm，焊脚8mm（2）施加顺序：先短边后长边，对角跳撑，采用2×200t液压千斤顶同步顶升，顶力偏差≤5%（3）锁定：达到设计轴力800kN后，插入钢楔块，点焊固定，回油卸压，轴力损失≤3%（4）复测：24h后复测轴力，损失>5%需二次补偿5.2.9结构换撑底板施工完7d且强度达设计80%后，在底板与支护桩间浇筑C40素混凝土传力带，厚度1.0m，配构造筋φ12@150，养护14d后方可拆除第三道支撑5.2.10拔桩（1）时机：顶板完工且覆土≥1.5m，监测数据连续3d沉降速率<0.1mm/d（2）顺序：先长边后短边，间隔跳拔，跳距≥5根（3）设备：采用ICE815静音振动锤，配合30t辅助千斤顶，拔桩力≤桩侧摩阻0.8倍（4）注浆：随拔随灌，水灰比0.8:1，掺5%膨润土，注浆压力0.3–0.5MPa，填充系数≥1.36质量控制措施6.1允许偏差桩位轴线：±20mm桩顶标高：±10mm垂直度：≤1/200支撑轴线：±15mm支撑标高：±10mm6.2检查方法每根桩采用“施工记录+影像”双档案，GPS坐标、垂直度、锁口影像实时上传云平台；监理旁站率100%，关键节点留存4K视频≥30s6.3不合格处置发现锁口渗漏：采用注聚氨酯堵漏，压力0.2MPa，注浆量≥0.05m³/m；若渗漏量>0.5L/min，增设旋喷桩止水，桩径800mm，搭接200mm7安全文明施工7.1危险源清单机械伤害、触电、高处坠落、涌水涌砂、燃气泄漏、交通碰撞、噪声扰民7.2防控措施（1）设人脸识别门禁，三级教育覆盖率100%，特种作业持证率100%（2）夜间施工：22:00–06:00禁止振动锤作业，采用静音锤，噪声≤55dB(A)（3）燃气保护：设燃气浓度在线监测，报警值10%LEL，超限立即停气撤人（4）防汛：备500m²彩条布、2000只编织袋、2台6寸污水泵，暴雨蓝色预警2h内现场封盖完成7.3应急预案（1）涌水涌砂：启动Ⅰ级响应，3min内关闭上游阀门，现场堆码砂袋形成反压，30min内注浆车到场（2）燃气泄漏：警戒半径50m，切断电源，禁火防静电，消防稀释，燃气公司20min内关闭阀门（3）监测异常：位移达0.8倍控制值，立即短信+电话通知项目经理、总监、业主代表，2h内召开现场会，4h内拿出加固方案8环保与职业健康8.1扬尘控制围挡设2.5m高+喷淋，PM10在线监测≤0.15mg/m³；土方外运车辆100%密闭，出场冲洗平台配2.5MPa高压水枪，带泥上路零容忍8.2污水排放设三级沉淀池，尺寸6m×3m×2m，出口SS≤70mg/L，pH6–9，定期委托××检测院取样8.3噪声控制敏感点设声屏障2.5m高，采用吸音棉+彩钢复合板，插入损失≥10dB；每月委托第三方监测一次，超标即整改9信息化管理9.1BIM应用建立Revit2023模型，精度LOD400，包含钢板桩、支撑、监测点、管线，进行4D施工模拟，提前发现碰撞36处，减少返工率7%9.2物联网支撑轴力、水位、测斜、周边沉降数据接入××云，设定三级阈值（黄橙红），自动推送微信企业号；累计存储数据>120万条，形成大数据报告供后续项目复用10成本控制要点10.1材料租赁钢板桩采用“按延米×周转天数”模式，与××物资公司签订闭口合同，超期罚0.8元/m·d，激励工期压缩11d，节约租金约38万元10.2优化长度通过试桩将东侧桩长由20m优化为18m，减少用钢量126t，直接费降低约88万元10.3拔桩注浆一体化采用“边拔边注”专利装置（专利号ZL2022××××），减少水泥用量20%，节省注浆费12万元11验收与移交11.1分阶段验收（1）钢板桩安装：每50m一次，监理、施工、监测、第三方四方签字（2）支撑安装：每道支撑完成后24h内验收，轴力合格率达100%方可下一层开挖（3）基坑竣工：位移稳定7d，资料齐全，通过业主、设计、监理、质检站四方验收11.2竣工资料包含施工记录、监测汇总、焊评报告、材料质保书、影像档案、BIM模型、大数据报告，刻录蓝光光盘2份+移动硬盘1份，保存期≥5年12项目案例总结（2022.03–2022.11）12.1实施单位××建设集团轨道交通公司基坑工程处，项目经理张××，技术负责人李××，施工员王××，监测负责人赵××12.2使用工具天宝全站仪、ICE28RF振动锤、××云监测平台、Revit2023、Navisworks2023、Python自编数据清洗脚本12.3关键数据总用钢量：1846t总工期：126d（比合同提前14d）最大位移：东侧32mm（控制值40mm）周边燃气管最大沉降：6mm（控制值10mm）成本降低：226万元安全事故：0起环保投诉：0起12.4经验提炼（1）“跳打+跳挖”可有效减少累积变形，适用于软土深基坑（2）锁口润滑+导向架可将垂直度一次合格率由92%提升至99%（3）BIM+物联网提前预警，支撑轴力异常发现时间由原来12h缩短至30min（4）采用“租赁+超期惩罚”模式，经济杠杆显著压缩工期13附录13.1主要机械设备表振动锤ICE28RF2台50t汽车吊2台200t千斤顶4台潜水泵200QJ50786台发电机