基坑支护施工方案

施工技术钢板桩施工基坑支护拟采用拉森钢板桩+一道锚索作为基坑支护形式，钢板桩型号为FSP-Ⅳ，围护钢板桩有效长度为18m。基坑围护平面布置图预应力锚索布置剖面图采用钢板桩的优点：1、在基坑开挖中，采用钢板桩支护，可以保证两侧的稳定，避免引起整体滑坡，基底隆起等后果，有效地消除安全隐患。2、采用钢板桩支护，可以准确地根据设计的宽度进行控制，防止超控和塌方，减少开挖的工作量。3、采用钢板桩支护方法后，可以起到保护作用，从而达到节省费用的目的。4、采用钢板桩支护，施工环境较好，机械设备开挖、运输可以靠近基坑边进行，创造了一个安全的开挖环境，亦为其它分项施工创造一个安全的施工环境，工作效率可以大大提高。5、进行钢板桩的支护施工中要特备注意地下水的影响。遇到有水的情况一定要采取有效措施进行堵塞，防止涌水涌砂。遇到离建构筑物较近，地质条件较差的地段，可以考虑打加密桩的方法，更有利于施工并防止涌水涌砂。7、基坑施工期间可以通过变形观测对钢板桩的位移进行有效控制，保证基坑安全。钢板桩施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短，且现场整洁。另外，钢板桩可以重复使用，节省投资。钢板桩的选用钢板桩材料：基坑周边普遍采用拉森钢板桩作为基坑围护结构，钢板桩型号为FSP-Ⅳ，围护钢板桩有效长度为18m。每根钢板桩的使用寿命：按可周转20次考虑（包括日常维护情况下）。本工程选用进口止水钢板桩进行施工，该钢板桩为小锁口，有很好的止水能力，型宽40cm，其中拉森IV型单位长度重76.1kg/m。首先在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选出同种型号的钢板桩，并进行弯曲整形、修正、切割、焊接等，整理出施工需要的规格型号、以及足够数量的钢板桩。钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。异形钢板桩焊接的制作标准为：钢板桩弯曲度（轴线方向）不大于1.1L/1000mm，翘曲（法线方向）不大于2.25L/1000mm（L为钢板桩的长度）。钢板桩施工要点1、钢板桩打设：本工程考滤采用振动沉桩法施工钢板桩。2、锁口内应填充油脂等润滑油。钢板桩组拼时，在锁口内填充防水混合料，其配合比可为黄油：沥青：干锯末：干粘土=2:2:2:1，咬合的锁口再用棉絮、油灰嵌缝严密。3、桩孔处理：为及时回填桩孔，每拔高1m后暂停引拔，振动几分钟让土孔填实。钢板拔出桩孔后，剩余的空隙应及时用1:1水泥砂浆填实。4、对距离已有建筑物近的位置，单根钢板桩打桩持续时间应小于20min，打桩的顺序首先从据建筑物最近点附近开始。5、钢板桩上部吊孔需进行处理，使之不漏水。钢板桩检验1、U型钢板桩由技术监督部门检查和验收。2、钢板桩垂直度允许偏差为1/150；沿基坑轴线方向墙面左右允许偏差为100mm。3、钢板桩桩顶标高允许偏差为+5cm、-10cm。4、外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检查中要注意：①对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②有割孔、断面缺损的应予以补强；③若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。钢板桩打入1、将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。2、本工程的钢板桩围护位置采用全站仪进行定位，采用水准仪测量标高，放出钢板桩准确的灰线作为打桩的方向线。在施工过程中随时校合，保证桩打在一条直线上，开挖后方便钢围檩和钢支撑施工。钢板桩打入施工流程1、本工程主要采用逐根式打入法插打钢板桩，主要如下：（1）钢板桩根据设计图纸选好打入第一片钢板桩的位置，现场施工顺序为：从支护的中部开始施工第一根桩，然后逐步向两边插打，最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到导向样板的作用。（2）将钢板桩逐根插打到稳定的深度，一般初始插打深度为2～3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。（3）钢板桩合拢通过精确计算，确定拢口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围护的密封性。（4）每完成10米测量校正1次，确保桩身中心在同一直线上。（5）每根钢板桩施打完毕后，即与槽钢围檩焊接牢固，焊缝质量等级为三级。（6）钢板桩垂直度控制在1/150。逐根式打入法示意图2、为保证钢板桩打设精度，亦可以采用屏风式打入法，主要如下：（1）先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻锤击。在打桩过程中，为保证垂直度，用全站仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设定位框架，以便阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板块的位置，以便随时检查校正。（2）导架的安装在板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的定位框架，亦称“施工围檩”。定位框架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。安装导架时应注意以下几点：1）采用全站仪和水平仪控制和调整导梁的位置。2）导梁的高度要适宜，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。3）导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰撞。（3）钢板桩分多次打入，针对桥梁承台围堰：第一次由12m高打至9m，第二次由9m高打至6m，第三次打至3米高度，第三次才打至设计标高。（4）打桩时，开始打设第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，每打入1m测量一次。（5）安装定位框架时，应进行测量定位。用一层导框做成的定位框架一般是先打定位桩，再在定位桩上挂装导框。在开始插打板桩后，逐步将导框转挂在已打好的板桩上。钢板桩打入施工工艺1、挖掘机停在离打桩点就近的施工便道上，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤、升高，理顺油管及电缆。2、锤下降，开液压口，拉一根钢板桩至打桩锤下，锤锁口抹上润滑油，振动锤夹紧钢桩吊起，然后升锤与钢板桩桩至打桩地点。3、对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至地面以下一定深度不能下降为止。4、试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，然后开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。5、待桩稳定、位置正确并垂直后，将钢板桩夹紧，开动液压机，继续振动下沉。6、钢桩每下沉1～2m左右，停振检测桩的垂直度，发现偏差，及时纠正。7、振动锤振动频率大于钢桩的自振频率。振桩前，振动锤的桩夹应紧钢桩上端，并使振动锤与钢桩重心在同一直线上。8、板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。9、松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，依次类推至打完所有桩。10、在打钢板桩的过程中，应随即检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直，如发现倾斜（不论是前后倾斜或左右倾斜）应立即纠正或拔起重打。11、打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。12、振动沉没钢板桩试桩数量不小于10根，试验段不少于50m。施工注意事项1、导向桩打好之后，需确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。2、钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。3、钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。4、封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。5、钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果；在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。拔桩基坑施工完毕要拔除钢板桩，以便重复使用拔除钢板桩前应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。拔除AH段和DE段钢板桩支护，保留AD段和EH段钢板桩支护不拔除。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。钢板桩拔除时间为基坑回填完成后。1、拔桩方法本工程拔桩采用打桩机拔桩：利用振动产生的强迫振动，扰动土质破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。2、拔桩时应注意事项（1）拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。（2）振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。（3）挖掘机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。（4）对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，连续振动不超过1.5h。3、钢板桩土孔处理对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。桩每拔高1m后暂停引拔，振动几分钟让土孔填实。钢板拔出桩孔后，剩余的空隙应及时灌砂填实。钢板桩的施工过程中遇到的问题及处理钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点方法解决：1、打桩过程中有遇上其他不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。2、钢板桩在地层复杂地段挤进过程中受到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1.0～2.0米，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的障碍物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。3、沉桩中钢桩下沉速度突然减小，应停止沉桩，并钢桩向上拔起0.6～1.0m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉，采取引孔等其他措施。4、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或宽度大于或等于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工。5、在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是拔相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当前桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。6、钢板桩矫正、除泥、除锈，在吊机配合下，使用千斤顶，大锤和氧气、乙炔等工具材料完成包括端部修整、桩体浇曲、扭曲及局部变形矫正、锁口变形矫正等矫正内容。7、测量放线，并将轴线延至施工场外以利于观测和检验。8、钢板桩打入施工，为达到基坑支护规范要求的各项标准，并按施工图要求，施工机械采用大型挖掘机，配合液压振动锤施工，严格控制垂直度。9、围檩制安：根据需要设置一道围檩，围檩及支撑设置在板桩墙顶以下约0.5m处，在钢板桩内壁上焊围檩托架，然后吊装609×16钢管型钢并焊接加固。10、土方开挖至基坑底，施工明排水系统及垫层。钢板桩的水平位移及沉降观测钢板桩施工完成后，土方开挖时必须对钢板桩进行水平位移及沉降观测，发现钢板桩有位移及沉降现象，及时采取内支撑等加固措施。位移、沉降观测直到钢板桩拔出后停止观察测，要求一周至少观察2次。1、基准网的建立为了科学地预测基坑支护的稳定和周边环境的变化，及时预报和提供准确可靠的变形数据，因此建立基坑支护施工变形与沉降观测网，定期进行变形沉降观测。2、基坑支护变形观测（1）基坑支护水平位移观测在基坑顶上布置基线（每基坑边一条），每条基线上设1～3个变形观测点，同时又作为沉降观测点。（2）基坑支护沉降观测利用远离场区的城市高程系水准控制点或独立水准点作为沉降观测的起算点，与以上点联测，构成基坑支护沉降观测网。四面周边附近各布置四个沉降观测点，与基坑周边浅埋基础建（构）筑物、重要管线监测点一起构成监测周边环境的沉降观测网。3、观测方法（1）水平位移观测分别在基线点四个角上设站，用全站仪观测四边网的水平角度(四边形内角)，并与城市的大地控制网三角点联测水平夹角，检查基线点是否发生位移，在基线点正确无误的情况下，同时在四角测端上分别以对应的相邻角点定向，并观测定向基线上各预埋点的水平位移量初始读数。（2）沉降观测对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法为：首先自远离基坑的城市水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测，最后测至另一水准控制点符合，观测仪器采用S3型精密水准仪。4、基坑周围建(构)筑物等的监测措施本工程对基坑周边50米范围内的所有建（构）筑物进行监测，并特别对临近坑边1.5H～2.0H范围内建（构）筑物，包括道路、市政管道、电力电缆、电信管网等加强监测力度。具体监测措施是：（1）对建（构）筑物，定期进行沉降变形观测。（2）施工前，了解地下管线的分布情况，对整个场地的地下管线进行摸底，并在地面投影其轴线走向，布置变形观测点进行监测；对某