汉特曼水池和地下泵房钢板桩支护施工方案2.docx

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汉特曼水池和地下泵房钢板桩支护施工方案2

目录

1、编制依据1

2、工程概况1

3、地质情况2

4、支护结构主要选用的材料2

5、进场主要材料计划2

6、进场机械设备计划3

7、基坑支护施工步骤3

8、现场组织机构3

9、施工进度安排4

10、劳动力组织4

11、钢板桩施工要求5

12、降水施工要求8

13、施工工况9

14、钢支护施工用电负荷9

15、土方开挖施工要求9

16、支护结构监测与检测要求10

17、应急方案12

18、安全与环保措施12

19、钢板桩的设计12

19,

1、编制依据

1.1、根据汉特曼双离合器变速箱壳体生产项目室外消防水池及联合厂房地下泵房施工图

1.2、《建筑基坑支护技术规范》JGJ120－99

1.3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002建筑工程施工文件是施工企业根据有关管理规定

1.4、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2001

1.5、施工现场及周边环境调查资料。

1.6、国家、行业、省、市有关法律、法规、技术规范等。

2、工程概况

2.1、拟建工程汉特曼双离合器变速箱壳体生产项目水池及水泵房由事百世上海建筑工程有限公司承建。

2.2、本期支护加固范围为室外消防水池、联合厂房地下泵房。

2.3、室外消防水池、联合厂房地下泵房两个坑支护用32#b槽钢加固方案（共长约200m）。

现场地面标高约为-0.9m，底板垫层底标高为4.9m，开挖深度为4.m。

2.4、本基坑根据现场情况进行加固，加固处理采用9m长32#b槽钢桩，。

基坑坡顶严禁堆放重物及附加荷载。

2.5、根据该场地的工程地质条件、周边环境、地面变形控制要求坡顶所有管线应尽可能外移或改道。

在现场离基坑边有一根高压线电线杆对其进行加固加支撑做法见图。

2.6、为了使钢板桩与钢板桩形成整体，钢板桩两侧采用350×350H型钢电焊连接。

3、地质情况

3.1、在基坑开挖范围内主要有以下地层：

杂填土：

厚度约0.80～2.00m

粉质粘土：

厚度约1.50～2.50m

淤泥：

厚度约5.90～9.50m

④粉质粘土：

厚度约0.0～1.20m

砂砾卵石：

厚度约2.50～4.10m

4、支护结构主要选用的材料

4.1、钢板桩采用36#b工字钢桩。

4.2、支护结构选用钢材均采用Q235等级B的碳素结构钢。

5.进场主要材料计划

序号

材料名称

规格

单位

数量

备注

1

32#b工字钢

360×200×10

根

18

桩长12m

2

H型钢（围檩）

350×350×12×19

m

500

双面350H型钢

3

电焊条

E43

㎏

300

序号

机械名称

规格型号

台数

备注

1

液压履带起重机

QNY38

1

抚顺挖掘机制造有限公司

2

振动锤

DZ45A

1

振中工程机械公司

3

交流弧焊机

Bx1-500-3

2

凯仕达电焊机公司

4

气割设备

氧气、乙炔气

2

6.主要进场机械设备数量表

7、基坑支护施工步骤

打钢板桩→挖去表层土体→安装钢围檩和支撑→基坑开挖（基坑开挖前进行降水）→基础+0.000以下施工→基坑回填→拆除支撑围檩→拔出钢板桩→在桩的缝隙处用细砂回填密实

8、现场组织机构

根据工程特点与施工技术要求，选择具有多年施工经验的工程技术人员和管理人员，组成精干、高效的项目部。

项目部配项目负责人，施工现场负责人以及工程技术管理人员等数名。

序号

姓名

职务

岗位职责

1

项目经理

全面领导工程施工，是质量工期安全文明生产的第一责任人，负责对外协调工作。

2

技术负责人

负责工程施工技术、质量安全生产工作、指导施工员、质量员和安全员工作。

3

施工员

实施组织设计，协调各工序的衡接，检查监督指导施工。

4

质检员

各工序质量检查，监督指导、施工质保。

5

安全员

负责对工人进行安全教育、交底、检查落实各项安全管理制度。

6

材料员

负责对工程材料采购和送检、试验。

7

资料员

负责施工内业资料整理和保管。

管理人员名单

9、施工进度安排

基坑支护工程施工计划安排，施工准备2天，打H型钢桩7天，H型钢围檩安装2天，基坑支护工程各道工序进行搭接施工，本基坑支护8个工作日完成。

坑外降水30天、坑内降水14天

10、劳动力组织

根据工程工期要求，合理安排施工现场的劳动力。

在施工过程中，施工人员要根据设计图要求与本工程的施工顺序，科学地安排各工种的劳动力人数，做到统一安排、服从指挥、各司其职、严格施工纪律。

施工劳动组织安排如表所示。

表中数据按一个工作面一班制考虑。

基坑支护施工劳动力组织（一工作班）

工种

人数

职责

工程技术人员

1

负责全面指导现场施工

施工员

1

负责放线并控制板桩轴线、垂直度

吊车司机

1

负责开吊车、吊桩、振动锤桩工作

起重工

1

负责吊桩、移桩、送桩就位。

打桩技术工

2

负责控制油泵、电开关、桩准确就位

气割、电焊工

1

负责现场钢材切割、电焊工作

电工

1

保证施工生产用电及用电安全工作

机修工

1

保证现场机械设备正常运转

辅助工

1

负责现场机械设备正常运转

合计

10

11.钢板桩施工工艺要求

11.1设备选型

为了节约工期，综合考虑现场的施工场地，桩打拔时采用液压履带式打拔机。

该设备自重相对于履带吊振动锤较轻，行走自如，施工速度块，安全性能高，24小时都能施工。

11.2定位放线

放出结构准确的灰线，从结构线每边按图纸引出一定的尺寸（给基坑施工预留施工作业面），作为打桩的方向线。

在方向线以外挖宽0.5米深0.8米的沟槽，在沟槽的两端用木桩将定位线引出，在施工过程中随时校合，保证桩打在一条直线上，开挖后方便围檩和支撑的施工。

11.3钢板桩打入

、钢板桩采用36#bH钢桩，桩长为12m。

钢板桩的机械性能和尺寸应符合要求。

经过整修或焊接后的钢板桩，堆存、搬运、起吊时应防止由于自重而引起的变形与损坏。

进桩时把桩卸到打拔机附近6米范围之内），打拔机把桩夹起同时吊到打桩灰线上空，两辅助工利用工具辅助打拔机对好方向。

再沿灰线对好前一根桨的止口插入土体，为了防止钢板桩的自然跟进，第一根桩应高出地面1米左右，后续钢板桩打之前应将前一根板桩与前面的桩用钢筋临时焊接。

11.4垂直度标高控制钢板桩打入时有一人专门指挥，随时调整钢板的垂直度，保证其垂直，钢板桩在插入土体比较浅时（4～5m）,用线锤或经纬仪控制钢板桩垂直度。

桩顶标高与自然地面相平，第一根桩用水准仪控制桩顶标高，后的桩参照前面桩的标高，每隔10米距利用水准仪复核一次桩顶标高。

使打入的桩整齐，受力均匀。

11.2、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。

钢板桩采用振动等方法下沉。

开始沉桩时宜用自重下沉，待桩身有足够稳定后再采用振动下沉。

打桩机械采用38吨履带吊车，DZ45A型振动沉拔桩锤

11.5围檩施工

围檩和支撑的中心标高按图纸标高控制在-1.50m，围檩下方用厚14mm以上的钢板做牛腿，间距3米。

围檩与钢板桩的空隙用碎钢板垫实。

围檩采用H350*350型钢。

11.6支撑的施工

支撑采用H350*350型钢支撑的形式，支撑着力处的围檩应局部焊加劲板。

11.7钢板桩的拔出

钢板桩的拔出仍用履带式液压拔桩机，在拔桩机行驶的路径上铺设路基箱板，钢板桩拔出时拔桩机尽量少振动，减少对周围土体的扰动。

桩拔出后留下的空隙用黄砂回填密实，防止日后周围土体位移。

11.8、钢板桩的施工允许偏差：

36#bH钢沉桩的垂直度控制在1.5%。

。

11.9、焊缝形式：

围檩与钢板桩之间连接采用焊接。

焊缝质量等级为三级。

11.10、除以上要求外，还应符合《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《钢结构工程质量验收规范》（GB50205-2001）中有关规定及质量验收标准。

12.降水要求

本工程采用一级轻型井点降水,降水需在支撑标高以下的土方开挖前至少二周左右进行,井点管深10米，井点冲孔的深度超过管底0.5m,进入坑底1米，以进行被动区降水加固。

根据本工程的情况，拟在基坑四周布置6套轻型井点。

在基坑钢板桩施工完成后，在坑外布置6套轻型井点坑外加固降水，坑外轻型井点运行到基坑外墙防水层做好回填后。

坑底地表设置完善的明排水系统，以及时排除坑内、地表积水。

严禁地表水或基坑排除水倒流或回渗到基坑中。

排水沟和排水井距边坡和边脚的距离不得小于沟井深度的一倍。

雨天不得开挖基坑，雨季施工须做好有效的排水措施和相关应对准备工作确保基坑施工过程的安全

13.施工工况

本工程围护施工次序为：

首先进行轻型井点降水，施工钢板桩和支撑，钢板板施工完成并且降水达到要求后，便可开挖土方。

工况一：

开挖土到标高－4.9.挖槽进行坑内轻型井点降水，挖槽进行封闭式36#bH钢板桩打入。

工况二：

开挖土到标高－1.50，，开槽安装施工钢支撑。

工况三：

开挖到坑底，并跟踪浇注混凝土垫层。

工况四：

施工并浇注地下室底板，底板达到一定强度后，底板与圈围护墙体间空隙用砂石填充，上部设置素混凝土传力带。

工况五：

施工到地表后，拆除支撑，并设置止水板，水池和地下泵房外墙达到混凝土设计强度后，回填基坑。

工况六：

拔除封闭式36#bH钢板桩。

14、钢支护施工用电负荷

14.1、一个作业班组打钢板桩的组合用电的机械为DZ45A型振动沉拔锤、高压油泵、Bx3-500-2或Bx3-500电焊机一台，这些机械的用电功率分别为45（60）KW、4KW、17KW。

振动沉拔锤与高压油泵同时工作，电焊机与振动沉拔锤、高压油泵不同时工作。

一个作业班组打钢板桩的最大用电量为49（64）KW。

15、土方开挖施工要求

15.1、基坑土方开挖，基坑土方必须分层均衡开挖，每层开挖高度不宜超2m，淤泥层不超过1米。

以确保开挖过程土体的稳定，避免造成工程桩移位。

15.2、土方开挖过程中，防止土方开挖设备碰撞支护结构、工程桩，避免扰动基底原状土。

同时建议土方开挖时应分段进行，每段长度约6m。

开挖到设计标高后，立即浇捣素砼垫层等，并立即砌筑砖模，在砖模与土体缝隙采用砂石回填用C20素砼传力带，然后再开挖相邻的土方。

15.3、发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方能继续挖土。

基坑开挖过程中若发现於泥应挖至老土，后砂石回填。

开挖后基坑暴露的时间应尽可能短。

15.4、开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭并进行基础工程施工。

地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。

15.5、土方开挖与地下结构施工过程中基坑周边不得堆载，土方开挖至设计标高后应立即浇捣素砼垫层。

15.6、基坑开挖过程中，若发现局部漏水现象，应立即停止开挖，用人工堵漏或注浆方法进行封堵，以防止周围地面沉降。

15.7、夯实回填土施工完毕并达到土建施工图要求后才能拔除36#bH钢桩。

16、支护结构监测与检测要求

16.1、地下室基坑围护结构的安危关系到本工程的安全，还关系到附近建筑物，城市管线及道路设施的保护等，因此必须采取信息施工的方法对基坑施工的全过程进行监测。

16.2、监测工作的主要内容如下：

a土体深层水平位移（测斜）

b坡顶水平位移，沉降

c基坑周围建（构）、筑物及市政道路，管线的沉降与倾斜观测，距离基坑三倍开挖深度范围内均布置

d立柱的沉降

e地下水位

16.3、监测时间及问隔：

a在土方开挖之前应进行基数测量，且次数不少于两次。

b在每层土方开挖前后，支护完成前后，工况发生变化时应进测量，其它正常情况下每2～3天测量一次，如发现变形速率增大或总变形较大时应加密测量次数。

16.4、基坑支护施工及使用过程中，应安排专人进行巡视检查。

16.5、施工单位应与监测单位密切配合，做好检测元件的安放及保护工作。

16.6，监测过程中发现有异常情况必须及时通知施工单位及设计人员，施工单位应有紧急防患措施，以防发生工程事故。

16.7、在基坑支护结构的施工与使用过程中，应对支护结构和已有建筑物（含道路\管线）进行监测，若遇到下列可能影响建筑物安全的情况之一时，应立即报警，若情况比较严重，应立即停止施工，并对支护结构和已有建筑物采取应急措施。

地面沉降接近20mm，桩顶位移接近20mm，支护结构最大水平位移大于基坑开挖深度的1/200。

支护结构水平位移速率连续三天>3mm/d，且不能收敛。

支护结构的支撑休系中有个别构件出现应力骤增,压屈,断裂,松驰或拨出的迹象.

建筑物的不均匀沉降已大于《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）规定的允许沉降差或建筑物的倾斜速率连续三日>0.0001H/d（H建筑承重结构高度）。

基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其它可能影响安全的征兆（如少量流砂,涌土,隆起,陷落等.）

根据经验判断已出现其它必须加强监测的情况.

16.8、监控预警指标为：

基坑支护结构的最大水平位移已大于基坑开挖深度的1/200，或其水平位移速率已连续三日大于3mm/d；基坑支护结构的支撑体系中有个别构件出现应力骤增、裂缝的迹象；支护结构个别出现开裂、位移突变；周围建构筑物的不均匀沉降已大于现行建筑地基基础设计规范规定的允许沉降差，或建筑物的倾斜速率已连续三日大于0.0001H/d；道路路面水平位移大于40mm或附近地面裂缝大于10mm；基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其它可能影响安全的征兆（如少量硫砂、涌土、隆起、陷落等）。

16.9、观测报告：

观测书面报告应在现场观测完成后24小时内提交业主及设计单位。

16.10、监测工作由业主请有资质的单位进行量测。

监测工作没进场不得进行基坑土方的开挖。

17、应急方案

在土方挖到淤泥层以下后，场地内保证有一台挖土机可以随时调用，如发现开挖后，坡顶位移呈增大趋势且不收敛，立即用挖土机挖土向坡脚回填反压，直至位移稳定再采取加固措施而后再继续开挖。

平时备好100m2木板等相关的应急材料。

挖掘机、吊车、汽车随时调用。

基坑开挖期间派工人跟踪，发生漏水与流砂情况立即处理。

一旦发现位移增大不稳定时，可用砂袋回填反压。

整个支护施工过程必须与设计人员保持联系，及时共同处理各种疑问题。

18、安全与环保措施

18.1、建立健全安全环保体系，使安全生产与环境保护工作制度化、经常化，保证工地的安全与环境保护工作惯穿整个工程施工的全过程。

18.2、认真惯彻执行福建省、福州市有关安全的方针政策、规章制度，对参与工程项目的职工进行教育和培训，牢固树立“安全第一”的思想，坚持“安全生产、预防为主”的方针。

18.3、做好安全工作交底，坚持工前讲安全，工中检查安全，工后评安全的“三工制”活动。

18.4、项目负责人对施工全过程的安全生产与环境保护工作承担领导和管理责任。

18.5、根据钢支护工程的特点以下主要工种应注意的安全事项；

18.5.1、司机与起重工

司机与起重工必须是按劳动人事部门有关规定进行考核并取得合格证者。

司机必须了解所操作的起重机的工作原理，熟悉该起重机的构造、各安全装置的功用及其调整方法，掌握该起重机各项性能的操作方法以及该起重机的维修保养技术。

不准斜吊物品,不准抽吊交错挤压物品，不准起吊埋在土里或冻粘在地上的物品。

有物品悬挂在空中时,司机与起重工不得离开工作岗位。

司机必须认真做好起重机的使用、维修、保养和交接班的记录工作。

严禁司机酒后上机操作。

18.5.2、震动沉桩机

震动拔桩时，应垂直向上,边震边拔。

震动沉桩时，禁止任何人停留在机架下部。

调整好偏心块后，应清除箱内余物，方可试车。

打桩作业振动、噪音较大，打桩施工应按天津市、公司、项目部的环境保护规定的时间段进行施工，应避开午休和晚间等休息时间。

19.钢板桩的设计

（1）钢板桩最小长度计算

钢板桩实际最小埋深计算

假定埋入土内深度为t1，入土深度为a时土应力压强为0，同时已知钢板桩悬臂端长度5.7m，则参照《建筑施工计算手册》（第二版）计算得：

Pa=γ（H+a）Ka-2C√Ka

Pp=γaKp+2C√Kp

其中Ka=tg2（45°-φ/2）=0.438Kp=tg2（45°+φ/2）=2.283

所以有：

γ（H+a）Ka-2C√Ka=γaKp+2C√Kp

将已知条件代入公式内解得：

a=0.114m。

所以净主动土压力Ea净及相对基底的型心位置均可计算。

Ea净=0.5γH2Ka-2CH√Ka+2C2/γ+0.5（γHKa-2C√Ka）a=72.22KN/m

型心h={（0.5γH2Ka-2CH√Ka+2C2/γ）（H-h1）/3+[0.5（γHKa-2C√Ka）a2/3]/Ea净=1.03m

其中h1=2C/（γ√Ka）=1.59m

当埋深t1时，桩地净被动土压力压强Pp净为：

Pp净=γt1Kp+2C√Kp-（γ（H+t1）Ka-2C√Ka）

Ep净=0.5Pp净（t1-a）

按《规范》要求，抗倾覆安全系数不得小于2，及净被动土压力Ep净产生的抵抗力矩大于净主动土压力Ea净产生的倾覆力矩的2倍，则有：

（t1-a）Ep净/3=2（t1+h）Ea净

将已知条件代入公式中解得：

t1=5.783m，所以实际埋深t=（1+15%）t1=6.65m。

桩长L≥H+t=5.7+6.65=12.35m。

（2）最大弯矩计算

1）最大弯矩位置计算

假设最大弯矩出现在基底以下t2处，即在此处剪力为零。

Pp净=γt2Kp+2C√Kp-（γ（H+t2）Ka-2C√Ka）

Ep净=0.5Pp净（t2-a）

Ea净=0.5γH2Ka-2CH√Ka+2C2/γ+0.5（γHKa-2C√Ka）a=72.22KN/m

Ep净=Ea净，由此计算得：

t2=2.145m

2）最大弯矩值计算

最大弯矩值为净主动土压力和净被动土压力对t2位置处取弯矩之和，即：

Mmax=Ea净×（h+t2）-Ep净×（t2-a）/3=179.68336KN.M

（3）钢板桩截面

1）钢板桩截面的选择

Wmin=Mmax/（[f]/2）

=179.68336/（235/2）=1529.22cm3