钢板桩围护施工方案.docx
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钢板桩围护施工方案.docx
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钢板桩围护施工方案
绍兴市上虞区滨江小学体育馆新建项目
消防水池和泵房钢板桩围护方案
一、工程概况
绍兴市上虞区滨江小学体育馆新建工程,框架二层,建筑面积:
7711.2卅,建筑高度:
17.10m;因消防水池和泵房挖深算至承台垫层底约4.93m;深度较深,挖深范围内以粉质粉土为主,土层中含水量较高,本基坑采取拉森钢板桩加支撑支护,在坑内采用深井降水。
二、工程地质特征
滨江小学消防水池周边承台较密,特别是西边大承台靠近消防水池地下室外墙仅0.6m;西侧有一个游泳池,靠近消防水池较近,最近处约2.3m;土层内以粘质粉土为主,含水量较高。
综合以上特点,本基坑采取拉森钢板桩加支撑支护,在坑内采用深井降水,此围护方法对周边环境影响小,坑内降水不会引起周边地层沉降,挖土方量小,且施工速度快。
基坑支护平面图见附图。
三、基坑钢板桩支护思路及要点
根据围护设计说明,若采取放坡结合降水的围护方法,主要有如下缺
占:
八、、•
1、基坑开挖深度较深,放坡要采取两级放坡,土方量较大,且后期回填土的质量不能保证,可能对底板造成不均匀沉降;
2、西边游泳池靠近消防水池外墙较近,大放坡会造成游泳池下部土方卸
除,后期在游泳池的使用过程中也有可能造成不均匀沉降;
3、西边大承台靠近消防水池较近,放坡会影响大承台的桩侧摩阻力,对桩的受力有影响;
4、若不采取隔水措施,大范围降水会造成地层不均匀沉降,对周边环境
有影响;
综上,本基坑采取拉森钢板桩加支撑支护
钢板桩具体施工范围见钢板桩支护平面图附图。
施工要点:
1.钢板桩类型采用拉森钢板桩(SKSP4V),壁厚13mm
2.拉森钢板桩采用履带式挖土机施打,施工前一定要调查清楚地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线;
3.打桩前应对钢板桩逐根进行检查,提出连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩,待修整合格后方可使用;;
4.现场准备水平支撑,开挖后如发现局部钢板桩位移异常,及时架设支撑;
5.为保证钢板桩施打完后有较好的止水效果,在钢板桩施打过程中严格做好过程控制,施打前必须放线,检查钢板桩咬口部分是否有弯曲等质量缺陷,如有弯曲变形,必须经过校正后方可使用。
四、施工方法
1.钢板桩的选用根据工程所在地场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法
等方面进行考虑,选用的拉森W型钢板桩,拉森W型钢板桩宽度适中,抗弯性
能好,其主要技术参数为:
W=2270cm3/mg=76kg/m,要求钢板桩开挖后入土不小于钢板桩整体受力长度的三分二;
2.施工工艺流程本工程基坑施
工工艺流程为:
放坡f打桩定位放线f施打钢板桩f土方开挖f基础施工f抵抗强施工f回填土方f拔起钢板桩
3.整平:
在施打钢板桩之前,先用装载机和挖机配合将原地面整平,挖出导
沟,然后进行钢板桩施工。
4.钢板桩施工方法
1)测量放线:
由测量人员放出钢板支护结构的轴线和边线,然后在边线位置
撒上白灰进行标记。
2)钢板桩的打设:
拉森钢板桩施工关系到施工止水效果和施工安全,是本工程施工最关键的工序之一,要求在施工中要注意以下施工有关要求:
1、米用W型密扣拉森钢板桩。
拉森钢板桩米用振动打入法,米用单桩逐块打设。
施工时,先用吊车吊起振动锤,振动锤将钢板桩上端夹紧,然后将钢板桩吊至插桩点进行插桩,插桩时对准锁口后将钢板桩振动打入,施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况;
2、打桩前,对钢板桩逐根检查,剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板
桩,不合格者待修整后才可使用;
3、在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过1%当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,必须拔起重打;桩顶标高偏差控制在100m左右,轴线偏差控制在100口左右。
总之,施工中应根据具体情况变化施打顺序,采用一种或多种施打
顺序,逐步将板桩打至设计标高,一次打入的深度一般为0.5-3.0
米。
钢板桩施工允许偏差
板桩入土深度(cm)
受力长度的三分之二
板桩轴线偏差
±5cm
板桩垂直度
8%不超10cm
支撑位置偏差
±20cm
5、密扣且保证开挖后入土不小于受力部分长度的三分之二,保证钢板桩顺利合拢,特别是在基坑四角要设置转角钢板桩。
五、基坑支护计算
帕n-
L'_
[基本信息]
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
内力计算方法
增量法
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数Y0
1.00
基坑深度H(m)
4.930
嵌固深度(m)
7.070
墙顶标咼(m)
0.000
连续墙类型
钢板桩
每延米板桩截面面积A(cm2)
236.00
每延米板桩壁惯性矩I(cm4)
39600.00
每延米板桩抗弯模量W(cm3)
2200.00
2
抗弯f(N/mm)
215
有无冠梁
无
放坡级数
1
超载个数
2
支护结构上的水平集中力
0
-[放坡信息]
坡号
台宽(m)
坡咼(m)
坡度系数
1
7.500
2.500
2.000
[超载信息]
超载
骨口.序号
类型
超载值
(kPa,kN/m)
作用深度
(m)
作用宽度
(m)
距坑边距
(m)
形式
长度
(m)
1
inii
15.000
2.500
6.000
0.000
条形
III
2
dlJrlJrJr
10.000
一
一
---
—
---
[土层信息]
土层数
7
坑内加固土
是
内侧降水最终深度(m)
5.100
外侧水位深度(m)
3.500
弹性计算方法按土层指定
X
弹性法计算方法
m法
基坑外侧土压力计算方法
主动
[土层参数]
层号
土类名称
层厚
(m)
重度
(kN/m3)
浮重度
(kN/m3)
粘聚力
(kPa)
内摩擦角
(度)
1
细砂
3.70
20.0
9.1
0.00
35.00
2
粉土
1.10
12.6
10.6
0.00
25.00
3
粉土
3.20
17.3
7.3
11.00
12.80
4
粘性土
3.40
19.4
9.4
—
—
5
粘性土
3.10
20.4
10.4
---
---
6
强风化岩
1.80
22.0
12.0
—
—
7
中风化岩
11.00
23.0
13.0
—
—
层号
与锚固体摩
擦阻力(kPa)
粘聚力
水下(kPa)
内摩擦角水下(度)
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
(kPa)
1
35.0
0.00
38.00
分算
m去
21.00
III
2
60.0
0.00
28.00
分算
m去
10.00
111
3
35.0
9.00
19.81
分算
m去
3.10
4
55.0
5.00
28.96
合算
m去
4.00
———
5
65.0
6.00
30.00
合算
m去
4.00
———
6
85.0
50.00
35.00
分算
m去
4.00
---
7
120.0
50.00
35.00
分算
m去
4.00
———
[土压力模型及系数调整]
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型
层号
土类
名称
水土
水压力
调整系数
外侧土压力
调整系数1
外侧土压力
调整系数2
内侧土压
力
调整系数
内侧土压力
最大值(kPa)
1
细砂
分算
1.000
1.000
0.000
1.000
10000.000
2
粉土
分算
1.000
1.000
0.000
1.000
10000.000
3
粉土
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粘性土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
粘性土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
6
强风化岩
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
7
中风化岩
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
[工况信息]
工况号
工况类型
深度(m)
支锚道号
1
开挖
4.930
—
[结构计算]
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
[截面计算]
[截面参数]
弯矩折减系数
0.85
剪力折减系数
1.00
荷载分项系数
1.25
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
内力
号
计算值
计算值
设计值
实用值
1
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
0.00
0.00
0.00
0.00
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
145.38
183.25
154.46
154.46
最大剪力(kN)
62.14
53.05
77.67
77.67
[截面验算]
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)
dnei=M/W
-6
=0.000/(2200.000*106)
=0.000(kPa)
=0.000(MPa) 基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) dwai=M/W -6 =154.464/(2200.000*10) =70210.808(kPa) =70.211(MPa) [整体稳定验算] riW4.10749) 计算方法: 瑞典条分法 应力状态: 总应力法 条分法中的土条宽度: 0.40m 滑裂面数据整体稳定安全系数Ks=3.306 圆弧半径(m)R=17.692 圆心坐标X(m)X=1.634 圆心坐标Y(m)Y=10.749 [抗倾覆稳定性验算] 抗倾覆安全系数: MP——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑 抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。 M――主动土压力对桩底的倾覆弯矩。 注意: 锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 工况1: Ks=1.801>=1.200,满足规范要求 [抗隆起验算] I: 沖“'I'*'■二inni; *■啊hf节叫 ill ■閃(iiii^E”=呼«让刃 Iaim■斗--ll&rpnjA■殆卜『H詞 dill V■1441 1)从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下: Ks ■'m2ldNqcNc ;m1hldqcKhe Nqtan o① 45— 2 2 tane (! ) NcNq 1 1tan卩 支护底部,验算抗隆起: Ks=25.562> 1.600 抗隆起稳定性满足。 深度16.300处,验算抗隆起。 Ks=30.607>1.600 抗隆起稳定性满足。 深度27.300处,验算抗隆起。 Ks=31.808>1.600 抗隆起稳定性满足。 [抗管涌验算] 耳證rr 2ld0.8D1f K人"JKse hw Kse流土稳定性安全系数;安全等级为一、二、三级的基坑支护,流土稳 定性安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4; ld截水帷幕在基坑底面以下的长度(m); D潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m); Y'土的浮重度(kN/m3); Ah'基坑内外的水头差(m); Yw地下水重度(kN/m3); K=8.110>=1.5,满足规范要求。 [嵌固深度计算] 嵌固深度计算参数: 嵌固深度计算过程: 规范公式如下: 697.205 1.662 K 1.2011.200 301.293 3.204 EpkZpl K EakZal Kem 得到Id=5.200m,Id采用值为: 6.900m 天然放坡支护 [基本信息] 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 基坑等级 二级 基坑侧壁重要性系数Y0 1.00 基坑深度H(m) 2.500 放坡级数 1 超载个数 1 [放坡信息] 坡号 台宽(m) 坡咼(m) 坡度系数 1 0.000 2.500 2.000 [超载信息] 超载 骨口.序号 类型 超载值 (kPa,kN/m) 作用深度 (m) 作用宽度 (m) 距坑边距 (m) 形式 长度 (m) 1 mJr1JrJr 10.000 ——— ——— ——— ——— ——— [土层信息] 土层数 7 坑内加固土 是 内侧降水最终深度(m) 3.500 外侧水位深度(m) 3.500 [土层参数] 层号 土类名称 层厚 (m) 重度 (kN/m3) 浮重度 (kN/m3) 粘聚力 (kPa) 内摩擦角 (度) 与锚固体摩 擦阻力(kPa) 粘聚力 水下(kPa) 内摩擦角水下(度) 1 细砂 3.70 20.0 9.1 0.00 35.00 35.0 0.00 38.00 2 粉土 1.10 12.6 10.6 — — 60.0 0.00 28.00 3 粉土 3.20 17.3 7.3 — — 35.0 9.00 19.81 4 粘性土 3.40 19.4 9.4 — — 55.0 5.00 28.96 5 粘性土 3.10 20.4 10.4 — — 65.0 6.00 30.00 6 强风化岩 1.80 22.0 12.0 — — 85.0 50.00 35.00 7 中风化岩 11.00 23.0 13.0 — — 120.0 50.00 35.00 [整体稳定验算] 天然放坡计算条件: 计算方法: 瑞典条分法 应力状态: 总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m条分法中的土条宽度: 0.40m 天然放坡计算结果: 道号 整体稳定 半径 圆心坐标 圆心坐标 安全系数 R(m) Xc(m) Yc(m) 1 1.403 7.022 -2.630 6.511 六、质量保证 1、开挖、安装过程中要密切注意土壤的移位变化,值得注意的是由于钢板 桩在插打过程中受各种因素影响,整个围堰的侧面顺直度会出现一定的偏差,如局部需架设支撑,要设置围檩时,为保持钢板桩均匀受力,围檩与钢板桩 之间的空隙要用型钢焊接,围堰的四角应加强处理。 2、钢板桩堵漏 钢板桩在插打不当或水压作用下会使锁口发生变形、胀缝,出现渗水的情况。 锁口不密封漏水时,应用木条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞,或在漏缝外侧水中撒下大量的炉渣、木屑或谷糠等随水夹带至漏缝处,通过水流渗透自行填塞。 也可用质量较好的塑料薄膜整块挂在围堰外侧进行挡水处理,减小渗水量。 3、钢板桩围堰施工的质量控制措施 1)拉森桩打入底标高,入土深度必须达到拉森桩桩长2分之1倍长度以上,紧密咬口式呈长方形,弯曲的拉森桩(桩身弯曲矢度大于1%。 桩长)不得使用。 2)围护拉森桩打好后,首先检查拉森桩的咬口,如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩,以减少缝隙中漏水、漏泥现象。 其次检查水平联系围檩和支撑的安装情况是否符合设计要求,待全部检查及准备工作完成之后,对堰身进行全面检查后方可进行围堰内清淤。 3)在拆除围堰前,必须回沙及回土使围堰内相平后方可拆除围堰。 4)钢板桩施打过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,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。 5)钢板桩挤进过程中受到石块等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1.0m〜 2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石被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。 6)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和宽度大于或小于标准宽度的板桩,异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工;倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。 7)在基础较软处,有时发生施工当时将邻桩带入现象,采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起,并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。 4、拔除和整理 在完成施工后,根据施工现场逐层拆除,根据现场实际情况搭设临时施工配 合QUY50A履带吊50吨DZ---45振动锤拔出钢板桩。 拔出的钢板桩清刷、修补整理,并堆放在地面,严禁放入长廊内,及时运离施工现场。 七、安全保证措施 安全施工是关系到个人健康、家庭幸福、社会稳定、国家昌盛的大事。 强化安全知识的宣传教育,提高施工人员的安全技术素质,加强现场的安全管理力度,加强安全防范措施等构成了施工安全工作的几个重要组成部分。 1、安全目标本工程的安全目标,是在整个项目施工期间坚决杜绝各类重大责任事故、人身伤亡事故、消防事故、治保事故、交通事故、扰民事故及各类传染病发生。 2、安全组织措施 2.1现场成立安全生产工作小组,设置专职安全员全面负责施工期间的 安全工作,各班组设立兼职安全员负责具体检查监督工作,现场建立安全生 产保证体系。 2.2坚持执行施工前的安全技术交底会议制度和开工前的安全教育制 度,明确本工程的安全目标,落实各个岗位的安全职责。 2.3每周召开安全工作会议,进行安全工作的总结和布置。 2.4开展安全活动,在现场布置安全标语、横幅等,积极进行安全知识宣传教育。 2.5认真执行安全规程和操作要求,施工人员必须戴安全帽,严禁违章作业,杜绝各类事故发生。 2.6对于各类安全违章行为坚决进行处理,限期整改。 2.7做好每天的安全生产记录,并填写安全日记。 2.8按照长兴安全质量监督站的要求,认真、如实、确切的填写安全管理资料。 3、用电措施 3.1开工前,专业电工和技术负责人应指导现场施工用电。 3.2所用配电箱采用国家建筑施工统一的配电箱,实行一机一闸一漏电保护装置。 主要配电箱均作接地,以防止感应电伤人。 3.3照明线路不能与动力线路混用,吊机、振动锤等使用的拖缆,必须 严格检查,不能使用绝缘性能差的或有破损的电缆。 3.4机械设备(如振动锤、电焊机等)移位、电器检修时必须断电操 作,严禁带电操作,并挂上警示牌。 移位时,须有专人指挥,专人照看电 缆,防止电缆压坏损伤。 3.5移动电器、修理电器由专业电工进行,非专业人员严禁操作。 3.6所用配电箱漏电保护装置每天由专业电工进行检查,并在相应表格上记录。 3.7施工现场用电严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》。 4、消防安全措施 4.1由项目经理、安全员组成现场消防安全领导小组,具体负责落实防火安全工作,以备突发情况下迅速采取行动,减小影响程度。 4.2健全消防制度,施工现场安排专人、专职负责,一旦发现隐患,立即进行消除。 4.3吊机、食堂、宿舍及材料仓库四周按照规定设置足够的灭火器,并由安全员检查落实到位。 4.4酸碱泡沫灭火器指定专人维护、管理、保养,定期调换药剂,标明换药时间,确保灭火器效能正常。 4.5场区或生活区,禁止私接电线,私接违章电器;严禁使用煤油炉、电炉烧煮。 4.6进行电焊、气割作业人员必须持证上岗,并实行动火申报制度,动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。 4.7现场电焊、气割作业必须符合防火要求,严格执行“十不烧”规章制度。 4.8工地中的易燃易爆物品(如汽油、氧气瓶、乙炔瓶等)都必须按照规定设置,妥善保管。 4.9调查清楚施工现场周围道路两侧的城市专用消防龙头;进入工地的道 路 保持畅通,宽度不小于3.50m。 4.10加强警卫人员上岗责任心,每天上班后对工地临时设施进行一次 防火巡查,消灭事故隐患。 5、交通措施 5.1现场材料运输车辆出入施工现场时出入口应安排专人指挥车辆进 出,以免交通事故的发生。 5.2施工现场特别是材料出入口周围,应有一块比较大的空地,以利于材料运输车辆转弯、调头、进出。 5.3型钢运输车辆进入现场后,必须先观察好行进路线,将影响通行的物品搬开,同时对软路基路面铺好路基钢板,确保畅通。 6、夜间施工措施 6.1在现场四周设置2个镝灯和各类机台照明灯具,使任何一个操作和人行角度都有足够的亮度。 6.2在夜间施工期间,注意降低噪音,避免机具猛烈撞击,严禁大喊大叫等。 八、施工监测: 1、监测内容 1)、周围环境的监测: 包括周围临时房和道路路面的沉降、倾斜、裂缝的产生和开展情况,以及地下管线设施的沉降、变形等。 2)、基坑深层土体位移监测。 3)基坑周边地表沉降观测及地下水位观测。 2、基坑开挖期间,每天监测次数不少于一次,紧急情况可视具体实情加密观测次数。 3、根据土层情况和结构特点,本工程监测预警值如下: 1)、围护体靠近累计最大深层位移控制值为30mm连续三天水平位移速率大于 3mm/d 2)、围护体靠近累计最大地表沉降控制值为30mm连续三天垂直沉降速率大于 3mm/d 3)、支护结构严重开裂变形,有破坏迹象,地下水位变化厶uO.5m/d。 九、应急措施: 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。 平时备好一定数量的编织袋,一旦发现位移增大不稳定,可用沙袋回填 反压。 十、施工机械 序号 名称 规格 数量 1 挖掘机 200型 1台 2 机械式打桩机 2台 3 履带吊 QUY50A 1台 4 振动锤 DZ---45 1套 5 气割设备 2套 6 水平仪 2台 7 电焊机 BX-300/500 2台 卜一、劳动力组织 序号 工种 人数 工作范围 1 挖掘机司机 1人 开挖桩位沟槽、平整桩机作业面、
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