拉森钢板桩旋喷桩基坑支护施工方案.docx

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拉森钢板桩旋喷桩基坑支护施工方案

第一章工程概况=============================================================4

一、工程概述=============================================================4

二、工程地质和水文地质===================================================4

三、施工场地条件=========================================================5

第二章支护、支撑系统的结构设计============================================6

一、支护、支撑结构选型===================================================6

二、本工程投入的拉森钢板桩的参数=========================================10

三、基坑监测要求=========================================================10

四、结构设计安全有效期===================================================11

五、深基坑支护计算书=====================================================11

第三章总体施工安排=======================================================11

第四章基坑支护施工工艺及施工程序=========================================12

一、钢板桩支护施工工艺及施工程序=========================================12

二、旋喷桩支护施工方案===================================================15

三、基坑施工质量检测=====================================================18

第五章基坑开挖及排水=====================================================18

一、基坑开挖=============================================================18

二、基坑排水措施=========================================================21

第六章施工进度安排=======================================================21

第七章施工平面图=========================================================21

一、施工现场平面管理措施=================================================21

二、施工平面图（见附页）=================================================22

第八章资源配置计划======================================================22

一、机械投入计划=========================================================23

第九章检测控制措施=======================================================25

一、工程概况=============================================================25

二、监测方案设计依据=====================================================25

三、监测技术要求=========================================================25

四、监测组织=============================================================29

五、观测频率=============================================================29

六、工期=================================================================30

七、安全监测信息化处理及监测流程=========================================30

第十章安全文明施工措施===================================================36

一、安全施工措施=========================================================36

二、文明施工措施=========================================================38

第十一章保证措施=========================================================38

一、管理保证=============================================================38

二、组织保证============================================================39

三、劳动力保证===========================================================39

四、机械保证=============================================================39

五、制度保证=============================================================39

六、培训=================================================================39

七、保证工期的技术措施===================================================39

第十二章应急救援预案=====================================================40

一、应急预案的方针与原则=================================================40

二、应急预案工作流程图===================================================40

三、明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施=========================41

四、应急救援组织架构=====================================================44

五、事故报告=============================================================45

六、应急结束=============================================================46

七、后期处置=============================================================46

八、宣传教育=============================================================47

九、演练================================================================47

十、总结================================================================47

应急救援预案流程图======================================================49

应急抢险人员联系名单====================================================50

施工平面图==============================================================51

D标段总进度计划横道图==================================================52

基坑专项施工方案

第一章工程概况

一、工程概述

本工程建设起点为x=43979.351，y=32877.763终点为x=44252.392，y=33769.97，本工程污水管管径为D500~D1100mm，总长4474米，预留支管管径为D300~D500，总长128米；截污管管径为D300~D500,总长为152米；其中包括顶管、拉管、钢板桩支护埋管等。

本工程按污水管埋设的最大深度为最不利因素计算，本方案按设计图纸以5.8m深度进行设计基坑支护，基坑施工段支护总长度约3438.6米。

二、工程地质和水文地质

（一）工程地质

路线所经过的地貌为珠江三角洲平原区的微丘、地势起伏不大，但不开阔，鱼塘密布。

工业区，仓库，商铺建筑密集，村落民房距离较近，小山丘地形稍有起伏，植被茂盛。

土地类别以菜田，鱼塘和旱地为主，其次是山地.

根据本次钻孔所揭露岩土层情况，按岩、土层的成因，该区上覆第四系土层依次为：

人工填土（Q4me）、第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）淤泥质土、粉质粘土、粉砂、中砂.

1、第四系全新统人填筑土层（Q4me）

<1-1>填筑土：

灰黄色或杂色，稍湿，松散状，主要由粉质粘土和少量碎石角砾组成，主要分布既有道路及绿化带表层，场地范围内均有分布.

2、第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）

<2-1>淤泥质土：

深灰色，流塑，以粘粒为主，含少量腐殖质，土层稍具粘性及滑腻感，具高压缩性、高含水量、高孔隙比等特性，土层力学性质极差。

本层局部分布于迎新路段，北二环路段未见分布

<2-5>粉质粘土：

灰黄色、灰褐色，软塑～硬塑状，含少量粉细砂，迎新路段仅局部有揭示，北二环路段广泛分布。

<2-6>粉砂：

灰黄色、浅黄色、灰褐色，松散～稍密，饱和状，主要成份为石英粒，零星分布。

<2-8>中砂：

灰白色、灰黄色、灰褐色，松散～中密，饱和状。

夹薄层粉细砂及少量砾石。

本层仅在迎新路段的ZK-YXL-06钻孔中有分布。

迎新路段的其余钻孔及北二环路段均未发现。

3、坡、残积土层（Qel+dl）

3-1>砂质粘性土（Qel+dl）：

褐红色、灰白色，硬塑，较松散，以粘粒、粉粒为主，含少量石英砂颗粒，由泥质粉砂岩或混合花岗岩风化残积而成。

整个标段内均有分布，部分钻孔钻穿该层。

<3-2>稍密状粉、细砂层：

以粉砂为主，部分为细砂，浅黄-灰白色，饱和，稍密，含少量粘性土，分选性较差，颗粒级配不均匀。

4、基岩

<4-1>全风化混合花岗岩（Z）：

灰白色，硬塑状，成分以粘土为主，钻孔岩芯呈土状及饼状。

含有少许暗色矿物，原岩矿物除石英外，均已风化成粘土矿物，遇水易软化、崩解。

整个标段内均有分布，该层未钻穿。

4-3>中风化混合花岗岩（Z）：

灰白色，磷片变晶结构，块状构造。

部份矿物风化明显，裂隙发育，组织结构部份破坏，岩石较坚硬，多呈块状。

（二）水文地质

第四系覆盖层中，素填土、粉质粘土、淤泥为相对隔水层，砂层为透水层及含水层，中粗砂赋水性良好，粉细砂稍差，粉细砂渗透系数约为3~8m/d（经验值），中粗砂渗透系数约为8~15m/d。

基岩中节理、裂隙发育，为含水层，赋水性与岩性、风化程度或裂隙发育程度及连通性有关，裂隙越发育和连通性越好，一般赋水性就越好，反之则较差，另外，一般全风化带、岩石风化剧烈，已土化，一般透水性和赋水性差。

根据现场量测的勘察钻孔水位，勘察期间测得钻孔水稳定水位埋深0.70~2.50m，标高为-0.98~6.97m。

本场地地下水类型可分为上层滞水、孔隙潜水、孔隙承压水和基岩裂隙水。

上层滞水主要赋存在人工填土层中，含水量较小，其动态受季节性控制，主要接受大气降水和生活用水的渗透补给；孔隙潜水主要储藏在海陆交互相及冲积成因的砂层中，砂层厚度大，透水性良好，其主要补给来源为地表降水和上游地下水迳流，水量丰富；孔隙承压水主要补给来源为外围含水层，其动态受降雨影响较小。

场地基岩全风化、强风化及中风化裂隙发育，赋存有裂隙水，水量大小与裂隙度及其连通性和补给条件有关。

本次勘察揭露的地下水主要为第四系孔隙潜水、孔隙承压水。

三、施工场地条件

本段管线基坑开挖起点位于自由城市花园，途经马庄村、榄塘村、兴业大道段罗庄，终点为华南碧桂园段。

马庄村段污水管线在村庄出入马路上，重型汽车及工厂出入员工较多。

榄塘村管线位于新光快速一侧菜地，地理位置对施工较为有利。

罗庄及华南碧桂园段污管线位于城市主干道一侧，行人及车辆对施工有严重影响，各段施工都需做围蔽和疏导工作。

第二章支护、支撑系统的结构设计

一、支护、支撑结构选型

根据岩土工程勘察报告，本工程基坑开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥，地质条件差，同时管道基坑深度较大，且不同地段管道基坑底的地质条件不同，需根据不同的形式采用相应的支护方式。

本工程根据基坑开挖深度，管道地基处理方式，以及内支撑的不同采用了四种不同的支护方式。

（一）管道基坑支护形式

1、管道基坑支护方式一

基坑深度<3000㎜，采用6米长III型拉森钢板桩加一道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN300*10的钢管进行内支撑，支撑距地面1000㎜。

2、管道基坑支护方式二

基坑深度<6000㎜，基坑深度5000㎜的情况。

采用9米长III型拉森钢板桩加二道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN300*10的钢管进行内支撑。

第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距第二道支撑2000㎜。

3、管道基坑支护方式三

基坑深度H<2000㎜的过河钢管的情况。

过丹山河围堰截流，采用12米长III型拉森钢板桩加二道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN300*10的钢管进行内支撑，第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距钢管顶面500㎜。

4、管道基坑支护方式四

基坑深度H<3500㎜。

高压旋喷桩采用双重管法施工，桩径为D500，桩距为30cm，浆液主要材料为32.5R普通硅酸盐水泥，每延米300Kg水泥用量，水灰比为1：

1，喷嘴压力大于等于24Mpa，速凝剂水玻璃按水泥用量的2%投加，空压机的压力大于等于0.6Mpa。

（二）、管道基坑支护图

管道基坑支护方式一

管道基坑支护方式二

管道基坑支护方式三

管道基坑支护方式四

二、本工程投入的拉森钢板桩的参数

本工程投入的拉森钢板桩采用III型拉森钢板桩，宽400mm，高170mm，厚15.5mm，理论重量68Kg/m，要求拉森钢板桩无穿孔，修边调直后方可使用。

拉森钢板桩之间用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根拉森钢板桩之间空隙需打入木楔抵紧。

转角需设置专用构件，采用φ300×10钢管进行内支撑，内支撑水平间距为4.0m，管道安装需调整对撑间距并及时回顶。

三、基坑监测要求

1、监测内容

（1）基坑周边沉降及位移监测

监测点和控制点均采用钢筋水泥制作，设置稳固。

采用J2光学经纬仪或全站仪观测水平位移，采用精密水准仪观测垂直位移。

基坑开挖期间每开挖一层观测2次或每天观测2次，时间为上午开工前，下午收工后。

（2）土体侧向变形监测

沿基坑周边每20m布设一个测斜孔，测斜孔采用专用PVC管，管内正交的两组导向槽，埋入深度以进入弱风化岩为宜。

测斜孔埋置时角保其中一组导向槽垂直于基坑边线，测斜孔与钻孔壁间的空隙密实填砂并用水泥密封。

基坑开挖过程中每开挖支护一层观测一次。

（3）地下水位监测

观测孔成孔口径φ90，深15米，全长置入口径φ48向钻眼、外包塑料滤网的PVC管；PVC管与钻孔间隙1米以下填砾，深1米至孔口填膨润土并用水泥砂浆抹面；PVC管口配保护盖。

基坑开挖施工过程中，每开挖支护一层观测一次。

本基坑支护结构的最大水平位移允许值，基坑按安全等级二级考虑，最大水平位移允许值为40mm。

各项监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不少于2次。

基坑监测完成时间为回填到标高±0.00，从基坑开挖到底面后到基坑回填到标高±0.00这段时间的观测间隔时间为7～15天。

监测数值表

监测项目

警戒值

控制值

危险值

土体沉降

35mm

40mm

50mm

墙体倾斜

35mm

40mm

50mm

墙体水平位移

35mm

40mm

50mm

第三章总体施工安排

本基坑工程管道线性延伸，长约3.48Km，拟根据不同地基处理形式及支护形式，分段施工。

管沟支护采用12m长III型拉森钢板桩支护1100m，6m和9m拉森钢板桩支护2300m，拟安排100延米一个作业面，平行组织流水作业。

拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤，每个作业面2台，挖掘机3台（1台超长臂挖掘机）。

拉森钢板桩支护段拟采用200T履带吊垫钢板下管，吊车和人工配合管道对正，采用外拉法用两台15T手拉倒链平行对管子进行接口。

管道在穿越丹山河涌段拟在水利部门批准后的旱季施工，采用半幅粘土围堰截流（围堰宽4米，做施工便道），半幅通水，围堰截流后先用大口径轴流泵或潜水泵抽除围堰内部河水，待水位降低至作业面后明挖埋管，半幅施工完毕后拆除围堰施工另外半幅。

便道布置在管道东侧征地线内，沿管线延伸，道路中线距管沟边6米。

第四章基坑支护施工工艺及施工程序

一、钢板桩支护施工工艺及施工程序

钢板桩采用III型拉森钢板桩，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙须打入木楔抵紧，转角必须设置专用构件。

采用直径φ300×10的钢管进行内支撑，管道安装须调整对撑间距并及时回顶。

在块石填充满且密实度达到95%时拆除块石垫层处的钢支撑，然后再吊装好管道后且回填石屑密实度达到90%以上后方可拆除管道上方的钢支撑，以此为准，每100米为一个作业段。

1、钢板桩施工的一般要求

（1）板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。

（2）基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。

（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

2、板桩施工的顺序

板桩准备→围檩支架安装→板桩打设→偏差纠正→拔桩。

3、板桩的检验、吊装、堆放

（1）板桩的检验

对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

外观检验：

包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

（2）板桩吊运

装卸板桩宜采用两点吊。

吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

（3）板桩堆放：

板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。

堆放时应注意：

①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；

②板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

③板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距。

一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

4、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、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

导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）采用经纬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。

5、板桩施打

（1）板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

（2）打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。

（3）打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

（4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

（5）板桩施打采用屏风式打入法施工。

屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。

施工时，将10～20根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。

通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。

施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。

因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。

其选择原则是：

当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。

板桩打设的公差标准如下表所示。

项目

允许公差

板桩轴线偏差

±10cm

桩顶标高

±10cm

板桩垂直度

1%

（6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

（7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。

6、板桩的拔除

基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。

拔除板桩前，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，会给已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。

（1）拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩：

利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏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