钢板桩基坑支护施工方案.docx
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钢板桩基坑支护施工方案
xxxx基坑工程
钢板桩支护
施
工
方
案
编制:
审核:
审批:
编制单位:
日期:
2015.6.1
一、工程概况
拟建场地位于人民四路北侧,民安北路与凤鸣西路交界的西南侧。
原场地地貌为北江南岸冲积平原一级阶地,现场地地面标高12.00~14.00m。
拟建场地近似矩形,规范用地面积为85333m2,基坑底面积67849m2,基坑底周长约1101m,室内地平设计标高15.40(±0.00)m,设一层地下室,北侧地下室底板面标高10.40m(-5.00m),南侧地下室板面标高7.90m(-7.50m),地下室板厚0.45m,承台厚1.20~1.50m,垫层0.10m。
二、主要工程量和现场要求
1、主要工程量
根据基坑平面和对应的不利地质资料以及设计图纸,基坑西侧北部采用钢板桩支护。
2、现场要求
1、现场进出场道路畅通平实,以满足打桩机械和运桩车辆进出。
2、场地平整,清除障碍,测出打桩轴线后,放好样线并开槽。
三、施工方法
1、钢板桩施工顺序
施工准备→测量定位→清理钢板桩→放坡开挖→插打定位钢板桩→打钢板桩→放坡开挖土方→基础及侧墙混凝土浇筑→回填→拔出钢板桩→继续回填至设计标高。
2、钢板桩的检验、吊装、堆放
(1)钢板桩的检验
对钢板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。
①外观检验:
包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。
检查中注意:
a)对打入钢板桩有影响的焊接件割除;b)割孔、断面缺损的补强;c)若钢板桩有严重锈蚀,测量其实际断面厚度。
对全部钢板桩进行外观检查。
②材质检验:
对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。
包括钢材的化学成分分析,构件的拉伸、弯曲试验,锁口强度试验和延伸率试验等项内容。
每一种规格的钢板桩进行一个拉伸、弯曲试验。
每20~50t重的钢板桩进行两个试件试验。
(2)钢板桩吊运
装卸钢板桩采用两点吊。
吊运时,每次起吊的钢板桩根数不许过多,并保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单根起吊。
成捆起吊采用钢索捆扎,单根吊运常用专用的吊具。
(3)钢板桩堆放:
钢板桩堆放的地点,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。
堆放时注意:
①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等考虑到以后的施工方便;
②钢板桩按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
③钢板桩分层堆放,每层堆放数量不超过5根,各层间垫枕木,垫木间距为3~4米,上、下层垫木在同一垂直线上,堆放的总高度不超过2米。
3、支护线测量
依据基坑开挖设计截面宽度要求,测放出钢板桩打设位置线,用白石灰标示出钢板桩打设位置。
4、基坑围护施工方法
1.施工流程:
施工准备→测量定位→清理钢板桩→放坡开挖→插打定位钢板桩→打钢板桩→放坡开挖土方→基础及侧墙混凝土浇筑→回填→拔出钢板桩。
2.施工方法:
①钢板桩整理:
钢板桩运到场后,用一块长1.5~2.0m类型规格均相同、锁口标准的钢板桩对所有同类型的钢板桩做锁口通过检查,从桩头至桩尾进行。
若发现钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均需要修整,桩身扭曲及弯曲用油压千斤顶顶压校正。
②在施打钢板桩前,在顶层内导环上用红线划分桩位。
③钢板桩的准备工作完成以后,在堆码层数最多不超过四层,每层用垫木搁置。
④插打定位钢板桩:
定位钢板桩的打设过程中需用两台经纬仪从两个方向控制使其垂直打入,这也是保证后期钢板桩施工的关键,施工时从严控制。
起吊钢板桩呈垂直状态下完成插桩,插桩稳定后,精确复测桩的位置与双向垂直度,不符合要求时需重新插桩,直至合格为止。
⑤第一根桩插桩稳定后,用挡块等顶塞调整后的空隙使钢桩稳固,间歇启动机械手,对第一根桩实施小位移量沉设,并跟踪复核桩体的垂直度,直至桩体下沉入土超过3m后,方可连续沉设至设定的桩顶标高。
⑥其它桩插打:
顺着事先固定好的导梁依次插打其它钢板桩,钢板桩顺前一根钢板桩的锁口插入,插桩到位后加塞固定,启动机械手分次沉设至设计标高。
⑦钢板桩吊起后用人工扶持顺着前一块的锁口下插,当下插困难时,采用强迫插桩法,即桩吊起插入锁口后快速放松桩绳,借桩自重急下插入。
⑧钢板桩沉设时,采用经纬仪跟踪测量,随时检查钢板桩的偏位情况,当钢板桩发生偏斜时及时用倒链校正,以利及时纠偏,当偏斜过大不能用拉挤的方法调整时,拔起重插。
小齿口拉森钢板桩在一条直线上是插入止口,转角时采用异形转角桩连接打入,最后一个角采用大齿口桩包角。
3.钢板桩打设公差标准:
项目 允许公差
板桩轴线偏差 土10Cm
桩顶标高 土10Cm
板桩垂直度 2%
密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证钢板桩顺利合拢;特别是水池的四个角均使用转角钢板桩。
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。
5、钢板桩拔除
待基础结构施工完成、钢筋混凝土强度达到设计要求、回填土密实后拔桩。
拔桩时先用拔桩机械手夹住钢板桩顶部振动1min~2min,使钢板桩周围的土松动,减少对桩的摩阻力,然后往上慢慢振拔,拔桩时注意桩机的负荷情况,发现上拔困难,或拔不上来时,停止拔桩,且振动1min~2min后往下锤0.5m~1.0m再往上振拔,如此反复多次将桩拔出来。
(1)钢板桩拔除施工要点
钢板桩拔除采用机械手,作业前对每个板桩的打入情况,作详细调查,以此判断拔桩的难易程度。
在基础浇筑完成,回填土,注意保护好已施工完成的基础设施。
拔桩时拔一根清理一根,及时分批外运,保证施工场地的环境宽松和整洁。
(2)钢板桩拔除注意事项
基础完成后,回填土前,安排专人对基坑围护桩进行检查,防止基础施工时焊有其它附杂物和围护桩之间焊连,发现后及时割除磨平。
拔出的钢板桩及时清除土砂,涂抹油脂,变形较大的进行调直,完整的桩及时运出施工场地,堆放在平整的场地上。
拔桩顺序与打桩顺序成相反进行拔桩施工。
6、钢板桩在施工中遇到的问题及处理
(1)打桩过程中可能出现的问题
在具体施工过程中,会遇到各种各样的问题,打桩的难易通常受地质、场地、施工设备、风以及施工人员的技巧影响,通常我们能根据具体的问题采取不同的解决方案,在实际施工中常见问题有:
A、钢板桩倾斜(见下图);
B、已打桩被在打桩拖着一起下沉(带桩下沉);
C、钢板桩平面总长与设计长度相比出现延长或缩短;
D、打桩受阻;
E、连接锁扣脱开。
(2)相关问题分析
A、钢板桩倾斜
1)由于锤击力作用的位置与相邻钢板桩咬合摩擦力作用的位置不同,因而在该处产生扭转力,导致钢板桩向桩墙的定位轴线倾斜。
2)虽然钢板桩在地表面被垂直打入,但在某种程度上有扭转倾向以及底部曲折的倾向。
因此钢板桩的顶部比底部更前倾,且钢板桩易于向桩墙定位轴线倾斜。
3)入土越深,作用于钢板桩的土压力就越大,钢板桩下部宽度就有减小的趋势。
但桩顶受锤击影响,其宽度有增大的趋势。
因此,钢板桩墙向其定位轴线前倾。
图3-8打桩时桩的倾斜
B、已打桩被在打桩拖着一起下沉
1)在软土中钢板桩发生倾斜或弯曲时,容易出现“一起下沉”现象。
2)相邻已打钢板桩的承载力由桩侧摩阻力和桩端承载力组成,当在打钢板桩的咬合摩擦力超过相邻已打钢板桩的承载力时,就会认为发生“一起下沉”现象。
C、钢板桩平面总长与设计长度相比出现延长或缩短
1)为方便打桩作业,设计钢板桩锁扣时在宽度上有2~3mm的空隙,这样就导致最终平面长度可能出现的变化。
2)打桩时沿钢板桩宽度方向处于受压状态,则钢板桩之间间隙缩短,导致最终总长缩小;反之,打桩时沿钢板桩墙宽度方向处于受拉状态,则钢板桩之间间隙增大,导致最终总长增加。
D、打桩受阻
在其他条件均正常时打桩受阻是因为土质过于密实或者桩端遇到阻碍物(如花岗岩层,大颗粒石头等)。
E、连接锁扣脱开
当钢板桩墙打入颗粒尺寸均匀的砂土层时,由于打桩和接缝摩擦力的影响,已打钢板桩锁扣处的砂土因脱水而变硬,且逐渐变得密实。
这种现象称为楔现象(堵塞),且可能导致锁扣脱开。
(3)相关问题解决办法
A、钢板桩倾斜
钢板桩的倾斜增加了桩之间的咬合摩擦力,因此当下一根桩打入时,该力将变成很大的抵抗力以阻止桩的打入。
1)倾斜较小时的解决方案
①利用绞车等工具将已打入钢板桩的顶部朝倾斜的反方向拉。
②如采用单桩打入法,应将打桩方法改为屏风式打入法来纠斜。
2)即使采用了上述的应对措施,倾斜度还是超过了一桩宽时的解决方案
①采用顶部和底部宽度不一的楔形钢板桩来纠斜。
②因为楔形钢板桩与普通钢板桩相比截面模量不同,因此有必要校核楔形钢板桩的结构强度。
③禁止连续使用楔形钢板桩。
④当预计需要使用楔形钢板桩时,应快速准备好楔形钢板桩以使打桩过程不中断。
B、已打桩被在打桩拖着一起下沉
1)当钢板桩发生倾斜时,应首先进行纠斜。
2)如在软土中,钢板桩应在高于设计位置处停止打入,以预留空间防止“一起下沉”。
如果没有发生“一起下沉”,应随后将钢板桩打入最终深度。
C、钢板桩平面总长与设计长度相比出现延长或缩短
1)在正常操作中钢板桩围檩长度增加,即钢板桩打入时处于受拉状态,那么应将其调整到受压状态下打桩。
2)假如钢板桩围檩长度减小,应采取跟上一项相反的措施。
3)当主要起因被认为是钢板桩墙扭转或蛇形弯曲时,应在钢板桩和导梁之间放入足够的卡板,以避免桩的错位或扭转。
4)当上述措施还不奏效时,应采取如下对应措施:
当钢板桩围檩长度变化时,应打入宽度比正常尺寸小的特制钢板桩以调整其长度。
为避免该问题的发生原则上,每20~30根桩就应检查一次钢板桩的倾斜度及总长度,并检验是否和设计方案一致。
D、打桩受阻
1)如果是因为土质密实引起打入困难,应更换一个更大功率的打桩机或者采用高压水枪协助打入。
2)如果遇到坚硬岩层,通常采用高压水刀或钻机引孔来打入钢板桩。
E、连接锁扣脱开
1)砂土挤入锁扣空隙中是引起锁扣脱开的一个原因。
这种情况下,有效的方法是在锁扣下部装上一个栓帽,栓帽也可用小螺栓代替。
2)还应配合喷水,以防止土壤进一步硬化。
3)单桩打入法应改为屏风式打入法,每次入土深度应不超过2~3m,这样通过减小土壤的脱水而减少打桩阻力。
四、质量保证措施
1、施工前,检查好拉森钢板桩是否完好,有无变形,做好矫正工作,保证钢板桩顺直,咬口完整。
2、拉森钢板桩在打设时,用机械手夹住拉森钢板桩至预定位置进行插桩,插桩时锁口对准,并控制好钢板桩垂直度,采用经纬仪,打第一组钢板桩中第一、二根钢板桩的位置和方向精确,钢板桩采用经纬仪(吊锤)随时观测校正控制,以保证其双向垂直度,打设至预定深度后,停锤进行下一根桩施工。
3、将打入的钢板桩与围檩支架联接固定。
在桩行进方向的钢板桩锁口处加设卡板,不让板桩位移。
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- 钢板 桩基 支护 施工 方案