深基坑拉森钢板桩支护方案(最终)

平阳县宋埠围垦区经七路道路路基及桥梁工程1#桥、2#桥桥墩承台深基坑拉森钢板桩支护施工方案一、工程概况经七路1#桥、2#桥位于经七路上,在桩基施工后，经过桩位复测，该两座桥部分桩位偏差不能满足规范要求。2016年4月12日，在平阳县滨海新区建设管理委员会会议室组织召开了“平阳县宋埠围垦区经七路路基及桥梁工程1#桥、2#桥桥梁墩台基础加固设计方案”专家评审会，会议成立了专家组，根据专家意见，设计单位出具了基础加固设计方案。1#桥桥墩加固设计方案中要求：1#墩、2#墩左半幅沿桥梁横向各增加2根Φ1000钻孔灌注桩、15.4m×3.1m×1.5m的承台各一个，承台底标高-2.0m；1#墩右半幅沿桥梁横向增加1根Φ1000钻孔灌注桩、9m×3.1m×1.5m的承台一个，承台底标高-2.0m；2#墩右半幅第一根D120桩基础为Ⅳ类桩，设计按费桩处理，在原来桩位处沿桥梁纵向设置一个6m×2m×1.5m的承台，承台下设置2根¢1000的桩基础，其右侧剩余2根偏位桩基础，采用沿桥梁横向设置一个9m×3.1m×1.5m的承台，承台下设置1根¢1000的桩基础，增加桩基础底标高基本与原桩基础桩底标高同。2#桥桥墩加固设计方案中要求：在原桩基础上增加承台及每半幅桥墩增加2根¢1000的桩基础，增加承台尺寸为15.4m×3.1m×1.5m，沿桥梁横向布置，增加桩基础底标高基本与原桩基础桩底标高同。承台底标高-2.5m.二、工程地质情况勘察场地在勘探深度范围内岩土层分为5大层，其中3个亚层，自上而下可分为：①0吹填土、②1含砂淤泥、②2淤泥、②3淤泥、③1淤泥质粘土、④2粘土、⑤3圆砾(卵石)，现分述如下：①0吹填土（meQ4）灰色，流塑状，高压缩性。为新近人工吹填淤泥形成，后经人工处理，现呈淤泥质粘土状为主。仅2号桥址部分有分布，直接出露地表，厚度3.060～3.50m,土质不均一，工程性质差。②1含砂淤泥（al-mQ42）灰色、灰黄色，高压缩性，流塑状。含砂10-30%，以粉砂为主，呈薄层状或团块分布。土质不均一，部分地段含砂量较高，渐变为以粉砂为主。刀切面粗糙。各桥址区均有分布，层顶高程-1.32～1.70m，厚度4.00m～7.50m。具高含水量、高孔隙比、高压缩性、低抗剪性等特性。工程性质极差，路基段需作重点处理。②2淤泥（mQ42）灰色、青灰色，高压缩性，流塑状。含粉细砂、贝壳碎屑和半炭化物。刀切面光滑。各桥址区均有分布，层顶高程-3.77～-8.25m，厚度10.30m～15.90m。厚度较大，具高含水量、高孔隙比、高压缩性、低抗剪性等特性，工程性质极差，路基段需作重点处理。②3淤泥（mQ42）灰色、青灰色，高压缩性，流塑状。含粉细砂、贝壳碎屑和半炭化物。刀切面光滑。各桥址区均有分布，层顶高程-16.55～-21.56m，厚度18.50m～21.10m。厚度较大，具高含水量、高孔隙比、高压缩性、低抗剪性等特性，工程性质极差，与上覆土层无明显界线，土质略好于上层。③1淤泥质粘土（mQ41）灰色，流塑状为主，局部软塑状，高压缩性，具鳞片状构造，含少量粉细砂与贝壳碎片，刀切面光滑。土质不均匀，局部相变为粘土。各桥址区均有分布，层顶高程-36.77～-42.06m，厚度9.00m～11.90m。工程性质较差。④2粘土（mQ2-23）灰色，软塑—可塑状，高压缩性。少量半炭化植物碎屑及粉砂薄层，切面光滑。各桥址区均有分布，层顶高程-47.10～-51.29m，厚度12.80m～19.00m。工程性质较差。⑤3圆砾（卵石）（al-mQ2-13）灰、浅灰色，饱和，中密状为主。卵石、砾石母岩成分为强—中风化凝灰岩，呈亚棱角形—亚圆形，卵石、砾石粒径以10—40mm为主，个别达60mm以上，含量55—75%；砂含量占10—30%；粘性土占5—15%。分选性较差，颗粒分布不均匀，部分地段粒径较小，呈圆砾状。各桥址区均有分布，层顶高程-61.25～-68.36m，揭露厚度6.00m～8.60m。均未揭穿，工程性质较好，分布较稳定，是拟建桥梁较为理想的桩基持力层。三、桥墩承台处土质：1#桥、2#桥桥墩承台处于原有河道中，该承台处土质为②1含砂淤泥（al-mQ42）灰色、灰黄色，高压缩性，流塑状。含砂10-30%，以粉砂为主，呈薄层状或团块分布。土质不均一，部分地段含砂量较高，渐变为以粉砂为主。刀切面粗糙。层顶高程-1.32～1.70m，厚度4.00m～7.50m。具高含水量、高孔隙比、高压缩性、低抗剪性等特性。工程性质极差，基坑开挖后极易发生坑底隆起，导致基坑失稳、坍塌。四、施工现场已采取的围堰施工布置：根据现场实际情况，1#桥西侧原河道水流量大，不能采取断流围堰施工，故我施工单位已采取了不断流围堰施工：在已施工的0#台承台与1#墩间设置3m宽明沟一条，明沟沟顶标高高出常水位1.4m，将原河道水流顺利排向东侧的护塘河，在桥梁东侧外侧距离桥梁3m处采用双排松木桩、竹篱板、防水布、黏土围堰施工，堰顶标高高出常水位1.4m。桥梁西侧为不透水的施工便道，施工便道高出常水位1.4m。2#桥桥位处西侧原有河道为断头河，桥位处西侧断头河长约400m，桥位处东侧为护塘河。为防止护塘河水流入本桥梁施工范围，已在桥梁东侧（距离桥梁10m）采用双排松木桩、竹篱板、防水布、黏土围堰施工，堰顶标高高出常水位1.4m。五、桥墩承台基坑支护方法桥墩承台基坑底标高：1#桥基坑底标高为-2.4m，2#桥基坑底标高为-2.9m，根据现场实际地质，基坑处地质为含砂淤泥，流塑状，基坑开挖后极易发生坑底隆起，导致基坑失稳、坍塌。为了保证施工安全，我部拟采用9m/12m拉森钢板桩进行支护。钢板桩支护工程量如下表：序号桩号钢板桩尺寸（mm）单位数量备注11#桥400×125×9000/1200延米166.222#桥400×125×9000/1200延米157.52.5设备准备1.挖掘机、自卸车、吊车、打拔桩机、钢筋加工设备等提前调试，根据施工进度的要求随时进场。2.前期施工的部分机械设备于开工前五日组织进场。进场前做好维修、保养及调试等工作。施工机械随施工进度陆续组织进场。3．由于地理位置的特殊性，地下渗水量大，施工前后需安排水泵对沟槽实行降水措施；在一般的集水井内设置口径50～200mm水泵即可满足排水要求。所选泵型号需满足扬程等要求；此次施工配备一台QY-7的潜水泵贯穿整个施工期。第三章施工组织管理机构针对本工程特点，项目经理部在组织施工时做到科学合理、文明施工，同时抓人员培训、抓质量、抓计划进度，项目部根据本工程的具体特点，配备质检工程师，排水工程师，计划负责人，试验工程师，财务负责人，在项目经理的统一领导下，科学合理地组织工程施工，同时抓项目部的人员培训、质量、计划进度、劳动力和机械的调配等，开展全面质量管理活动，快速、优质完成本工程的施工。施工机械如下：工程机械设备表序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机小松台22打拔桩机NPK－HP－7SXB台13泥浆泵台14潜水泵QY-7台15自卸车辆4第四章钢板桩施工方案4.2钢板桩支护开挖1.钢板桩选材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，拟选用9m拉森Ⅲ型钢板桩，拉森Ⅲ型钢板桩宽度适中，抗弯性能好；施工过程中为保障施工安全，要求钢板桩入土深度达桩长0.63倍以上（1）钢板桩的检验外观检验：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。检查中要注意：a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损的应予以补强；原则上要对全部钢板桩进行外观检查。（2）钢板桩吊运装卸吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应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。2.钢板桩施工钢板桩施工顺序为：开挖钢板桩处障碍物—测量放样—打钢板桩—基坑开挖—围檩支撑—铺设垫层—破桩头—检测钻孔灌注桩—承台施工—拔钢板桩。拉森钢板桩施工平断面图大致如下所示：拉森钢板桩大样图400125单位：mm（1）打桩此次钢板桩施工拟投入1台打拔桩机。打拔桩机为挖掘机（KATO1250）加振动锤改装而成，振动锤为日产NPK－HP－7SXB型，激振力200kN。打拔桩机使用时间根据所需钢板桩施工段落由现场实际确定。①由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔1m设置导向桩，然后撒石灰作为导向线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，施打前一定要熟悉地下管线及构筑物的情况。②打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。③桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。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。（2）开挖及围檩支护钢板桩打入后由挖机进行沟槽的开挖，开挖弃土由自卸式装载车转运至指定弃土点以降低沟槽边坡静载，避免对支护结构造成挤压与破坏；开挖过程中若出现异常情况立即停止开挖，查清原因并采取有效措施后方可继续开挖。为使钢板桩保持平面形状并连接成一整体，沟槽边开挖便进行支护：从钢板桩顶下0.55m对钢板桩进行围檩支护，围檩采用H型钢（350×350×12×19）,支护采用Ф200×10钢管支撑，3m等间距布置，横撑与围檩之间焊接连接。围檩底部与钢板桩之间焊接牛腿，间距1.5m布置。沟槽开挖时，应开挖一段，支撑一段。沟槽开挖过程中定期对钢板桩顶的位移进行观测，桩顶向基坑内的偏移量稳定在2～10cm之间，说明土体是稳定的。钢板桩转角大样图钢板桩剖面图三、编制依据1.1#桥桥墩桩基础加固施工图、2#桥桥墩桩基础加固施工图2.城市桥梁工程施工与质量与验收规范（CJJJ2-2208)3.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）4.《建筑基坑工程监测技术规范技术规程》（GB50497-2009）四、施工计划1.2#桥桥墩承台基坑支护施工计划序号工序时间（天）备注1打入钢板桩52基坑开挖及支护63承台垫层施工24破桩头45承台施工156拆除钢板桩47合计362.1#桥桥墩承台基坑支护与2#桥桥墩承台基坑支护施工工序、施工时间相同五、钢板桩的支护思路及要点根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是保证基坑边的稳固同时坑底淤泥隆起，起到基坑支护的作用。设计要点如下：1.采用拉森式Ⅲ型钢板桩，桩长9m；2.钢板桩穿过淤泥夹砂砂层；3.钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；4.为保证基坑安全，钢板桩入土深度不小于6.9m.六、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Ⅲ型钢板桩，拉森Ⅲ型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=1350cm3，g=60kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度15m长，要求钢板桩入土深度不小于6.9m。2.打桩设备采用2台振动锤，用两台吊车配合进行打桩施工。3.确定基坑等级：根据建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）的基坑等级划分规定基坑侧壁安全等级划分开挖深度h（m）环境条件与工程地质、水文地质条件α＜0.50.5≤α≤1.0α＞1.0ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢh15一级一级一级10＜h≤15一级一级二级一级二级h≤10一级二级二级三级二级三级注：①h———基坑开挖深度。②α———相对距离比α＝ｘ/ｈａ。为管线、邻近建（构）筑物基础边缘（桩基础桩端）离坑口内壁的水平距离与基础底面距基坑底垂直距离的比值.③工程地质、水文地质条件分类：Ⅰ复杂──稍密以下碎石土、砂士和填土，软塑～流塑粘性土，地下水在基底标高之上，且不易疏干；Ⅱ较复杂──中密碎石土、砂土和填土，可塑粘性土，地下水位在基底标高之上，但易疏干；Ⅲ简单──密实碎石土、砂土和填土，硬塑～坚硬粘性土，基坑深度范围内无地下水。由上述规定结合我工程实际情况得知,本基坑侧壁安全等级为三级。4.施工工艺流程本工程基坑施工工艺流程为：放坡打桩定位放线施打钢板桩土方开挖安装围檩及支撑承台施工回填土方拔起钢板桩5.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，然后进行钢板桩施工。6.