沟槽开挖支撑施工方案

1沟槽开挖支护施工方案1、工程概况：1.1、工程概况昆明轨道交通首期工程北京路(环城北路—永平路段)排水管线迁改工程，包括新建污水主干管工程、支次干管、雨污水支管工程。本工程施工范围为北京路（环城北路-拓东路）雨、污水支管工程部分，工程将结合轨道交通的施工，对北京路现状排水系统进行梳理，改造或新建污水支管，收集污水后排入新建污水次干管，最终排入盘龙江东岸新建污水主干管；改造现状合流管为雨水管或新建少量雨水管分段排入明通河或规划雨水通道，实现北京路（环城北路～永平路段）雨、污分流。本标段全长为4025米，最小挖深为1.5米，最大挖深为3.0米。起讫点为环城北路至拓东路。本方案针对2.0米以上开挖深度编写支护方案。1.2、地质情况本工程位于昆明市盘龙江边，管线沿北京路两侧布置。北京路两侧多分布旧建（构）筑物及人行道，地形较为平坦。地貌上属昆明市盘龙江I级阶地上地带。据野外钻探资料，拟建场地勘探孔揭露深度内其主要土层为第四系人工填土（杂填土），第四系冲洪积粘土、粉土、圆砺等。现根据野外钻探资料综合整理自上而下对场地地基土分述如下：第四系人工填土层（Qm1）①杂填土：褐黄色、灰黄～灰黑色，稍密～密实，稍湿。多为原路面下路基回填土，由碎石、粘性土、碎砖、灰渣等组成，局部含有机质，层厚6.3～1.5m。2②粘土：褐黄色、褐红色。可塑状，饱和。含少量砾石颗粒及粉砂团块，切面见少量铁锰质结核。层厚4.9～0.5m。承载力特征值100～140KPa。②-1粉土：褐色、灰褐色，松散～中密，湿。含少量腐烂植物碎片，夹少量粘性土团块。层厚3.7～0.5m。承载力特征值70～90KPa。②-2粘土：褐黄色、灰红色。软～可塑状，饱和。含少量砾石颗粒及粉土及粉砂团块，见少量腐烂植物碎片。层厚5.6～0.6m。承载力特征值70～90KPa。③圆砾：褐灰色、灰绿色。松散～中密，湿。砾石成分灰岩、砂岩、石英砂岩等，粒径0.4～1.5cm。亚圆～圆形状，分选性一般。粗细砂及软粘土冲填。层厚9.9～0.5m。承载力特征值250～280KPa。③-1粉土：褐灰色、灰褐色。松散～中密，湿。含少量腐烂植物碎片，夹少量粘性土团块。层厚6.2～0.6m。承载力特征值90～110KPa。③-2粘土：青灰色、灰黄色。软～可塑状，饱和。含少量粉土粉砂团块，局部夹少许腐烂植物碎片。层厚5.5～0.5m。承载力特征值90～120KPa。二叠系下统阳新组（P1y）④强～中风化白云岩：褐灰色、深灰色。岩石极破碎～较完整，岩芯呈碎石状、短柱状、粉砂状。风化不均，下部夹中风化碎块、薄层。钻探深度内未揭穿，揭露层厚6.5～0.5m。承载力特征值400～500KPa。勘察期间，所有钻孔均揭露地下水，场地地下水主要为第四系微承压孔隙型潜水，其动态特征主要为接受地表水体（盘龙江）补给，少量接受大气降水补给，以蒸发方式及地下径流方式进行排泄。32、编制依据：（1）合同文件；（2）设计图、设计技术交底、图纸会审纪要；（3）地勘报告；（4）技术和验收规范，主要验收规范《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008。（5）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；（6）《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)；（7）《建筑基坑监测技术规范》（GB50497-2009）；（8）《中华人民共和国工程建设标准强制性条文（城市建设部分）》；（9）招标文件要求的和现行的适用于本工程的国家和地方政府颁布的有关技术法规和规范。3、施工范围：环城北路至拓东路道路两侧污水管道，管径d400～d1000HDPE钢带增强螺旋双壁波纹管。4、施工流程：施工准备—测量定位—沟槽上部开挖—开挖至沟槽设计高程—钢板桩支护—验槽—管道安装—按设计要求换填—拔除钢板桩—下道工序5、施工步骤：5.1、沟槽开挖前准备工作：4做好井位引桩、护桩与轴线标示、检查施工材料和机具是否齐全、对现场施工人员进行班组安全教育后分工安排落实岗位与职责，明确施工进度要求。现场管理、技术人员做好施工前准备工作。5.2、测量定位：根据甲方提供交桩点用全站仪定出井位，在开挖过程中将井位控制点引出作为临时控制点，在基础施工时将井位控制点引测至基槽底作为轴线控制桩。5.3、沟槽开挖：基槽采用人工开挖、人工修坡清底，挖出的土方堆在沟槽两侧，管道占位多余土方采用自卸汽车外运。位于道路下的管沟采用直立开挖、钢板桩支护。挖掘检查井和管沟底槽土方时，沟底留出10cm暂不开挖，待下道工序进行前，按事先抄好的槽底高程控制桩人工挖平。a、施工前技术人员要认真复核地质资料及地下管线位置、走向和施工中可能影响到的地面建筑物的基础埋设深度并并采取相应防范措施。施工中如发现可能对地下构筑物产生影响，需立即停工进行处理，处理完毕后方可施工。b、基坑采用分层开挖，开挖前采取降水措施，开挖时设置合理的台阶和开挖深度，在钢支撑架设过程中，必须严格按照设计间距架设。c、在基坑边缘设置护栏或防护网，高度不低于1.2m，要求稳固可靠，基坑内施工人员必须佩戴安全帽，上下基坑时由楼梯上下，不可攀登绳索或由吊土斗上下。d、有条件的情况下在基坑外设置排水沟，基坑内设置足够的集水坑，防止雨5水倒灌入基坑内。e、保证夜间施工有足够的照明，遇有暴雨、大风、地面下沉等情况时停止施工。f、所有进入施工现场的人员必须佩戴安全帽，并按规定佩戴劳动保护用品。5.4、沟槽开挖宽度的确定：直立开挖段管道沟槽底部的开挖宽度按下式计算：B＝D1＋2×（b1＋b2）＝440＋2×（500＋170）＝1780mm式中B——管道沟槽底部的开挖宽度（mm）；D1——管道结构的外缘宽度，440管（mm）；b1——管道一侧的工作面宽度，本工程取500mm；b2——管道一侧的支撑厚度，本工程采用钢板取170mm；5.5、钢板桩支护施工5.5.1、钢板桩支护思路及要点:从地勘报告中所反映的沟槽开挖范围各土层的物理指标来看；各土层的工程性质一般，沟槽紧临城市主要道路和建筑物，对变形要求苛刻。支护结构除解决基坑边坡稳定性问题外，还必须有效限制基坑边坡的变形，要求其变形不得影响周边道路和建筑物以及地下管线的安全、正常使用。从安全可靠、技术可行以及造价经济等方面综合考虑，结合在昆明市区范围的类似工程的设计与施工经验，通过分析，本沟槽工程拟采用边开挖边支护的型式。由于施工现场和地下管线的限制，必须采用边开挖边支护的型式。经现场勘6查和管线单位的对接，已确认各家管线单位管线埋深在1.0米以上，我沟槽最浅挖深在1.5米，所以沟槽要挖至标高将所有管线暴露后再进行沟槽支护。①钢板桩施工的顺序挖沟槽→钢板桩位置的定位放线→安装导梁→施打钢板桩柱→拆除导梁→管道施工→沟槽回填→拔除钢板桩。②钢板桩的检验、吊装、堆放A、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。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至少进行一个拉伸、弯曲试验。每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。B、钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊。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，单根吊运用专用的吊具。③基坑支护受力分析计算A、基本参数：a)、支护入土深度h：2.5m；b)、基坑深度t：2.0;7c)、土的重度r：18KN/m3；d)、Φ：35°e)、地面荷载q：0；f)、钢板桩长度L：3m；h)、软土内聚力C：5Kpa；i)、软土内mc摩擦角0：8oj)、角支撑钢梁Φ220，长度约8.5m；k)、钢板桩抗弯强度(抗森Ⅲ)δ：182Mpa。B、基本力学数据计算：a)Ka=tan2(45°-Φ/2)=0.271b)Ka=tan2(45°＋Φ/2)=3.69c)h0=2c/r=2×5/16×0.72m。h0=2c/r=2×5/18×0.271md)Ea1/2(KaHa2)=1/2×0.756×3.52=4.63Kpa。E0=1/2r(Ka×h2)=1/2×18×0.271×2.52=15.244Kpae)Ep=1/2(KpHp2)=1/2×1.323×3.52=8.1Kpa。f)钢板桩桩身最大弯矩Mmax=Eaha·S—Ep·hp·S=Ea·ha·H·L—Ep·hp·H·L=3.92KNM[ha=1/3(H‐ho)=0.93m,hp=0.39]g)桩身最大剪力Qmax=Ea·ha·H·L—Ep·hp·H·L。h)桩顶最大水平位移Umax=QH/δ=6.6mm。i)钢板桩身应力强度δ=QH=12Mpa。8j)钢支撑长径：38.6。Ka=tan2(45°-Φ/2)=0.2711、静止土压力E0=1/2r(Ka×h2)=1/2×18×0.271×2.52=15.244Kpa2、主动土压力Ea=1/2r(Ka×h2)=1/2×18×0.271×2.52=15.244Kpaf)、钢板桩桩身最大弯矩Mmax=Eaha·S=Ea·ha·h·L=35.808KN/M[ha=1/3(h‐ho)=0.93m,hp=0.39]g)、桩身最大剪力Qmax=Ea·ha·h·L—Ep·hp·h·L。h)、桩顶最大水平位移Umax=QH/δ=6.6mm。i)、钢板桩身应力强度δ=QH=12Mpa。j)、钢支撑长径：38.6。C、结论：a)、土体作用于桩身的应力强度δ=12Mp钢板桩抗弯强度[δ](182Mpa)，钢板桩支护不会折断。b)、桩顶最大位移Umax：6.6mm，符合安全规范。c)、钢支撑L/D=38.6120的规范要求，技术可行。9④钢板桩施工沟槽开挖时，边开挖边进行沟槽支护，支护采用槽钢加挡板支撑，用22a槽钢，单根长为3.0米，间距为0.4米，用DN200钢管作横撑，22a槽钢做横向系梁，横撑间距2.0m；槽钢与沟壁间放置10mm厚的挡土钢板，防止沟壁坍塌（详见立面图、平面图）。立面图10平面图钢板桩施工关系到施工安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：钢板桩打入采用60挖机进行施打。A、施打前一定要认真放出准确的支护桩中线。B、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。打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。C、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。11总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用逐根打入发施工，逐步将钢板桩打至沟槽底标高500mm。钢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土10cm桩顶标高土10cm板桩垂直度2％D、打入桩后，及时进行内支撑架设，每天派专人进行检查桩体。⑤钢板桩的拔除基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，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，会给己施工的地下管道带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。A、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，破坏钢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除。B、拔桩时应注意事项:a.拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打12桩时相反。b.振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。c.起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。供振动锤使用的电源为振动锤本身额定