拉森钢板桩施工方案

广州市荔湾区河沙东泵站重建工程目录一.编制依据…………………………………………………………………………1二.工程概况…………………………………………………………………………1三.工程地质水文情况………………………………………………………………1四.基坑支护结构设计………………………………………………………………3五.基坑支护结构的主要技术参数及技术要求……………………………………41.钢板桩…………………………………………………………………………42.支撑体系………………………………………………………………………4六.钢板桩支护施工…………………………………………………………………41.钢板桩支护施工流程…………………………………………………………52.钢板桩的吊运及堆放…………………………………………………………53.钢板桩的打设…………………………………………………………………54.基坑土方开挖…………………………………………………………………75.内支撑安装……………………………………………………………………76.基坑排水降水措施……………………………………………………………77.拔桩……………………………………………………………………………7七.基坑监测…………………………………………………………………………8八.基坑验收…………………………………………………………………………9九.施工注意事项及要求……………………………………………………………9十.深基坑施工安全措施……………………………………………………………9十一.应急救援预案…………………………………………………………………11河沙东泵站重建工程拉森钢板桩专项支护方案1一.编制依据行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)；行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120－99)；国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；广州市河沙东泵站重建工程基坑支护施工修改图纸。二.工程概况本项目箱涵、前池及泵站为地下构筑物，顶板面标高箱涵、前池2.1m、泵房3.4m，底板面箱涵开挖标高-2.2m，局部-2.7m，长度尺寸26.18m，宽度尺寸4.0m；前池开挖标高-2.2m～-3.6m，局部-4.1m，长度尺寸8.8m，宽度尺寸4.127～8.7m；泵房开挖标高-3.7m，局部-4.2m,长度尺寸15.0m，宽度尺寸8.9m。由总图可知室外地面标高3.4m为该处±0.000，现场自然土面标高约为2.0m，则箱涵开挖深度为4.2m，局部4.7m；前池开挖深度为4.2m～5.6m，局部6.1m；泵房开挖深度为5.7m，局部6.2m。本工程箱涵段靠邻近房到采用双排Φ600mm水泥搅拌桩支护，前池及泵房出水段采用单排Φ550水泥搅拌桩+灌注桩支护，目前基本完成，基坑开挖边线距邻近居民房屋最近距离约为5m。因场地影响限制，特增加拉森钢板桩支护，增加部位及方案详以下钢拉森钢板桩支护方案。三.工程地质水文情况1.施工地址：拟建的河沙东泵站重建工程位于广州市荔湾区大坦沙。2.地质本工程拟建场区属珠江冲积平原区，地形平坦。根据建材广州地质工程勘察院提供的地质报告揭露，地层大致可划分为以下几层：人工填土层：杂填土：杂黄灰色，欠压实，由建筑垃圾、砂土等组成，松散，厚度2.0m~5.50m。②-1淤泥：灰黑色，饱和，流塑~软塑。在钻孔ZK1~ZK4有揭露，层顶标高0.35~-1.07m，层底标高-2.10m~-3.77m，层厚1.20~2.80m。取土样2组，主要物理力学指标平均值如下：含水量42.90%，湿密度1.72g/cm3，干密度1.20g/cm3，比重2.63，孔隙比1.19，压缩系数0.702MPa-1，压缩模量3.17MPa，属高压缩性土，直接快剪：c=12.0kPa，φ=8.1º，渗透系数（垂直）4.02×10-8cm/s。②-2中砂：灰色，饱和，稍密~中密。层顶标高-2.10~-3.77m，层底标高河沙东泵站重建工程拉森钢板桩专项支护方案2-7.40m~-11.50m，层厚5.30~8.20m。共做标贯试验12次，击数16~22击，平均击数18.92击。取砂样4组，主要物理力学指标平均值如下：含水量20.43%，湿密度1.87g/cm3，干密度1.56g/cm3，比重2.65，孔隙比0.71，水上坡角40.0º，水下坡角36.0º，渗透系数（垂直）1.93×10-3cm/s。②-3淤泥质中砂：灰色，饱和，松散，含较多淤泥。在钻孔ZK1~ZK4有揭露，层顶标高-7.40~-9.57m，层底标高-11.10m~-12.17m，层厚2.40~4.50m。共做标贯试验7次，击数5~10击，平均击数6.71击。取砂样6组，主要物理力学指标平均值如下：含水量21.16%，湿密度1.86g/cm3，干密度1.54g/cm3，比重2.65，孔隙比0.73，水上坡角39.0º，水下坡角33.0º，渗透系数（垂直）2.39×10-3cm/s。②-4粗砂：浅灰黄色，饱和，中密~密实。在钻孔ZK1、ZK2、ZK4有揭露，层顶标高-11.10~-12.17m，层底标高-12.00m~-17.77m，层厚0.90~5.60m。共做标贯试验3次，击数17~30击，平均击数21.33击。取砂样1组，主要物理力学指标平均值如下：含水量12.80%，湿密度2.16g/cm3，干密度1.91g/cm3，比重2.65，孔隙比0.38，渗透系数（垂直）1.23×10-3cm/s，类比同类工程岩土性质，水上坡角43.0º，水下坡角40.0º。③残积土：褐红色，呈粉质粘土状，湿，土质较均一，粘性较好，可塑~硬塑。层顶标高-11.50m~-17.77m，层底标高-14.30m~-26.65m，层厚2.80~14.70m。共做标贯试验9次，击数10~30击，平均击数18.67击。取土样1组，主要物理力学指标如下：含水量42.70%，湿密度1.72g/cm3，干密度1.21g/cm3，比重2.67，孔隙比1.22，压缩系数0.516Pa-1，压缩模量4.29MPa，直接快剪：c=24.1kPa，φ=9.4º，渗透系数（垂直）1.85×10-6cm/s。○Ⅴ全风化土：褐红色，稍湿，原岩结构大部分破坏，岩芯呈坚硬土状，手掰易散，风干易裂，硬塑～坚硬，局部夹强风化岩块。层顶标高-14.30m~-26.65m，层底标高-33.20m~-45.70m，层厚7.80~30.80m。共做标贯试验11次，击数20~56击，平均击数37.91击。本层未取到土样，类比同类工程岩土性质，主要物理力学指标建议值如下：含水量18.70%，湿密度1.98g/cm3，干密度1.67g/cm3，比重2.69，孔隙比0.62，压缩系数0.298MPa-1，压缩模量5.98MPa，属中压缩性土，直接快剪：c=38.3kPa，φ=16.5º，渗透系数（垂直）1.0×10-5cm/s。○Ⅳ强风化粉砂岩：褐红色，岩芯以碎块状为主，呈半岩半土状，岩质稍硬，含河沙东泵站重建工程拉森钢板桩专项支护方案3少量弱风化岩块。○Ⅲ弱风化粉砂岩、砂砾岩：暗红间灰白色，岩芯以柱状，岩质较硬，暴露后易开裂。本层岩石主要物理力学指标平均值如下：单轴天然抗压强度12.6MPa。3.水文：工程区地下水类型以第四系孔隙潜水为主，其次为基岩风化裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于砂土层中，由大气降水或地表水补给，水量丰富。基岩风化裂隙水主要分布在强风化岩带。由大气降水补给，水量不丰富。地下水位埋深1.2～2.2m，以下水位受季节和地表水影响，雨季水位上升，旱季水位下降。根据水质分析结果，环境水对混凝土一般无分解类、复合类腐蚀和结晶类腐蚀。互不干涉水对钢结构弱腐蚀性。本地区属广州属南亚热带季风气候区，雨量充沛，芳村区平均年降雨量为1620mm，全年降雨主要集中在汛期（4～9月），占年降雨量的80%，其中5、6两月雨量最为集中。每年4～6月为前汛期，7～9月为后汛期。10月至次年3月为少雨季节。四.增加拉森钢板桩支护方案本项目属于深基坑，按现地面高程往下开挖深度约4.2～6.2米，根据工程地质分析，开挖范围主要为人工填土和淤泥、砂层，而箱涵底则基本位于淤泥中。因此，若处理不当，将无法保证两侧的稳定，引起整体滑波、基底隆起等严重后果，开挖前必须进行可靠而有效的基坑增加拉森钢板桩支护处理，处理方案如下：1.由于进口箱涵及前池部分原图纸1:1.5放坡开挖段，施工影响线因一侧位于学校施工厨房内，一侧造新水闸岸墙边，因受施工场地影响限制及保护新水闸在泵站重建过程中不受影响，不宜自然放坡开挖，经2010年3月15日各方现场会议确定，箱涵及前池放坡开挖段采用拉森钢板桩支护措施（详见拉森钢板桩平面布置图第1段、第2段，桩长9m）。2.泵房部分开挖标高为-3.7m，原新旧水闸段河涌底板标高约为-1.6m，开挖深度比原河涌底板深约2.0m。同时，由于现场场地狭窄，为能拓宽施工场地，计划将新旧水闸段河涌回填起来，该部分增加拉森钢板桩支护（详见拉森钢板桩平面布置图第3段，桩长9m），保证泵房开挖施工时能起到支撑挡土及防渗水的作用。3.泵房开挖靠路边范围，由于路面高程约3.0m，开挖-3.7m，深度约为-7.7m，增加拉森钢板桩支护（详见拉森钢板桩平面布置图第4段，桩长12m）。河沙东泵站重建工程拉森钢板桩专项支护方案4针对本工程的地质特点，第1段、第2段采用IV型拉森钢板桩、IIP型钢围檩加内支撑（间距4m）支护方案，在钢板桩顶以下1.0米处设置一道IIP型钢围檩及直撑。第3段、第4段基坑内侧由上至下共二道围檩、直撑（间距4m）与角撑。围檩采用热轧宽翼缘30H型钢，内支撑与角撑采用Φ273无缝钢管、壁厚10。第一层位置为基坑顶往下1m(高出泵房0.7m板面30cm)，第二层距第一层3.0m(高出底板50cm)。在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟，用以拦截地表水，并排出场外，基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水。五.基坑支护结构的主要技术参数及技术要求1.钢板桩(1)材料要求钢板桩选用拉森Ⅳ型，截面抵抗矩W=2270cm3；进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正；施打前板桩咬口处宜涂抹黄油以保证施打的顺利和提高防水效果。(2)打桩作业要求宜选择对周围影响较小的振动锤施打；为保证板桩的垂直度及咬口闭合，选用屏风式打入法；为保证转角处咬口的闭合可通过轴线或板桩块数来调整。(3)拔桩作业要求宜选用振动锤进行拔桩；为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响，应及时回填。2.支撑体系(1)材料要求型钢均采用Q235-B级。(2)构件的连接①支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接。所有节点内角处还应加设水平长度为300mm的连接钢板。②构件连接处采用接触边满焊，焊缝高度不小于8mm。③在围檩与支撑连接处的腹板上加焊厚度为10mm的肋板，以增强腹板的稳定性及抗扭刚度。河沙东泵站重建工程拉森钢板桩专项支护方案5(3)为使围檩与板桩之间接触紧密，传力均匀，水平支撑杆件设置时应在相应部位对围檩施加预加应力。(4)为保证水平支撑体系的安装精度及施工便利，基坑开挖至支撑高度后，应在板桩相应部位设置钢牛腿，围檩及支撑构件安装就位及校核高程后方可进行构件节点的连接。(5)钢制构件的施工及安装应有严格的质量检验措施，质量检验应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。六.钢板桩支护施工1.钢板桩支护施工流程钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、支撑、地下结构施工、回填、支撑拆除及板桩的拔除。测量放线→打钢板桩→土方开挖至第1层内支撑标高→第1层内支撑安装→土方开挖至第2层内支撑标高→第2层内支撑安装→土方开挖至基坑底设计标高→钢筋砼底板与墙施工→回填土方→拆除第2层内支撑→钢筋砼壁施工至0.7m板面处→回填土方→拆除