南通滨海园区钱塘江路北侧污水提升泵站深基坑开挖钢板桩支护专项施工方案 新

南通滨海园区钱塘江路北侧污水提升泵站深基坑开挖钢板桩支护专项施工方案专家论证申请单位：日期2015年8月15日南通滨海园区钱塘江路北侧污水提升泵站深基坑开挖钢板桩支护专项施工方案编制单位：南通永翔建设工程有限公司日期2015年8月15日本施工方案编制依据详见：《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002《建筑深基坑工程安全技术规范》JGJ311-2013《建筑地基基础工程质量验收规范》GB50202-2002《建筑地基基础工程设计规范》GB5006-2002《地基动力特性测试规范》GB/T50269-97《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99《钢结构设计规范》GB/T50017-2003《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附件1、南通滨海园区启动南区至启动北区污水管网连接及提升泵站工程施工设计图纸附件2、舒朋士泵业有限公司一体式泵站施工设计图纸附件3、南通滨海园区钱塘江路北侧污水管网工程勘察说明书附件4、南通滨海园区钱塘江路北侧污水提升泵站工程基坑钢板桩支护计算书附件5、深基坑基础建筑工程专业分包合同第一章工程概况一、工程概述本项目位于南通滨海园区乐海大道东侧，钱塘江路北侧，±0高程为黄海高程3m。本工程规划污水提升泵站设计规模为3万m3/d,泵站直径3.8m，高10.41m，泵站基础（含垫层）0.65m，最大深度±0向下11.06m,现场高程2.56m挖掘深度10.5m。垫层6.5*6.5m,厚度150mm,钢筋砼基础6*6m，厚度500mm。深基坑开挖区域为8*8m最大开挖深度10.5m。二、工程地质和地形、地貌、地下水及地震(一)岩土层分布工程区段为长江下游河口三角洲滨海平原，根据本次勘察揭示，除地表浅部有人工耕植填土层(Q4me)外，其下为长江下游河口相沉积层(Q4mc)，大致可分7个工程地质单元体土层【其中：按密实度的的不同，可将第3工程地质单元体土层分为2个亚层（层3-1、层3-2）；将第4工程地质单元体土层另分出1个透镜体（层4T）；将第6工程地质单元体土层另分出2个透镜体（层6T1、层6T2）】。分层简述如下：第1工程地质单元体土层填土（层1）：层顶标高▽1.48m~▽1.74m，厚度1.3m~1.4m，除地表种植土外以下地基承载力基本容许值：触探孔QTJ1位置[]=45kPa，触探孔QTJ12位置[]=70kPa。第2工程地质单元体土层粉土（层2）：层顶标高▽0.08m~▽0.44m，厚度0.8m~2.3m，地基承载力基本容许值[]=90kPa。第3工程地质单元体土层淤泥质粉质粘土与粉土、粉砂互层（层3-1）：层顶标高▽-1.86m~▽-0.72m，厚度1.5m~3.0m，地基承载力基本容许值[]=75kPa。粉砂与淤泥质粉质粘土互层（层3-2）：层顶标高▽-3.72m~▽-3.36m，厚度4.7m~4.8m，地基承载力基本容许值[]=100kPa。第4工程地质单元体土层淤泥质粉质粘土夹粉土（层4）：层顶标高▽-8.42m~▽-8.16m，厚度4.9m，地基承载力基本容许值[]=75kPa。粉砂（层4T）：层顶标高▽-13.06m，厚度1.0m，地基承载力基本容许值[]=150kPa，本透镜体仅在QTJ1孔位出现。第5工程地质单元体土层粉土（层5）：层顶标高▽-14.06m~▽-13.32m，厚度0.6m~1.3m，地基承载力基本容许值[]=80kPa。第6工程地质单元体土层粉砂夹粉质粘土（层6T1）：层顶标高▽-14.66m，厚度1.0m，地基承载力基本容许值[]=120kPa，本透镜体仅在QTJ1孔位出现。粉砂夹薄层粉质粘土（层6）：层顶标高▽-15.66m~-14.62m，厚度0.6m~1.4m，地基承载力基本容许值[]=160kPa。粉砂与粉质粘土互层（层6T2）：层顶标高▽-16.02m，厚度2.2m，地基承载力基本容许值[]=100kPa，本透镜体仅在QTJ2孔位出现。第7工程地质单元体土层淤泥质粉质粘土（层7）：层顶标高▽-18.22m，厚度0.3m，地基承载力基本容许值[]=95kPa。不良地质与特殊地质工点区域无活动性断裂、滑坡、土洞、崩塌、地裂缝等影响工程稳定性的不良地质作用和地质灾害。特殊性地质软土与软弱土污水管网勘察揭示：第1、3（层3-1）、4工程地质单元体土层为软土；第2、3（层3-2）、4、5、7工程地质单元体土层为软弱土，软（弱）土是管网主要不良工程地质层。地震效应及砂土地震液化抗震设防烈度为Ⅵ度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度为0.05g；管网所经场地深度20m以浅的土层综合评定为Ⅳ类场地土，场地的特征周期按0.75s采用。根据有关规定可不考虑地基的液化问题。三、施工场地条件施工区地势较平坦；地貌单元为长江下游三角洲河口前缘冲积平原（滨海）区。工程所在场地地下20m以内的土层综合评定为Ⅳ类场地土。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素填土、粉土、耕植土、淤泥质粉质粘土与粉土，淤泥质粉土与沙土、粉沙夹粉质粘土，粉沙与粉质粘土互层，淤泥质粉质粘土层，地质条件差，同时基坑深度较大。本工程根据基坑开挖深度，采用拉森钢板桩支护方式。（一）基坑支护形式1、基坑支护方式①采用打SPU-IV型400*170*15.5(重量是76.1kg/m)15米钢板桩支护，该型钢板桩有效宽度400，有效高度150，有效厚度15.5，设400*400*13*21(重量是172kg/m)的H型钢腰梁，(型钢截面最大厚度21.00mm，设计强度205.00N/mm2,屈服强度235N/mm2)腰梁使用400*400*13*21(重量是172kg/m)进行斜角内支撑②采用桩长15米-4#(IV)型型拉森钢拉森钢板桩加三道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间之间采用400*400*13*21工字钢围檩进行连接，400*400*13*21型钢进行内支撑，第一道支撑距地面2000㎜，第二道支撑距第二道支撑3000㎜，第三道支撑距第二道支撑3000㎜,为两道400*400型钢双拼.（附基坑支护方式示意图侧面图）2.0m3.0m3.0m开挖基坑底支撑型钢400*40015.0m10.5m二、本工程投入的拉森钢板桩、型钢的参数本工程投入的拉森钢板桩采用15米-4#(IV)型400*170*15.5(理论重量76.1kg/m)型拉森钢板桩，宽400mm，高170mm，厚15.5mm，每根截面积96.99，惯性矩4670，截面模量362，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Hw400*400*13*21(每米的重量是172kg/m)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，采用同样400*400型钢内支撑，内支撑为斜角支撑，具体见附图。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20m每面布设一个测斜孔，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。测斜孔埋置时确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。第三章总体施工安排本基坑工程开挖面积仅64平方米，土方672立方米，计划在使用沙管井降水后，分层开挖，先支后挖，拟在基坑钢板桩连续墙四个角外侧1米打沙管井四口，用于降低地下水位，同时在钢板桩外围设置截水明沟，防止地表水流入，基坑底部设置排水沟，集水井，集水井直径0.6-0.8米，深度1米。在地下水位低于最深开挖处1米,即位于±0以下12米时开始挖土，拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤，使用1台超长臂挖掘机。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15米-4#(IV)型拉森钢板桩，钢板桩之间采用400*400*13*21型钢围檩进行连接，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400*400*13*21型钢进行内斜角支撑。1、钢板桩施工的要求（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。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。。二、型钢支护的施工工艺及施工程序1、型钢支护根据本工程场地地质情况特点，基坑采用400*400*13*21型钢支护钢板桩连续墙，(4)围檩、支撑为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙四周设置围檩，围檩用400*400*13*21型钢(每米的重量是172kg/m)组成，通过拉杆固定。在围檩上使用400*400*13*21型钢做斜角支撑。型钢与钢板桩之间空隙用木板填塞。如下图所示。钢板桩型钢围棱钢板桩型钢围棱型钢支撑钢板挡土墙钢板挡土墙型钢角撑钢板桩维护支撑平面图为确保支撑的安全性，必须对支撑点的焊接进行检查，必须严格按照《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2012进行焊接，沿钢板桩墙四周设置围檩在转角处采用45度连接，斜角支撑和四周围檩之间必须满焊。(5)回填基坑围护完成后，尽快安装排水管，为了不将乐海大道和钱塘江路的稳固性破坏，防止拔取槽钢时引起塌方，因此泵站安装完毕后，不进行钢板桩拔取就立即进行回填处理，回填一般用挤密法或填入法，素土回填使用水密法。第五章基坑降排水及开挖一、基坑降排水措施鉴于本工程地下水位较高，施工现场距离河涌较近，本工程拟采用沙管井降水、止水、导水、排水施工技术措施来保证工程施工顺利进行。（一）基坑降水措施（二）基坑排水措施鉴于本工程地下水位较高，施工现场距离河涌较近，本工程拟采用沙管井降水、止水、导水、排水施工技术措施来保证工程施工顺利进行。在钢板桩连续墙施工结束后，在靠近钢板桩墙身外四个转角打设降水井4口，使用扬程32米以上的潜水泵，待地下水位低于±0以下11米时开挖。如深井降水达不到设计要求时，可根据实际降水情况1、在基坑外侧合适位置在地面以下4米左右向上放坡开挖截水明沟明排水2、在基坑内插管使用真