基坑钢板桩支护专业方案.doc

基坑钢板桩支护方案
第一节 工程概况
本工程为XXXXXX，高度3700，顶标高-2.45，地下室顶面覆盖高土层，建设方拟在上部做圆形广场及旱地喷泉。
地下室基坑深约5.1米，原采取放坡大开挖方法，基坑面标高约-1.82M，基坑底标高约-6.92M。当开挖至-4.3M左右时，基坑脚部出现流砂涌动，无法正常开挖，经和甲方及监理单位研究，决定采取钢板桩进行支护，以达成止水挡土目标。
第二节 编制依据
一、XXXXXX工程XXXXXX设计图纸；
二、XXXXXX编制XXXXXX《岩土工程勘察汇报》；
三、XXXXXX工程冲孔桩施工统计；
四、同济大学出版社1991年11月第一版《高层建筑施工手册》；
五、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-）；
六、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-）；
工程地质条件
依据地形勘察汇报及冲孔桩施工统计，该场地范围内地层自上而下分为：杂填土层、淤泥土层、粉细矿层、强（中）风化砂岩层和微风化岩层。
一、杂填土层：层厚约1.0～2.0m；
二、淤泥土层：层厚约0.5～1.5m；
三、粉细矿层：层厚约2.5～7.0m；
四、强（中）风化岩层：层厚约2.0～2.3m；
五、微风化岩层。

第四节 钢板桩支护设计思绪及关键点
依据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩关键作用是为了隔绝-4m～-12m砂层地下水流入基坑，同时支护边坡预防流砂涌动，起到支护边坡作用。设计关键点以下：
一、采取拉森式（U）型钢板桩，桩长7～10m；
二、钢板桩穿过砂层，进入强（中）风化岩面；
三、钢板桩沿基坑四面连续设置成封闭帷幕周长约110M；
四、为确保基坑安全，钢板桩帷幕上设置一道连续工字钢或槽钢围檩以加强钢度及整体性；
五、基坑每隔5～6m设一根Φ48管锚，锚杆长度8～12m和其水平成15O夹角，前端固定于围檩上；
六、管锚必需在钢板桩施打前3天左右完成，方便拉结于围檩前确保有足够强度。
第五节 基坑稳定性换算
1、基础参数：

a)支护入土深度h：3.5m；b)基坑深度t：2.6; c)土体平均密度r：16KN/m3；d)地面荷载q：0；e)钢板桩长度L：6m；f)软土内聚力C：5Kpa； h) 软土内mc 摩擦角0：8oi) 角支撑钢梁Φ>220， 长度约8.5m；j)锚杆抗拔力f：150KN/g) 钢板桩抗弯强度(抗森Ⅲ)δ：182Mpa。
2、基础力学数据计算：
a) Ka=tg2(45-0/2)=tg41=0.72。
b) Kb=tg2(45+0/2)=tg249=1.323。
c) h0=2c/r=2×5/16×=0.72m。
d) Ea1/2(KaHa2)=1/2×0.756×3.52=4.63Kpa。
e) 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。
j) 钢支撑长径：<38.6。
3、结论：
a) 土体作用于桩身应力强度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=38.6<120规范要求，技术可行。
第六节 施工组织计划
本工程采取项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目标机械、材料和劳动力组织及施工，项目管理架构以下：
项目经理1人

技术责任人1人

质安员1人
施工员1人

电工1人
机长2人
焊工1人

技术工人10人

第七节 施工机械及设备
机械参数
机械名称
型号
数量
功率
使用部位
液压振动锤
MIL-
1台

安装于挖掘机上打钢板桩
履带式单斗挖掘机
W-1001
1台
1M3
吊液压振动锤
汽车式起重机

1台
30t
用于拨钢板桩
震动拔桩机

1台
45KW
拨钢板桩
履带式单斗挖掘机
W-1001
1台
1M3
挖槽、配合桩机作业及修路
气割机

1套

切割钢板桩
电焊机
XD1-200
2台
2KVA
钢板桩接长
经纬仪
J2
1台

测量放线
水准仪
S3-d
1台

抄平、沉降观察
空压机
V-6/8
1台
37KW
帮助打管桩压力灌浆
潜孔冲击器
YQ80
1台
1.99KW
打管锚
砂浆搅拌机
250L
1台
4KW
锚杆注浆
泥浆泵
BW-150/15
1台
5.5KW
锚杆压力灌浆
第八节 土层锚杆施工
1、 打入钢管。
沿基坑护坡周围每隔5～6M打一根Φ48钢管，钢管尖端及前部开有若干小孔，以利于清孔及注浆，钢管向下和土面成15°夹角，经过空压机送风用潜孔冲击器来把钢管打入土层。
2、 压力灌浆。
压力灌浆为土层锚杆施工关键工序。作用是：⑴、形成锚固段。将锚杆锚固在土层中；⑵、预防钢拉杆腐蚀；⑶、充填土层中孔隙和裂缝，改善土质。
灌浆采取二次灌浆法。第一次灌浆采取水泥砂浆。第二次灌浆用水泥浆，在第一次灌浆浆液初凝后进行。
土层锚杆灌浆材料及其配合比
材料名称

灌浆
425＃一般硅酸盐水泥
水
砂（粒径＜0.5mm）
早强减水剂
第一次灌浆
1
0.4
0.3
0.035
第二次灌浆
1
0.4

0.035
第九节 钢板桩施工
一、材料选择。采取拉森式（U型）钢板桩。
型号
尺寸（mm）
截面积
A单根
（cm2）
重量（kg/m）
惯性矩Ir
截面抵御矩
宽度b
高度h
腹板厚t1
翼缘厚t2
单根
每米宽
单根（cm4）
每米宽（cm4/m）
单根（cm3）
每米宽（cm3/m）
鞍IV型
400
18/0
15.5
10.5
99.14
77.73
193.33
4.025
31.963
343
2043
二、钢板桩检验。
因为本工程为钢板桩用于基坑临时支护和止水，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，方便对不符合形状要求钢板桩进行矫正，以降低打桩过程中困难。
外观检验包含表面缺点、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检验中要注意：①、对打入钢板桩有影响焊接件应给予割除；②、有割孔、断面缺损应给予补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，方便决定在计算中是否需要折减。标准上要对全部钢板桩进行外观检验，对不符合要求钢板桩需进行矫正。
三、钢板桩吊运及堆放
装卸钢板桩宜采取两点吊。吊运时，每次起吊钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方法有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专员指挥。钢板桩堆放次序、位置、方向和平面部署应考虑到以后施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放高度不宜超出2M。
四、施工工艺步骤
基线确定 定桩位 钢板桩施打 围檩、拉杆、角撑 土建施工
拔桩
五、操做方法
⑴、基线确定：施工员在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要工作面，确定钢板桩施工位置。
⑵、定桩位。按次序标明钢板桩具体桩位，洒灰线标明。
⑶、钢板桩施打。采取单独打入法，即吊升第一支钢板桩，正确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过砂层进入不透水强（中）风化岩层。吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此反复操作，直至基坑钢板桩帷幕完成。钢板桩施打时，因为钢板桩制作本身误差、打桩时偏差、施工条件限制，使帷幕实际长度无法确保按钢板桩标准宽度整数倍，故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。调整措施，通常有采取异形钢板桩来闭合或经过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。因为本工程钢板桩墙精度要求不高，故采取后一方法来实现转角闭合，即在转角处两侧各以10根钢板桩宽度来调整轴线实现闭合。如出现部分钢板桩长度不足，可采取焊接接长，通常见鱼尾板焊接法。接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开1M以上，且宜间隔放置打桩。
⑷、围檩、拉杆、角撑
为加强钢板桩墙整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩用槽钢或角钢组成，经过拉杆固定于原已打好钢管锚杆上，拉杆由两根Φ25钢筋组成，焊接于钢管锚杆上。为稳妥起见，

在钢板桩墙五个转角上另用槽
钢或角钢做角撑。如右图所表示。
⑸、钢板桩拔除。
土建工程完成后即进行钢
板桩拔除。因为基坑较大，且周围街头公园及B1～B4栋位置影响，无法太靠近基坑操作，故须采取较大型吊车和振动锤配合来进行钢板桩拔除，即利用振动锤产生强迫振动扰动土质，破坏钢板桩周围土粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊车作用将桩拔除。
钢板桩拔除后留下桩孔，必需即时做回填处理，回填通常见挤密法或填入法，所用材料为中砂。
第十节 基坑监测方法
1、基准网建立
为了科学地估计基坑支护稳定和周围环境改变，立即预报和提供正确可靠变形数据，所以建立基坑支护施工变形和沉降观察网，定时进行变形沉降观察。
2、基坑支护变形观察
（1）基坑支护水平位移观察
在基坑边坡顶上部署基线（每基坑边一条），每条基线上设1～3个变形观察点，同时又作为沉降观察点。
（2）基坑支护沉降观察
利用远离场区城市高程系水准控制点或独立水准点作为沉降观察起算点，和以上点联测，组成基坑支护沉降观察网。
四面围墙周围周围各部署四个沉降观察点，和基坑周围浅埋基础建（构）筑物、关键管线监测点一起组成监测周围环境沉降观察网。
3、观察方法
（1）水平位移观察
分别在基线点四个角上设站，用J2型经纬仪观察四边网水平角度(四边形内角)，并和城市大地控制网三角点联测水平夹角，检验基线点是否发生位移，在基线点正确无误情况下，同时在四角测端上分别以对应相邻角点定向，并观察定向基线上各预埋点水平位移量初始读数。
（2）沉降观察
对基坑边上各点及周围点建立沉降观察网测量方法为：首先自远离基坑城市水准控制点开始观察，引测至基坑周围后，按编定各点观察次序依次观察，最终测至另一水准控制点符合，观察仪器采取S3型精密水准仪。
4、基坑周围建(构)筑物等监测方法
本工程对基坑周围50米范围内全部建（构）筑物进行监测，并尤其对临近坑边1.5H～2.0H范围内建（构）筑物，包含道路、市政管道、电力电缆、电信管网等加强监测力度。具体监测方法是：
（1）对建（构）筑物，定时进行沉降变形观察。
（2）施工前，了解地下管线分布情况，对整个场地地下管线进行摸底，并在地面投影其轴线走向，部署变形观察点进行监测；对一些变形要求较高及紧邻基坑开挖边缘关键管线，预先做好加固处理方法。

第十一节 施工工期
本工程施工工期计划为XX天，具体为：管锚施工X天，钢板桩施打X天，围檩、角撑施工X天。
第十二节 质量确保方法
1、严格遵守和实施相关施工质量规范。
2、依据ISO9001标准要求，推行全方面质量管理，建立质量确保体系，提升全员质量意识，确保质量管理惯彻整个施工过程。坚持质量自检、互检、交接检“三检”制。
3、实施质量管理项目部负责制，配置专职质检员，具体负责质量管理工作。严格按项目部管理体系进行施工管理。
4、钢板桩施打前必需进行选材，对有变形进行矫正。
5、钢板桩统一为拉森式（U）型，施工时，每支之间必需扣好企口，预防漏水。
6、桩端必需透过砂层，进入不透水强（中）风化岩面。
7、管锚施工必需在钢板桩施打前3天左右完成，以确保锚杆有足够强度。
第十三节 安全施工方法
1、基坑顶周围设置连续封闭安全护栏，预防人员坠落。
2、靠近基坑边B1～B4栋东面排栅增加多一道卸荷方法。
3、开挖前，优异行围檩施工，做好支撑后才能开挖至设计深度。
4、为切实确保施工人员安全，树立“安全第一，预防为主”思想，依据国家建设部颁发安全检验评分标准制订具体方法。
5、建立安全确保体系，除企业已经有机构外，工地设置安全管理机构，工程项目设置安全小组、班组设安全员，形成一个健全安全确保体系，工地安全管理机构负责工地日常安全工作，定时组织安全检验，对不符合要求要立即发出整改通知，指导工程项目部和班组安全员工作，对违章作业者进行批评教育和处罚。
6、优化安全技术组织方法，包含以改善施工劳动条件，预防伤亡事故和职业病为目标一切技术方法，如主动改善施工工艺和操作方法，改善劳动条件，减轻劳动强度，消除危险原因，机械设备应设有安全装置。
7、机械操作人员必需持证上岗，多种作业人员应配带对应安全防护用具及劳保用具，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。
8、施工中全部机械、电器设备必需达成国家安全防护标准，自制设备、设施应经过安全检验，一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用，并由专员负责，严格实施交接班制度，并按要求定时检验保养。
9、凡进入现场一切人员，均要戴安全帽，正确使用“三宝”。要配合企业安全月检工作，工程项目部要实施周检，项目点要日检，施工中应抽检，立即消除安全隐患。
10、严格实施各项安全操作规程，施工前要进行安全交底，每个月定时进行安全教育，加强工人安全意识教育。
11、在关键入口处挂醒目标安全防火宣传语牌。
12、现场施工用高低压设备及线路，严禁电线随地走，全部电掣应有门、有锁，有危险标志。严格实施《施工现场临时用电安全技术规范》要求，现场采取“三相五线”制供电，实施“一机一闸一漏电保护开关”制度。全部电器设备及金属构架均应按要求设置可靠接零及接地保护，施工现场全部用电设备，必需按要求设置漏电保护装置，要定时检验，发觉问题立即处理。
13、加强安全教育和监督，坚持常常性安全交底制度，提升施工人员安全生产意识，立即消除事故隐患。
14、在施工过程中，对地面沉降、支护位要定时观察测试，加强对支护监控。
15、全部施工人员均应掌握安全用电基础知识和设备性能，用电人员各自保护好自用设备负荷、地线和开关箱，发觉问题立即找电工处理，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。
16、配电系统分级配电，本电箱、开关箱外观必需完整、牢靠，防雨防尘。
17、多机作业用电必需分闸，严禁一闸多机和一闸多用，施工现场电缆、电线必需按要求架设，严禁拖地和乱拉乱搭。
18、多种机械要有专员负责维修、保养，并常常对机械运行关键部位进行检验。
19、使用机械时，操作员要亲密注意机上仪器、仪表、指针是否超出安全范围，机体是否有异常振动及发出异响，出现问题应进行停电关机处理，不得擅离职守，隐瞒不报。
20、设备基础必需平稳、牢靠，基础锚固、支撑方法必需齐全，不得使用临时支撑，高大机械在多风季节前设缆风绳。
第十四节 文明施工方法
1、为避免施工现场混乱现象，现场文明施工划区域派专员负责，落实岗位责任制，搞好环境卫生工作。
2、施工现场必需按施工平面图进行部署，不能随意改变。
3、工地现场入口设置现场标志牌，明确各区域负责范围，不定时检验和督促。
4、现场材料进场道路保持通畅无阻，排水通畅，无积水，场地整齐、材料堆放整齐，无施工垃圾。

目 录

第一节 工程概况……………………………………………………………1
第二节 编制依据……………………………………………………………1
第三节 工程地质条件………………………………………………………1
第四节 钢板桩支护设计思绪及关键点………………………………………2
第五节 基坑稳定性计算……………………………………………………2
第六节 施工组织计划………………………………………………………3
第七节 施工机械及设备……………………………………………………4
第八节 土层锚杆施工………………………………………………………5
第九节 钢板桩施工…………………………………………………………5
第十节 基坑监测方法………………………………………………………7
第十一节 施工工期…………………………………………………………9
第十二节 质量确保方法工…………………………………………………9
第十三节 安全施工方法……………………………………………………9
第十四节 文明施工方法……………………………………………………11