钢板桩支护及降水方案.doc
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1、精密分公司二车间建设工程项目支护及降水施工方案一、工程概况1、项目概况:本工程名称为精密分公司二车间建设工程项目,本工程建设单位为:山西北方机械制造有限公司,设计单位为:中国五洲工程设计集团有限公司,监理单位:山西协诚建设工程项目管理有限公司,施工单位:山西诚泰建筑工程有限公司,本工程建筑面积为:7104,厂房地上一层,辅房地上三层,建筑物总高度为:17.7m,结构形式为:主厂房为门式刚架钢结构单层厂房。主厂房西侧贴建辅助用房,采用地上三层现浇钢筋混凝土框架结构。2、水文概况:本工程位于山西省太原市胜利街101号,根据提供的勘察报告,结论简述如下:场地天然沉积的地基土层属同一地貌单元,地层在水
2、平方向成层性较好,属均匀地基。除人工填土外,无其他特殊性岩土除人工填土层不宜作地基持力层外,其余各土层均可作地基持力层。本场地无不良地质作用,为稳定场地,适合建筑。拟建场地土层由上到下分述如下:杂填土:杂色,稍湿,稍密。由灰土,煤渣,砖块等建筑垃圾和人工垃圾组成,本层厚度为0.906.50m,层底相对标高为793.35799.31m。素填土1:褐黄色,稍湿湿,稍密中密。以粉土为主,含少量煤屑、炉渣及植物根等。本层厚度为0.905.10m。粉土:褐黄色,稍湿湿,稍密中密。具中等压缩性。夹粉质粘土1薄层或透镜体。含云母片、煤屑、氧化铁纹等,本层厚度为0.504.60m,层底相对标高为793.347
3、95.30m,承载力标准值为fak=120kpa。粉质粘土1:褐黄色,软塑可塑,具中等压缩性。含云母片、煤屑、氧化铁纹等,本层厚度为2.003.00m,承载力标准值为fak=110kpa。粉土:褐黄色,稍湿湿,密实。具中等压缩性。夹粉质粘土1薄层或透镜体。含云母片、煤屑、氧化铁纹等,本层厚度为4.06.10m,层底相对标高为788.21789.92m,承载力标准值为fak=130kpa。粉质粘土1:褐黄色,软塑可塑,具中等压缩性。含云母片、煤屑、氧化铁纹等,本层仅在TJ4#探井揭露,厚度为3.00m,承载力标准值为fak=120kpa。粉土:褐黄色,稍湿湿,密实。具中等压缩性。夹粉质粘土1薄层
4、或透镜体。含云母片、煤屑、氧化铁纹等,本层最大揭露厚度为11.50m,层底相对标高为777.83m,承载力标准值为fak=180kpa。粉质粘土1:褐黄色,可塑,具中等压缩性。含云母片、煤屑、氧化铁纹等,本层揭露厚度为1.003.00m,承载力标准值为fak=160kpa。地下水类型为潜水,其稳定水位埋深为4.105.60m,水位相对标高为794.39796.38m。本场地浅层地基土对混凝土结构及对钢筋混凝土结构中的钢筋均具弱腐蚀性。本场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,腐蚀介质为硫酸盐;对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性,腐蚀介质为氯化物。3、现场施工条件:本工程为拆除原厂房后在原工房的位置
5、再施工新厂房,原厂房始建于上世纪50年代,根据勘察报告和目前实际开挖情况,原场地属于河沟坡地,北边高南侧低,原厂房基础为独立基础,基础的基底标高不在同一平面内,北边基底标高为-4m-2m之间,东、西、南基底标高为-4m-6.2m之间,新建工房地基处理方法采用水泥土搅拌桩,要求将下部的杂填土全部挖除后回填1:9灰土至有效桩顶标高上500mm再进行桩基施工,北部紧邻707-1工房,原工房基础放大脚与707-1工房的基础放大脚之间距离为1.251.4m,707-1工房的基础埋深为-1.6m为独立基础,地基处理方法为水泥土搅拌桩,每个独立基础下有9根桩。南侧及东、西两侧均有树龄超过三十年的大树,伐树比
6、较困难。二、编制依据1、精密分公司二车间建设工程项目施工图纸2、精密分公司二车间工房建设工程岩土工程勘察报告3、华建设计院设计的支护施工图4、建筑地基基础工程质量验收规范GB50202-20025、建筑基坑支护技术规程JGJ120-20126、建筑安全检查标准JGJ59-20117、建设工程安全生产管理条例8、住房和城乡建设部关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知(建质200987号)文件9、本公司的管理模式、体系及设备、材料配备情况10、施工现场实地情况及当地天气气候特征三、施工准备1、施工部署1)基坑除北侧与围墙间距相对较窄外,其余周边均可考虑道路循环通行,还有两个进出口可供使
7、用,因此,合理划分施工区段,制定可行的雨季施工措施,在有限的基坑操作空间内尽可能布置多台设备并且相互不干扰,才能提高工效。2)为确保本基坑土方开挖的绝对安全,在土方开挖前,应根据施工方案的要求,将施工区域内的地上、地下障碍物清除和处理完善,做好降排水的工作2、技术准备1) 熟悉设计图纸,根据提供的地质、水文资料,详细了解场地的地层、构造、岩土性质、不良地质现象及地下水等情况;2)阅读基坑支护设计图纸,掌握其对基坑开挖的配合要求;3)根据现场情况编制切实可行的施工方案及作业指导书,报有关业主及部门审批,必要时通过专家论证;同时加强对作业工人的技术交底,安全交底及培训;4)交接测量控制点,展开测量
8、交底与复测;5)制订沉降、位移监测计划;6) 在基坑开挖之前,场内所有的红线桩及建筑物的定位桩,全部经有关部门测量核准。3、现场准备1)进行现场踏勘,了解邻近建筑物、道路状况,清查地下管线,影响施工且须进行迁改的,须报有关部门及时处理2)对场边道路及场内的临时设施做好定位标记,以备观测;3)对基坑四周的场地进行挖运平整,并确保平整后的场地标高不高于设计标高,同时做好相应的地面排水措施。4)将建设单位提供的测量控制点引入现场,形成工程轴线测量控制网,工程测量控制网的控制桩、控制点及水准点做好保护措施,且基坑开挖范围内的所有轴线桩和水准点都要引出施工活动区域以外。5)所有的测量木桩、红线点一经核实
9、后,项目部落实专人对其进行检查复核。4、机械及材料准备序号机械、设备名称型号规格数量备注1大型反铲挖掘机/2台2装载机/2台3小型反铲挖掘机/3台4自卸密闭式渣土车320马力红岩金刚10台5自卸汽车东风KM3406台6机械手300型1台7水准仪DSC2321台8钢卷尺100m1台918#槽钢/90m1020#槽钢/80m1120#工字钢4400m5、人员劳动力准备劳 动 力 计 划 表工种按施工阶段投入数量(人)普工15挖机操作手5汽车驾驶员21修理工3电工2管理人员6其他辅助人员10四、支护方案1、土方开挖顺序1)根据现场实际条件,现场土方开挖顺序为:北部开挖东部开挖西部开挖南部开挖。2)开
10、挖工序:测量放线挖除第一步土方破拆第一步土方以上的混凝柱、梁基坑支护挖除第二步土方破拆混凝土基础清理垃圾回填1:9灰土。精密分公司二车间基础土方开挖顺序示意图3)开挖方法、北边基础挖掘时先按1.72m深度进行开挖,如在-2m开挖时挖到原厂房基础的放大脚上平或底平,表明此处柱子基础不深,破除后等待验槽,如未挖到放大脚上平说明基础埋深较深,需要探测。探测时在原基础的内侧用挖掘机或人工沿柱边进行点状挖掘,看有多深才能挖到基础放大脚的上平,如在-2.5m处挖到了基础上平可以直接破除(基础底未见到水时)后清底、清边,达到要求的基槽宽度,待验槽后进行分层回填1:9的灰土至桩顶上500mm,如未见原基础厂房
11、放大脚上平,说明原厂房基础埋深超过了-3.0m,需要支护后再进行开挖。、南部、东部、西部基础开挖先按2.53.5m标高开挖,(地下水以上500mm)开挖过程中将基础埋深较浅的原基础破拆再按上述探测的方法进行开挖,如果原厂房基础埋深在-4.1m以下时,将和设备基础对应的基础进行支护后再进行开挖。支护完成后,基础较深的经过破碎基础梁及部分基础柱子,用60-70型挖机下到开挖的基坑内进行局部开挖到基础顶面后,用破碎锤破碎,挖机挖除混凝土碎块后及时回填级配砂石至3.5m,再分层回填1:9灰土至桩顶500mm.(-2.5m)后再进行下一个基础挖掘、回填(需用挖机、铲车、破碎锤等机械配合使用)循序渐进逐个
12、完成。、对不影响设备基础、厂房基础的部分进行放坡开挖,放坡比例按1:0.3-1:0.6的坡度进行测量开挖,基础底面留出降水、排水的工作面,将基槽内的所有回填土进行挖除。2、支护范围1)北部开挖第一步土查明,4-28轴处原基础放大脚轴尺寸为2.7m2.7m、29-34轴处原基础放大脚轴尺寸为3m3m,707-1工房基础为2.2m3.0m,两基础的水平距离:4-28轴为1.4m,29-34轴为1.25m,新建工房的基础与707-1工房的基础外侧水平距离为0.9m,因北侧基础的5/P轴基础埋深为3.3m,12/P轴为3m,32/P轴为3m,33-34/P轴为4m,与相邻工房的基础埋深相差1.4-2.
13、4m,聘请设计院设计师对这5个基础的处理进行支护后再进行(参见附图一),要求破拆原基础梁、柱后清理出基础边线,对老基础埋深在3.3m-3m的采用6根【18#槽钢,间距600mm,距707-1工房基础边为500mm,埋深4m的采用6根【20#槽钢,间距600mm。支护桩长度为两基础底高差+1.5倍两基础底高差,桩顶用同样的槽钢焊接冠梁,对5/P轴和34/P轴基础,因707-1工房山墙挑梁影响支护桩的间距,可以适当调整,在707-1工房山墙挑梁影响范围内增大支护桩的间距,同时为降低因支护桩的间距变大而影响支护效果,应在H/2时增加通长横梁,横梁及支护槽钢应可靠焊接。此处的钢板桩因考虑拔除时对原基础
14、造成扰动,故不再拔除。2)南部杂填土埋深在4.6m及以下的按照本工程土方开挖专项施工方案放坡开挖;杂填土在4.6-5.5m之间的进行支护后再进行开挖第二步土方,支护桩采用16#工字钢或20#槽钢,间距250mm,长度为6m,在-2.5m处施工,杂填土埋深在6.2m的独立基础,支护桩采用16#工字钢或20#槽钢,间距250mm,长度为6m,靠近设备处长度为7m,在-2.5m处施工,且在-3.5m处加水平腰梁,增加水平支撑,间距为2.0m,钢板桩的排放:无设备基础处为一横一竖留缝布置;有设备基础处为一横一竖全封闭布置(参见附图二)3)设备基础基坑支护方法采用第2)条支护方法进行支护。3、钢板桩施工
15、方法1)钢板桩施工关系到施工支护和安全,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:钢板桩施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。打桩前,对钢板桩逐根检查、变形严重的钢板桩,不合格者待修整后才可使用。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)为保证钢板桩打设精度采用屏风式打入法。在打桩过程中,为保证垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心平面位移,在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板,阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板块的位置,以便随时检查校正。打桩时,开始打设第一、二块钢板的打入
16、位置和方向要确保精度,每打入1m测量一次。3)要求钢板桩沉桩施工先试桩,试桩数量不小于10根。钢板桩放线施工,桩头就位必须正确、垂直、沉桩过程中,随时检测,发现问题,及时处理。沉桩容许偏差:平面位置纵向100,横向为-500;垂直度为5。基坑开挖后钢板桩垂直平顺,无严重扭曲、倾斜和劈裂现象,锁口连接严密。沉桩施工前必须平整清除地下、地面及高空障碍物,需保留的地下管线应挖露出来,加以保护。基坑土方和结构施工期间,对基坑围岩和支护系统进行动态观测。发现问题,及时处理。成桩时尽量采用静压的方法进行沉桩,当沉桩机在最大限度静压无法沉入时开动振动装置进行沉桩达到要求的桩顶标高。4)振动沉桩振动锤振动频率
17、大于钢桩的自振频率。振桩前,振动锤的桩夹应紧钢桩上端,并使振动锤与钢桩重心在同一直线上。振动锤夹紧钢桩吊起,使工字钢桩垂直就位或钢板桩锁口插入相邻桩锁口内,待桩稳定、位置正确并垂直后,再振动下沉。钢桩每下沉12左右,停振检测桩的垂直度,发现偏差,及时纠正。振动沉没钢板桩试桩数量不小于10根。沉桩中钢桩下沉速度突然减小,应停止沉桩,并钢桩向上拔起0.61.0m,然后重新快速下沉,如仍不能下沉,采取其他措施。5)钢板桩的施工中遇到的问题及处理:由于本工程地质结构复杂,钢板桩打拔施工中常遇到一些难题,常采用如下几点办法解决 :桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够,采用转角
18、桩或弧形桩绕过障碍物。钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜,采取以下措施进行纠偏:在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石被振碎或使其发生位移,让钢板桩的位置得到纠正,减少钢板桩的倾斜度。钢板桩沿轴线倾斜度较大时,采用异形桩来纠正,异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩,异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工;倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。在基础较软处,有时发生施工当时将邻桩带入现象,采用的措施是把相邻的数根桩焊 接在一起,并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻
19、力。4、钢板桩的拔除基础回填至桩顶标高以上500mm时,要拔除钢板桩,以便重复使用,拔除钢板桩前,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,会给己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。设法减少拔桩带土十分重要,目前主要采用灌水、灌砂措施。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min2min,使钢板桩周围的土松动,产生“液化” ,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况,发现上拔困难 或拔不上来时,应停止拔桩,先振动1min2min后再往下锤0.5m1.0m再往上振拔,如此反 复可
20、将桩拔出来。(1)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。(2)拔桩时应注意事项拔桩起点和顺序: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桩时相反。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100300mm,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。起重机应
21、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功率的12-2.0倍。对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,振动锤连续不超过15h。(3)钢板桩土孔处理对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。桩每拔高1m后暂停引拔,振动几分钟让土孔填实,拔除后桩孔采用中砂回填处理。五、降水处理措施根据地勘报告显示本工程地下水类型为潜水,其稳定水位埋深为4.105.60m,水位相对标高为794.39796.38m。为顺利挖除第三步杂填土和保证回填土质量,本工程拟采用井点降水的方式进行降水处理,降水管选用用500mm无砂管。1、降水井施工1
22、)由5轴到19轴之间设置降水井,间距12m,共计8眼,降水井设计深度14m,距基坑边缘为1.5m,采用连续降水的方法,地下水位降至基底500mm1000mm以下时停止降水。2)在9轴和19轴处设两个沉淀水箱,沉淀水箱的底部以上1m设置溢水口,水泵排出的水排入沉淀池后经沉淀用100的钢管沿基坑布设排入厂区的排水系统。3)为保证周边建筑的沉降在可控范围内,在1-2轴/A轴南侧设置观察井,每天最少至少观察一次2、施工工艺1)降水井施工工艺流程定位挖井口钻孔换浆刮洗井壁回填井底碎石层安装井管填滤料洗井下泵抽水。2)本工程主要采用回转(或冲击)钻机成孔作业,在现场每个井位附近设置一泥浆坑,并作好现场文明
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