長治市祥和拉森鋼板樁施工基坑鋼板樁支護(hù)方案
第一節(jié) 工程概況
本工程為XXXXXX，高度3700，頂標(biāo)高-2.45，地下室頂面覆蓋2000高土層，建設(shè)方擬在上部做圓形廣場及旱地噴泉。
地下室基坑深約5.1米，原采用放坡大開挖方式，基坑面標(biāo)高約-1.82M，基坑底標(biāo)高約-6.92M。當(dāng)開挖至-4.3M左右時，基坑腳部出現(xiàn)流砂涌動，無法正常開挖，經(jīng)與甲方及監(jiān)理單位研究，決定采用鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，以達(dá)到止水擋土的目的。
第二節(jié) 編制依據(jù)
一、XXXXXX工程XXXXXX設(shè)計圖紙；
二、XXXXXX編制的XXXXXX《巖土工程勘察報告》；
三、XXXXXX工程沖孔樁施工記錄；
四、同濟(jì)大學(xué)出版社1991年11月第一版《高層建筑施工手冊》；
五、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）；
六、《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2001）；
第三節(jié) 工程地質(zhì)條件
根據(jù)地形勘察報告及沖孔樁施工記錄，該場地范圍內(nèi)地層自上而下分為：雜填土層、淤泥土層、粉細(xì)礦層、強(qiáng)（中）風(fēng)化砂巖層和微風(fēng)化巖層。
一、雜填土層：層厚約1.0～2.0m；
二、淤泥土層：層厚約0.5～1.5m；
三、粉細(xì)礦層：層厚約2.5～7.0m；
四、強(qiáng)（中）風(fēng)化巖層：層厚約2.0～2.3m；
五、微風(fēng)化巖層。
第四節(jié) 鋼板樁支護(hù)設(shè)計思路及要點
根據(jù)本工程場地地質(zhì)情況特點，本工程鋼板樁主要作用是為了隔絕-4m～-12m砂層地下水流入基坑，同時支護(hù)邊坡防止流砂涌動，起到支護(hù)邊坡的作用。設(shè)計要點如下：
一、采用拉森式（U）型 鋼板樁，樁長7～10m；
二、鋼板樁穿過砂層，進(jìn)入強(qiáng)（中）風(fēng)化巖面；
三、鋼板樁沿基坑四周連續(xù)設(shè)置成封閉的帷幕周長約110M；
四、為保證基坑安全，鋼板樁帷幕上設(shè)置一道連續(xù)的工字鋼或槽鋼圍檁以加強(qiáng)鋼度及整體性；
五、基坑每隔5～6m設(shè)一根Φ48管錨，錨桿長度8～12m與其水平成15O夾角，前端固定于圍檁上；
六、管錨必須在鋼板樁施打前3天左右完成，以便拉結(jié)于圍檁前確保有足夠的強(qiáng)度。
第五節(jié) 基坑穩(wěn)定性換算
1、基本參數(shù)：
a)支護(hù)入土深度h：3.5m；b)基坑深度t：2.6; c)土體平均密度r：16KN/m3；d)地面荷載q：0；e)鋼板樁長度L：6m；f)軟土內(nèi)聚力C：5Kpa； h) 軟土內(nèi)mc 摩擦角0：8oi) 角支撐鋼梁Φ>220， 長度約8.5m；j)錨桿抗拔力f：150KN/g) 鋼板樁抗彎強(qiáng)度(抗森Ⅲ)δ：182Mpa。
2、基本力學(xué)數(shù)據(jù)計算：
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) 鋼板樁樁身最大彎矩Mmax=Eaha•S—Ep•hp•S
=Ea•ha•H•L—Ep•hp•H•L
=3.92KNM
[ha=1/3(H﹉o)=0.93m,hp=0.39]
g) 樁身最大剪力Qmax=Ea•ha•H•L—Ep•hp•H•L。
h) 樁頂最大水平位移Umax=QH/δ=6.6mm。
i) 鋼板樁身應(yīng)力強(qiáng)度δ=QH=12Mpa。
j) 鋼支撐長徑：<38.6。
3、結(jié)論：
a) 土體作用于樁身的應(yīng)力強(qiáng)度δ=12Mp<鋼板樁抗彎強(qiáng)度[δ](182Mpa)，鋼板樁支護(hù)不會折斷。
b) 樁頂最大位移Umax：6.6mm，符合安全規(guī)范。
c) 鋼支撐L/D=38.6<120的規(guī)范要求，技術(shù)可行。
第六節(jié) 施工組織計劃
本工程采用項目經(jīng)理負(fù)責(zé)制管理，由項目經(jīng)理全權(quán)負(fù)責(zé)本項目的機(jī)械、材料和勞動力的組織及施工，項目管理架構(gòu)如下：
第七節(jié) 施工機(jī)械及設(shè)備
機(jī)械參數(shù)
機(jī)械名稱 型號 數(shù)量 功率 使用部位
液壓振動錘 MIL-2000 1臺 安裝于挖掘機(jī)上打鋼板樁
履帶式單斗挖掘機(jī) W-1001 1臺 1M3 吊液壓振動錘
汽車式起重機(jī) 1臺 30t 用于撥鋼板樁
震動拔樁機(jī) 1臺 45KW 撥鋼板樁
履帶式單斗挖掘機(jī) W-1001 1臺 1M3 挖槽、配合樁機(jī)作業(yè)及修路
氣割機(jī) 1套 切割鋼板樁
電焊機(jī) XD1-200 2臺 2KVA 鋼板樁接長
經(jīng)緯儀 J2 1臺 測量放線
水準(zhǔn)儀 S3-d 1臺 抄平、沉降觀測
空壓機(jī) V-6/8 1臺 37KW 協(xié)助打管樁壓力灌漿
潛孔沖擊器 YQ80 1臺 1.99KW 打管錨
砂漿攪拌機(jī) 250L 1臺 4KW 錨桿注漿
泥漿泵 BW-150/15 1臺 5.5KW 錨桿壓力灌漿
第八節(jié) 土層錨桿施工
1、 打入鋼管。
沿基坑護(hù)坡周邊每隔5～6M打一根Φ48鋼管，鋼管尖端及前部開有若干小孔，以利于清孔及注漿，鋼管向下與土面成15°夾角，通過空壓機(jī)送風(fēng)用潛孔沖擊器來把鋼管打入土層。
2、壓力灌漿。
壓力灌漿為土層錨桿施工的重要工序。作用是：⑴、形成錨固段。將錨桿錨固在土層中；⑵、防止鋼拉桿腐蝕；⑶、充填土層中的孔隙和裂縫，改善土質(zhì)。
灌漿采用二次灌漿法。第一次灌漿采用水泥砂漿。第二次灌漿用水泥漿，在第一次灌漿的漿液初凝后進(jìn)行。
土層錨桿灌漿材料及其配合比
材料名稱
灌漿 425＃普通硅酸鹽水泥 水 砂（粒徑＜0.5mm） 早強(qiáng)減水劑
第一次灌漿 1 0.4 0.3 0.035
第二次灌漿 1 0.4
0.035
第九節(jié) 鋼板樁施工
一、材料選擇。采用拉森式（U型）鋼板樁。
型號 尺寸（mm） 截面積
A單根
（cm2） 重量（kg/m） 慣性矩Ir 截面抵抗矩
寬度b 高度h 腹板厚t1 翼緣厚t2 單根 每米寬 單根（cm4） 每米寬（cm4/m） 單根（cm3） 每米寬（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、鋼板樁檢驗。
由于本工程為鋼板樁用于基坑的臨時支護(hù)和止水，故不需進(jìn)行材質(zhì)檢驗而只對其做外觀檢驗，以便對不符合形狀要求的鋼板樁進(jìn)行矯正，以減少打樁過程中的困難。
外觀檢驗包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等內(nèi)容。檢查中要注意：①、對打入鋼板樁有影響的焊接件應(yīng)予以割除；②、有割孔、斷面缺損的應(yīng)予以補(bǔ)強(qiáng)；③、若鋼板樁有嚴(yán)重銹蝕，應(yīng)測量其實際斷面厚度，以便決定在計算中是否需要折減。原則上要對全部鋼板樁進(jìn)行外觀檢查，對不符合要求的鋼板樁需進(jìn)行矯正。
三、鋼板樁吊運及堆放
裝卸 鋼板樁宜采用兩點吊。吊運時，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應(yīng)注意保護(hù)鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單捆起吊、鋼筋捆扎、專人指揮。鋼板樁堆放的順序、位置、方向和平面布置應(yīng)考慮到以后的施工方便，并按型號、規(guī)格、長度施工部位分別堆放，堆放的高度不宜超過2M。
四、施工工藝流程
基線確定 定樁位 鋼板樁施打 圍檁、拉桿、角撐 土建施工 拔樁
五、操做方法
⑴、基線確定：施工員的在基坑邊龍門架上定出軸線，留出以后施工需要的工作面，確定鋼板樁施工位置。
⑵、定樁位。按順序標(biāo)明鋼板樁的具體樁位，灑灰線標(biāo)明。
⑶、鋼板樁施打。采用單獨打入法，即吊升第一支鋼板樁，準(zhǔn)確對準(zhǔn)樁位，振動打入土中，使樁端透過砂層進(jìn)入不透水的強(qiáng)（中）風(fēng)化巖層。吊第二支鋼板樁，卡好企口，振動打入土中，如此重復(fù)操作，直至基坑鋼板樁帷幕完成。鋼板樁施打時，由于鋼板樁制作本身的誤差、打樁時的偏差、施工條件的限制，使帷幕的實際長度無法保證按鋼板樁標(biāo)準(zhǔn)寬度的整數(shù)倍，故此鋼板樁帷幕最終封閉合攏有相當(dāng)難度。調(diào)整的辦法，一般有采用異形鋼板樁來閉合或通過調(diào)整帷幕軸線用標(biāo)準(zhǔn)樁實現(xiàn)閉合。由于本工程鋼板樁墻精度要求不高，故采用后一方法來實現(xiàn)轉(zhuǎn)角的閉合，即在轉(zhuǎn)角處兩側(cè)各以10根鋼板樁的寬度來調(diào)整軸線實現(xiàn)閉合。如出現(xiàn)部分鋼板樁長度不足，可采用焊接接長，一般用魚尾板焊接法。接長時避免相鄰兩樁接頭在同一深度，接頭位置應(yīng)錯開1M以上，且宜間隔放置打樁。
⑷、圍檁、拉桿、角撐
為加強(qiáng)鋼板樁墻的整體剛度，沿鋼板樁墻全長設(shè)置圍檁，圍檁用槽鋼或角鋼組成，通過拉桿固定于原已打好的鋼管錨桿上，拉桿由兩根Φ25鋼筋組成，焊接于鋼管錨桿上。為穩(wěn)妥起見，在鋼板樁墻五個轉(zhuǎn)角上另用槽鋼或角鋼做角撐。如右圖所示。
⑸、山西祥和鋼板樁拔除。
土建工程完畢后即進(jìn)行鋼板樁的拔除。由于基坑較大，且周邊街頭公園及B1～B4棟的位置影響，無法太靠近基坑操作，故須采用較大型的吊車與振動錘配合來進(jìn)行山西祥和鋼板樁的拔除，即利用振動錘產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動擾動土質(zhì)，破壞鋼板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊車的作用將樁拔除。
山西祥和鋼板樁拔除后留下的樁孔，必須即時做回填處理，回填一般用擠密法或填入法，所用材料為中砂。
第十節(jié) 基坑監(jiān)測措施
1、基準(zhǔn)網(wǎng)的建立
為了科學(xué)地預(yù)測基坑支護(hù)的穩(wěn)定和周邊環(huán)境的變化，及時預(yù)報和提供準(zhǔn)確可靠的變形數(shù)據(jù)，因此建立基坑支護(hù)施工變形與沉降觀測網(wǎng)，定期進(jìn)行變形沉降觀測。
2、基坑支護(hù)變形觀測
（1）基坑支護(hù)水平位移觀測
在基坑邊坡頂上布置基線（每基坑邊一條），每條基線上設(shè)1～3個變形觀測點，同時又作為沉降觀測點。
（2）基坑支護(hù)沉降觀測
利用遠(yuǎn)離場區(qū)的城市高程系水準(zhǔn)控制點或獨立水準(zhǔn)點作為沉降觀測的起算點，與以上點聯(lián)測，構(gòu)成基坑支護(hù)沉降觀測網(wǎng)。
四面圍墻周邊附近各布置四個沉降觀測點，與基坑周邊淺埋基礎(chǔ)建（構(gòu)）筑物、重要管線監(jiān)測點一起構(gòu)成監(jiān)測周邊環(huán)境的沉降觀測網(wǎng)。
3、觀測方法
（1）水平位移觀測
分別在基線點四個角上設(shè)站，用J2型經(jīng)緯儀觀測四邊網(wǎng)的水平角度(四邊形內(nèi)角)，并與城市的大地控制網(wǎng)三角點聯(lián)測水平夾角，檢查基線點是否發(fā)生位移，在基線點正確無誤的情況下，同時在四角測端上分別以對應(yīng)的相鄰角點定向，并觀測定向基線上各預(yù)埋點的水平位移量初始讀數(shù)。
（2）沉降觀測
對基坑邊上的各點及周邊點建立的沉降觀測網(wǎng)的測量方法為：首先自遠(yuǎn)離基坑的城市水準(zhǔn)控制點開始觀測，引測至基坑周圍后，按編定的各點觀測次序依次觀測，最后測至另一水準(zhǔn)控制點符合，觀測儀器采用S3型精密水準(zhǔn)儀。
4、基坑周圍建(構(gòu))筑物等的監(jiān)測措施
本工程對基坑周邊50米范圍內(nèi)的所有建（構(gòu)）筑物進(jìn)行監(jiān)測，并特別對臨近坑邊1.5H～2.0H范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物，包括道路、市政管道、電力電纜、電信管網(wǎng)等加強(qiáng)監(jiān)測力度。具體監(jiān)測措施是：
（1）對建（構(gòu)）筑物，定期進(jìn)行沉降變形觀測。
（2）施工前，了解地下管線的分布情況，對整個場地的地下管線進(jìn)行摸底，并在地面投影其軸線走向，布置變形觀測點進(jìn)行監(jiān)測；對某些變形要求較高及緊鄰基坑開挖邊緣的重要管線，預(yù)先做好加固處理措施。
第十一節(jié) 施工工期
本工程施工工期計劃為XX天，具體為：管錨施工X天，鋼板樁施打X天，圍檁、角撐施工X天。
第十二節(jié) 質(zhì)量保證措施
1、嚴(yán)格遵守和執(zhí)行有關(guān)的施工質(zhì)量規(guī)范。
2、根據(jù)ISO9001標(biāo)準(zhǔn)要求，推行全面質(zhì)量管理，建立質(zhì)量保證體系，提高全員質(zhì)量意識，確保質(zhì)量管理慣徹整個施工過程。堅持質(zhì)量自檢、互檢、交接檢“三檢”制。
3、實行質(zhì)量管理項目部負(fù)責(zé)制，配置專職質(zhì)檢員，具體負(fù)責(zé)質(zhì)量管理工作。嚴(yán)格按項目部管理體系進(jìn)行施工管理。
4、鋼板樁施打前必須進(jìn)行選材，對有變形的進(jìn)行矯正。
5、鋼板樁統(tǒng)一為拉森式（U）型，施工時，每支之間必須扣好企口，防止漏水。
6、樁端必須透過砂層，進(jìn)入不透水的強(qiáng)（中）風(fēng)化巖面。
7、管錨施工必須在鋼板樁施打前3天左右完成，以保證錨桿有足夠的強(qiáng)度。
第十三節(jié) 安全施工措施
1、基坑頂周邊設(shè)置連續(xù)封閉的安全護(hù)欄，防止人員墜落。
2、靠近基坑邊的B1～B4棟東面排柵增加多一道卸荷措施。
3、開挖前，先進(jìn)行圍檁施工，做好支撐后才能開挖至設(shè)計深度。
4、為切實保證施工人員安全，樹立“安全第一，預(yù)防為主”的思想，根據(jù)國家建設(shè)部頒發(fā)的安全檢查評分標(biāo)準(zhǔn)制訂具體措施。
5、建立安全保證體系，除企業(yè)已有的機(jī)構(gòu)外，工地設(shè)立安全管理機(jī)構(gòu)，工程項目設(shè)立安全小組、班組設(shè)安全員，形成一個健全的安全保證體系，工地的安全管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)工地日常的安全工作，定期組織安全檢查，對不符合要求的要及時發(fā)出整改通知，指導(dǎo)工程項目部和班組安全員的工作，對違章作業(yè)者進(jìn)行批評教育和處罰。
6、優(yōu)化安全技術(shù)組織措施，包括以改善施工勞動條件，防止傷亡事故和職業(yè)病為目的的一切技術(shù)措施，如積極改進(jìn)施工工藝和操作方法，改善勞動條件，減輕勞動強(qiáng)度，消除危險因素，機(jī)械設(shè)備應(yīng)設(shè)有安全裝置。
7、機(jī)械操作人員必須持證上崗，各種作業(yè)人員應(yīng)配帶相應(yīng)的安全防護(hù)用具及勞保用品，嚴(yán)禁操作人員違章作業(yè)，管理人員違章指揮。
8、施工中所有機(jī)械、電器設(shè)備必須達(dá)到國家安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，自制設(shè)備、設(shè)施應(yīng)通過安全檢驗，一切設(shè)備應(yīng)經(jīng)過工前性能檢驗合格后方可使用，并由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，并按規(guī)定定期檢查保養(yǎng)。
9、凡進(jìn)入現(xiàn)場的一切人員，均要戴安全帽，正確使用“三寶”。要配合公司安全月檢工作，工程項目部要實行周檢，項目點要日檢，施工中應(yīng)抽檢，及時消除安全隱患。
10、嚴(yán)格執(zhí)行各項安全操作規(guī)程，施工前要進(jìn)行安全交底，每月定期進(jìn)行安全教育，加強(qiáng)工人的安全意識教育。
11、在主要入口處掛醒目的安全防火宣傳語牌。
12、現(xiàn)場施工用高低壓設(shè)備及線路，嚴(yán)禁電線隨地走，所有電掣應(yīng)有門、有鎖，有危險標(biāo)志。嚴(yán)格執(zhí)行《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，現(xiàn)場采用“三相五線”制供電，執(zhí)行“一機(jī)一閘一漏電保護(hù)開關(guān)”制度。所有電器設(shè)備及金屬構(gòu)架均應(yīng)按規(guī)定設(shè)置可靠的接零及接地保護(hù)，施工現(xiàn)場所有用電設(shè)備，必須按規(guī)定設(shè)置漏電保護(hù)裝置，要定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
13、加強(qiáng)安全教育和監(jiān)督，堅持經(jīng)常性的安全交底制度，提高施工人員的安全生產(chǎn)意識，及時消除事故隱患。
14、在施工過程中，對地面沉降、支護(hù)位要定期觀察測試，加強(qiáng)對支護(hù)的監(jiān)控。
15、所有施工人員均應(yīng)掌握安全用電基本知識和設(shè)備性能，用電人員各自保護(hù)好自用設(shè)備的負(fù)荷、地線和開關(guān)箱，發(fā)現(xiàn)問題及時找電工解決，嚴(yán)禁非專業(yè)電氣操作人員亂動電器設(shè)備。
16、配電系統(tǒng)分級配電，本電箱、開關(guān)箱外觀必須完整、牢固，防雨防塵。
17、多機(jī)作業(yè)用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多機(jī)和一閘多用，施工現(xiàn)場電纜、電線必須按規(guī)定架設(shè)，嚴(yán)禁拖地和亂拉亂搭。
18、各種機(jī)械要有專人負(fù)責(zé)維修、保養(yǎng)，并經(jīng)常對機(jī)械運行的關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查。
19、使用機(jī)械時，操作員要密切注意機(jī)上的儀器、儀表、指針是否超出安全范圍，機(jī)體是否有異常振動及發(fā)出異響，出現(xiàn)問題應(yīng)進(jìn)行停電關(guān)機(jī)處理，不得擅離職守，隱瞞不報。
20、設(shè)備基礎(chǔ)必須平穩(wěn)、牢固，基本的錨固、支撐措施必須齊全，不得使用臨時支撐，高大機(jī)械在多風(fēng)季節(jié)前設(shè)纜風(fēng)繩。
第十四節(jié) 文明施工措施
1、為避免施工現(xiàn)場的混亂現(xiàn)象，現(xiàn)場文明施工劃區(qū)域派專人負(fù)責(zé)，落實崗位責(zé)任制，搞好環(huán)境衛(wèi)生工作。
2、施工現(xiàn)場必須按施工平面圖進(jìn)行布置，不能隨意改變。
3、工地現(xiàn)場入口設(shè)置現(xiàn)場標(biāo)志牌，明確各區(qū)域負(fù)責(zé)范圍，不定期檢查和督促。
4、現(xiàn)場材料進(jìn)場道路保持暢通無阻，排水暢通，無積水，場地整潔、材料堆放整齊，無施工垃圾。
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