某基坑拉森钢板桩施工方案

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1、长沙市南湖路湘江隧道工程拉森钢板桩施工方案编 制：审 核：审 批：日 期： 2011 年月日中铁隧道集团有限公司长沙市南湖路湘江隧道工程经理部目录1 编制目的 12 编制依据 13 工程简况 13.1 设计简况 13.2 工程地质状况 24 钢板桩施工工艺 44.1新型拉森III型钢板桩示意图及主要参数44.2 主要工机具 44.3 主要工艺流程及操作工艺 55 安全保护措施 81 编制目的(1) 保证钢板桩围护施工过程的生产安全；(2) 指导钢板桩围护的正确生产施工；(3) 保证基底开挖的防水要求。(4) 因地制宜，科学组织施工，提高生产效率，在保障安全的前提下，加快施工进 度，提高围护质量

2、。2 编制依据(1) 长沙市南湖路湘江隧道工程设计图纸；(2) 长沙市南湖路湘江隧道工程地质与水文地质详勘报告；(3) 国家现行规范有关标准；(4) 地基处理技术及工程应用(中国建材工业出版社)；(5) 现场实地踏勘结果。3 工程简况3.1 设计简况本工程采用拉森钢板桩(III新)围护结构，为连接钻孔桩+旋喷桩围护加固区和放 坡开挖+ 土钉墙支护区的支护加固区段。具体的施工部位为 A匝道(AK0+350.5 AK0+375.5 )、B 匝道(BK0+345 BK0+380.5 )、C 匝道(CK0+305.5 CK0+330.5 )、D匝道(DK0+380 DK0+405 )，原设计为桩长12

3、m、钢板桩顶与冠 梁定平齐并锚固于冠梁内，两冠梁之间布置一排e609mm、t=16mm的钢管支撑，钢管 支撑间距3.5-4m，总施工长度为237延M。经过现场地质情况核实和对比，在保障围护结构稳定的前提下，建议优化支护方 案，提高施工可操作性和措施经济性。将原设计钢板桩顶600x600mm钢筋混凝土冠梁 变更为2x145工字钢围檩，既提高施工灵活性，又保障了结构安全，施工质量易于保 障。原设计全部采用12m拉森钢板桩(III新)围护结构，优化为开挖深度超过4.5m的 部分采用12 m钢板桩、其他部分采用9m钢板桩。拉森钢板桩布置横断面如图3-1所示。施工时根据交通疏导方案分节段进行分段施 工。

4、C30tr-Ad血必7曲云山规：削占杯门卜：朋 mil.rrL 2000灯|；：.吭射415CD0世 4 /GCDrrn ;=J 6nm !WmiMWZOOKNli2000L滋它岀57】.池T皿0梯翰拟和/图3-1 拉森钢板桩横断面图3.2 工程地质状况南湖路湘江隧道地貌单元为典型的河流侵蚀地貌，西岸沿江为潇湘大道风光带。 西岸为潇湘大道，地面变化35.50 40.00m，地质结构为第四系地层具明显的河流二 元结构。西岸明挖隧道底板以上地层主要有杂填土、粉质粘土、粉细砂、卵石、圆 砾，隧道底板承载力较差，需进行加固处理。地层状况与岩性见表3-1。表 3-1 地层状况与岩性土层及编号层厚（m ）

5、岩土工程主要特征杂填土褐黄、杂色，湿，松散-稍密状，以黏性土混砖渣、煤渣、砼块及少 量砾石。顶部约50cm为混凝土路面。硬质杂物含量30%40%。素填土褐黄、褐红色，湿-很湿。松散-稍密状，黏性土为主，局部含砾石、 砖渣，西岸钻孔该层底部夹耕土。硬质杂物含量25%30%。粉质粘土褐黄色，可塑-硬塑状，含少量粉细砂及云母片，风黑色铁锰质氧化 物。粉土褐黄、褐灰色，湿，稍密状，含粉细砂、中砂及云母片。摇震反应 中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。细砂褐黄色，湿-饱和，稍密-中密状。含云母片，混砾石。黏性土充填。1粗砂褐黄色，湿-饱和，松散-稍密状。含云母片，混砾石，砂质充填。圆砾黄、褐黄色，饱和，

6、中密状，砾石含量50%以上，粒径0.5 2cm , 不均匀系数23.32 71.34。成分为石英质、磨圆度较好，中粗砂充 填。多夹卵石，往下有增多趋势，粒径达4-6cm。混少量黏性土。1卵石黄、褐黄色，饱和，中密状，卵石含量约55%，粒径3 5cm ,最 大粒径达7-10cm。不均匀系数31.8 87.65。成分为石英质、磨圆 度较好，中粗砂充填。粉质粘土褐黄色，湿，硬塑状为主，局部夹砂砾石。摇震反应中等，具光泽 反应，干强度中等，韧性中等。圆砾褐黄、黄色，很湿-饱和，中密状，砾石含量50%-60%，粒径0.5 1.50cm，成分为石英质、磨圆度较好，中粗砂充填。局部夹卵石， 粒径达4cm o

7、粉质粘土褐红色，稍湿，硬塑-坚硬状。系砾岩风化残积而成，含砾石30%左 右，粒径0.55cm，成分为砂岩、板岩等，多风化。干强度中等， 韧性中等。强风化砾LXJ 岩褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥质胶结，胶结程度差，极软 岩。含砾石20%-40%，成分以石英、板岩为主，粒径一般2 4cm，大者近20cm。节理裂隙发育，岩芯呈碎块状、短柱状，岩体 破碎，岩石质量指标差，RQD=35-45。岩体基本质量等级为V类。 共有9个钻孔夹中风化砾岩1、厚度1.6 15.80m。1中风化 砾岩褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥质胶结为主，局部含钙质，软 岩。局部为泥质粉砂岩。砾石含量30% 60%，石英和板岩

8、为主， 粒径0.3 5cm，大者达18cm。岩芯呈短柱状、碎块状。岩石质量 指标较差，RQD=55-70。岩体较破碎，岩体基本质量等级IV类。2溶洞发育于砾岩中，无充填物或底部充填部分可塑软塑状粉质粘土或 全风化状砾岩，钻探无返水。根据S17采用砂卵石及混凝土封孔情 况可确定，该部位见溶洞的5个钻孔具有连通性。中风化砾LXJ 岩褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥质胶结，胶结程度较好，软 岩。含砾石一般35%，局部为粉砂质泥岩。砾石成分以石英、板岩 为主，粒径一般0.54cm，大者达15cm。节理裂隙较发育，岩芯 呈短柱状、长柱状、块状，少数为碎块状。岩石质量指标较差， RQD=60-75。岩体较

9、破碎，岩体基本质量等级IV类。ZK7底部砾 石成分以白云岩为主、钙质胶结，具溶蚀现象，漏水。1强风化砾岩岩性同强风化砾岩。中风化白|_1_| 云岩灰白色，中厚层状构造，细晶-隐晶结构，岩芯短柱状、长柱状，岩 性坚硬。结构较为均匀，硬岩。基岩面起伏大，溶蚀现象普遍。岩 体破碎，岩体基本质量等级为IV类。2溶洞发育于白云岩中，无充填物，漏水，不返水。封孔时混凝土流失严 重。4钢板桩施工工艺4.1新型拉森皿型钢板桩示意图及主要参数新型拉森III型钢板桩示意图及主要参数如图4-1所示：6WSP-IVwSP-IVSP-lll型号TypeOrmEiisions每根桩Per Steel sheet pile

10、每笨桩每延米裁数Per each metEr of wall widthmm高(h)mmmm野面积cm2斷面二次cm4cm3革捡茫量 kgfm断直积cm2/m断面二次 cm 4 / mcm3 / m单位蔗量 窗m2拉取三型SF-III4001251376.42222022360.0191.0168002270150拉廉四里SP-IV40017015.596.99467036276.1242.5386003150190拉森六型SP-JVw60021018.0135.38630539106225,5567002700177图4-1新型拉森III型钢板桩示意图及主要参数4.2 主要工机具采用挖掘机振

11、动锤沉桩，如下图4-2所示，主要进场设备如表4-1所示:图4-2 挖掘机振动锤沉桩示意图表 4-1 主要进场机械设备数量表序号机械名称规格型号台数备注1挖掘机振动锤振动振DZ45A1KATO等2交流弧焊机Bxl-500-323气割设备氧气、乙炔气14吊车25T24.3 主要工艺流程及操作工艺1、 工艺流程2、 操作工艺(1) 打桩机械主机采用履带式挖机(带振动锤)，稳定性好，行走方便，便于每根桩校正，桩锤采用45千瓦振动锤，以振动体上下振动而使板桩沉入，贯入效果好。围檩、支撑、 板桩吊装采用25t汽车吊。板桩围堰施工采用测量定位、逐根打入的施工方法。(2) 钢板桩的检验及矫正对进场的钢板桩按出

12、厂标准进行检验，应对外观质量进行检验，包括长度、宽 度、厚度、高度等是否符合设计要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形 状等。验收标准：高度允许偏差士 8mm :宽度绝对偏差+10mm :弯曲和挠度用 2m长锁口榉板顺利通过全长挠度v 1% ;桩端平面应平整；钢板背面及锁口应光 滑无阻。对缺陷部位加以整修，同时对两侧锁口用一块同型号长2 3m的短桩作通过实 验，以23人拉动通过为宜。钢板桩基本使用新的，逐根进行检查，检查锁口和桩身 的平整度。对于锁口已打坏且无法修正的、桩身扭曲变形的应弃之不用。(3) 拉森桩的打设和拔桩A 打设前的准备工作： 场地平整、挖槽 打桩前先将施工影响区域内的

13、杂物和荷载清除干净，按设计钢板桩位置向外移动10cm定出施打钢板桩轴线。破除原路面结构层约60cm并放坡下挖1m至设计钢板桩 顶，对裸露放坡的土体进行喷射C15细石混凝土处理，并做好基坑顶得防排水措施。 钢板桩的准备 桩打入前应在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入和拔出，并将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入。钢板桩堆放场地要平整坚实，底层垫枕木，堆高不超过5层。 导梁支架安装为了保证钢板桩位置的准确性，利用钢围檩做钢板桩安装导梁，为保护钢板桩垂 直打入后板桩墙面平直，打设方法选用屏风法施工。采用单层导梁，2 x|45工字钢制 作，每1020块钢板桩组成一个施工段，对每一个施工段，先将其两端12

14、块钢板桩 打入，严格控制其垂直度，用电焊固定在导梁上，然后从一端开始逐块插打，为防治 打入时钢板桩扭转，造成钢板桩前的锁口，或者在钢板桩与导梁之间的两边空隙内设 一只定榫滑轮支架，阻止板桩下沉中的转动。围檩不能随钢板桩的打设而产生下沉和 变形，且导梁位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。B钢板桩打设：采用屏风式打入法施工，该方法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸， 打入精度高，易于实现封闭合拢。用打桩机将钢板桩放至插桩位置，插桩时锁口对准。每一流水段落的第一块钢板 作为定位桩，应先沿钢板桩的行进方向反向倾斜8度左右，再开动振动锤，利用振动力 把桩沉至离地面1M左右停止。(防止施工打第二根桩

15、时因磨擦过剧而把第一根桩带入 土中)。然后吊第二根、第三根逐步插打。为防止打桩时把相邻的已打桩标高的桩因磨擦作用而带入土中，要求每打好一根 桩就要在顶部用电焊与相邻的桩相固定，连接成一片，加大抗磨擦力。为保证桩的垂直度，钢板桩应测导向围檩施工打，用两台全站仪加以控制，为防 止锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移，同时 在围檩上预先标出每块钢板桩位置，以便随时检查纠正。打桩开始第一、二块钢板桩 的打设位置和方向要精确，使起导向样板的作用，故每入土 1M测量一次。在插打过程 中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，出现倾斜和锁口结合部有空隙，可用轴线修 正法修正，如发现

16、过大倾斜时，要用钢丝绳拉住桩身，边拉边打逐步纠正。当偏斜过 大不能用拉齐方法调正时，拔出重打。钢板桩桩位允许偏差：垂直围檩中心线，允许偏差100+0.01H(mm)。沿围檩中心 线，允许偏差150+0.01H(mm)o其中H为原地面标高与桩顶标高的距离。C 围檩安装钢板桩施打就为后，利用导梁复位至围檩位置，设置固定牛腿托住围檩，其布置 如图4-3所示。在土方开挖前必须安装好横向钢管支撑，报监理工程师验收合格后方可 进入下道工序施工。也f；i宁.1：歸拉料轴ID和麟加.1山125工彌曲第-谴誹詡200KNi- -=H r- r-图4-3支撑体系布置图D拔桩方法采用挖掘机振动锤进行振动拔桩。振动拔

17、桩是利用振动锤对板桩施加振动力，扰 动土体，破坏其与板桩间的摩阻力和吸附力并施加吊升力将桩拔出。这种方法效率 高、操作简便,操作简便。拔桩顺序。拔桩的开始点由围护墙的端部开始，必要时还可间隔拔除。拔桩顺序 一般与打桩顺序相反。拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减少土的阻力，然后边振边拔。对较难 拔出的板桩可先用振动锤将桩振打下100 - 300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有 时，为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm ）暂停引 拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。E施工要点及质量保证措施 施工前，必须对场地标高进行复测，施工时用水准仪测量，确保板桩桩

18、顶的标 高准确。施工放线时必须根据围护结构尺寸并考虑垂直施工误差、水平施工误差，结 合围护结构允许最大水平位移进行外放，本工程按10cm外放，施工放线完成后经监理 工程师复核无误后方可施工。 在打桩就位后，校正桩架的垂直度，确保板桩垂直，并确保板桩之间较好地咬 合。特别要注意基坑围护形状的不规则，对桩间的就位更应准确。 板桩打好后，及时固定，以防止板桩移位。 整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、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，也不得在支撑上搁置 重物。5 安全保护措施（ 1 ）、一般规定进入现场必须佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋、裙子，

19、不得赤膊作业，不准吸 烟。高空作业必须系好安全带，穿防滑鞋。施工时不得嘻戏、打闹。我们在本工程所应用的所有临时供电、安全防护材料，均将符合国家、地方规 定，优先使用指定产品和推荐产品。对所使用产品将根据有关规定进行检验，并保留 各种检验证明。安全防护设施的验收应按类别逐项查验，并做出验收记录。凡不符合规定者，修 整合格后再行查验。施工工期内还应定期进行抽查。(2) 施工机械管理现场施工机械由我公司负责安装、调试、维修、保养、拆除，工程经理部设机械 设备部负责管理，包括对机械设备的日常检查、使用状态检查。所有大型机械建立管 理档案，包括安装与拆除方案、管理台帐、机械安全使用技术交底、机械运转记录

20、、 机械维修保养记录、班前检查记录、交接班记录等，所有记录均要如实填写，交底记 录必须要本人签名。严禁拆除机械设备上的自动控制机构、力矩限位器等安全装置，及监测、指示、 仪表、警报器等自动报警、信号装置。新购或经过大修、改装和拆卸后重新安装的机 械设备，必须按原厂说明书的要求进行测试和试运转。处在运行和运转中的机械严禁 对其进行维修、保养或调整等作业，其调试和故障的排除应由专业人员负责进行。机械设备的操作人员必须身体健康，并经过专业培训考试合格，在取得有关部门 颁发的操作证或驾驶执照、司炉证、特殊工种操作证后，方可独立操作。在有碍机械安全和人身健康场所作业时，机械设备应采取相应的安全措施。操作

21、 人员必须配备适用的安全防护用品，并严格贯彻执行中华人民共和国环境保护法 (试行)。工程经理部要为机械作业提供道路、水电、临时机棚或停机场地等必须 的条件，并消除对机械作业有妨碍或不安全的因素；夜间作业设置有充足的照明。(3)其他小型机械安全使用注意事项潜水泵放入水中，或提出水面，应先切断电源，严禁拉拽电缆或出水管。混凝土振捣器作业转移时，电动机的导线应保持有足够的长度和松度。严禁用电 源线拖拉振捣器。混凝土振捣器操作人员必须穿戴绝缘胶鞋和绝缘手套。钢筋冷拉机场地在两端地锚外侧设置警戒区，装设防护栏杆及警告标志。严禁无 关人员在此停留，操作人员在作业时必须离开至少 2m 以外。木工机械工作场所

22、配备齐全可靠的消防器材。严禁在工作场所吸烟和有其他明 火，并不得存放油、棉纱等易燃品。木工带锯机作业中，操作人员应站在带锯机的两 侧，跑车开动后，行程范围内的轨道周围不准站人，严禁在运行中上、下跑车。焊接机械应放置在防雨和通风良好的地方。焊接现场不准堆放易燃易爆物品。交流弧焊机变压器的一次侧电源线长度应不大于5m ,进线处必须设置防护罩。电弧焊焊接时，焊接和配合人员必须采取防止触电、高空坠落、瓦斯中毒和火灾 等事故的安全措施。严禁在运行中的压力管道、装有易燃易爆物品的容器和受力构件 上进行焊接和切割。焊接铜、铝、锌、锡、铅等有色金属时，必须在通风良好的地方进行，焊接人员 应戴防毒面具或呼吸滤清器。高空焊接或切割时，必须挂好安全带，焊件周围和下方 应采取防火措施并有专人监护。电焊线通过道路时，必须架高或穿入防护管内埋设在地下，电弧焊接地线及手把 线都不得搭在易燃、易爆和带有热源的物品上，接地线不得接在管道、建筑物金属构 架或轨道上，接地电阻不大于4Q。电弧焊施焊现场的 10m 范围内，不得堆放氧气瓶、乙炔发生器、木材等易燃物 气焊严禁使用未安装减压器的氧气瓶进行作业。