管道工程打拔拉森钢板桩施工方案

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1、污水管道工程施工打拔拉森钢板桩专项方案编 制：审 核：二O一七年月日1污水管道工程施工打拔拉森钢板桩专项方案一、概述三亚市创意产业园号路，5 号路至中央景观大道K0+983 K1+299 段、中央景观大道后段K0+560K0+904 段现进行污水管道的施工，由于沿线紧靠海边，地下水丰富，地下水位高，补给水速度快，地处细砂层，开挖1.52 米有一层 1.5 米厚的淤泥砂层，容易形成流沙、沙涌。且沟槽开挖比较深，若采用传统的大开挖方案，施工难度大，危险性高，地处流沙层，满足不了开挖要求。为保证施工进度及施工安全，结合污水施工的实际情况，所以采用拉森钢板桩方案。二、钢板桩设计2.1 、钢板桩选用选用

2、拉森号钢板桩，桩长6米，拉森号钢板桩抗弯性能好，宽度适中，运输周转便利，符合工程特点和基坑支护需要。2.2 、打桩设备选用拟采用 MIL-2000 型液压振动沉桩机，作为施打拉森桩的主要动力。2.3 、计算拉森桩入土深度钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，因为压力坑底以下的土重度浮力小，因此，在不考虑土重度浮力因素的情况下，计算简图如下。2主动土压力Ea=1/2*ea*(H+t)=1/2y(H+t)2Ka被动土压力Ep =1/2*e p *t=1/2yt2Kp式中：ea：主动土压力最大压

3、强 ea= y(H+t)Kaep. ：被动土压力最大压强 ep =ytKaKa：主动土压力系数Ka= tg2 (450- /2)= tg2(450-16.9 0/2)=0.55Kp：被动土压力系数Kp= tg20200(45+ /2)= tg(45+16.9 /2)=1.82：土的内摩擦角 =16.9坑 壁 土 的 平 均 内 摩 擦 角 ， = （ 1h1+ 2h2+ 3h3 ）/(h1+h2+h3)=(15.9*1.99+11.4*2.11+19.7*4.9)/9=16.90。3H基坑开挖深度H=46m为了使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即MA=0，亦即EaHa-EpHp=Ea*（H

4、+1/3*t ）-Ep（H+2/3*t ）=0将以上数据代入以上式中，可得下式t 3+4t 2-21t-36=0整理后即可求得所需的最小入土深度3t=23m所以钢板桩总长度为：L=2+4（3+6）=6m（ 9m）故选择 6m和9m二种拉森桩作为围护桩是合理的。2.4 、钢板桩稳定性验算板桩入土深度除保证本身的稳定性外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。在软土中开挖较深的基坑，当桩背后的重量超过基坑底面以下地基土的承载力时，地基的平衡状态受到破坏，常会发生坑壁土流动，坑顶下陷，坑底隆起的现象（如下图），为避免这种现象发生，施工前，需对地基进行稳定性验算。转动力距Mov=G*x/2

5、=(q+rh)x2/2稳定力距M r =x 0xd则 Mr= 2式中地基土不排水剪切的抗剪强度，在饱和性软粘土中，=0地基稳定力距与转动力距之比称抗隆起安全系数，以 K表示，若 K满足下式，则地基土稳定，不会发生隆起。K=Mr/Mor 1.24K=2 c/(q+yh) 1.2式中 c内聚力地质报告提供（平均）c=(20.5*1.99+12*2.11+16.1*4.9)/9=16.1kPaq坑侧上部荷载回填土取q=10.0Kn/ 由抗隆起安全系数K=2 C/（q+rh ） 1.2则：h (2 C -1.2q)/1.2r (2*3.14*16.1-1.2*10)/1.2*17.5 4.24m即钢板

6、桩周围土体不超过4.24m时，地基土稳定，不会发生隆起。实际施工中，尽量减小坑沿活载， 同时适当降低板桩侧土体高度， 以避免基坑底部的隆起。式中 Mr未考虑土体与板桩间的摩擦力以及垂直面AB上土体的抗剪强度对土体下滑的阻力，故偏于安全。2.5 、求最大弯矩、复核拉森钢板桩的强度Mmax=Ka*q*H2/2+y* Ka H 2/2*/3 0.57*5*4.1 2/2+17.5*0.57*4.12/2*4.1/3=138.5KN.m拉森钢板桩的截面系数32WX=2230cm, 200 N/mm,22 max=Mmax/WX =62.1 N/mm 200 N/mm满足要求。2.6 、围檩受力计算q1

7、=39.5*4.1/2=81kg围檩采用 25a，同时腹板每隔 1米两侧加焊一道，翼板间焊接 2米通长钢板，加焊缀板后形成封闭箱型结构。弯矩Mmax=1/8ql2 =1/8*81*2.82=78.4 KN.m围檩采用双排 25a的截面系数 WX=402cm, 200 N/mm, =M /WX32maxmax22=97.5 N/mm 200 N/mm满足要求。三、 钢板桩施工53.1 施工工艺流程施工准备定位测量导框安装插打钢板桩钢板桩吊运就位土方开挖钢板桩支撑抽水管道砂基础管道安装土方回填及夯实拔出钢板桩3.2 施工方法3.2.1、钢板桩选型及准备工作本工程采用拉森型钢板桩，拉森型钢板桩技术参

8、数如下：根据建筑施工计算手册第3 章支护工程下表查得拉森型钢板桩参数：钢板桩型号与技术规格6截面尺寸每延长米面积每延长米每延长米面型 号Bht1t2（CM2）重量（ KG ） 积（ CM 3）拉森40010010.561.1848.0874拉森40014511.08.5198.0060.01600拉森40012513.011.0236.0074.02037拉森42018020.512.0303.00100.03000拉森42022022.014.0370.00121.84200鞍40015515.510.5247.0077.02040注： 1.拉森型钢板桩长度有6 米，根据需要可焊接接长；2.

9、鞍型亦属拉森型项目选用：拉森每延米单位重74.0kg。钢板桩运到工地后均进行详细检查、丈量、分类、编号。按插打顺序堆码，每层用垫木隔开。两侧锁口用一块同型号长23m 的短桩做通过试验，锁口通不过或存在桩身弯曲、扭曲、死弯等缺陷，均需加以整修。3.2.2 定位测量与导框安装在进行安装导框时， 先进行定位测量。 测量放出定位桩的位置， 然后挖机挖出一道沟槽，在沟槽两端固定住定位桩， 桩间距通常为 15m。定位桩之间通过导框连接固定在定位桩上。3.2.3 钢板桩插打起吊前，锁口内嵌填黄油沥青混合料， 以减少插打时的摩阻力并加强防渗性能。采用单桩进行施打，第一根钢板桩的打设尤其重要。要U 型卡通过钢板

10、桩端头处的吊孔与钢丝绳相联，然后用 50T 履带吊起吊至待插打位置，放松副钩，使钢板桩成垂直状态，脱出小沟，移向安插位置。水平方向通过导向框控制，竖直7方向通过人工吊垂线观察钢板桩是否垂直。钢板桩施打采用 50T 履带吊配合 DZ-60(600kn) 振动锤进行。钢板桩起吊后须以人力扶持插入前一块的锁口内，动作要缓慢， 防止损坏锁口， 插入以后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入，或用锤重下压，比较困难时，人工用大锤敲打钢板桩使其下降，待插入一定深度并站立稳定后，方可加以锤击。3.2.4 钢板桩支撑钢板桩材料选用拉森钢板桩，方案拟南、北两侧各展开一个施工段，每个施工段长约 80 米，沿管道南北两侧纵向同

11、时布置、交错施工。桩打入深度可根据排水管道的设计埋入深度来确定，K0+983 K1+299、K0+560 K0+904 段打钢板桩单根桩长为6m 的 IV 拉森钢板桩。钢板桩打设完毕后，为防止开挖后钢板桩受到侧压力时变形或内倾， 在沟槽开挖 0.5-1m 深以后拟用 10 号槽钢沿打设方向与钢板桩焊接加固，使之成为一个整体，每间隔3m 采用螺栓连接 10 号槽钢一道以作水平支撑见图。3.2.5 土方开挖及抽水钢板桩插打完，即可开挖抽水。先支撑再抽水，并检查各节点是否顶紧，板桩与导框间木楔是否敲紧， 防止因抽水而出现事故。 抽水速度不能过快， 且要随时观察钢板桩两边的变化情况。降水系统：本方案拟

12、采用以下降水系统的其中之一均可： 1）在已开挖至设计高程的管道沟底两边设置 400600 碎石盲沟，沿线间隔 3040m 设一集水坑 (L BH)200010001000 。集水坑一面紧靠钢板桩， 另外三面干砌 500 厚块石护壁，集水坑底部干铺 500 厚块石镇流。工程结束后集水坑回填碎石。抽水设备采用出水直径 100 污水杂质泵抽水， 以防流砂堵塞水泵。 为了保证安全，每台泵都必须安装漏电保护器，避免漏电伤人事故发生；2）在已开挖至设计高程的管道沟底两侧采用人工各挖一条400500 的明沟，顺着沟槽而排，末端采用机械开挖一个1000 1000 1000 的集水坑，采用砂袋围堰。工程结束后集

13、水坑回填碎石。 抽水设备采用出水直径100 污水杂质泵抽水， 以防流砂堵塞水泵。为了保证安全，水泵必须安装漏电保护器，避免漏电伤人事故发生。钢板桩两侧之间支撑完成后即可进行下层土方开挖，开挖出来的土方外运 （暂定场地内运输 1km 内），不得堆方于左右两边的平台上， 防止两侧平台堆荷载过大，8产生过大的侧压力，破坏钢板桩的支撑。机械挖至设计基低标高以上20cm,再采用人工清理。并配备一定的测量人员随时进行测量，防止超挖或欠挖。3.2.6 管道基础及管道安装A. 管道基础基础如落在填土层上，将填土必须挖除换填中粗砂；管径D500HDPE 双壁波纹管 ,基础采用 200mm 厚级配碎石基础，接口具

14、体做法详见06MS201-1,管顶以上 500 回填中粗砂分层夯实，密度系数0.95。B.管道安装1）下管基础验收合格后，即可安管。运管至施工现场，沿线摊开，监理单位做好严格按产品标准进行逐节检验， 不符合标准的不得使用， 同时要逐个检查橡胶圈不得有割裂、破损、气泡、大飞边等缺陷。管材要经试验合格后才能使用，并要由质保单，合格证书。在施工时，排管前做好清除基础表面污泥、杂物和积水，复核好高程样板的中心位置与标高。排管自下游排向上游。下管采用人工和50T履带吊机配合。 铺管时，将管节平稳吊下， 用手拉葫芦吊将管子平移到排管得接口处，用人工安排放置，调整管节的标高和轴线，使管子平顺相接。管道铺设验

15、收合格后，即可进行混凝土管座及接口施工。a 检查中线、高程：每一管节安装完成后，应校对管体的轴线位置与高程，符合设计要求后，既可进行管体轴向锁定和两侧固定。b 用探尺检查胶圈位置：检查插口推入承口的位置是否符合要求，用探尺伸入承插口间隙中检查胶圈位置是否正确。C 锁管：铺管后为防止前几节管子的管口移动，可用钢丝绳和倒链锁在后面的管子上。锁管示意见图：9d、安装管道后进行闭水试验，合格后回填中粗砂至管顶以上 0.5m，水撼砂，相对密度要求 95%管顶 0.5m 以上采用回填土。3.2.7 拔除钢板桩管道安装完毕后， 经监理单位验收通过后即可进行管道的回填。采用分层回填分层夯实得施工方法。管顶以上

16、0.5m 范围内用人工夯填，每层压实厚度不大于 15cm。管顶 1.5m 以上用推土机配合压路机进行回填。 具体施工操作应严格按操作规程进行。 土方回填至支撑高度时即可拆除支撑。 继续回填至钢板桩顶标高时既可拔除钢板桩， 拨桩时先略锤击振动拔高 12m,然后依次将所有钢板桩均拔高 12m，使其松动后，再挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加打拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。四、技术保证措施4.1 坚持技术交底制度开工前，编写作业指导书， 并向全体施工人员进行全面技术交底， 明确该项工程的设计要求、技术标准、施工方法、与其它工程的关系和施工注意事项。4.2 坚持隐蔽工程检查签证制度隐蔽工程

17、的检查验收坚持自检、互检、专检的“三检制” 。以班组检查与专业检查相结合。施工班组在上、下班交接前应对当天完成的工程的质量进行自检，对不符合质量要求的及时予以纠正。各工序工作完成后，由分管工序的技术负责人、质量检查人员组织工班长，按技术规范进行检验， 凡不符合质量标准的， 坚决返工处理，直到再次验收合格。工序中间交接时， 必须有明确的质量交接意见， 每个班组的交接工序都应当严格10执行“三工序制度” ，即检查上道工序，做好本工序，服务下道工序。每道隐蔽工程完成并经自检合格后，报请监理工程师验收，做好隐蔽工程验收质量记录和检查签证资料整理工作。所有隐蔽工程必须经监理工程师签字认可后，方可进行下一

18、道工序，未经签字认可的，禁止进行下道工序施工。经监理工程师检查验收不合格的隐蔽工程项目，经返工自检和复验合格后，重新填写验收记录， 并向驻地监理工程师发出复检申请， 经检查认可后， 及时办理签认手续。按竣工文件编制要求整理各项隐蔽工程验收记录， 并按 IS9001 质量标准文件、资料控制程序分类归档保存。施工中的施工日志、隐蔽工程验收记录、分项、分部工程质量评定记录等资料齐全。按工程质量检验评定标准要求，用碳素墨水填写，其内容及签字齐全，具有可追溯性。4.3 材料检验制度材料进场前检验验收或取样送检，防止不合格材料进入现场。主要材料具备三证，通过检验合格的才能使用。施工过程的质量控制要通过 “

19、跟踪检测、 复测、抽样检验” 三级检测制度来实现，对工作作业检测由专业人员跟踪检测， 试验室进行复测和抽样检测。 通过对施工过程的质量检验达到及时解决问题的目的， 为全过程质量控制创造条件， 为工程竣工验收打下基础。五、质量保证措施5.1 使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。5.2 为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向木，顺导向木下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，是每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均

20、不大于5，同时为了使围堰周边能为钢板桩数所均分，事先在围堰导梁上按钢板桩的实际宽度画出各组钢板桩的位置， 使宽度误差分散， 并在插桩时， 据此调整钢板桩的平面位置，使误差不大于 15 。115.3 在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时， 要分两次进行施打， 即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。5.4 打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拨桩困难。5.5 拨除钢板桩时，首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除，然后再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩， 先略锤击振动后拔高12m,然后挨次将所有钢板均拔高

21、12m,使都松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。5.6 沟槽开挖质量控制： 不扰动天然地基 ;槽底平整，边坡坡度符合施工设计规定；沟槽中心线每侧净宽大于沟槽底部开挖宽度的一半。5.7 严格控制回填土的含水量；回填压实分层进行，且不得损伤管道；5.8 管材质量符合设计规范要求，安装时，清扫管内杂物；暂停安装时，管口临时封堵。六安全措施为确保施工中的安全，在进行钢板桩施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主。6.1 施工前进行人员的安全交底，保证每个基坑施工人员熟悉危险源（特别是边坡的滑坡、塌方），边坡开挖后由专人进行监查，对不适合施工的基坑段及时提出，进行边坡的特殊加固（打桩等） 。雨季、

22、夜间不进行深基坑的施工。进入施工现场必须穿戴好安全帽，超高作业必须有安全绳。6.2 开挖时，基坑周边不得堆放重物（如土方、材料等）及长时间停放重型机械;基坑施工完成后应尽快对基坑进行封闭。6.3 土方机械除坡道口外， 均不得进入基坑坡顶3.0m 以内范围，以免加剧坑周地表变形。6.4 各车辆均应专人驾驶，加强备件备品管理和现场维修，以确保机械车辆正常运行。6.5 为保证夜间施工安全， 应有充分照明条件， 挖掘机周围配备 23 个活动机架，场内汽车出口、入口均应设置照明灯，出入口设醒目标志。6.6 各车辆司机必须持证上岗，禁止酒后作业，疲劳驾驶，车辆出场后要保证不12撤土，不带泥水。6.7 拔桩

23、时要先震动12 分钟，再慢慢启动卷扬机拔桩。 在有松动后再边震边拔，防止蛮干。6.8 对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳磨损情况，危及安全的要及时维修、更换。6.9、施工现场设专门安全员，以负责现场道路的交通安全及场地车辆进出口的交通安全。6.10、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。6.11、机械工作半径范围内严禁站人， 吊机起吊作业以及打拔桩机械由专人指挥。6.12、施工现场应设专人进行指挥车辆，运输司机服从现场人员管理。6.13 桩拔出后集中堆放，不得随意摆放。七、人员、设备组织安排施工设备（仪器）序号名称单位数量备注1全站仪台1放线定位2水准仪台2高程控制325T 吊机台1模板吊装450T 履带吊台1钢板桩施工5200KW 发电机台1钢板桩施工6平板车辆4模板运输7震动打桩锤台1钢板桩施工8抽水泵台4钢板桩施工9挖掘机台3土方开挖10自卸车辆6转运土方11推土机台1土方回填12压路机台2土方回填13装载机台2施工人员序号工种单位数量备注1管理人员人82测量员人43试验员人24司机人155钢板桩施工人员人106污水管施工人员人1513附图 1：k0+560k0+904、k0+983k1+299 段污水管道钢板桩支护断面图及平面图1415