塔吊基坑鋼板樁支護方案.doc

1、頁眉目錄245671213131617171720頁腳頁眉塔吊基礎(chǔ)基坑鋼板樁支護方案第一節(jié)工程概況1、一般概況擬本工程地下四層，地上25 層，建筑高度99.9m ，機房最高點109.49m 。本單體總建筑面積 178903.00 ；其中地下46325.0 ；地上 132578.0 。建筑基底面積7583.0 。地下室按后澆帶劃分為三縱三橫9 個施工區(qū)段。工程 0.000相當于絕對標高20.000m ；基坑底標高：-18.800m ；結(jié)構(gòu)底板頂標高-18.000m ?；禹敇烁撸?15.6 20.5m 。開挖深度： 19.3m ?；又ёo采用： 10001200 支護樁，支護樁間 ? 60012

2、00 雙管旋噴樁。基礎(chǔ)邊至護坡樁內(nèi)側(cè)設(shè)計間距1500 2000mm 。本工程地上部分南側(cè)為7 層門診樓 ,東、西、北三面均為25 層塔樓。程“ U”字型連成整體。本工程西側(cè)緊鄰為一標三層地下車庫，目前基本已施工完成。2、 設(shè)計概況1、 根據(jù)施工現(xiàn)場材料轉(zhuǎn)運需要先安裝基坑北面3# 塔吊投入使用，由于基坑北面3# 塔吊的位置在臨時施工道路旁不能進行大面積放坡開挖，所以現(xiàn)場采取打鋼板樁把塔吊基礎(chǔ)基坑位置圍護起來，進行塔吊基礎(chǔ)土方開挖。2、鋼板樁平面位置圖、定位圖、剖面圖：頁腳頁眉頁腳頁眉第二節(jié)編制依據(jù)一、祈福醫(yī)院門診、住院樓及連廊工程設(shè)計圖紙；二、祈福醫(yī)院門診、住院樓及連廊工程巖土工程勘察報告；三、

3、祈福醫(yī)院門診、住院樓及連廊工程超前鉆記錄；四、祈福醫(yī)院門診、住院樓及連廊工程沖孔樁施工記錄；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技術(shù)規(guī)范 （GB50086-2001 ）；頁腳頁眉工程地質(zhì)條件1、基坑北面 3# 塔吊的地質(zhì)情況：頁腳頁眉根據(jù)地形勘察報告，該場地范圍內(nèi)地層自上而下分為：雜填土層、淤泥土層、粉細礦層、強（中）風(fēng)化砂巖層和微風(fēng)化巖層。一、雜填土層：層厚約9.0m ；二、淤泥質(zhì)土層：層厚約2.3m ；三、粉質(zhì)粘土層：層厚約7.4m ；四、砂質(zhì)粘土層：層厚約13.2m ；五、全風(fēng)化巖層：層厚約6.9m ；六、強風(fēng)化巖層：層厚約6.4m七

4、、中、微風(fēng)化巖層。2、塔吊基礎(chǔ)土方開挖段處于砂質(zhì)粘土層至全風(fēng)化巖層。第四節(jié)鋼板樁支護設(shè)計思路及要點根據(jù)基坑北面3# 塔吊基礎(chǔ)地質(zhì)情況特點，本工程鋼板樁主要作用是為了圍護基礎(chǔ)外土方，同時防止地下水及基坑內(nèi)的水流入，起到支護邊坡的作用。設(shè)計要點如下：一、采用拉森式（ U）型鋼板樁，樁長810m ；二、鋼板樁穿過砂質(zhì)粘土層，進入全風(fēng)化巖面；三、鋼板樁沿基坑連續(xù)設(shè)置成封閉的帷幕周長為35.8M ；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鋼度及整體性。頁腳頁眉第五節(jié)鋼板樁穩(wěn)定性計算計算書一、編制依據(jù)本計算書的編制參照 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程 （ JGJ120-99 ），土力學(xué)與

5、地基基礎(chǔ)（清華大學(xué)出版社出版）等編制。二、參數(shù)信息重要性系數(shù)： 1.00 ；開挖深度度 h ：5.70m ；基坑外側(cè)水位深度 h wa ： 4m ；基坑內(nèi)側(cè)水位深度 hwp ：3.00m ；樁嵌入土深度 h d ：2.3m ；基坑邊緣外荷載形式：荷載局部布置均布荷載的分布寬度 b 0：0m ；荷載邊沿至基坑邊的距離b 1：1.50m ；土坡面上均布荷載值 q 0：1.00kN/m ；懸臂板樁材料： 40a 號槽鋼；彈性模量 E：206000N/mm2；強度設(shè)計值 fm ：205N/mm2；樁間距 bs： 0.50m ；截面抵抗矩 Wx ： 878.9cm 3；截面慣性矩 Ix：17577.90

6、cm 4；基坑土層參數(shù)：序號 土名稱土厚度坑壁土的重度內(nèi)摩擦角內(nèi)聚力 浮容重(m)(kN/m 3)( )(kPa)(kN/m 3 )1粘性土3191610202風(fēng)化巖6.921.532.53021三、土壓力計算頁腳頁眉1、水平荷載（1）、主動土壓力系數(shù)：Ka1 =tan 2（ 45 - 1/2 ）= tan 2 （45-16/2 ） =0.568 ；Ka2 =tan 2（ 45 - 2/2 ）= tan 2 （45-16/2 ） =0.568 ；Ka3 =tan 2（ 45 - 3/2 ）= tan 2 （45-32.5/2 ）=0.301 ；Ka4 =tan 2（ 45 - 4/2 ）= t

7、an 2 （45-32.5/2 ）=0.301 ；Ka5 =tan 2（ 45 - 5/2 ）= tan 2 （45-32.5/2 ）=0.301 ；（2）、土壓力、地下水以及地面附加荷載產(chǎn)生的水平荷載：第1層土： 0 1.5 米；a10.5= 0 0.568-20.5= -15.071kN/m ；上 = P1Ka1 -2C 1 Ka110 0.568a10.5= 190.5= 1.112kN/m；下 = ( 1h1+P1)Ka1 -2C 1Ka1 1.5+0 0.-5682 10 0.568第2層土： 1.5 3 米；H2 = ih i/ 2= 28.5/19 = 1.5；a2上 = 2H2

8、+P1 +P2a 2/(a 2+2l 2)K a2 -2C 2 Ka20.5 =19 1.5+0+0.3330.5= 1.302kN/m2； 0-.5682 10 0.568頁腳頁眉a2 下 = 2(H2+h 2)+P1+P2a 2 /(a 2+2l2)K a2 -2C 2 Ka20.5 =19 (1.5+1.5)+0+0.3330.5= 17.485kN/m2；-20.56810 0.568第3層土： 3 4 米；H3 = ih i/ = 57/21.5 = 2.651 ；3a3 上 = 3H3+P1 +P2a 2/(a 2+2l 2)K a3 -2C 3 Ka30.5=21.5 2.651

9、+0+0.3330.5= -15.661kN/m2 -02.30130 0.301；a3 下 = 3(H3+h 3)+P1+P2a 2 /(a 2+2l2)K a3 -2C 3 Ka30.5 =21.5 (2.651+1)+0+0.3330.5= -9.19kN/m2；-20.301 0.301第4層土： 4 6 米；H4 = ih i/ 4 = 78.5/21.5 = 3.651 ；a4 上 = 4H4+P1 +P2a 2/(a 2+2l 2)K a4 -2C 4 Ka40.5=21.5 3.651+0+0.3330.5= -9.19kN/m2； -02.30130 0.301a4 下 =

10、4H4+P1 +P2a 2/(a 2+2l 2)K a4 -2C 4 Ka40.5 +h 4 Ka4 +0.5 w h 42 =21.5 3.651+0+0.3330.52 -02.30130 0.301+21 2 0.301+0.5 102=23.452kN/m 2；第5層土： 6 8 米；H5 = H4 = 3.651 ；a5 上 = 5H5+P1 Ka5 -2C 5Ka50.5 +h 5Ka5 +0.5 w h 52=21.5 3.651+0 0-.301230 0.5+21 2 0.301+0.522；0.301 10 2=23.351kN/ma5 下 = 5H5+P1 Ka5 -2C

11、 5Ka50.5 +h 5Ka5 +0.5 w h 52=21.5 3.651+0 0-.301230 0.5+21 4 0.301+0.522；0.301 10 4=95.993kN/m（3）、水平荷載：Z =( 下h)/( 上 + 下)=(1.112 1.5)/(15.071 1.112)=0.103m；0a11a1a1頁腳頁眉第1層土：Ea1 =0.5 Z0a1 下=0.5 0.103 1.2=01.057kN/m ；作用位置： h a1 =Z0/3+ hi=0.103/3+6.5=6.534m ；第2層土：Ea2 =h 2 ( a2上+a2 下)/2=1.5 (1.302+17.485

12、)/2=14.09kN/m；作用位置： h a2 =h 2(2 a2 上 +a2 下)/(3 a2 上+3 a2 下)+ hi=1.5 (2 1.302+17.485)/(3 1.302+3 17.485)+5=5.535m；第3層土：Ea3 =h 3 ( +下)/2=1(-15.661+-9.19)/2=-12.425kN/m；a3 上a3作用位置： h a3 =h 3(2 a3 上 +a3 下)/(3 a3 上+3 a3 下)+ hi=1 (2 -15.661+- 9.19)/(3-15.661+3-9.19)+4=4.543m ；第4層土：Ea4 =h 4 ( a4上+a4 下)/2=2

13、(-9.19+23.452)/2=14.262kN/m；作用位置： h a4 =h 4(2 上+)/(3 上+3 下)+ a4a4 下a4a4hi=2 (2 -9.19+23.452)/(3-9.19+3 23.452)+2=2.237m；第5層土：Ea5 =h 5 ( a5上+a5 下)/2=2 (23.351+95.993)/2=119.344kN/m；作用位置： h a5 =h 5(2 a5 上 +a5 下)/(3 a5 上+3 a5 下)+ hi=2 (2 23.351+95.993)/(3 23.351+3 95.993)+0=0.797m；土壓力合力： Ea = Eai = 0.0

14、57+14.09+-12.425+14.262+119.344=135.328kN/m；合力作用點： h a = h iEai /E a =(0.057 6.534+14.09 5.535+-12.425 4.543+14.262 2.237+119.344 0.797)/135.328=1.101m ；頁腳頁眉2、水平抗力計算（1）、被動土壓力系數(shù)：K=tan 2（ 45 + /2 ）= tan 2（45+32.5/2 ） =3.322 ；p11（2）、土壓力、地下水產(chǎn)生的水平荷載：第1層土： 5.7 8 米；0.5=2 300.5；p1 上 = 2C 1 Kp13.322 = 109.36

15、6kN/m0.5= 21.5 2.3 3.322+20.5；p1 下 = 1h 1 Kp1 +2C 1Kp1 30 3.322=273.661kN/m（3）、水平荷載：第1層土：Ep1 =h 1 ( p1上+p1 下)/2=2.3 (109.366+273.661)/2=440.48kN/m；作用位置： h p1 =h 1(2 p1 上 +p1 下)/(3p1上+3 p1 下)+ hi=2.3 (2 109.366+273.661)/(3 109.366+3 273.661)+0=0.986m；土壓力合力： Ep = Epi= 440.48=440.48kN/m ；合力作用點： h p = h

16、iE/E= (440.48986)/440.48=0.986m ；pip四、驗算嵌固深度是否滿足要求根據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ 120-99) 的要求，驗證所假設(shè)的 h d 是否滿足公式；h E - 1.2 h E 0ppj0aai0.99 440.48-1.2 1.00 1.10 135.33=255.40；滿足公式要求！五、抗?jié)B穩(wěn)定性驗算根據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ 120-99) 要求，此時可不進行抗?jié)B穩(wěn)定性驗算！六、結(jié)構(gòu)計算1、結(jié)構(gòu)彎矩計算頁腳頁眉彎矩圖(kN m)變形圖 (m)懸臂式支護結(jié)構(gòu)彎矩Mc=42.68kN m；最大撓度為 :0.02m ；2、截面彎矩設(shè)計值確定：M

17、=1.25 M0c頁腳頁眉截面彎矩設(shè)計值M=1.25 1.00 42.68=53.35；- 為重要性系數(shù)，按照建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99 ）,表 3.1.3可以選定。0七、截面承載力計算1、材料的強度計算：=M/( W )maxxx- 塑性發(fā)展系數(shù)，對于承受靜力荷載和間接承受動力荷載的構(gòu)件，偏于安全考慮，x可取為 1.0;W x- 材料的截面抵抗矩 : 878.90 cm 3maxxx)=53.35/(1.0 878.90-3=M/( W)=610.70 MPamax=60.70 MPafm=205.00 MPa;經(jīng)比較知，材料強度滿足要求。第六節(jié)施工組織計劃本工程采用項目經(jīng)理負

18、責制管理，由項目經(jīng)理全權(quán)負責本項目的機械、材料和勞動力的組織及施工，項目管理架構(gòu)如下：項目經(jīng)理1 人技術(shù)負責人1 人施工員 1人質(zhì)安員 1人電工 1人機長 2人焊工 1人技術(shù)工人10 人第七節(jié)施工機械及設(shè)備頁腳頁眉機械參數(shù)型號數(shù)量功率使用部位機械名稱液壓振動錘MIL-20001 臺安裝于挖掘機上打鋼板樁履帶式單斗挖掘機W-10011 臺1M 3吊液壓振動錘汽車式起重機1 臺30t用于撥鋼板樁震動拔樁機1 臺45KW撥鋼板樁履帶式單斗挖掘機W-10011 臺1M 3挖槽、配合樁機作業(yè)及修路氣割機1 套切割鋼板樁電焊機XD1-2002 臺2KVA鋼板樁接長經(jīng)緯儀J21 臺測量放線水準儀S3-d1

19、臺抄平、沉降觀測空壓機V-6/81 臺37KW協(xié)助打管樁壓力灌漿潛孔沖擊器YQ801 臺1.99KW打管錨砂漿攪拌機250L1 臺4KW錨桿注漿泥漿泵BW-150/151 臺5.5KW錨桿壓力灌漿第八節(jié)鋼板樁施工一、材料選擇。 采用拉森式（ U 型）鋼板樁。尺寸（ mm ）截面積重量（kg/m ）慣性矩 Ir截面抵抗矩型號A 單根單根每米寬單根每米寬寬度 b高度 h 腹板厚 t1翼緣厚 t 2（cm 2）單根每米寬（ cm 4（cm 4 /m（cm 3（ cm 3/m）鞍IV型40018/015.510.599.1477.73193.334.02531.9633432043二、鋼板樁檢驗。頁腳

20、頁眉由于本工程為鋼板樁用于基坑的臨時支護和止水， 故不需進行材質(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：、對打入鋼板樁有影響的焊接件應(yīng)予以割除；、有割孔、斷面缺損的應(yīng)予以補強；、若鋼板樁有嚴重銹蝕，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行外觀檢查，對不符合要求的鋼板樁需進行矯正。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)注意保護鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單捆起吊、鋼筋捆

21、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、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。、定樁位。按順序標明鋼板樁的具體樁位，灑灰線標明。、鋼板樁施打。采用單獨打入法，即吊升第一支鋼板樁，準確對準樁位，振動打入土中，使樁端透過砂層進入不透水的強（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。頁腳頁眉鋼板樁施打時，由于鋼板樁制

22、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準寬度的整數(shù)倍，故此鋼板樁帷幕最終封閉合攏有相當難度。調(diào)整的辦法，一般有采用異形鋼板樁來閉合或通過調(diào)整帷幕軸線用標準樁實現(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。、圍檁、拉桿、角撐為加強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

23、上，拉桿由兩根 25 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。、鋼板樁拔除。土建工程完畢后即進行鋼鋼板樁墻角撐板樁的拔除。由于基坑較大，且周邊街頭公園及B1B4 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行鋼板樁的拔除，即利用振動錘產(chǎn)生的強迫振動擾動土質(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。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。頁腳頁眉第九節(jié)基坑監(jiān)測措施1、基準網(wǎng)的建立為了科學(xué)地預(yù)測基坑支護的穩(wěn)定和周邊環(huán)境的變化，及時預(yù)報和提供

24、準確可靠的變形數(shù)據(jù)，因此建立基坑支護施工變形與沉降觀測網(wǎng)，定期進行變形沉降觀測。2、基坑支護變形觀測（1）基坑支護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) 13 個變形觀測點，同時又作為沉降觀測點。（ 2）基坑支護沉降觀測利用遠離場區(qū)的城市高程系水準控制點或獨立水準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)

25、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：首先自遠離基坑的城市水準控制點開始觀測，引測至基坑周圍后，按編定的各點觀測次序依次觀測，最后測至另一水準控制點符合，觀測儀器采用S3 型精密水準儀。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)）筑物進行監(jiān)測，并特別對臨頁腳頁眉近坑邊 1.5H2.0H 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)等加強監(jiān)測力度。具體監(jiān)測措

26、施是：（1）對建（構(gòu)）筑物，定期進行沉降變形觀測。（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行摸底，并在地面投影其軸線走向，布置變形觀測點進行監(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。第十節(jié)施工工期本工程施工工期計劃為30 天，鋼板樁施打 2 天，圍檁、角撐施工 2 天。第十一節(jié)質(zhì)量保證措施1、嚴格遵守和執(zhí)行有關(guān)的施工質(zhì)量規(guī)范。2、根據(jù) ISO9001 標準要求，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)量管理項目部負責制， 配置專職質(zhì)檢員， 具體負責

27、質(zhì)量管理工作。嚴格按項目部管理體系進行施工管理。4、鋼板樁施打前必須進行選材，對有變形的進行矯正。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，進入不透水的強（中）風(fēng)化巖面。頁腳頁眉第十二節(jié)安全施工措施1、基坑頂周邊設(shè)置連續(xù)封閉的安全護欄，防止人員墜落。2、靠近基坑邊的東面排柵增加多一道卸荷措施。3、開挖前，先進行圍檁施工，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)的安全檢查評分標準制訂具體措施。5、建立安全保證體系，除企業(yè)已有的機構(gòu)外，工地設(shè)立安全管理機構(gòu)，工程項目設(shè)立安全小

28、組、班組設(shè)安全員，形成一個健全的安全保證體系，工地的安全管理機構(gòu)負責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，如積極改進施工工藝和操作方法，改善勞動條件，減輕勞動強度，消除危險因素，機械設(shè)備應(yīng)設(shè)有安全裝置。7、機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)的安全防護用具及勞保用品，嚴禁操作人員違章作業(yè)，管理人員違章指揮。8、施工中所有機械、電器設(shè)備必須達到國家安全防護標準，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，