某基坑拉森鋼板樁施工專業(yè)技術(shù)方案

1、長沙市南湖路湘江隧道工程拉森鋼板樁施工方案編 制：審 核：審 批：日 期：2011年 月 日中鐵隧道集團(tuán)有限公司長沙市南湖路湘江隧道項(xiàng)目經(jīng)理部1 編制目的 12 編制依據(jù) 13 工程概況 13.1 設(shè)計(jì)概況 13.2 工程地質(zhì)狀況 24 鋼板樁施工工藝 44.1新型拉森川型鋼板樁示意圖及主要參數(shù) 44.2 主要工機(jī)具 44.3 主要工藝流程及操作工藝 55 安全保護(hù)措施 81 編制目的（1）保證鋼板樁圍護(hù)施工過程的生產(chǎn)安全；（2）指導(dǎo)鋼板樁圍護(hù)的正確生產(chǎn)施工；（3）保證基底開挖的防水要求。（4）因地制宜，科學(xué)組織施工，提高生產(chǎn)效率，在保障安全的前提下，加快施工進(jìn) 度，提高圍護(hù)質(zhì)量。2 編制依據(jù)

2、（1）長沙市南湖路湘江隧道工程設(shè)計(jì)圖紙；（ 2）長沙市南湖路湘江隧道工程地質(zhì)與水文地質(zhì)詳勘報(bào)告 ；（3）國家現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；（ 4）地基處理技術(shù)及工程應(yīng)用 （中國建材工業(yè)出版社 ）；（5）現(xiàn)場實(shí)地踏勘結(jié)果。3 工程概況3.1 設(shè)計(jì)概況本工程采用拉森鋼板樁（川新）圍護(hù)結(jié)構(gòu)，為連接鉆孔樁+旋噴樁圍護(hù)加固區(qū)和放坡開挖+ 土釘墻支護(hù)區(qū)的支護(hù)加固區(qū)段。具體的施工部位為A匝道（AK0+350.5AK0+375.5 ）、B 匝道（BK0+345 BK0+380.5 ）、C 匝道（CK0+305.5 CK0+330.5 ）、 D匝道（DK0+380DK0+405 ）,原設(shè)計(jì)為樁長12m、鋼板樁頂與冠梁定平齊

3、并錨固于 冠梁內(nèi)，兩冠梁之間布置一排© 609mm、t=16mm的鋼管支撐，鋼管支撐間距3.5-4m , 總施工長度為 237延米。經(jīng)過現(xiàn)場地質(zhì)情況核實(shí)和對比，在保障圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下，建議優(yōu)化支護(hù)方案，提高施工可操作性和措施經(jīng)濟(jì)性。將原設(shè)計(jì)鋼板樁頂600 000mm鋼筋混凝土冠梁變更為2 M45工字鋼圍檁，既提高施工靈活性，又保障了結(jié)構(gòu)安全，施工質(zhì)量易于保障。原設(shè)計(jì)全部采用12m拉森鋼板樁（川新）圍護(hù)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化為開挖深度超過4.5m的部分采 用12m鋼板樁、其他部分采用9m鋼板樁。拉森鋼板樁布置橫斷面如圖 3-1 所示。施工時(shí)根據(jù)交通疏導(dǎo)方案分節(jié)段進(jìn)行分段施»、丄4斛血

4、1 Fl】圖3-1拉森鋼板樁橫斷面圖3.2工程地質(zhì)狀況南湖路湘江隧道地貌單元為典型的河流侵蝕地貌，西岸沿江為瀟湘大道風(fēng)光帶。西岸為瀟湘大道，地面變化35.5040.00m，地質(zhì)結(jié)構(gòu)為第四系地層具明顯的河流二元 結(jié)構(gòu)。西岸明挖隧道底板以上地層主要有雜填土、粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂、卵石、圓礫，隧 道底板承載力較差，需進(jìn)行加固處理。地層狀況與巖性見表3-1。表3-1地層狀況與巖性土層及編號層厚（m）巖土工程主要特征雜填土褐黃、雜色，濕，松散-稍密狀，以黏性土混磚渣、煤渣、砼塊及少量 礫石。頂部約50cm為混凝土路面。硬質(zhì)雜物含量 30%40%。素填土褐黃、褐紅色，濕-很濕。松散-稍密狀，黏性土為主，局部含

5、礫石、 磚渣，西岸鉆孔該層底部夾耕土。硬質(zhì)雜物含量25%30%。粉質(zhì)粘土褐黃色，可塑-硬塑狀，含少量粉細(xì)砂及云母片， 風(fēng)黑色鐵錳質(zhì)氧化物。粉土褐黃、褐灰色，濕，稍密狀，含粉細(xì)砂、中砂及云母片。搖震反應(yīng)中 等，無光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度低，韌性低。細(xì)砂褐黃色，濕-飽和，稍密-中密狀。含云母片，混礫石。黏性土充填。1粗砂褐黃色，濕-飽和，松散-稍密狀。含云母片，混礫石，砂質(zhì)充填。圓礫黃、褐黃色，飽和，中密狀，礫石含量 50%以上，粒徑0.52cm , 不均勻系數(shù)23.3271.34。成分為石英質(zhì)、磨圓度較好，中粗砂充填。 多夾卵石，往下有增多趨勢，粒徑達(dá) 4-6cm?；焐倭筐ば酝?。1卵石黃、褐黃色，飽和，

6、中密狀，卵石含量約55%，粒徑35cm，最大粒徑達(dá)7-10cm。不均勻系數(shù)31.887.65。成分為石英質(zhì)、磨圓度較 好，中粗砂充填。粉質(zhì)粘土褐黃色，濕，硬塑狀為主，局部夾砂礫石。搖震反應(yīng)中等，具光澤反 應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。圓礫褐黃、黃色，很濕-飽和，中密狀，礫石含量50%-60%，粒徑0.51.50cm，成分為石英質(zhì)、磨圓度較好，中粗砂充填。局部夾卵石，粒徑達(dá)4cm。粉質(zhì)粘土褐紅色，稍濕，硬塑-堅(jiān)硬狀。系礫巖風(fēng)化殘積而成，含礫石30 %左右，粒徑0.55cm，成分為砂巖、板巖等，多風(fēng)化。干強(qiáng)度中等， 韌性中等。強(qiáng)風(fēng)化礫LJU巖褐紅色，碎屑結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度差，極軟巖。

7、含礫石20%-40%，成分以石英、板巖為主，粒徑一般24cm，大者近20cm。節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈碎塊狀、短柱狀，巖體破碎，巖石 質(zhì)量指標(biāo)差，RQD-35-45。巖體基本質(zhì)量等級為V類。共有 9個鉆孔 夾中風(fēng)化礫巖1、厚度1.615.80m。1中風(fēng)化礫巖褐紅色，碎屑結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)為主，局部含鈣質(zhì)，軟巖。 局部為泥質(zhì)粉砂巖。礫石含量30%60%，石英和板巖為主，粒徑0.35cm，大者達(dá)18cm。巖芯呈短柱狀、碎塊狀。巖石質(zhì)量指標(biāo)較 差，RQD=55-70。巖體較破碎，巖體基本質(zhì)量等級IV類。2溶洞發(fā)育于礫巖中，無充填物或底部充填部分可塑軟塑狀粉質(zhì)粘土或全 風(fēng)化狀礫巖，鉆探無返水。根據(jù)

8、S17采用砂卵石及混凝土封孔情況可 確定，該部位見溶洞的 5個鉆孔具有連通性。?中風(fēng)化礫巖褐紅色，碎屑結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度較好，軟巖。 含礫石一般35%，局部為粉砂質(zhì)泥巖。礫石成分以石英、板巖為主， 粒徑一般0.54cm ,大者達(dá)15cm。節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯呈短柱狀、 長柱狀、塊狀，少數(shù)為碎塊狀。巖石質(zhì)量指標(biāo)較差，RQD-60-75。巖體較破碎，巖體基本質(zhì)量等級IV類。ZK7底部礫石成分以白云巖為主、鈣質(zhì)膠結(jié)，具溶蝕現(xiàn)象，漏水。? 1強(qiáng)風(fēng)化 礫巖巖性同強(qiáng)風(fēng)化礫巖。?中風(fēng)化白rJU 厶巖灰白色，中厚層狀構(gòu)造，細(xì)晶-隱晶結(jié)構(gòu)，巖芯短柱狀、長柱狀，巖性 堅(jiān)硬。結(jié)構(gòu)較為均勻，硬巖?；?/p>

9、巖面起伏大，溶蝕現(xiàn)象普遍。巖體破 碎，巖體基本質(zhì)量等級為W類。? 2溶洞發(fā)育于白云巖中，無充填物，漏水，不返水。封孔時(shí)混凝土流失嚴(yán)重。4鋼板樁施工工藝4.1新型拉森川型鋼板樁示意圖及主要參數(shù)新型拉森川型鋼板樁示意圖及主要參數(shù)如圖4-1所示:r <iP-Cll1 1IJ樂號 T>peDimensionsPet«1 ahert pile每米柱毎廷來錢Per each mrtET of will width覽ivOmmmrn3(t)mm降面機(jī)新面二撫cm4斷直系戦r x*cm2 / tp|晉直二衣爭直系砥cm3 'm魚總?cè)闪勘葪椚?sp-inJOO125137.422

10、22D.223£0.0191JD166002270150SP'IV40017015596.9946703627氐1242.53S6003I5D190拉參六型 SP-IVw60021D18.01353B6305391%225.5567002700177圖4-1新型拉森川型鋼板樁示意圖及主要參數(shù)4.2主要工機(jī)具采用挖掘機(jī)振動錘沉樁，如下圖4-2所示，主要進(jìn)場設(shè)備如表4-1所示:圖4-2挖掘機(jī)振動錘沉樁示意圖表4-1主要進(jìn)場機(jī)械設(shè)備數(shù)量表序號機(jī)械名稱規(guī)格型號臺數(shù)備注1挖掘機(jī)振動錘振動振DZ45A1KATO 等2交流弧焊機(jī)BX1-500-323氣割設(shè)備氧氣、乙炔氣14吊車25T24.

11、3主要工藝流程及操作工藝1、工藝流程2、操作工藝(1) 打樁機(jī)械主機(jī)采用履帶式挖機(jī)(帶振動錘)，穩(wěn)定性好，行走方便，便于每根樁校正，樁錘采用45千瓦振動錘，以振動體上下振動而使板樁沉入，貫入效果好。圍檁、支撐、板樁 吊裝采用25t汽車吊。板樁圍堰施工采用測量定位、逐根打入的施工方法。(2) 鋼板樁的檢驗(yàn)及矯正對進(jìn)場的鋼板樁按出廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，應(yīng)對外觀質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，包括長度、寬度、 厚度、高度等是否符合設(shè)計(jì)要求，有無表面缺陷，端頭矩形比，垂直度和鎖口形狀等。 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：高度允許偏差土 8mm :寬度絕對偏差+10mm :彎曲和撓度用2m長鎖 口櫸板順利通過全長撓度v 1% ;樁端平面應(yīng)平整；鋼板

12、背面及鎖口應(yīng)光滑無阻。對缺陷部位加以整修，同時(shí)對兩側(cè)鎖口用一塊同型號長 23m的短樁作通過試驗(yàn)， 以23人拉動通過為宜。鋼板樁基本使用新的，逐根進(jìn)行檢查，檢查鎖口和樁身的平整 度。對于鎖口已打壞且無法修正的、樁身扭曲變形的應(yīng)棄之不用。(3) 拉森樁的打設(shè)和拔樁A 打設(shè)前的準(zhǔn)備工作： 場地平整、挖槽 打樁前先將施工影響區(qū)域內(nèi)的雜物和荷載清除干凈，按設(shè)計(jì)鋼板樁位置向外移動10cm定出施打鋼板樁軸線。破除原路面結(jié)構(gòu)層約 60cm并放坡下挖1m至設(shè)計(jì)鋼板樁頂， 對裸露放坡的土體進(jìn)行噴射C15細(xì)石混凝土處理，并做好基坑頂?shù)梅琅潘胧?鋼板樁的準(zhǔn)備 樁打入前應(yīng)在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂，以方便打入和拔出，并

13、將樁尖處的凹槽底口封閉，避免泥土擠入。鋼板樁堆放場地要平整堅(jiān)實(shí)，底層墊枕木，堆高不超過5層。 導(dǎo)梁支架安裝 為了保證鋼板樁位置的準(zhǔn)確性，利用鋼圍檁做鋼板樁安裝導(dǎo)梁，為保護(hù)鋼板樁垂直打入后板樁墻面平直，打設(shè)方法選用屏風(fēng)法施工。采用單層導(dǎo)梁，2 >145工字鋼制作，每1020塊鋼板樁組成一個施工段，對每一個施工段，先將其兩端 12塊鋼板樁打入， 嚴(yán)格控制其垂直度，用電焊固定在導(dǎo)梁上，然后從一端開始逐塊插打，為防治打入時(shí)鋼 板樁扭轉(zhuǎn)， 造成鋼板樁前的鎖口， 或者在鋼板樁與導(dǎo)梁之間的兩邊空隙內(nèi)設(shè)一只定榫滑 輪支架，阻止板樁下沉中的轉(zhuǎn)動。圍檁不能隨鋼板樁的打設(shè)而產(chǎn)生下沉和變形，且導(dǎo)梁 位置應(yīng)盡量垂

14、直，并不能與鋼板樁碰撞。B 鋼板樁打設(shè)：采用屏風(fēng)式打入法施工，該方法不易使板樁發(fā)生屈曲、扭轉(zhuǎn)、傾斜和墻面凹凸， 打入精度高，易于實(shí)現(xiàn)封閉合攏。用打樁機(jī)將鋼板樁放至插樁位置，插樁時(shí)鎖口對準(zhǔn)。每一流水段落的第一塊鋼板 作為定位樁，應(yīng)先沿鋼板樁的行進(jìn)方向反向傾斜 8度左右，再開動振動錘，利用振動力 把樁沉至離地面1米左右停止。(防止施工打第二根樁時(shí)因磨擦過劇而把第一根樁帶入土 中)。然后吊第二根、第三根逐步插打。為防止打樁時(shí)把相鄰的已打樁標(biāo)高的樁因磨擦作用而帶入土中，要求每打好一根 樁就要在頂部用電焊與相鄰的樁相固定，連接成一片，加大抗磨擦力。為保證樁的垂直度，鋼板樁應(yīng)測導(dǎo)向圍檁施工打，用兩臺全站儀

15、加以控制，為防 止鎖口中心線位移，可在打樁行進(jìn)方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移，同時(shí)在 圍檁上預(yù)先標(biāo)出每塊鋼板樁位置，以便隨時(shí)檢查糾正。打樁開始第一、二塊鋼板樁的打 設(shè)位置和方向要精確，使起導(dǎo)向樣板的作用，故每入土1米測量一次。在插打過程中隨時(shí)測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過2%，出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙，可用軸線修正法 修正，如發(fā)現(xiàn)過大傾斜時(shí)，要用鋼絲繩拉住樁身，邊拉邊打逐步糾正。當(dāng)偏斜過大不能 用拉齊方法調(diào)正時(shí)，拔出重打。鋼板樁樁位允許偏差：垂直圍檁中心線，允許偏差100+0.01H(mm);沿圍檁中心線，允許偏差150+0.01H(mm)。其中H為原地面標(biāo)高與樁頂標(biāo)高的距離。C圍檁安裝

16、鋼板樁施打就為后，利用導(dǎo)梁復(fù)位至圍檁位置，設(shè)置固定牛腿托住圍檁，其布置 如圖4-3所示。在土方開挖前必須安裝好橫向鋼管支撐，報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可 進(jìn)入下道工序施工。圖4-3支撐體系布置圖D 拔樁方法 采用挖掘機(jī)振動錘進(jìn)行振動拔樁。 振動拔樁是利用振動錘對板樁施加振動力， 擾動 土體，破壞其與板樁間的摩阻力和吸附力并施加吊升力將樁拔出。這種方法效率高、操 作簡便 ,操作簡便。拔樁順序。拔樁的開始點(diǎn)由圍護(hù)墻的端部開始，必要時(shí)還可間隔拔除。拔樁順序一 般與打樁順序相反。拔樁時(shí)，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減少土的阻力，然后邊振邊拔。對較難 拔出的板樁可先用振動錘將樁振打下 100 300mm

17、，再與振動錘交替振打、 振拔。有時(shí)， 為及時(shí)回填拔樁后的土孔，在把板樁拔至此基礎(chǔ)底板略高時(shí)（如 500mm ）暫停引拔， 用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實(shí)一部分。E 施工要點(diǎn)及質(zhì)量保證措施 施工前，必須對場地標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，施工時(shí)用水準(zhǔn)儀測量，確保板樁樁頂?shù)臉?biāo) 高準(zhǔn)確。施工放線時(shí)必須根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)尺寸并考慮垂直施工誤差、水平施工誤差，結(jié)合 圍護(hù)結(jié)構(gòu)允許最大水平位移進(jìn)行外放，本工程按 10cm 外放，施工放線完成后經(jīng)監(jiān)理工 程師復(fù)核無誤后方可施工。 在打樁就位后，校正樁架的垂直度，確保板樁垂直，并確保板樁之間較好地咬 合。特別要注意基坑圍護(hù)形狀的不規(guī)則，對樁間的就位更應(yīng)準(zhǔn)確。 板樁打好后，及時(shí)固定

18、，以防止板樁移位。 整個基礎(chǔ)施工期間，在挖土、吊運(yùn)、扎鋼筋、澆筑混凝土等施工作業(yè)中，嚴(yán)禁 碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不得在支撐上擱置重 物。5 安全保護(hù)措施（1）、一般規(guī)定 進(jìn)入現(xiàn)場必須佩戴安全帽， 不準(zhǔn)穿拖鞋、高跟鞋、裙子，不得赤膊作業(yè)， 不準(zhǔn)吸煙。 高空作業(yè)必須系好安全帶，穿防滑鞋。施工時(shí)不得嘻戲、打鬧。我們在本工程所應(yīng)用的所有臨時(shí)供電、安全防護(hù)材料，均將符合國家、地方規(guī)定， 優(yōu)先使用指定產(chǎn)品和推薦產(chǎn)品。 對所使用產(chǎn)品將根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)， 并保留各種檢 驗(yàn)證明。安全防護(hù)設(shè)施的驗(yàn)收應(yīng)按類別逐項(xiàng)查驗(yàn)，并做出驗(yàn)收記錄。凡不符合規(guī)定者，修整 合格后再行查驗(yàn)。施工

19、工期內(nèi)還應(yīng)定期進(jìn)行抽查。(2) 施工機(jī)械管理 現(xiàn)場施工機(jī)械由我公司負(fù)責(zé)安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)、拆除，項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)機(jī)械設(shè) 備部負(fù)責(zé)管理，包括對機(jī)械設(shè)備的日常檢查、使用狀態(tài)檢查。所有大型機(jī)械建立管理檔 案，包括安裝與拆除方案、管理臺帳、機(jī)械安全使用技術(shù)交底、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)記錄、機(jī)械維 修保養(yǎng)記錄、班前檢查記錄、交接班記錄等，所有記錄均要如實(shí)填寫，交底記錄必須要 本人簽名。嚴(yán)禁拆除機(jī)械設(shè)備上的自動控制機(jī)構(gòu)、力矩限位器等安全裝置，及監(jiān)測、指示、儀 表、警報(bào)器等自動報(bào)警、信號裝置。新購或經(jīng)過大修、改裝和拆卸后重新安裝的機(jī)械設(shè) 備，必須按原廠說明書的要求進(jìn)行測試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。 處在運(yùn)行和運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)械嚴(yán)禁對其進(jìn) 行維修、保養(yǎng)或調(diào)整等作業(yè)，其調(diào)試和故障的排除應(yīng)由專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行。機(jī)械設(shè)備的操作人員必須身體健康， 并經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)考試合格， 在取得有關(guān)部門頒 發(fā)的操作證或駕駛執(zhí)照、司爐證、特殊工種操作證后，方可獨(dú)立操作。在有礙機(jī)械安全和人身健康場所作業(yè)時(shí)， 機(jī)械設(shè)備應(yīng)采取相應(yīng)的安全措施。 操作人 員必須配備適用的安全防護(hù)用品，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法(試 行)。項(xiàng)目經(jīng)理部要為機(jī)械作業(yè)提供道路、水電、臨時(shí)機(jī)棚或停機(jī)場地等必須的條件， 并消除對機(jī)械作業(yè)有妨礙或不安全的因素；夜間作業(yè)設(shè)置有充足的照明。(3) 其他小型機(jī)械安全使用注意事項(xiàng) 潛水泵放入水中，或提出水