基坑鋼板樁支護土方開挖專項方案

基坑鋼板樁支護土方開挖方案第一節(jié)工程概況建設單位：xx船廠(xx)施工單位：xx省xx建筑工程設計單位：xx省航運計劃設計院監(jiān)理單位：xx經(jīng)濟特區(qū)建設監(jiān)理監(jiān)測單位：中國科學院xx巖力學研究所巖土工程檢測中心勘探單位：xx核力工程勘察院xx分院xx船廠在xx省xx市xx鎮(zhèn)xx工業(yè)村，地處xx市西南部，在xx出海口xx水道東岸，東臨xx，南接xx鎮(zhèn)，距xx市拱北30公里，西和xx一橋相連，北臨xx鎮(zhèn)，距xx城區(qū)20公里。xx基坑深-9.2m，局部-11.2m，依據(jù)現(xiàn)場實際情況，和建設單位、設計單位及監(jiān)理單位研究，決定采取上三米放坡開挖下六至九米用鋼板樁進行支護，，以達成圍護擋土目標，提升xx施工安全系數(shù)；其支護圖紙由設計院進行設計完成。第二節(jié)編制依據(jù)xx市xx鎮(zhèn)xx船廠工程船塢施工圖（xx省航運計劃設計院）xx船廠船塢xx工程地質(zhì)鉆探說明（xx核力工程勘探院）xx船廠廠區(qū)巖土工程勘察匯報(xx工程勘察研究院）xx船廠船塢xx鋼板樁圍堰設計圖(xx省航運計劃設計院）《水運工程工程質(zhì)量檢驗標準》JTS257-xx船廠現(xiàn)場平面部署情況第三節(jié)工程地質(zhì)條件xx企業(yè)在xx開挖前聘用了xx核力工程勘察院xx分院對xx進行了地質(zhì)鉆探,以了解xx地質(zhì)情況；對xx支護和土方開挖進行指導，共鉆探ZK1、ZK2、ZK3、ZK3、ZK4、ZK5六個點，（見圖）其地質(zhì)分布情況以下表：分層名稱鉆探點數(shù)據(jù)ZK1ZK2ZK3ZK4ZK5ZK6素填土層2.801.704.901.902.802.50淤泥層11.9012.9010.8011.9011.1011.40粘土層1.901.700000強風化層22.2022.6015.1015.2017.1021.80鉆探部署圖：勘探點關鍵數(shù)據(jù)一覽表編號勘探點類型坐標地面標高(m)鉆孔深度(m)XY1判別孔2465212.33498430.1831.4242.052判別孔2465211.07498452.5481.8939.93判別孔2465194.22498429.1661.6631.94判別孔2465192.96498451.531.4229.95判別孔2465176.05498428.1452.2131.76判別孔2465174.79498450.5091.6536.8第四節(jié)、基坑降水排水方案設計一、基坑降水排水方案總體技術思緒場地內(nèi)對基坑施工有影響地下水水位標高大約為-1.0～-1.20m以下。(1)依據(jù)該場地地下水埋藏條件、基坑開挖深度、本工程實際情況和場地周圍地域已經(jīng)有施工經(jīng)驗，利用放坡坡腳至-1.00設置滲水管排出明溝進行降低地下水位，即在基坑坑內(nèi)南北向各布設一個集水井，從而滿足基坑施工對降水、排水要求。(2)在基坑四面立即設置b=400mm，h=500mm磚砌排水明溝，將溝中水引至集水井中。(3)設自動排水裝置4臺50潛水泵抽水，將水抽出外河。抽水期自挖土至基礎回填土施工完停止。二、地面防滲方法1、基坑四面作好排水坡面，修筑排水溝，預防大潮汐水或雨水流入坑內(nèi)。2、臨時施工道路面、基坑坡面用100～150厚C20素砼澆筑。施工現(xiàn)場實施硬地化施工。三、基坑四面地面沉降觀察及其預防方法因降水有可能造成地面附加沉降，但其附加沉降量不大，對周圍建筑物、構筑物影響較小。為安全起見，基坑四面地面設置觀察點圖所表示部署，以對地面沉降進行監(jiān)測。若地面沉降量較大，對相關建筑物造成影響時，需立即采取有效保護方法。第五節(jié)鋼板樁支護設計思緒及關鍵點依據(jù)本工程場地地質(zhì)情況特點，本工程鋼板樁關鍵作用是為了支護xx四面土方預防土方塌方，影響土方開挖，起到支護土方作用。設計關鍵點以下：一、采取長12m拉森Ⅳ型鋼板樁；二、鋼板樁穿過淤泥層，樁尖進入粉質(zhì)粘土層1米；三、鋼板樁外圍沿基坑四面連續(xù)設置三道直徑500水泥攪拌樁成封閉止水帷幕；四、為確?；影踩?，鋼板樁內(nèi)設置二道連續(xù)雙45C工字鋼圍檁以加強鋼度及整體性；五、基坑四角及中間做支撐。第六節(jié)基坑穩(wěn)定性換算xx船廠基坑開挖深度為地面下9.2m，局部11.2m。設計采取鋼板樁支護結合放坡開挖方法。放坡高度為3.2m，坡腳距坑邊1.6m&5.4，坡度為45度&22度。9.2m深基坑設兩道支撐，11.2m深度坑設三道支撐。計算水位為放坡底部（高程-1.5m），施工過程中，可配合淺層降水至-1.5m。設計超載為15kPa。11.2米和9.2米基坑均采取鋼板樁為15m長SX18，其參數(shù)為：寬600，慣性矩32400cm4/m，截面模量1800cm3/m，鋼號為SY295（屈服強度為295MPa）。以下對兩種深度坑分別進行計算。二、11.2m深度設計計算1、設計參數(shù)計算簡圖以下：共設3道支撐，標高分別為-2.0，-5.0，-7.0。場地地質(zhì)條件和計算參數(shù)見表1。表1CK74探孔地質(zhì)條件和計算參數(shù)土層層底標高(m)層厚(m)重度(kN/m3)()c(kPa)填土-0.32.517105淤泥-14.113.816164砂質(zhì)粘土-16.92.818.819.817.1砂巖-31.9152025502、計算結果內(nèi)力位移包絡圖計算結果以下：最大位移變形：S=27.4mm最大標準彎矩：M＝230.5kN*m/m第一道支撐最大軸力：F=69.4kN/m第二道支撐最大軸力：F=245.6kN/m第三道支撐最大軸力：F=227.4kN/m整體穩(wěn)定性及坑底隆起等滿足要求。3、鋼板樁強度檢驗：SX18鋼板樁，長度15米，慣性矩32400cm4/m,截面彈性模量1800cm3/m,鋼材材質(zhì)SY295，則：其最大抗彎能力：M’＝1800*295/1000=531kN*m/m安全系數(shù):K=M’/M=2.30>1.5(滿足)。三、9.2m深度設計計算1、設計參數(shù)計算簡圖以下：共設2道支撐，標高分別為-2.0，-5.0。場地工程地質(zhì)情況見表2(CK76)表2CK76探孔地質(zhì)條件和計算參數(shù)土層層底標高(m)層厚(m)重度(kN/m3)()c(kPa)填土-0.8317105淤泥-13.112.316164砂質(zhì)粘土-16.63.518.819.817.1砂巖-31.6152025502、計算結果內(nèi)力位移包絡圖計算結果以下：最大位移變形：S=54.6mm最大標準彎矩：M＝273.5kN*m/m第一道支撐最大軸力：F=164.7kN/m第二道支撐最大軸力：F=249.3kN/m整體穩(wěn)定性及坑底隆起等滿足要求。3、鋼板樁強度檢驗：SX18鋼板樁，長度15米，慣性矩32400cm4/m,截面彈性模量1800cm3/m,鋼材材質(zhì)SY295，則：其最大抗彎能力：M’＝1800*295/1000=531kN*m/m安全系數(shù):K=M’/M=1.94>1.5(滿足)。四、備注此次計算依據(jù)最新地質(zhì)勘探資料和設計資料進行計算，選擇了兩個最不利斷面進行檢驗SX18型鋼板樁均滿足工程需要。第七節(jié)施工組織計劃本工程采取項目經(jīng)理負責制管理，由項目經(jīng)理全權負責本項目標機械、材料和勞動力組織及施工，項目管理架構以下：項目經(jīng)理1人項目經(jīng)理1人技術責任人1人技術責任人1人質(zhì)安員1人施工員3人質(zhì)安員1人施工員3人電工1人機長2人焊工2人電工1人機長2人焊工2人技術工人10人技術工人10人第八節(jié)施工機械及設備機械參數(shù)機械名稱型號數(shù)量功率使用部位液壓振動錘MIL-1臺45kw安裝于挖掘機上打鋼板樁履帶式斗挖掘機W-10012臺1M吊液壓振動錘震動拔樁機1臺45KW撥鋼板樁氣割機4套切割鋼板樁千斤頂2臺100t支撐頂管加壓電焊機5臺2KVA鋼板樁接長全站儀NTS-312R1臺測量放線水準儀1臺抄平、沉降觀察第九節(jié)鋼板樁施工一、材料選擇。尺寸（mm）截面積A單根（cm2）重量（kg/m）慣性矩Ir截面抵御矩寬度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）40017015.510.599.1477.73193.334.02531.9633432043二、鋼板樁檢驗。因為本工程為鋼板樁用于基坑臨時支護，故不需進行材質(zhì)檢驗而只對其做外觀檢驗，方便對不符合形狀要求鋼板樁進行矯正，以降低打樁過程中困難。外觀檢驗包含表面缺點、長度、寬度、厚度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等內(nèi)容。檢驗中要注意：①、對打入鋼板樁有影響焊接件應給予割除；②、有割孔、斷面缺損應給予補強；③、若鋼板樁有嚴重銹蝕，應測量其實際斷面厚度，方便決定在計算中是否需要折減。標準上要對全部鋼板樁進行外觀檢驗，對不符合要求鋼板樁需進行矯正。三、鋼板樁吊運及堆放裝卸鋼板樁宜采取兩點吊。吊運時，每次起吊鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應注意保護鎖口免受損傷。吊運方法有成捆起吊和單捆起吊、鋼筋捆扎、專員指揮。鋼板樁堆放次序、位置、方向和平面部署應考慮到以后施工方便，并按型號、規(guī)格、長度施工部位分別堆放，堆放高度不宜超出2M。四、施工工藝步驟基線確定定樁位鋼板樁施打土方開挖圍檁、角撐、支撐土方開挖拔樁五、操做方法⑴、基線確定：施工員用全站儀定出軸線，留出以后施工需要工作面，確定鋼板樁施工位置。⑵、定樁位。按次序標明鋼板樁具體樁位，用20#槽鋼固定鋼板樁腳直線。⑶、鋼板樁施打。采取單獨打入法，即吊升第一支鋼板樁，正確對準樁位，振動打入土中，使樁端透過粘土層進入淤泥層。吊第二支鋼板樁，卡好企口，振動打入土中，如此反復操作，直至基坑鋼板樁完成。鋼板樁施打時，因為鋼板樁制作本身誤差、打樁時偏差、施工條件限制，使帷幕實際長度無法確保按鋼板樁標準寬度整數(shù)倍，故此鋼板樁帷幕最終封閉合攏有相當難度。調(diào)整措施，通常有采取異形鋼板樁來閉合或經(jīng)過調(diào)整帷幕軸線用標準樁實現(xiàn)閉合。因為本工程鋼板樁墻精度要求不高，故采取后一方法來實現(xiàn)轉角閉合，即在轉角處兩側各以10根鋼板樁寬度來調(diào)整軸線實現(xiàn)閉合。如出現(xiàn)部分鋼板樁長度不足，可采取焊接接長，通常見魚尾板焊接法。接長時避免相鄰兩樁接頭在同一深度，接頭位置應錯開1M以上，且宜間隔放置打樁。圍檁、支撐、角撐為加強鋼板樁墻整體剛度，沿鋼板樁墻全長設置圍檁，圍檁用45C工字鋼組成側鋼板樁作為支撐。為穩(wěn)妥起見，在鋼板樁墻四個轉角上工字剛或角鋼做角撐。如右圖所表示。第十節(jié)深基坑土方開挖施工方案1施工準備1、清除挖方區(qū)域內(nèi)全部障礙物,如地上高壓、照明、改建重力式護岸墻。2、制訂好現(xiàn)場場地平整、基坑開挖施工方案,繪制施工總平面部署圖和基坑士方開挖圖,確定開挖路線,基底標高、邊坡坡度、排水溝、集水井位置及土方堆放地點。3、場地平整進行標高測設,計算挖填土方量,對建筑物做好定位軸線控制測量和校核；進行土方工程測量定位放線,并經(jīng)檢驗復核核誤后,作為施工控制依據(jù)。4、完成必需臨時設施,包含生產(chǎn)設施及生活設施及機械進出和土方運輸?shù)缆?、臨時供水供電線路。5、機械設備運進現(xiàn)場,進行維護檢驗、試運轉,使處于良好工作狀態(tài)。2深基坑土方開挖方案xx在xx河道邊，在開挖前xx項目部在河邊修建了臨時圍堰，在圍堰外圍施打松木樁，用砂袋堆砌成梯田狀，再在xx外邊線沿防汛墻走向施打三道攪拌樁組成防洪防潮體系，在河邊用磚混結構修建標高為3.7m防汛墻?；娱_挖施工方案標準“分層、分塊、對稱、快挖快撐、保持基坑圍護體受力均衡結構完整”。本工程開挖土方總工程量為9200立方，其中-2.50以上面層用挖掘機開挖土方為5100立方，-2.50以下用高壓水槍沖洗降低機械擾動淤泥原土層及保護樁頭完整，土方為4100立方。工期計劃為從xx年xx月20日開工，于xx年xx月30日完成，累計40天，鋼板樁施打后開挖土方、圍檁支撐、角撐工序輪回進行。工程開挖采取分步（層）開挖法，把握“測量復核、開挖放坡、防超挖”標準,在現(xiàn)有+1.5m地面放坡一次用挖掘機開挖到-1.00m，土方量為3850立方；放線打12米拉森Ⅳ型鋼板樁，在鋼板樁圍堰內(nèi)，用長臂挖掘機挖到-2.50m地面，土方量為1250立方；進行第一層管頂支撐加固，然后轉用高壓水槍沖洗淤泥層，用高揚程泥漿泵抽排到船塢北面泥漿沉淀池沉淀，清洗至-5.50m地面，土方量為2500立方；再進行第二道管頂支撐加固，沿中軸線以北放坡繼續(xù)開挖到設計底標高-7.00m，土方量為650立方，即封500mm厚C25砼墊層，完成后再轉向，中軸線南面放坡開挖水泵房基礎至-7.5m后進行第三道斜支撐，土方量為800立方；再繼續(xù)開挖到-9.00m，土方量為3850立方；封500mm厚C25砼底板墊層。xx土方開挖次序圖以下所表示:第十一節(jié)基坑開挖應急方法在深基坑開挖期間遇臺風加暴潮水位達成3.0m時采取戒備狀態(tài)，在xx兩側準備不少于1000袋搶險沙包，4米松木樁1000條，彩條布1000平方，當外潮水洪水位達成3.5m時停止一切施工作業(yè)面。已開挖基坑應灌水到-1.00以降低內(nèi)外水位高差。在外潮水洪水位退落至3.00以下方可繼續(xù)施工。在深基坑開挖期間遇地面隆起、支護、支撐出現(xiàn)變形大于監(jiān)測報警值時應立即停止一切施工，全部現(xiàn)場施工人員包含機械應立即撤離施工現(xiàn)場，上報相關單位及設計院到施工現(xiàn)場勘查工程事故原因，待制訂處理方案后方可繼續(xù)施工。第十二節(jié)基坑監(jiān)測方法1、基準網(wǎng)建立為了科學地估計基坑支護穩(wěn)定和周圍環(huán)境改變，立即預報和提供正確可靠變形數(shù)據(jù)，xx船廠(xx)委托中國科學院xx巖力學研究所巖土工程檢測中心進行基坑監(jiān)測，對基坑支護施工變形和沉降觀察網(wǎng)，定時進行變形沉降觀察。2、基坑支護變形觀察（1）基坑支護水平位移觀察在基坑邊坡頂上部署基線（每基坑邊一條），每條基線上設1～3個變形觀察點，同時又作為沉降觀察點。（2）基坑支護沉降觀察利用船塢北側高程水準控制點作為沉降觀察起算點，和基坑周圍淺埋塢墻、基坑邊、船臺監(jiān)測點一起組成基坑支護沉降觀察網(wǎng)。3、觀察方法（1）水平位移觀察分別在基線點四個角上設站，用NTS-312R全站儀觀察四邊網(wǎng)水平角度(四邊形內(nèi)角)，檢驗基線點是否發(fā)生位移，在基線點正確無誤情況下，同時在四角測端上分別以對應相鄰角點定向，并觀察定向基線上各預埋點水平位移量初始讀數(shù)。（2）沉降觀察對基坑邊上各點及周圍點建立沉降觀察網(wǎng)測量方法為：首先自遠離基坑水準控制點開始觀察，引測至基坑周圍后，按編定各點觀察次序依次觀察，最終測至另一水準控制點符合，觀察儀器采取NTS-312R型全站儀。4、基坑周圍塢墻、船臺等監(jiān)測方法本工程對基坑周圍20米范圍內(nèi)全部建（構）筑物進行監(jiān)測，并尤其對臨近坑邊已完工船塢塢墻、船臺建筑物包含龍門吊軌道梁，加強監(jiān)測力度。具體監(jiān)測方法是：（1）對船塢塢墻、船臺建筑物包含龍門吊軌道梁，定時進行沉降變形觀察。（2）施工前，了解已知觀察點分布情況，對整個場地觀察點進行摸底，并在地面投影其軸線走向，補充變形觀察點進行監(jiān)測。5、鋼板樁拔除。xx結構施工完成后在滿足達成擋土強度后即進行鋼板樁拔除。采取振動錘等來進行鋼板樁拔除，即利用振動錘產(chǎn)生強迫振動擾動土質(zhì)，破壞鋼板樁周圍土粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊作用將樁拔除。鋼板樁拔除后留下樁孔，必需即時做回填處理，回填通常見擠密法或填入法，所用材料為中砂。第十三節(jié)質(zhì)量確保方法1、嚴格遵守和實施相關施工質(zhì)量規(guī)范。2、依據(jù)ISO9001標準要求，推行全方面質(zhì)量管理，建立質(zhì)量確保體系，提升全員質(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、實施質(zhì)量管理項目部負責制，配置專職質(zhì)檢員，具體負責質(zhì)量管理工作。嚴格按項目部管理體系進行施工管理。4、鋼板樁施打前必需進行選材，對有變形進行矯正。樁端必需透過淤泥層，進入不透水粘土層。第十四節(jié)安全施工方法1、基坑頂周圍設置連續(xù)封閉安全護欄，預防人員墜落。2、開挖前，優(yōu)異行圍檁施工，做好支撐后才能開挖至設計深度。3、為切實確保施工人員安全，樹立“安全第一，預防為主”思想，依據(jù)國家建設部頒發(fā)安全檢驗評分標準制訂具體方法。4、建立安全確保體系，除企業(yè)已經(jīng)有機構外，工地設置安全管理機構，工程項目設置安全小組、班組設安全員，形成一個健全安全確保體系，工地安全管理機構負責工地日常安全工作，定時組織安全檢驗，對不符合要求要立即發(fā)出整改通知，指導工程項目部和班組安全員工作，對違章作業(yè)者進行批評教育和處罰。5、優(yōu)化安全技術組織方法，包含以改善施工勞動條件，預防傷亡事故和職業(yè)病為目標一切技術方法，如主動改善施工工藝和操作方法，改善勞動條件，減輕勞動強度，消除危險原因，機械設備應設有安全裝置。6、機械操作人員必需持證上崗，多種作業(yè)人員應配帶對應安全防護用具及勞保用具，嚴禁操作人員違章作業(yè)，管理人員違章指揮。7、施工中全部機械、電器設備必需達成國家安全防護標準，自制設備、設施應經(jīng)過安全檢驗，一切設備應經(jīng)過工前性能檢驗合格后方可使用，并由專員負責，嚴格實施交接班制度，并按要求定時檢驗