给水加压泵站拉森钢板桩施工方案.docx
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给水加压泵站拉森钢板桩施工方案
天津滨海旅游区南部给水加压泵站项目泵房及附属工程二标段
拉森钢板桩施工方案
编制：
审核：
批准：
大元建业集团股份有限公司
南部给水加压泵站项目部
2013年10月
一、工程概况
1、地理位置
本工程位于天津滨海旅游区内芳菲路东南侧，海晨道东北侧，整平后场地地面标高一般在-0.8米。
2、基坑简介：
泵房和变配电间：
占地面积1043.1平方米，建筑面积1588.7平方米，框架结构，泵房一层，变配电间二层。
清水池两个：
建筑面积1640平方米，钢筋混凝土结构。
吸水井一座：
建筑面积220平方米，钢筋混凝土结构。
基坑面积：
泵房及吸水井基坑约为1100m2，清水池基坑约为2000m2；
基坑周长：
泵房及吸水井基坑约为150m,清水池基坑约为130m；
设计标高至基坑底深度为4.1-6.4m。
按现场实际标高为-0.8m,基坑深度为：
3.3-5.6m.
二、地质情况
拟建场地场地位于天津滨海旅游区芳菲路东南侧，海晨道东北侧。
根据《岩土工程勘察报告》（工号：
2012-0366勘察号：
2012-673）勘察资料，该场地埋深35.00m深度范围内，地基土按成因年代可分为以下7层，按力学性质可进一步划分为12个亚层，现自上而下分述之：
1、人工填土层（Qml）
全场地均有分布，厚度3.00～3.80m，底板标高为2.38～1.28m，该层从上而下可分为2个亚层。
第一个亚层，杂填土（地层编号1a）：
仅在1、14、18、21、23号孔附近分布，厚度一般为1.00～2.00m，呈杂色，松散状态，由废土、砖渣组成。
第二个亚层，素填土（地层编号1b）厚度一般为1.00～3.80m,呈褐灰色，软塑～可塑状态，主要由淤泥、淤泥质粘土、粘土组成，含砖渣、石子，土质结构性差，不均匀。
人工填土填垫年限小于十年。
2、全新统上组陆相冲积层（Q43al）
厚度0.60～1.70m，顶板标高为2.38～1.28m，主要由粘土（地层编号4）组成，呈褐黄～黄褐色，软塑～可塑状态，无层理，含铁质，属高压缩性土。
局部夹淤泥质粉质粘土透镜体。
本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
3、全新统中组海相沉积层（Q42m）
厚度14.80～16.30m，顶板标高为1.38～0.58m，该层从上而下可分为4个亚层。
第一亚层，粉质粘土（地层编号6a）：
厚度一般为4.30～5.20m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。
局部夹粉土、粘土透镜体。
第二亚层，淤泥质粘土（地层编号6b）：
厚度一般为3.10～5.00m，呈灰色，流塑状态，无层理，含贝壳，属高压缩性土。
局部夹粉质粘土透镜体。
第三亚层，粉土（地层编号6c）：
厚度一般为4.00～6.00m，呈灰色，中密状态粉，无层理，含贝壳，属中（偏低）压缩性土。
第四亚层，粉质粘土（地层编号6d）：
厚度一般为1.50～2.80m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。
局部夹粘土透镜体。
本层土各亚层水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
4、全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）
厚度1.30～2.70m，顶板标高为-14.13～-15.62m，主要由粘土（地层编号7）组成，呈黑灰～浅灰色，软塑～可塑状态，无层理，含有机质、腐植物，属高压缩性土。
本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
5、全新统下组陆相冲积层（Q41al）
厚度5.80m～7.50m，顶板标高为-16.32～-18.02m，该层从上而下可分为2个亚层。
第一个亚层，粉质土（地层编号8a）：
厚度一般为：
2.90～4.30m，成灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部夹粉土透镜体。
第二个亚层，粉土（地层编号8b）：
厚度一般为：
2.70～3.80m，呈灰黄色～褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
本土层各亚层水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
6、上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal）
仅35.0m深钻孔透该层。
厚度1.30～3.00m，顶板标高为-23.07～-24.43m,主要由粉质粘土（地层编号9）组成，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部夹粉土透镜体。
本层土水平向上土质较均匀，分布较稳定。
7、上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）
仅35.0m深钻孔揭示该层。
本次勘察钻至最低标高-30.32m,未穿透此层，揭露最大厚度5.00m,顶板标高为-24.63～-26.70m，主要由粉土（地层编号10）组成，呈黄灰色，密实状态，无层理，含少量铁质、贝壳、属中（偏低）压缩性土。
在揭示范围内，本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
（1）地基土均匀性分析
根据本次勘察资料，地基土竖向成层分布，仅局部水平方向岩层性有所差异，砂粘有所变化，力学性质有所差异，主要表现在：
人工填土厚度比较大，埋深一般为3.00～3.80m，主要由杂填土（1a）和素填土（1b）组成，杂填土土质松散、杂乱，素填土主要由淤泥、淤泥质土夹粉质粘土、粘土组成，土质软，强度低，结构性差，固结度低，对本次拟建工程浅基础持力层选择影响较大；6c层粉土厚度一般为4.00～6.00m，土质一般，对本次拟建工程桩基础持力层选择有所影响。
其他各土层均成层分布，地层总体上是均匀、稳定的。
根据地质勘查报告，地质自上而下岩土分布如下表：
场地地层分布一览表
地层编号
地层名称
层厚m
层顶标高m
地基承载力特征值（KPa）
1a
杂填土
1.0~2.0
2.38~1.28
1b
素填土
1.0~3.8
4
粘土
0.6~1.7
2.38~1.28
90
6a
粉质粘土
4.3~5.2
1.38~0.58
100
6b
淤泥质粘土
3.1~5.0
80
6c
淤泥质粘土
4.0~6.0
130
6d
粉质粘土
1.5~2.8
105
7
粘土
1.3~2.7
-14.13~-15.62
110
8a
粉质土
2.9~4.3
-16.32~-18.02
150
8b
粉土
2.7~3.8
180
9
粉质粘土
1.3~3.0
-23.07~-24.43
160
10
粉土
5.0
-24.63~-26.70
200
（2）地下水情况
根据地质勘察报告，该场地内对工程有影响的浅层地下水属于孔隙潜水类型，以大气降水补给，蒸发形式排泄为主，水位随季节略有变化。
地下水位年变化幅度在0.50～1.00m。
初见水位埋深3.20～3.60m，标高-1.83～-1.37m.静止水位埋深2.20～2.60m，相当于标高2.95～2.37m。
表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。
一般年变幅在0.50～1.00m左右。
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）及水质分析报告，本场地地下水属CL----K++Na+型中性～弱碱性水，PH值介于7.32～7.61，为弱碱性水。
浅层地基土渗透性表：
地层编号
岩性
垂直渗透系数
KV（cm/s）
水平渗透系数
KH（cm/s）
渗透性等级
1b
素填土
1.00╳10-7
1.97╳10-7
不透水
4
粘土
2.94╳10-7
1.84╳10-7
不透水
6a
粉质粘土
2.36╳10-6
2.41╳10-6
微透水
6b
淤泥质粘土
6.77╳10-7
2.79╳10-7
不透水
6c
粉土
9.35╳10-5
5.33╳10-5
若透水
6d
粉质粘土
4.07╳10-6
3.57╳10-6
微透水
7
粘土
1.00╳10-7
1.75╳10-7
不透水
本工程基坑支护采用采用日本YASP-四型拉森桩，有效桩长为12m，宽400mm，壁厚16mm，采用单根打入法，沿周围逐块打设，直至打设完毕。
拉森桩打设允许误差：
桩顶标高±100mm；板桩轴线偏差±100mm；桩垂直度偏差在1%以内。
腰梁采用三拼40b工字钢，钢支撑采用直径600mm,壁厚10mm钢管。
钢支撑两端的标高差不得大于20mm，支撑水平轴偏差不得大于25mm。
支护结构选用钢材均采用Q235钢、焊条采用E43型。
沉桩采用机械式打拔桩机，钢板桩的结构采用单层结构，单层结构形式由定位桩、导梁及钢板桩组成。
锁口形状为套型锁口，钢板桩两侧均为勾状形，防水防流沙性较好。
三、施工准备
组织设备、人员进场，树立安全牌、防火设施；
地下管网测量及保护，平整场地，布设排水系统；
布置好材料堆放；
安排好临时用水、用电；
落实好材料供应商，制定供料计划，要求供应商既满足设计要求，同时必须满足施工进度需要。
技术准备
工程开工前，组织主要管理人员学习有关规范、规程文件；
组织主要管理人员仔细研究施工图，明确后方可施工；
进行施工组织设计的深化、完善；
进行施工技术总交底及各级施工技术交底；
根据合同工期编制施工进度控制计划；
进行各级安全技术交底；
四、拉森钢板桩施工
1、钢板桩施工流程
2、拉森钢板桩施工
1、用40#H型钢作打桩导向围檩夹木。
2、按设计轴线要求放出拉森桩咬口轴线灰线并在灰线上做好红色木桩标识。
3、按灰线标识安装导向围檩夹木，并打导向围檩定位桩。
4、将导向围檩吊到位，并与定位桩固定。
检查安装尺寸，核准导向围檩中心线是否在拉森桩轴线灰线上。
5、沉桩前检查桩是否平直，完好。
6、拉森桩打入后，保证桩顶上口平直，达到设计标高。
7、拉森桩垂直度用二台经纬仪垂直控制，若出现偏差，通过吊机调正吊点方位随时修正。
发现垂直度超标，必须拔出重新开打。
8、拉森桩采用单点起吊，吊点由钢丝绳长度确定，起吊垂直后进行喂桩。
桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置的导向围檩处。
施工人员护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。
9、桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。
导梁安装
1、为保证钢板桩插打的位置准确，首先设置定位桩，定位桩采用的Φ50cm（壁厚10mm）钢管桩，根据不同土质打入深度为5～7m；导梁采
5～7m；导梁采用40号工字钢加工而成。
施打前先在场内加工制作,现场拼装导梁，河中沿线性插打若干钢管桩，将内导梁焊接在钢管桩上面，用以导向，水上平台经检查平面位置后可直接作为外导向。
导向采用40号工字钢制作，具有一定竖向和侧向刚度，保证施打时不变形，正确导向。
在打钢板桩时，采用两个夹具夹住钢板桩，夹具可采用10号槽钢制作（具体形式见以下示意图）。
2、钢板桩插打根据现场作业条件和地质资料，采用机械打桩批插打钢板桩。
钢板桩采用逐根插打，插打次序从东开始紧贴导梁插打，向西合拢。
插打钢板桩时严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩打入时加强定位和双向垂直度检查（需配备两台全站仪）控制，必须保证位置正确，竖直下沉。
3、围堰角桩及合拢
本钢板桩围堰平面为矩形，所以在围堰的纵向和横向会出现转角的情况。
施工转角处时首先使用定型角桩，在不能施工角桩时，现场根据实际尺寸，用2根钢板桩焊接拼装成1根角桩进行施打。
角桩焊接必须牢固、密封。
合拢安排在横向或纵向的一条边上，也可在围堰角桩处合拢。
钢板桩整修
1、在钢板桩到场以后，对钢板桩进行检查、分类、整理，做必要的整修。
锁口检查：
将所有钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整理，按具体情况分别进行冷弯、热敲、焊补、割除或接长处理。
五、围檩及支撑安装方法
1、钢腰梁及支撑安装
本工程钢腰梁采用三拼40b工字钢，泵房、吸水井基坑采用四周钢腰梁支护，清水池采用一侧钢腰梁，（详见下支护图）清水池、泵房吸水井全部采用四角钢管支撑，钢支撑采用直径600mm，壁厚10mm钢管。
其中泵房、吸水井为同基坑围护，在吸水井与泵房中间设置四道横支撑，在吸水井与泵房中间位置浇筑四根支承柱，支承柱中到中间距为6.4m使每道横支撑担在支承柱上。
标出支撑水平标高→按实际尺寸拼装φ600钢支撑及角撑→吊装φ600钢支撑→拼装活络接头→施加预应力→焊接钢支撑节点→第一根支撑安装完毕，接连安装下一根支撑→每根支撑方法类同。
2、质量保证
1）开挖，安装过程中要密切注意土壤的移位变化。
值得注意的是由于钢板桩在插打过程中受各种因素影响，整个围堰的侧面顺直度会出现一定的偏差，钢腰梁安装后与钢板桩之间会留有一定的间隙。
为保持钢板桩均匀受力，应将钢腰梁与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接，围堰的四角应加强处理。
钢板桩围堰施工的质量控制措施
2）钢板桩堵漏
钢板桩在插打不当或水压作用下会使锁口发生变形、胀缝，出现渗水的情况。
锁口不密封漏水时，应用木条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞，或在漏缝外侧水中撒下大量的炉渣、木屑或谷糠等随水夹带至漏缝处，通过水流渗透自行填塞。
也可用质量较好的塑料薄膜整块挂在围堰外侧进行挡水处理，减小渗水量。
3、钢板桩围堰施工的质量控制措施
1）拉森桩打入底标高，入土深度必须达到拉森桩桩长2分之1倍长度以上，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于1‰桩长）不得使用。
2）围护拉森桩打好后，首先检查拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩，以减少缝隙中漏水、漏泥现象。
其次检查水平联系围檩和支撑的安装情况是否符合设计要求，待全部检查及准备工作完成之后，对堰身进行全面检查后方可进行围堰内清淤。
3）在拆除围堰前，必须回沙及回土使围堰内相平后方可拆除围堰。
4）钢板桩施打过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
5）钢板桩挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：
在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。
6）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。
7）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。
拔除和整理
六、安全保证措施
安全施工是关系到个人健康、家庭幸福、社会稳定、国家昌盛的大事。
强化安全知识的宣传教育，提高施工人员的安全技术素质，加强现场的安全管理力度，加强安全防范措施等构成了施工安全工作的几个重要组成部分。
1、安全目标
本工程的安全目标，是在整个项目施工期间坚决杜绝各类重大责任事故、人身伤亡事故、消防事故、治保事故、交通事故、扰民事故及各类传染病发生。
2、安全组织措施
2.1现场成立安全生产工作小组，设置专职安全员全面负责施工期间的安全工作，各班组设立兼职安全员负责具体检查监督工作，现场建立安全生产保证体系。
2.2坚持执行施工前的安全技术交底会议制度和开工前的安全教育制度，明确本工程的安全目标，落实各个岗位的安全职责。
2.3每周召开安全工作会议，进行安全工作的总结和布置。
2.4开展安全活动，在现场布置安全标语、横幅等，积极进行安全知识宣传教育。
2.5认真执行安全规程和操作要求，施工人员必须戴安全帽，严禁违章作业，杜绝各类事故发生。
2.6对于各类安全违章行为坚决进行处理，限期整改。
2.7做好每天的安全生产记录，并填写安全日记。
2.8按照长兴安全质量监督站的要求，认真、如实、确切的填写安全管理资料。
3、用电措施
3.1开工前，专业电工和技术负责人应指导现场施工用电。
3.2所用配电箱采用国家建筑施工统一的配电箱，实行一
机一闸一漏电保护装置。
主要配电箱均作接地，以防止感应电伤人。
3.3照明线路不能与动力线路混用，吊机、振动锤等使用的拖缆，必须严格检查，不能使用绝缘性能差的或有破损的电缆。
3.4机械设备（如振动锤、电焊机等）移位、电器检修时必须断电操作，严禁带电操作，并挂上警示牌。
移位时，须有专人指挥，专人照看电缆，防止电缆压坏损伤。
3.5移动电器、修理电器由专业电工进行，非专业人员严禁操作。
3.6所用配电箱漏电保护装置每天由专业电工进行检查，并在相应表格上记录。
3.7施工现场用电严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》。
4、消防安全措施
4.1由项目经理、安全员组成现场消防安全领导小组，具体负责落实防火安全工作，以备突发情况下迅速采取行动，减小影响程度。
4.2健全消防制度，施工现场安排专人、专职负责，一旦发现隐患，立即进行消除。
4.3吊机、食堂、宿舍及材料仓库四周按照规定设置足够的灭火器，并由安全员检查落实到位。
4.4酸碱泡沫灭火器指定专人维护、管理、保养，定期调换药剂，标明换药时间，确保灭火器效能正常。
4.5场区或生活区，禁止私接电线，私接违章电器；严禁使用煤油炉、电炉烧煮。
4.6进行电焊、气割作业人员必须持证上岗，并实行动火申报制度，动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。
4.7现场电焊、气割作业必须符合防火要求，严格执行“十不烧”规章制度。
4.8工地中的易燃易爆物品（如汽油、氧气瓶、乙炔瓶等）都必须按照规定设置，妥善保管。
4.9调查清楚施工现场周围道路两侧的城市专用消防龙头；进入工地的道路保持畅通，宽度不小于3.50m。
4.10加强警卫人员上岗责任心，每天上班后对工地临时设施进行一次防火巡查，消灭事故隐患。
5、交通措施
5.1现场材料运输车辆出入施工现场时出入口应安排专人指挥车辆进出，以免交通事故的发生。
5.2施工现场特别是材料出入口周围，应有一块比较大的空地，以利于材料运输车辆转弯、调头、进出。
5.3型钢运输车辆进入现场后，必须先观察好行进路线，将影响通行的物品搬开，同时对软路基路面铺好路基钢板，确保畅通。
6、夜间施工措施
6.1在现场四周设置2个镝灯和各类机台照明灯具，使任何一个操作和人行角度都有足够的亮度。
6.2进行夜间施工前到环保局办理《夜间施工许可证》，经批准后再安排夜间作业。
6.3在夜间施工期间，注意降低噪音，避免机具猛烈撞击，严禁大喊大叫等
七、施工机械
序号
名称
规格
数量
1
挖掘机
200型
1台
2
机械式打桩机
2台
3
经纬仪
J2042421
1台
4
气割设备
2套
5
水平仪
2台
6
电焊机
BX-300/500
2台
八、劳动力组织
序号
工种
人数
工作范围
1
挖掘机司机
1人
开挖桩位沟槽、平整桩机作业面、材料短驳
专职指挥
2人
指挥施工机械，把握施工流程
2
起重工
3人
打拔桩
3
电焊工
2人
安、拆钢支撑
4
专职安全员
1人
升级会员 