电梯井钢板桩支护方案docx.docx
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电梯井钢板桩支护方案docx
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珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程
钢
板
桩
支
护
方
案
2016年3月
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一、工程概况··································1二、编制说明及依据·····························1三、地质情况··································2四、钢板桩支护施工·····························3五、基础土方开挖施工···························7六、异常情况与应急措施··························9七、其它注意事项······························9八、电梯井承台钢板桩支护布置图···················10九、电梯井钢板桩支护计算书······················12
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一、工程概况
工程名称：
珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程
建设单位：
珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心
设计单位：
长宇（珠海）国际建筑设计有限公司
监理单位：
珠海市卓越建设工程咨询有限公司
施工单位：
中城建第六工程局集团有限公司
珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程项目是由珠海陆达生物细胞治
疗技术研发中心投资的项目，项目位于珠海市金湾区红旗镇双林片，周边交通便利，市政设施较为完善，总建筑面积：
32328.51m2。
本项目包括一栋22层制备厂房，占地面积为1965.72m2，总建筑面积30268.13m2。
本建筑物长54.7m，宽32.4m，室内外高差300mm，建筑物高度（室外地面至主要屋面板的板
顶）：
91.4m。
钢筋砼框架剪力墙结构；负一层为停车场，1至22层为制备车间；建筑物耐火等级一级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度。
二、编制说明及依据
（一）、编制说明及目标
本工程地下室基坑目前已经大面积开挖至-3.3~-3.6m，在进行接桩及电梯井开挖准备
工作，基坑边坡作一级放坡1:
1.5，本施工方案主要为○4轴交○C~○K轴电梯井○10轴交○K
轴电梯井和14、47、80号桩位基槽土方开挖支护编制。
本工程地下室底板厚度400mm，电梯井承台底深度为地下室底板面下3800mm（○4轴交
○C~○K轴电梯井○10轴交○K轴6#集水井底深度为地下室底板面下28000mm。
本工程地质情况较为复杂，从地质报告可以发现，本工程电梯井及6#集水井深度位于
淤泥层该层为透水层，主要由粉、粘粒组成，很湿～饱和，软～流塑状。
根据现已开挖的
地质情况发现，深度超过5m的坑槽，含水素填土层容易滑落坍塌，为确保工程能够安全、
优质、高效完成，采取下列支护措施：
1.电梯井核心筒承台基槽及6#集水井基槽采用9m长Ⅲ型拉森钢板桩支护，平土面
设置钢围檩，加一道支撑，转角处加斜对撑。
见附详图第18、19、20页；
2.其他承台按放坡开挖到承台底部，砌砖胎模。
开挖承台土方时，人工配合小勾机挖土，基槽内工程桩两侧不能有超过0.5米高差的
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土。
因机械挖土没办法挖距工程桩50cm的土方，须人工配合及时清理。
外露桩要及时锯截，
防止土方压断工程桩。
（二）、编制依据
1、本工程设计图纸；
2、珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程《岩土工程详细勘察报告》；
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2013）；
三、地质情况
根据勘察报告，场地基坑揭露范围内地层主要包括：
1、地形地貌
拟建场地原始地貌单元属滨海滩涂，后经填土改造，场地整体较平坦，平均标高为2.4m，周围有多层多棟厂房建筑物，平均距离为20m
2、开挖场地的土方地质条件：
场地内发育的底层按自上而下的顺序依次描述如下：
ml
（1）、素填土层（Q4）：
①素填土（Q4ml）：
覆盖整个场地。
层厚3.00～5.20m，平均厚度3.83m；层底标高-0.1～-2.40m。
平均标高-0.86m黄褐色、灰褐色、稍湿，主要由变质砂岩碎石块和砂岩风化土混合回填组
成，快石粒径一般1～20cm，最大可达1.2m，松散～稍密状，尚未完全完成自重固结。
mc
（2）、第四系海陆交互相沉积层（Q4）：
②淤泥（Q4mc）；该层全部钻孔都有揭露。
层厚11.5m～20.30m，平均层厚18.47m；层面埋
深3.00～5.20m，平均埋深3.83m；层面标高-2.4～-0.10m，平均标高-0.86m；层底标高
-21.08～11.97m，平均标高-19.34m。
灰褐色、灰黑色，主要由粉、粘粒组成，很湿～饱和，软～流塑状，土质均匀，具有腥臭味。
取样6个，各项指标；含水量ω（%）=56.2～68.7%，
平均60.8%；液性指数ⅠL=1.22～2.28，平均1.64；孔隙比e=1.504～1.704，平均1.582；压缩系数α0.1-0.2=1.610～2.010，平均1.785，实测标准贯入锤击数N=1击，修正后的标准贯入数N=0.8击属高压缩性土。
3、场地不良工程地质现象
地内有深厚淤泥软土分布，具高压缩性及触变性，易产生震陷及挤压作用，同时存在花岗岩球状风化体，在残积层、全风化带中不均匀发育有花岗岩球状风化体，花岗球状风化体俗称“孤石”。
4、场地地下水
场地的含水层主要赋存于粗砂、砾砂层中，其次是花岗岩风化层中，属孔隙-裂隙潜水类型。
砂土层的透水性较强、富水性较好，为主要含水层。
下伏花岗岩风化残积土、全风化花岗
岩的透水性较弱、富水性较差，属弱含水层；淤泥层及粘土层为相对隔水层；人工填土层中的地下水为上层滞水。
地下水主要靠大气降水及周边含水层侧向渗流补给，地下水排泄条件较差。
地下水水面埋藏深度介于1.7~2.2米之间。
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现有的场地已开挖至-3.3~-3.6m，地下室底板面设计标高为-3.6～-4.8m，底板厚
度400ｍｍ，因此现地面标高在底板面左右（本工程地下室±0.00m标高对应高程为4.9m）。
根据《岩土工程详细勘察报告》可知，由于地下水位较高，基坑没有做止水帷幕，施工难
度大，承台及电梯井施工部位位于淤泥范围内。
场地范围内地层自上而下分为：
人工填土层、冲积层、冲-洪积层、残积层砂质黏性土，其下部为花岗岩的风化带。
四、钢板桩支护施工
1、钢板桩施工要求
（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工工作面（1m宽工作面）。
（2）基槽护壁钢板桩的平面布置形状应平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。
各周边尺寸应符合板桩模数。
（3）整个基础垫层及砖胎模施工期间，在挖土、吊运材料、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。
（4）在砖胎模施工完毕后，待砖墙达到强度要求后，四周按设计要求分层回填石粉并夯实，密实度不少于94%。
（5）承台四周回填稳定后，拔除回收钢板桩，施工中严禁碰损砖胎模。
（6）采用拉森Ⅲ型钢板桩，钢板桩施工前应查明并避开施打位置中需要保护的已有工程桩。
（7）钢板桩锁口不合格的应修整，检查合格后涂黄油。
（8）为使H钢围檩受力均匀，在钢板桩和H钢之间的孔隙采用钢板、钢筋填满。
（9）H钢围檩、工字钢支撑和钢板采用Q235钢，焊条E43。
电梯井承台基槽钢板桩采
用Q345，焊条采用E50。
（10）所有的焊接点要求按照《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002）进行焊接。
拉森钢板桩支护基槽施工参考图片：
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2、电梯井承台基槽钢板桩支护施工的顺序
（1）钢板桩位置的定位放线，验线（按钢板桩平面布置图测放），内设600内径的砖
砌降水井；
（2）施打电梯井钢板桩，桩顶标高平底板底；
（3）钢板桩基槽内土方挖至檩条处、按要求安装支撑围檩（工字钢25a：
250*110*8）；
（4）按要求搭设工字钢内支撑、转角处斜对撑（工字钢25a：
250*110*8）；
（5）基槽土方开挖、锯桩，降水井开挖至承台底下500mm；
（6）砼垫层、砌筑砖胎模（240mm）；
（7）承台与钢板桩间分层回填石粉；
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（8）待回填土稳定后，拔除钢板桩，边拔边往桩孔内灌石粉；
（9）夯实承台周边土层。
3、钢板桩的检验、吊装、堆放
（1）钢板桩的检验
对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
①外观检验：
包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口
形状等项内容。
检查中要注意：
a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损的应予以补强；c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。
原则上要对全部钢板桩进行外观检查。
②材质检验：
对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。
包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。
每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。
（2）钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。
吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单根起吊。
成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。
（3）钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，
并便于运往打桩施工现场。
堆放时应注意：
①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；③钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一
般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。
4、钢板桩施打
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中
要注意以下施工有关要求：
（1）采用Ⅲ型9.0米长密扣拉森钢板桩。
拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）
施打，施打前一定要熟悉地下工程桩的情况，准确放出钢板桩位置线。
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（2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。
（3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂黄油，以方便打入拔出。
（4）在施打过程中随时测量监控每块桩的倾斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
（5）钢板桩施打的公差标准如下表所示。
钢板桩打设公差标准
项目允许公差
板桩轴线偏差土10Cm
桩顶标高土10Cm
板桩垂直度土2％
（6）密扣且保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
（7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行修堵，每天派专人进行检查桩体。
（8）内支撑施工技术要求
基槽应分段分层开挖，分层开挖厚度不得大于0.5m。
开挖至围檩及支撑位置后，安装围檩，然后施工安装内支撑。
待支撑安装施工完成后，再进行下一层土方开挖。
内撑做法，焊接一段工字钢垫挡。
内撑的位置和高度按施工方案图设置。
电梯井基槽设置一道支撑。
5、钢板桩的拔除
基槽回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。
拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺
序和拔桩时间及土孔处理。
否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉
降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有承台或工程桩的安全。
设法
减少拔桩带土，应及时采取灌石粉措施。
（1）拔桩方法
本工程拔桩采用振动锤拔桩：
利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周
围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
（2）拔桩时应注意的事项
.
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①拔桩起点和顺序：
对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。
可根据沉桩
时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。
拔桩的顺序最好与打桩时相反。
②振打与振拔：
拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边
拔。
对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。
有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振
动几分钟，尽量让土孔填实一部分。
③起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。
④供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2~2.0倍。
⑤对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不
超过1.5h。
6、钢板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。
回填的方法采用填入法。
填入法所用材料
为石粉。
五、基础土方开挖施工
（一）、施工部署
根据现场地质情况，分层开挖土方，每层厚度不大于500mm。
采用PC120型挖土机开
挖承台土方，人机配合，严禁挖土机碰伤桩体，靠近桩体边的土体由人工清理，用轻型车
辆运输土方。
（二）、施工准备
1、土方开挖前应做好已挖土面标高测量确认工作。
2、施工设备及工具的准备，如挖掘机、手推车、板式锄及园口锹、潜水泵等。
3、开挖前应进行测量放线，设置控制定位轴线桩、龙门板和水平桩，放出挖土边线，
经检查并办理预检手续。
4、地面有积水或有地下水时，要做好相应的排水和降低地下水位的措施。
积水或地下
水均排至原有边坡支护排水系统中抽排。
5、夜间施工时，应设置充足照明设施。
在危险区域设置警戒标志。
（三）、电梯井承台施工流程
测量放线，验线→施打拉森钢板桩支护→基槽上层土方开挖→安装围檩→架设内支撑、
.
.
转角斜对撑→基槽下层土方开挖（人机挖土配合）→复测基槽底标高，开挖到位→锯桩→
承台垫层砼施工→基底放线，验线→砖胎模→承台边回填石粉→钢板桩拔除回收→回灌石
粉、周边板底土层夯实。
（四）、施工方法及要点
土方开挖的顺序、方法必须与施工方案相一致。
1、开挖前应做好施工技术安全交底，把工程桩桩位做好标记，以防止勾机及车辆碰损
工程桩。
2、在基槽开挖过程中，严格按分层开挖，每层厚小于0.5M，人工及时清理桩间高差
土方，保证开挖深度均匀，以免造成土方横向挤压工程桩。
并加强坑壁的位移观察，一旦
出现位移量较大或位移加速，应立即停止施工，加强观测并及时采取补救措施。
3、基槽土方开挖过程中，挖土机不可紧贴工程桩挖土，工程桩周边土体采用人工挖，
以保证工程桩不受碰撞。
4、本工程土方开挖采用机械与人工辅助开挖的方法。
5、基槽开挖施工中，应经常测量和校核其平面位置、水平标高是否符合设计要求。
平
面控制桩和水准点也应定期复测是否正确。
6、基槽开挖注意不扰动基层土，以免土体变动。
（五）、地下水排水措施
1、为保证开挖后的基层质量，避免开挖后的表层土随雨水下渗等情况发生，应根据需要设置降水井。
2、地下水及雨水的排水：
深基槽内采用坑内设集水坑用水泵降水方式排水。
底板排水
采用明沟及集水坑用水泵降水方式排水。
（六）、土方回填施工顺序与方法
1、本工程回填土方采用石粉回填。
2、已施工的电梯井承台在拔除钢板桩前，必须在砖胎模强度达到一定的要求后才能回
填，回填时必须分层夯实。
3、钢板桩拔除时，采用石粉回灌空洞并夯实周边板底土层。
（七）、承台施工与要求
为保证支撑结构安全有效，承台施工应分步施工：
先行施工支撑以下部分的承台，然
后在已完成施工承台与基槽支护之间回填土方夯实，再拆除支撑，待整个承台施工完成后，
.
.
再拔除钢板桩并即时用石粉对钢板桩桩位进行回填。
六、异常情况与应急措施
1、基槽开挖
（1）施工前应对周边工程桩等进行巡查摸底，施工过程中应经常对坑中坑周围地表裂缝、坑底部回填和隆起、渗漏水状况进行巡查，发现情况及时采取措施。
（2）若坑顶水平位移或沉降超过警戒值，应立即停止开挖，并回填至上一级开挖深度，并采取措施加固。
（3）在坑中坑支护过程中，挖土机操作人员应保证随叫随到，挖掘设备应保证不少于两台在现场，以备不时之需。
（4）在现场应配备一定数量的沙包和工人，保证在出现异常情况时，可及时进行抢险工
作。
（5）在分层开挖土方过程中，测量坑底部隆起量，如坑底面向上移位的情况，马上停止开挖，并及时通知技术人员，以便及时采取对策。
2、渗水
（1）开挖过程中若坑壁出现少量渗水，要进行疏导或堵漏。
（2）若在开挖过程中出现大量渗砂漏水现象，应立即停止施工，并回填土方，及时采取其他措施，严禁不顾安全野蛮施工。
（3）降水量较大时，要合理组织地表水排放，并安排足够的排水设备对汇集的地表水进行抽排。
同时在坑内四周，应对地表水进行疏导，避免大量的地表水集中涌入坑内。
（4）对较严重的渗水现象应增加坑内降水措施，使地下水位降至坑底以下
0.5~1.0m以
下。
七、其它注意事项
1、坑周边不能堆放土方，挖出土方及时运走。
2、基槽顶应设置安全防护警示或安排专职安全员监督安全。
3、电梯井承台支护钢板桩施工中遇其他承台工程桩时，按现场桩位往承台外避开工
程桩。
4、电梯井承台设置一道支撑，按实际地质情况如需加设二道支撑，在承台底部设置，
.
.
第二道支撑可在浇筑承台垫层砼并达一定强度后拆除。
八、电梯井承台钢板桩支护布置图
电梯井承台钢板桩支护平面图
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电梯井承台钢板桩支护剖面1
电梯井承台钢板桩支护剖面2
.
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九、电梯井钢板桩支护计算书
计算依据：
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
2、《建筑施工计算手册》江正荣编著
3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著
4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著
5、《地基与基础》第三版
本工程电梯井基坑采用连续垂直铺设挡板基坑土壁。
挡板铺设的挡土板、背楞、横撑
杆的强度及稳定性按以下方法计算。
（一）、参数信息
1、基本参数
挡板铺设方式
垂直铺设
挡土板间距l1（mm）
400
水平方向横撑间距l2（mm）
2000
基坑开挖深度h（m）
3
基坑开挖宽度l（m）
6.5
结构重要性系数γ0
1
综合分项系数γF
1.25
竖直方向背楞根数
2
支撑设计
支撑道数
背楞距沟底距离D（mm）
第1道
3000
第2道
1500
.
.
基坑和管沟支撑【垂直】
2、土层参数
坑壁土的重
坑壁土的内
黏聚力
饱和土重度
序号
土名称
土厚度h（m）
度
摩擦角
c（kpa）
γsat（kN/m3）
γ（kN/m
3）
φ（°）
1
中砂
2
18
18
0.001
19
2
粘性土
2
18
18
20
19
3
风化岩
6
21
25
16
22
（二）、主动土压力强度计算
K
a1=tan2（45
°-φ1/2）=tan2（45-18/2）=0.528
；
K
2
2
；
=tan（45
°-φ/2）=tan（45-18/2）=0.528
a2
2
第1层土：
0-2m
H
1
'=[∑γh]/γ=0/18=0m
0
0
1
P
ak1上=γ1H1'Ka1-2c
0.5
=18×0×0.528-2×0.001×0.528
0.5
=-0.001kN/m
2
1Ka1
P
=γ（h+H'）K
-2c
K
0.5
=18×（2+0）
×0.528-2×0.001×0.528
0.5
2
ak1下
=19.007kN/m
1
i
1
a1
1a1
第2层土：
2-3m
.
.
H
2'=[∑γ1h1]/γ2=36/18=2m
P
0.5
=18×2×0.528-2×20×0.528
0.5
=-10.057kN/m
2
ak2上=γ2H2'Ka2-2c2Ka2
P
ak2下=γ2（hi+H2'）Ka2-2c
0.5
=18×（1+2）
×0.528-2×20×0.528
0.5
=-0.553kN/m
2
2Ka2
（三）、挡土板计算
1、材料参数
材料名称
槽钢
材料类型
40a号槽钢
抗弯强度
2
205
抗剪强度
2
120
（N/mm）
（N/mm）
抗压强度
2
205
弹性模量
2
206000
（N/mm）
（N/mm）
2、强度计算
临界土层的计算
临界深度：
Z0=Pak1上h1/（Pak1上+Pak1下）+Σhi-1=0.001×2/（0.001+19.007）
+0=0m；
q
1上=γ0γFPak1上l1=1×1.25
×-0.001×0.4=0kN/m
q
1下
=γγPl
=1×1.25
×19.007×0.4=9.504kN/m
0Fak1下1
q
2上=γ0γFPak2上l1=1×1.25
×-10.057×0.4=-5.029kN/m
q
2下=γ0γFPak2下l1
=1×1.25
×-0.553×0.4=-0.276kN/m
计算简图
剪力图（kN）
Mk=9.823kN.m
Rmax=22.631kN
.
.
弯矩图（kN·m
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