钢板桩施工专项方案.docx
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钢板桩施工专项方案
第一章施工部署
一、施工区段划分
根据施工现场实际情况，可将本项目雨水管道涉及拉森钢板桩施工内容分为三段：
1、Y507-Y225拉森钢板桩支护开挖,沟槽支护长度1252米长。
2、Y175-Y62拉森钢板桩支护开挖,沟槽支护长度1030米长。
3、Y161-Y50拉森钢板桩支护开挖,沟槽支护长度1216米长。
二、总体施工方法
1、施工顺序
（1）管道工程沟槽开挖施工
施工准备→修筑入场便道→做位移沉降测点布置及初值→管线探查→拉森钢板桩施工→土方分层开挖施工→钢板桩围檩、拉杆及内支撑→中心区土方开挖→基底土方清理、基底排水沟、集水井施工→基底垫层→管道安装→检查井砌筑→（管道试验）回填→拔出钢板桩。
2、开挖方法
雨水管道涉及开挖及拉森钢板桩施工内容开挖方法基本相同，均采用PC320挖掘机进行土方开挖，并采用拉森钢板桩支护开挖法开挖。
3、施工排水
钢板桩施工完成后，进行雨水沟槽开挖，开挖至沟槽底设计标高后，防止降雨影响施工，采用人工在沟槽的两侧（靠钢板桩的位置）挖排水沟，隔20米的距离在排水沟的端头挖集水坑，排水沟沟内的水流入集水坑，再采用抽水泵将水抽出沟槽之外。
三、机械计划表及劳动力计划表
1、机械计划表
序号
设备名称
型号
数量
产地
制造年份
备注
1
挖掘机
PC200
6
日本
2010.5
2
挖掘机
PC320
4
日本
2010.5
3
自卸汽车
10吨
6
日本三菱
2010.5
4
压路机
YZ20
2
洛阳
2012.8
5
东风平板车
EQ140
2
二汽
2014.2
6
发电机
康明斯200KW
1
美国
2012.01
7
全站仪
SDSP750
1
广州
2012.9
8
水准仪
DS32
2
天津
2014.6
9
对讲机
健伍
3对
上海
2014.8
2、主要劳动力计划表
工种
开挖土方
管理人员
10
钢板桩司机
2
挖掘机司机
10
泥头车司机
8
挖土工
20
试验工
4
测量工
5
电工
4
合计
58
第二章基坑沟槽开挖（拉森钢板桩支护）施工
一、钢板桩施工的一般要求
1、钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于管道沟槽基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。
2、基槽护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。
各周边尺寸尽量符合板桩模数。
3、整个基础施工期间，在挖土、吊运等施工作业中，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。
二、钢板桩施工的顺序
1、钢板桩位置的定位放线
2、施打钢板桩挖沟槽
3、安装导梁、支撑
4、土方回填机位及开挖沟槽土方
5、清理锚杆处标高的土方
6、槽底清底、铺设垫层
7、管道安装施工
8、回填夯实
9、拆除导梁
10、拔除钢板桩
三、钢板桩的检验、吊装、堆放
1、钢板桩的检正
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、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。
四、导架的安装
在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。
导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2．5～3．5米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。
安装导架时应注意以下几点：
1、采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。
2、导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。
3、导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。
4、导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。
五、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、纬一路雨水管道全线沟槽采用Ⅲ、Ⅳ型9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管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。
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油脂，以方便打入拔出。
4、在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
5、钢板桩施打采用屏风式打入法施工。
屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。
施工时，将10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。
通常将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。
屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。
施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。
因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。
其选择原则是：
当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。
总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0.5～3.0米。
钢板桩打设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±10cm
桩顶标高±10cm
板桩垂直度0.1％
6、密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别转角钢板桩，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，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。
六、钢板桩的施打方法
1、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。
2、导架的安装
在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。
导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。
60T液压钳口式振动桩锤
3、钢板桩施打
（1）插打第一片钢板桩
先由测量人员定出钢板桩支护的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。
为了确保插打位置准确,第一片钢板桩是插打的关键。
在导向架上设置一个限位框架,大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，边插打边将浮吊钩缓慢下放。
这时应在互相垂直的两个方向用全站仪观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。
（2）插打过程的控制
①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。
在插打过程中随时测量监控每根桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0.5～3.0米。
②在插打过程中,钢板桩下端有土挤压,钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大,上端总会产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜。
因此,每打四五根钢板桩就要用垂球吊线,将钢板桩的倾斜度控制在1%以内,超过限定的倾斜度应予纠偏（一次性纠偏不能太多,以免锁口卡住,影响下一片钢板桩的插打）。
当钢板桩偏移太多时,只能采用多次纠偏的方法逐步减少偏移量,若因土质太硬纠编困难时,可采用走四滑轮组纠偏。
（3）插打注意事项
①插打次序自上游开始,在下游合拢;插打时要严格控制垂直度,特别是第一根桩;
②在硬塑性粘土上插打钢板桩时,可采用“插打→拔起→再插打”的方法,让水渗入到钢板桩与粘土之间,减小摩擦,加快插打速度;
③当钢板桩难以下插时,应停下来分析原因,检查锁口是否变形,桩身是否变形,钢板桩有无障碍物等,不能一味蛮干,磨损了钢板桩;
④定期检查高架浮吊上的螺栓,以防松动掉落;
⑤振动锤的夹板由液压控制,必须经常检查液压设备,防止因液压泵失灵引起钢板桩掉落;
⑥振动锤的电动机长期超负荷运转,容易发热烧毁,尤其在硬塑性粘土上打拔钢板桩时更应注意。
（4）钢板桩围檩、拉杆及内支撑
为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩用槽钢组成，通过拉杆固定于原已打好的钢板桩上，拉杆由两根Φ25钢筋组成，焊接于钢板桩上。
根据土压力计算决定支撑数量，内支撑自上而下按规定设置。
围檩及支撑设置在板桩墙顶以下0.5米处。
（5）拔桩
基坑回填后，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，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。
设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。
先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。
拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
1）打桩围檩支架（导向架）的设置。
为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板桩墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，围檩支架由围檩及围檩桩组成，围檩系双面布置形式。
打桩要求较低时也可单面布置，如果对钢板桩打设要求较高，可沿高度上布置双层或多层，这样，对钢板桩打入时导向效果更佳。
一般下层围檩可设在离地面约500mm处，双面围檩之间的净距应比插入板桩宽度放大8-10mm。
围檩支架一般均采用型钢组成，如H型钢、工字钢、槽钢等，围檩桩的入土深度一般为3-5m，间距2-3m，根据围檩截面大小而定。
2）打桩流水段的划分。
打桩流水段的划分与桩的封闭合拢有关。
流水段长度大，合拢点就少，相对积累误差大，轴线位移相应也大；流水段长度小，则合拢点多，积累误差小，但封闭合拢点增加。
一般情况下，应采用后一种方法。
另外采取先边后角打设方法，可保端面相对距离，不影响墙内围檩支撑的安装精度，对于打桩积累偏差可在转角外作轴线修正。
3）钢板桩打设：
a、先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽，轻轻加以锤击。
b、在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。
c、为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。
同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正。
d、开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确，以便起到样板导向作用，故每打入lm应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。
e、钢板桩的转角和封闭合拢。
由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍，或板桩墙的轴线较复杂，或钢板桩打入时的倾斜且锁口部有空隙，这些都会给板桩墙的最终封闭合拢带来困难，往往要采用异形板桩、轴线修整等方法来解决。
1）异形板桩法。
在板桩墙转角处为实现封闭合拢，往往要采用特殊形式的转角桩—异形板桩。
它是将钢板桩从背面中线处切开，再根据选定的断面进行组合而成。
由于加工质量难以保证，打入和拔出也较困难，所以应尽量避免采用。
2）轴线修整法。
通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整，实现封闭合拢的方法。
封闭合拢处最好选在短边的角部。
轴线调整的具体作法如下：
a）沿长边方向打至离转角桩约尚有8块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度；
b）在短边方向也照上述办法进行；
c）根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩的尺寸，将短边方向的围檩与围檩桩分开，用千斤顶向外顶出，进行轴线外移，经核对无误后再将围檩和围檩桩重新焊接固定；
d）在长边方向的围檩内插桩，继续打设，插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩；
e）根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。
七、施拔钢板桩方法
在沟槽回填至设计标高后，进行钢板桩的拔除施工，施工步骤如下：
1、拔桩阻力计算
拔桩阻力F包括钢板桩与土的吸附力FE及上一段钢板桩与土的侧面阻力Fs。
F=FE+FS
式中FE——钢板桩与土的吸附力；
FE=ULT
U——钢板桩的周长；
LT——钢板桩的长度；
FS——钢板桩与各土层吸附力按土层厚度的加权平均值（L范围内）。
对于静力拔桩取静吸附力；
Fs——钢板桩与土的侧面阻力；
Fs=1.2eaBhu
ea——作用在钢板桩上的主动土压力强度，按h范围内土层厚度的加权平均值（KN／m2）；
B——钢板桩的宽度（m）；
h——钢板桩桩顶至坑底的长度（m）；
μ——钢板桩与土的摩阻阻力系数，取0.35-0.40。
2、拔桩方法
①静力拔桩法。
静力拔桩一般可采用独脚把杆或人字把杆，并设置缆风绳以稳定把杆。
把杆顶端固定滑轮组，下端设导向滑轮，钢丝绳通过导向滑轮引至卷扬机，也可采用倒链用人工进行拔出。
把杆常采用钢管或格构式钢结构，对较小、较短的板桩也可采用木把杆。
静力拔桩技术要求较高，特别是在拔桩开始阶段，由于静摩阻力与吸附力很大，初始起拔时往往会发生卷扬机负荷过大或钢丝绳绷断的现象，因此宜将卷扬机间歇起动，减小拔桩阻力，渐渐将钢板桩拔出，起动后则尽可能保持匀速拔升。
②振动拔桩法。
振动拔桩是利用振动锤对板桩施加振动力，扰动土体，破坏其与板桩间的摩阻力和吸附力并施加吊升力将桩拔出。
这种方法效率高、操作简便，是广泛采用的一种拔桩方法。
振动拔桩主要选择拔桩振动锤，一般拔桩振动锤均可作打、拔板桩之用。
3、拔桩顺序
对于封闭式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除。
拔桩顺序一般与打桩顺序相反。
4、拔桩要点
①拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拔。
对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下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，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。
②起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。
③供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定功率的1.2-2.0倍。
④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，振动锤连续工作不超过1.5h。
5、桩孔处理
钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。
土孔回填材料常用砂子，也有采用双液注浆（水泥与水玻璃）或注入水泥砂浆。
回填方法可采用振动法、挤密法填入法及注入法等，回填时应做到密实并无漏填之处。
第三章沟槽支护监测
由于土方开挖工程的复杂性，必须采用动态化设计，信息化施工的方法。
以便及时掌握基坑支护过程中出现的问题。
基坑监测是基坑设计中重要的一个内容，该基坑监测内容主要有：
基坑顶位移和沉降观测，基坑开挖每40m设置一个坑顶位移观测点。
周边重要的道路、重要管线和建筑物的四个角设置沉降观测点，观测频率及技术要求按照相关规范要求进行。
一、其它说明
未尽事宜，按《建筑深基坑支护技术规范》执行。
基坑坑顶除材料堆场外不考虑施工便道，即不考虑荷载，材料堆场超载不得大于30kPa。
二、工程重点防范重视方面
我项目部经对设计图纸和地质资料进行详细研究讨论后认为本工程的重点防范对象为：
纬一路管道施工段基槽土方开挖过程段内的线路进行检测，特别对沿线的电杆安全防护，必须做到以下几点：
1、对施工人员进行详细的技术交底，使每位施工人员理解消化设计要求。
2、施工中保证每道施工工序都能按设计要求和规范进行施工。
3、对存有危险源的土方开挖，每段不能大于20米，开挖深度不大于1米。
4、土方开挖后应尽快对该段沟槽进行其他工艺施工，绝不允许土方开挖后基槽暴露时间过长。
5、在未打拉森钢板桩前，绝不允许土方提前开挖。
6、施工期间应注意对周边巡视，发现异常（土方开裂）情况应立即停工，并采取相应的保护措施，在查找出原因后并有确实可行的施工方案方可进行施工，绝不允许盲目施工。
7、加强对民宅、道路的监测工作，对于监测参数及时进行分析，用信息化手段保证施工阶段可靠性和安全性。
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