深基坑开挖钢板桩支护专项方案-专家评审最终版Word格式.doc
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目录
第一章工程概况 1
一、工程概述 1
二、工程地质和水文地质 1
三、施工场地条件 2
第二章支护、支撑系统的结构设计 3
一、支护、支撑结构选型 3
二、拉森钢板桩参数 4
三、深基坑开挖钢板桩支护设计验算 4
第三章总体施工安排 5
第四章基坑支护施工工艺及施工程序 6
一、钢板桩支护施工工艺及施工程序 6
二、基坑支护结构施工质量检测 11
第五章基坑开挖及排水 12
一、基坑开挖 12
二、基坑排水措施 13
第六章施工平面布置 14
一、施工现场平面管理措施 14
二、施工平面图（见附页） 15
第七章资源配置计划 16
一、机械投入计划 16
二、劳动力投入计划 16
第八章检测控制措施 17
一、工程概况 17
二、监测方案设计依据 17
三、监测技术要求 17
四、施测技术要求 18
五、监测组织 19
六、观测频率 20
七、工期 20
八、安全监测信息化处理及监测流程 20
第九章安全文明施工措施 23
一、安全施工措施 23
二、文明施工措施 25
第十章应急救援预案 26
一、应急预案的方针与原则 26
二、应急预案工作流程图 26
三、明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施。
27
四、应急救援组织架构 29
五、事故报告 31
六、应急结束 32
七、后期处置 32
八、宣传教育 32
九、演练 32
附图：
33
施工平面图 33
****大道三标深基坑部位平面位置图 33
钢管斜撑大样图 33
主墩承台基坑支护剖面图 33
主墩承台基坑开挖支护平面示意图 33
基坑开挖流程图 33
第一章工程概况
一、工程概述
*************工程三标全长2.997公里，本工程涉及深基坑开挖支护的工序主要为污水管沟开挖、桥梁主墩承台基础开挖两部分。
本工程污水管管径为D300~D1500mm，总长3338米，埋深1.425米至4.016米。
其中管沟开挖深度大于3米的井段位于K2+660-K3+170污水管段。
该段污水管沟开挖一般深度3.5米，最深4.0米。
本设计方案按污水管埋设的最大深度和最不利地质情况为因素进行基坑支护设计。
**大桥8#、9#主墩承台基坑分别位于K5+453.3、K5+568.3，根据现状地面标高和承台底设计标高计算，承台基坑开挖按4.6米深度进行基坑支护设计。
二、工程地质和水文地质
2.1工程地质
路线所经过的地貌为珠江三角洲平原区的微丘、地势起伏不大，但不开阔，鱼塘密布。
工业区、仓库、变电站、村落民房距离较近，地形稍有起伏，植被茂盛。
土地类别以菜田，鱼塘和旱地为主，其次是山地。
根据本次钻孔所揭露岩土层情况，按岩、土层的成因，该区上覆第四系土层依次为：
人工填土（Q4me）、第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）淤泥质土、全新世冲洪积层、第四系全新统残积岩。
本场地地貌单元属丘陵前缘冲积地带，场地地面平坦。
场内岩土自上而下分为：
1、人工回填土层：
层厚1.0～4.80米，平均厚度2.2米，该层主要由沙质粘土、粉土组成。
呈浅黄色、灰白、黄褐等色，结构松散，填土层欠压实，为新近堆填，土质均一性较差。
2、全新世耕土：
厚度1.20米，土黄色，可塑，土质不均，主要成分为粉质粘土。
3、全新世海陆交互相沉积层：
自上而下为：
淤泥、粉质粘土、中砂。
4、全新世冲洪积层：
主要成分为粗砂，含较多粒砂，分选性较差。
5、第四系全新统残积岩：
主要为粉质粘土，粘性一般，遇水易崩解易软化，硬塑为主。
2.2水文地质
第四系覆盖层中，素填土、粉质粘土、淤泥为相对隔水层，根据现场量测的勘察钻孔水位，勘察期间测得钻孔水稳定水位埋深0.00~2.00m，地下水量贫乏。
本场地地下水类型可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。
第四系松散沉积物含水层为粉质粘土，少数淤泥质粉质粘土及粉砂，水位埋深0.00-2.00米，地下水贫乏，冲洪积沙土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土渗透系数较小，多属不透水至微透水性，坡残积层的渗透系数变化较大，多属微透水至弱透水型。
三、施工场地条件
本段管线基坑开挖起点自汀根村大夫山脚，途经横江村、气象局、水务局、110KV变电站、横江停车场至长堤西路。
标段内污水主干管位于道路右侧，其中污水管K2+660-K3+170段埋深较大，一般为3.5-4米之间，根据地质情况显示，该段地下水位较低，含水量相对较为贫乏。
该段管沟开挖需采取钢板桩支护措施。
沿线污水管道施工场地周边大部分为农田、荒地，地势开阔，距离民用建筑物均在30米以外，因此，基坑开挖可不考虑对周边构筑的的影响。
桥梁主墩承台基坑位于市桥水道南北两侧，距河岸边约5~10米，基坑深度4.0-4.6米。
K2+660-K3+170段地地质钻孔有：
K2+580SZKL5号、K2+660LZK11号、K2+700SZKL6号、K2+790SZKL7号、K2+880LZK12号、K2+945SZKL8号、K3+100LZK13号、K3+165SZKL9号。
根据该段几处地质钻孔显示，表层0.5-1.8米为人工填筑土或耕表土，部分地带表层土以下含有2.5-5米淤泥夹层，淤泥层下部为粉质粘土或中沙。
据地质勘察报告反映，桥址区地下稳定水位标高为0.1-3.5米，一般情况下低于承台底标高3.2米。
开挖前需采取措施进行地下降水。
K5+440-K5+580市桥水道两岸地质钻孔有：
K5+450SZK22、SZK23、SZK24、SZK25，K5+570SZK26、SZK27、SZK28、SZK29。
根据该段几处地质钻孔显示，该处表层为0.8-1.1米填筑土，下层为5.6-11.9米为淤泥或淤泥质粉质粘土。
淤泥层以下为粉质粘土或中砂层，层厚约1.7-4.1米。
污水管沟、主墩承台位置及附近钻孔详见附图。
第二章支护、支撑系统的结构设计
一、支护、支撑结构选型
根据岩土工程勘察报告，本工程主墩承台基坑开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥，地质条件较差，承台基坑开挖施工必须采取钢板桩支护措施。
污水管道基坑深度较大，但因地质条件较好，且周边环境影响较小，根据现场试开挖情况采用放坡形式进行施工。
对于埋深较大超过3米的部分采用放坡后钢板桩支护进行开挖。
本工程根据基坑开挖深度，管道地基处理方式，以及内支撑的不同采用了两种不同的支护方式。
1.1管沟基坑支护形式
1、管沟基坑支护方式一
基坑深度<
3m，根据施工现场条件，尽量采用放坡开挖方式施工。
放坡坡度为1:
1.5。
2、管沟基坑支护方式二
基坑深度3.0m-4.0m，开挖宽度1.2m-2.5m。
根据现场情况采用先挖除1米至1.5米表层土，然后打设6米长IV型拉森钢板桩加一道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN300*10的钢管进行内支撑,支撑距地面1.0m。
1.2承台基坑开挖支护形式
1、承台基坑支护方式一
0#桥台-7#墩、10#墩承台基坑深度1~2m，根据施工现场条件，采用放坡开挖方式施工。
2、承台基坑支护方式二
8#、9#主墩基坑深度4.0m~4.6m，根据现场情况打设12米长IV型拉森钢板桩加一道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN600*10的钢管进行内支撑,支撑距地面1.0m。
二、拉森钢板桩参数
对于钢板桩选用拉森IV型，每延米断面模量为2042。
基坑周边2米外挖掘机、自卸车等施工机械造成的动荷载按20KN/m考虑。
本工程投入的拉森钢板桩采用IV型拉森钢板桩，宽400mm，高170mm，厚15.5mm，理论重量75Kg/m，要求拉森钢板桩无穿孔，修边调直后方可使用。
拉森钢板桩之间用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根拉森钢板桩之间空隙需加垫钢板抵紧。
转角需设置专用构件，采用φ300×
8钢管进行内支撑，内支撑水平间距为4.0m，管道安装需调整对撑间距并及时回顶。
三、深基坑开挖钢板桩支护设计验算
见附件
第三章总体施工安排
本污水管道基坑工程线性延伸，长约3Km，拟根据不同地基处理形式及支护形式，分段施工。
拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤，每个作业面1台，挖掘机1台。
拉森钢板桩支护段拟采用8吨汽车吊下管，吊车和人工配合管道对正进行接口。
管道施工采用分段流水作业，钢板桩支护段按60米一个作业面，钢板桩支护段每米开挖土方量约5米3，一个作业段300米3，一台挖掘机需3天，打拉森钢板桩120延米，约需2天，钢板桩拔除倒运约1天，一个作业段周期计划一星期。
桥梁主墩承台基坑长31.2米，宽9.6米。
振动打桩机一台，25吨汽车吊一台，电焊机3台，作业人员8人，支撑体系施工计划3天完成。
第四章基坑支护施工工艺及施工程序
一、钢板桩支护施工工艺及施工程序
钢板桩采用IV型拉森钢板桩，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙须打入钢板抵紧，转角必须设置专用构件。
污水管沟采用直径φ300×
8的钢管进行内支撑，承台基坑采用φ600×
10的钢管进行内支撑。
支撑安装须调整对撑间距并及时回顶。
管道工程在管道安装完毕回填石屑至支撑位置且密实度达到90%以上后方可拆除管沟钢支撑，以此为准，每60米为一个作业段。
承台基坑工程钢支撑设置在承台顶面以上，在承台施工完毕并回填后，拆除钢支撑。
1.1钢板桩施工的一般要求
（1）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作业面。
（2）基坑护壁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、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。
1.2板桩施工的顺序
板桩准备→围檩支架安装→板桩打设→偏差纠正→拔桩。
1.3板桩的检验、吊装、堆放
（1）板桩的检验
对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
外观检验：
包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。
（2）板桩吊运
装卸板桩宜采用两点吊。
吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，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）板桩堆放：
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。
1.4导架的安装
在板桩施工中，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，双面围檩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，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。
（3）导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。
（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰撞。
1.5板桩施打
（1）板桩用吊机带振锤施打，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，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。
（3）打桩前，在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）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。
板桩打设的公差标准如下表所示。
项目
允许公差
板桩轴线偏差
±
10cm
桩顶标高
板桩垂直度
1%
（6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证板桩顺利合拢；
特别是检查井位置的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
1.6钢支撑的安装
1.6.1基坑支撑体系的布置
承台基坑采用1道Φ600×
10mm钢管支撑，设置在承台标高以上50cm位置。
钢管支撑与板桩墙之间设钢围檩（保证钢支撑作用在板桩墙上的力是均匀传递的，同时防止由于受力不均连续墙接头部位的变形，确保支撑与墙面密贴），钢围檩采用1根250mmH型钢，每隔0.5米加一道加强肋板。
围囹与钢板桩之间的空隙采用废旧型钢支垫。
钢支撑采用整根Φ600×
10mm钢管制作，尽量避免接头。
当支撑钢管接头无法避免时，必须采用不小于同等厚度钢板或同型号废旧钢管切块沿接头四周进行加固。
钢板尺寸不小于100×
200mm，沿接头四周均匀布置不少于8块。
钢板与钢管之间严格按照焊接规范进行满焊。
焊接前注意钢管轴线顺直，偏差不得大于0.5%。
基坑开挖至设计支撑底面位置后，立即停止开挖，进行钢支撑安装施工。
钢支撑架设工艺如图
钢板桩打设
基坑开挖至支撑位置
焊接牛腿
钢围囹吊装就位
加强肋板制安
吊装钢支撑
加强肋板焊接
监控量测
角撑制安
空隙加垫型钢
降低地下水位
基坑开挖
1.6.2基坑支撑体系施工方法
（1）钢管支撑施工工艺流程
钢管支撑安装施工工艺流程：
施工准备→钢围囹牛腿焊接安装→安装钢围囹→安装钢支撑→安装钢管角撑。
钢管支撑拆除施工工艺流程：
基坑回填至支撑位置→拆除钢管支撑→拆除钢围囹→拔除钢板桩
（2）安装施工方法
施工准备
A架设前，对钢支撑和钢围囹进行试拼组装，并进行编号。
B基坑开挖至支撑位置后,焊接牛腿，架设钢围囹。
钢腰梁安装
A先在钢板桩墙面进行抄平放线，画出钢围囹安装位置，在板桩上焊接牛腿。
B利用汽车吊将钢围囹平稳地放在牛腿托架上，临时焊接固定。
C对围囹与钢板桩之间的空隙采用废旧型钢进行加垫。
钢管支撑架设
A测量钢支撑位置围囹间距，按尺寸进行钢支撑制作。
用汽车吊将钢支撑吊装就位。
B对钢支撑与围囹之间的空隙进行加垫钢板，焊牢。
C钢管支撑与围囹连接处加焊三角形肋板。
④斜撑安装：
斜支撑的架设最为关键，除及时架设外，在斜支撑端头设可靠防滑措施，其构造见大样图。
因斜撑与围囹结构有一定的夹角，不易直接安装支撑并施加预应力，斜撑安装前将斜撑支座垫板及钢围檩进行焊接，将斜撑垫板连成整体。
焊缝要满焊牢固，焊缝高度≥8mm。
并应保证端头板面与支撑垂直后，然后进行斜撑安装作业，其安装方法与直撑相同。
1.6.3钢支撑架设技术要求
支撑的安装允许偏差应符合以下规定：
钢支撑轴线竖向偏差：
30mm；
钢支撑轴线横向偏差：
支撑两端的标高差：
不大于20mm和支撑长度的1/600；
支撑的挠度：
不大于支撑长度1/1000；
1.7板桩的拔除
基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。
拔除板桩前，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，并影响底下管线的安全。
（1）钢支撑拆除
承台施工完毕后，对承台四周采用细沙进行分层回填，回填过程中保证每层回填厚度不大于1米，并灌水密实。
回填至钢支撑底部，经检测回填沙压实度达到90%以上后方可进行钢支撑的拆除工作。
钢支撑拆除时先将支撑与围檩之间的焊缝进行切割，对钢板桩向外侧适当施加外力后，将钢管撑拆除。
全部拆除完毕后再依次拆除斜撑、围檩、牛腿等构件。
（2）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。
（3）拔桩时应注意事项
①拔桩起点和顺序：
对封闭式板桩墙，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。
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。
1.8板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。
回填的方法采用填沙法，对遗留的桩孔灌入细沙并灌水密实。
二、基坑支护结构施工质量检测
钢板桩的垂直度要求不超过1%，钢板桩的轴线偏差为±
10cm。
第五章基坑开挖及排水
一、基坑开挖
污水管沟由于管槽开挖的土方量不大，每延米开挖出土量平均约4～7m3，每个作业段用一台挖掘机开挖与人工配合清底的方式，挖土要遵循“纵向分段、竖向分层先支后挖”的原则进行。
根据地质勘察报告资料显示，桥址区地下稳定水位标高在0.1-3.5米之间，埋深约4-7米。
桥梁承台基础开挖分两次进行，开挖前，先在基坑周边均匀布置三个降水井点，对承台基坑地下水进行抽水，将地下水位降低至承台底标高0.5米以下后，开挖上部1.5米土方进行钢板桩支撑的施工，钢支撑安装完毕验收合格后继续开挖下部土方。
共约开挖土方1380立方米。
1.1拉森钢板桩支护管沟开挖
（1）基坑开挖配备一台挖掘机，采取分层分段对称进行，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。
（2）在基坑开挖过程中先掏槽安装钢围檩、架设钢支撑，以尽早对围护结构进行支撑。
自卸汽车运输，基底以上30cm采用人工开挖，严格控制最后一次开挖，严禁超挖。
（3）分段开挖两端设截流沟和排水沟，渗水及雨水及时泵抽排走。
雨季备足排水设备，做好预警工作，确保基坑安全。
（4）开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，以反馈信息指导施工。
（5）基坑开挖及出土示意图
二、基坑排水措施
鉴于本工程地下水位较高，施工期间正值雨季，拟采用止水、导水、排水施工技术措施来保证工程施工顺利进行。
2.1基坑排水措施
沿基坑两边设350×
350㎜的截水明沟，防止地表水流向基坑。
沿坑底的两侧挖排水沟进行基坑内导水，排水沟紧贴钢板桩施做，断面取0.3×
0.3m,坡度为0.5%，集水井隔40m左右设置一个，集水井的直径为0.8m，深度随挖土的加深适当设置，基坑内地下水流入集水井内后用水泵抽出坑外，经过沉砂池沉淀后排入市桥水道。
第六章施工平面布置
一、施工现场平面管理措施
（1）因本工地挖出的淤泥可以就近消化，无需外运，不会造成市政道路的污染。
（2）保证现场便道畅通，使现场有较好的车辆行走道路，租赁的材料堆放场、加工场必须实行硬地化，确保材料不受污染。
（3）施工现场设置连续、通畅的排水设施，保证场内没有大面积积水，泥浆污水、废水通过排水设施经过沉淀池沉淀，未经处理禁止排入下水道。
（4）施工现场大门口在醒目处张贴施工许可证、规划许可证、夜间施工许可证等证件的复印件，张贴投诉电话。
（5）施工现场四周悬挂有安全警示语的彩旗、横幅，危险区域设立危险警示标志。
（6）施工现场门口设置安全检查员，检查员工是否按照有关规定配戴劳动保护用品。
（7）施工现场的基坑和孔洞四周设置有效防护设施。
（8）施工机械按照施工平面布置图规定的位置和线路设置，位置合适，固定牢固，保证施工道路的畅通，施工机具进场须经过安全检查，钢支撑安装完后，要进行安装验收，验收合格后方能进行开机操作，操作员应依照有关规定持证上岗，禁止无证人员操作。
（9）施工现场的作业区域，材料堆放场、仓库等场所，
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