拉森钢板桩支护施工专项方案e

槽钢、拉森钢板桩支护

专项施工方案

片区排水改造工程工程经理部

2021年 4 月 25 日

一、工程概况

本工程工程效劳范围为XXX片区，地处XXX路重要位置；片区内有较多工业、居住区及商场，需要经过XX村的XX大道、XX二路重要路段的出入。片区内的内涝情况严重，影响周边居民的出行及生活、生产。本次排水改造应充分利用发挥排涝站的能力，将片区排水系统进行改造，对地势低洼区域内雨水进行单独收集，排入XX涌，经排涝泵站提升后排入新市涌。同时加强对排水管道系统的维护管养工作，对淤塞严重的管道进行清淤疏通，本工程的主要内容有：房屋保护采用施工单管旋喷桩，管道施工全线打木板桩、曹钢、拉森钢板桩开挖；Ⅱ级钢筋砼管道、钢筋砼渠箱作为排水管道工程，原道路撤除混凝土路面、基层等市政工程，

二、管道施工主要工程量

主要工程量: 挖沟槽土方: 7682m3。管沟填石屑: 3801m3。换填砂石：785m3。II级钢筋混凝土管：850m；拉森钢板桩1426.77t；沟槽支护〔槽钢〕652t。钢筋砼箱涵：0m。管道附构筑物：雨水检查井15座；收水井44座；清淤泥量：487方等。

三、施工总体安排

总体施工分两段进行，第一段从XX二路开始，至XX大道接入XX涌；第二段由XX涌开始至XX路上步村，接入5号泵站，由于管道所处位置的场地土类型为软弱土、中软土，管道埋深较深，全线打槽钢及拉森钢板桩支护施工，特制定本工程的管道基槽开挖支护施工方案

四、施工工艺及方法

本工程管道基槽开挖采用II型6米或25C槽钢、Ⅲ型9米拉森钢板桩支护。拉森钢板桩采用履带式液压挖土机KATO-1250的液压振锤的锤机施打，施打前先熟悉地下管线、构筑物的情况，准确放出支护桩中心线，控制打入精度。

1、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，便于管道施工，尤其是在检查井等其他各类井的边缘外留有支模、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，防止不规那么的转角，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〕在整个工程的管道施工期间，挖土、吊运、扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、回填等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意撤除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

    2、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

〔3〕挖土

〔4〕排污管、检查井等其他混凝土井的施工  

〔5〕拔除钢板桩回填中粗砂

 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：包括外表缺陷、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〕假设钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原那么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。每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

  〔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巩固的场地上，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平安，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〕拉森钢板桩采用履带式挖土机〔带震动锤机〕施打。

   〔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。

     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。

钢板桩打设公差标准

工程              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％

    (5〕密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩，假设没有此类钢板桩，那么用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

    (6)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。

   〔7〕内支撑架设

     经过计算拉森钢板桩支护可采用1－2道内支撑。

〔8〕拉森钢板桩的施工图见下：

5、挖土

    ⑴土方开挖应分段连续施工，开挖至板桩顶以下1.5米处，进行第1道支撑施工，开挖至板桩顶以下3.5米处，进行第2道支撑施工。

    ⑵围囹制做安装：围囹及支撑根据不同的开挖深度按设计要求设置，根据设计位置在钢板桩内壁上焊围囹托架，然后吊装H型钢围檩并焊接加固。

    ⑶因本工程污水管道开挖区为软弱土、中软土，井点降水效果差，一般采用集水井集水潜水泵排水法，排除基槽渗水，保持基坑内无积水，减小土侧压力对扣板桩影响，便于污水管道施工。

    ⑷基坑周边〔约一倍桩长〕范围内尽量防止堆载。

    ⑸开挖过程中注意支护体系的变形观察。

    ⑹基坑内作业时，有专职平安员负责。

    在基坑开挖过程中需要注意的问题：

    由于本工程在地下水位很高，钢板桩的垂直度及搭接十分重要，当钢板桩未贴靠在围囹上局部，需作加垫处理，使钢板桩的压力传到围囹及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按图施工。

    其次是挖土和支撑的架设施工过程必须紧密配合，挖土过程要保证平安的前提下，迅速为支撑施工创造工作面，支撑结构必须能较快地产生整体刚度或预紧力，两者配合就能较好地利用软土施工中的时空效应，有效地控制围护体系在受力后的变形。施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工要求分层均匀高效，以使支护结构处于正常的受力状态。

6、钢板桩的拔除

     基槽回填压实后，尽早拔除钢板桩，加快扣板桩周转速度。拔桩后马上用中粗砂将桩孔灌实。

   〔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〕拔桩时应考前须知

    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。为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比根底底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一局部。

    ③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。

7、钢板桩土孔处理

    对拔桩后留下的桩孔，及时采用中粗砂灌入密实。

五、平安施工措施

1、基坑顶周边设置连续封闭的平安护栏，防止人员坠落。

2、靠近基坑边增加多一道卸荷措施。

3、开挖前，先进行围檩施工，做好支撑后才能开挖至设计深度。

4、为切实保证施工人员平安，树立“平安第一，预防为主〞的思想，根据国家建设部颁发的平安检查评分标准制订具体措施。

5、建立平安保证体系，除企业已有的机构外，工地设立平安管理机构，工程工程设立平安小组、班组设平安员，形成一个健全的平安保证体系，工地的平安管理机构负责工地日常的平安工作，定期组织平安检查，对不符合要求的要及时发出整改通知，指导工程工程部和班组平安员的工作，对违章作业者进行批评教育和处分。

6、优化平安技术组织措施，包括以改善施工劳动条件，防止伤亡事故和职业病为目的的一切技术措施，如积极改良施工工艺和操作方法，改善劳动条件，减轻劳动强度，消除危险因素，机械设备应设有平安装置。

7、机械操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的平安防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。

8、施工中所有机械、电器设备必须到达国家平安防护标准，自制设备、设施应通过平安检验，一切设备应经过工前性能检验合格前方可使用，并由专人负责，严格执行交制度，并按规定定期检查保养。

9、凡进入现场的一切人员，均要戴平安帽，正确使用“三宝〞。要配合公司平安月检工作，工程工程部要实行周检，工程点要日检，施工中应抽检，及时消除平安隐患。

10、严格执行各项平安操作规程，施工前要进行平安交底，每月定期进行平安教育，加强工人的平安意识教育。

11、在主要入口处挂醒目的平安防火宣传语牌。

12、现场施工用上下压设备及线路，严禁电线随地走，所有电掣应有门、有锁，有危险标志。严格执行?施工现场临时用电平安技术标准?的规定，现场采用“三相五线〞制供电，执行“一机一闸一漏电保护开关〞制度。所有电器设备及金属构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护，施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理。

13、加强平安教育和监督，坚持经常性的平安交底制度，提高施工人员的平安生产意识，及时消除事故隐患。

14、在施工过程中，对地面沉降、支护位要定期观察测试，加强对支护的监控。

15、所有施工人员均应掌握平安用电根本知识和设备性能，用电人员各自保护好自用设备的负荷、地线和开关箱，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。

16、配电系统分级配电，本电箱、开关箱外观必须完整、牢固，防雨防尘。

17、多机作业用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用，施工现场电缆、电线必须按规定架设，严禁拖地和乱拉乱搭。

18、各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运行的关键部位进行检查。

19、使用机械时，操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出平安范围，机体是否有异常振动及发出异响，出现问题应进行停电关机处理，不得擅离职守，隐瞒不报。

20、设备根底必须平稳、牢固，根本的锚固、支撑措施必须齐全，不得使用临时支撑，高大机械在多风季节前设缆风绳。

六、支护计算

1、埋入深度计算：

根据现场情况，挖土深度H=3m，采用拉禁钢板桩，土体平均重度ρ=18KN/m3，平均内磨擦角δ=16°如图：

主动土压力系数Ka=tg²〔45°-δ

被动土压力系数Kp=tg²〔45°+δ

设钢板桩上土压力强度等于零的点距离为y1 ,在y1 处被动土压力等于主动土压力。

ρKp y=ρKa (H+y)

×18××y1 =18××(3 + y1 )

               y1 

∑MA =0

P0 ×(1.4+3)=1/2×18××3²+1/2×18×ײ×(1/3×1.4+3)

P0 

Ra=1/2×18××(3²²

最小入土深度计算:

y22 =(9×37.15)/〔18×(1.76-0.56)〕

y2 

×(1.4+3.93)=6.396,取t=9m。

2、钢板桩截面选取：

最大弯矩处即为剪力为零处，设剪力为零的点离地面距离X

Ra-1/2X2×ρ×Ka =0

Mmax = RaX-1/2 X2 ×ρ×Ka ×·m

采用Ⅲ号拉森钢板桩,W=1600cm3 

F=M/W=67240/1600×10-6 =42.03MPa＜1/2〔f〕=100MPa

                 钢板桩计算简图