深基坑开挖支护专项施工方案.docx
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深基坑开挖支护专项施工方案
基坑开挖、支护专项施工方案
1编制依据、范围
编制依据
(1)新建唐曹铁路工程TCSG-3标南堡跨世纪路特大桥施工图及配套标准图、参考图;
(2)国家及地址关于平安生产和环境爱惜等方面的法律法规;
(3)《建筑基坑工程监测技术标准(附条文说明)》(GB50497-2020);
(4)《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ203-2020);
(5)《铁路桥涵设计大体标准》();
(6)《铁路工程大体作业施工平安技术规程》(TB10301-2020);
(7)铁路工程技术标准及国家行业标准、规那么、规程。
编制范围
本方案适用于新建唐山至曹妃甸铁路工程TCSG-3标段DK33+440-DK44+205段落内基坑开挖、支护施工,不含南堡跨世纪路特大桥2#、3#、12#、13#基坑支护。
2工程概况
工程介绍
新建唐山至曹妃甸铁路工程TCSG-3标段DK33+440-DK44+205段落承台72个,其中基坑深度大于3m小于5m的基坑68个,承台类型为一级承台,要紧尺寸见下表:
序号
承台尺寸
数量(个)
基坑深度h
备注
1
××2m
13
3m≤h<5m
2
××2m
41
3m≤h<5m
3
××2m
7
3m≤h<5m
4
××2m
1
5
××2m
2
3m≤h<5m
6
××2m
4
3m≤h<5m
基坑深度3m≤h<5m,采纳9m拉森钢板桩支护,内设钢管支撑。
工程地质条件
素填土:
灰褐色,硬塑,以粉质粘土为主,夹植物根系,厚~。
粉质粘土:
灰色,软塑,夹粉土互层,γ=m3,c=,Φ=°大体承载力100KPa,厚~。
淤泥质粉质粘土:
灰色,黄褐色,软塑,夹粉土互层,γ=m3,c=,Φ=°,大体承载力,60KPa,厚~。
水文条件
地下水为第四系间隙潜水,勘测期间地下水埋深~(高程~),要紧由大气降水补给,水位季节转变幅度2~3m。
3施工组织安排
打算配置要紧人员
表3-1要紧人员配置表
序号
人员分工
单位
数量
作业内容
1
桥梁工程师
人
2
负责技术
2
施工工长
人
2
现场的施工管理,人员、机械的调配等
3
施工员
人
7
负责施工现场的技术及质量管理等
4
测量工程师
人
2
负责施工现场的施工放样等
5
测量员
人
4
负责施工现场的施工放样等
6
质量工程师
人
1
负责质量计划、设计要求、质量检验标准,对施工工序、部位进行监督、检验等
7
质量员
人
2
负责施工现场的质量监督等
8
材料员
人
1
负责施工现场材料管理
9
安全工程师
人
1
检查安全措施和安全交底的执行情况,禁止违章作业,杜绝安全隐患等
10
安全员
人
3
负责施工现场的安全施工等
11
挖机司机
人
5
插板机操作及土方开挖
12
吊车司机
人
4
吊装
13
电焊工
人
20
钢材焊接
14
混凝土工
人
15
垫层混凝土浇筑
15
普工
人
20
人工清土、抽水
合计
人
89
要紧材料打算表
要紧材料打算见下表
表3-2要紧材料打算表
序号
材料名称
型号
单位
数量
备注
1
拉森Ⅳ型钢板桩
9m
根
2
工字钢
40b
kg
3
工字钢
32b
kg
4
钢管
Φ325×8mm
kg
5
钢板
20mm
kg
6
混凝土
C30
m³
7
碎石
m³
要紧机械设备配置表
表3-3要紧机械设备配置表
序号
机械设备名称
规格型号
数量
预计进场时间
预计退场时间
1
挖掘机
CLG927D
5
自卸汽车
EQ1108
25
汽车吊
QY25
5
污水泵
15m3/h
11
交流电焊机
BX1-400
20
砼搅拌站
三一180
1
混凝土运输车
SY5250GJB-5
8
砼输送泵
HBT60A-1406
2
动态测量仪
南方测绘S86
1
水准仪
拓普康AT-G2
3
施工进度打算
基坑施工开始时刻2021年7月19日,2021年10月5日终止,施工时刻78天。
4施工方案
整体施工方案
唐山至曹妃甸铁路工程TCSG-3标段DK33+440~DK44+205段落内桥梁要紧包括南堡跨世纪路特大桥、南华大桥、南堡跨22号公路大桥、老王庄大桥、十三队1号中桥、十三队2号中桥和沽南灶大桥,共7座桥梁,72个墩位,其中68个墩位的基坑深度小于5m,采纳拉森Ⅳ型钢板桩(9m)支护,设置一道围囹,围囹设置两道斜撑和一道横撑,围囹用双拼40b工字钢制作而成,斜撑用钢管Φ325×8mm制作而成。
基坑开挖采纳长臂挖机。
坑底铺设20cm碎石垫层,浇注20cm厚C30混凝土封底,详见附图。
为了减小路面超载和车辆对原状土扰动引发桩侧土应力的转变,钢板桩施工前,可先做施工便道改道绕行方法。
施工工艺流程:
场地平整→插打钢板桩→开挖上层土()→支撑→继续开挖至坑底→铺设20cm厚碎石垫层→C30混凝土垫层→混凝土强度达到80%,破除桩头→人工清底→承台施工。
钢板桩支护设计
支护平面尺寸
依照承台形状,支护形状为长方形,要紧尺寸拟定如下:
拉森Ⅳ钢板桩支护长、宽受承台长、宽和安装、拆卸承台模板时的作业面操纵,按下面公式计算:
承台尺寸为L1×L2矩形,作业面,宽围囹。
围囹宽度不阻碍作业面,因此
L=承台长+施工作业面宽
即长=L1+(+)×2
宽=L2+(+)×2
支护周长为(L1+L2+)×2
钢板桩根数计算(L1+L2+)×2/,基坑每一个角增加1根。
单根钢板桩长度的确信
H=地面标高-承台底标高+预留标高+嵌固深度
基坑单根钢板桩长=+++2+=,选用规格为9m的拉森Ⅳ型钢板桩。
拉森钢板桩技术参数
表3-4拉森钢板桩技术参数
规格
截面面积
单重
惯性矩
截面模数
W宽
H高
T厚
每桩
每米墙身
每桩
每米墙身
每桩
每米墙身
每桩
每米墙身
mm
mm
mm
cm2
cm2/m
kg/m
cm2/m
cm4
cm4/m
cm3
cm3/m
SP-Ⅳ
400
170
190
4670
38600
362
2270
要紧施工方式
施工预备
钢板桩进场需要检查整理,选用同种型号的板桩,进行整形、修正、切割、焊接,整理出施工需要的型号、规格、数量的拉森Ⅳ钢板桩,发觉缺点随时调整,整理后在运输和堆放时尽可能不使其弯曲变形,幸免碰撞,尤其不能将其连锁口碰坏。
钢板桩打入前将桩尖处的凹槽底口封锁,幸免泥土挤入,封口宜涂以黄油或其它油脂,对封口变形、锈蚀严峻的钢板桩,整形修正后方可利用。
转角处采纳90度的转角桩。
钢板桩在插打之前必需进行检查整修,在加工厂地设置专用检查平台,用电动绞车牵引3m长标准钢板桩进行垂直度和锁语气合检查,凡牵引阻力大于5kN的钢板桩均进行外形校正和锁口整修;凡周转利用的钢板桩必需经校正后再利用。
导框制作及安装极为关键。
钢板桩支护需用方木和型钢作为内导梁、道框制成围拢。
内外导梁间距比钢板桩有效厚度大8cm-10cm,以利钢板桩的插打。
矩形围笼导梁按设计尺寸直接下料,导梁接头均安排在横撑支点处,接头用夹板螺栓连接。
测量放线
采纳GPS动态测量仪(南方测绘S86)和水准仪(拓普康AT-G2)仪器,进行准确信位,依照基坑支护的尺寸进行开挖放样。
.3钢板桩插打与合拢
插打钢板桩前进行施工放样与定位,准确放出钢板桩位置。
在插打钢板桩前,要进行放线,以距离沿线插设小木棍,用以操纵支护长、短边方向的钢板桩的施打定位。
钢板桩采纳逐块(组)插打到底,或全支护先插合拢,后再逐块(组)打入,矩形钢板桩支护施工详图见下:
钢板桩插打时从第一块(组)就要维持平整,几块插好打稳后即与导框固定,然后继续插打,为了使打桩继续进行,设一台吊机来担负吊桩工作。
钢板桩起吊后须人力扶持插入前一块的锁口内,动作要缓慢,避免损坏锁口,插入以后稍松吊绳,使桩凭自重滑入,插入比较困难时,可拔出少量,再继续插打,直至到位。
钢板桩打桩前进方向的锁口下端用木栓塞住,避免泥沙进入锁口内,阻碍以后插打。
保证钢板桩插打正直顺利合拢的方法是随时纠正歪斜,歪斜过甚不能用拉挤方法整直的要拔起重打,纠正无效时,应特制楔形桩合拢。
钢板桩插打完毕后,进行基坑开挖。
内支撑体系施工
内支撑设计及布置详见附图,结构验算书见附录:
支护结构计算书
开挖土层至第一道围囹后观看桩顶变形及坑外土体情形,变形较小且坑外土体无明显沉降和塌陷方可进行第一道支撑的施工。
依照围囹设计标高确信牛腿标高,以2m的间距焊接钢牛腿。
牛腿焊接时要维持统一标高,尽可能确保在同一水平面才能保证围囹也在同一平面。
围囹采纳40b工字钢,通过牛腿定位,挖机配合调整,以2m的间距电焊在钢板桩上,围囹长度不足的应在坑外对接焊加长段,对接处三面围焊,腹板处增焊增强钢板,相邻围囹交汇处除应付接焊成整体外,还应增焊加劲板,以确保支护结构的整体性。
四边围囹施工完毕后,进行斜撑和横撑的施工。
本设计采纳钢管做斜撑和横撑,斜撑和横撑两头的焊接面应在坑外事前加工好,依照设计要求,斜撑和横撑的两头制作成完整的交接斜面或平面,并在其上焊接钢板,以便于和围囹交壤面形成饱满对接。
施工中,挖机配合人工定位各支撑,必要时事前焊接牛腿,支撑与围囹交接面四边围焊。
整个支撑施工中应按先边角增强,再斜撑,后横撑的顺序进行。
焊接进程中要随时注意标高,围囹及支撑线性应平顺,平面内应水平,钢板桩与围囹有间隙的地址要插打木楔,以保证支护结构传力有效、靠得住。
钢结构内支撑体系焊接施工较多,要组织专人做好焊接质量的检查和操纵工作。
基坑开挖
承台基坑采纳机械开挖,人工配合,边开挖边支撑的方式。
挖机有专人负责指挥,采取有打算、有步骤的分层、分块或分条对称平行开挖。
开挖顺序必需和设计工况相一致,严禁超挖。
开挖时现场需有专人配合土体观测,及时反馈、及时把握围护桩及周边环境的转变,发生异样情形时,应当即停止挖土,并应当即查清缘故和采取方法,方能继续挖土。
基坑开挖完成后,清理基坑确保基坑无积水,铺设20cm厚碎石垫层,然后浇筑20cm厚C30混凝土垫层,当渗水严峻或地质条件较差时可适当增加垫层厚度,并设置积水坑排水。
桩头凿除,桩基无损检测,检测合格后方可预备承台施工。
基坑口防护
开挖后的基坑,周围用Φ48钢管单排架作围栏,立杆长度米,打入地下米,围栏高度,钢管之间用脚手架扣件连接,横杆间设置围网,在施工便道方向留有进出口。
施工期间挂设警示标识牌,夜间设红色警示灯。
拆除内支撑
承台施工完毕后,回填土至支撑标高,必要时要分层回填,逐层夯实后。
拆除进程应按先横撑,后斜撑,再边角增强,最后围囹的顺序进行,拆除进程中应随时观看钢板桩变形及桩顶土体情形,在确保平安的情形下有序拆除整个支撑结构。
变形观测
观测方式
为了保证施工平安,须对钢板桩支护进行变形观测,采纳肉眼观看和仪器观测相结合的方法,专人负责观测。
测点布置
钢板桩支护,临便道一侧按四等分点布置三个点,另一长边侧按三等分点布置两个点,两短边中点各布置一个。
观测频率
仪器观测法:
天天观测一次。
肉眼观观点:
天天专人负责对周围地形、地貌进行观看,发觉是不是有开裂或沉降现象,及时做好观测记录。
围护结构:
累计沉降量%H(H为基坑深度),转变速度3mm/24小时或累计小于30mm;结构最大水平位移%H,转变速度3mm/24小时或累计小于30mm。
当发觉变形或沉降超标或肉眼观看发觉异样情形时,当即停止施工,待查明缘故或采取加固方法后方可继续施工。
钢板桩拔除
待承台施工完毕后,钢板桩应及时拔除。
拔除顺序与打桩顺序相反。
施工要点
钢板桩拔除采纳振动锤,作业前对每一个板桩的打入情形作详细调查,一次判定拔桩作业的难易程度。
在围囹全数拆除完成后,进行钢板桩的拔除。
拔桩注意事项
为避免将临近板桩同时拔出,宜将钢板桩逐根割断。
先割除钢板桩的支撑,然后再拔支护钢板桩。
拔出的钢板桩应及时清除锁口内的沙土,涂以油脂。
变形较大的板桩需调直,完整的板桩要及时运出工地,堆置在平整的场地。
5施工方法
雨季施工方法
依照南堡开发区的气候规律和总进度打算安排,基坑支护工程会进入雨季施工,雨期施工期间必需做好“排水、挡水、防水”工作,以保证基坑支护的平安,确保承台正常施工。
为确保工程如期进行,特制定雨季施工方案。
具体方法如下:
(1)雨季施工进程中,必需做好施工现场整理,将现场施工、运输破坏的排水沟从头修整、布置,有组织排入水塘或既有河道内,保证排水畅通,避免地表水向土层渗漏阻碍基坑稳固。
确保排水设备完好,以保证暴雨后能在较短的时刻排出积水。
(2)检查施工现场各类机具、设备的防雨设施,保证机具入棚,机电设备机座均垫高,不得直接放置在地面上,幸免下雨时受淹。
漏电接地爱惜装置灵敏有效,雨季施工前检查线路的绝缘情形,雨季施工进程中按期检查,做好记录。
(3)雨季进行土方与承台施工时,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围开挖排水沟,使水流入集水井中,然后用水泵抽走,抽出水应予以引开,严防倒流,并备足潜水泵,保证雨后及时排出坑内集水。
(4)施工道路距基坑口不得小于2m。
平安方法
(1)基坑土方开挖应遵循分层、平稳、适时的原那么,分层高度应与内支撑的竖向间距相对应,之内支撑下深为分层界限。
采纳机械开挖时,坑底设计标高以上20cm由人工清除,不得超挖。
开挖到位后,应及时施工承台,严禁基坑暴露时刻太长。
(2)做好基坑内的排水工作,雨季施工必需预备足够的抽排水设备。
(3)支护拉森钢板桩施工应采取有效方法操纵好桩位、垂直度及保证咬口及转角处的闭合。
(4)钢结构的焊接,必需是持有特种作业上岗证的人员操作,确保平安与质量。
(5)土方开挖期间,应采取有效的治理手腕及靠得住的保证方法避免挖土机械碰撞支护结构,基坑四周严禁堆土或堆载。
(6)应作好可能发生事故的预防和抢险预备工作。
施工时发觉地质情形与钻探资料相差较远,应当即会同业主、设计、监理等单位商量研究解决。
(7)增强基坑监测,监测数据应及时通知有关人员。
(8)基坑开挖完毕后,坑口周围设置围挡,避免人员掉入基坑内。
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