双层拉森钢板桩专项施工方案

双层拉森钢板桩

双层拉森钢板桩专项施工方案

目 录

1 编制目的 .......................................................... 2 2 编制依据 ........................................................... 3 3 工程概况及支护方案的选择 ........................................... 3 3.1工程概况 .......................................................... 3 3.2设计概况及支护方案的确定 .......................................... 4 4 工程地质概况 ....................................................... 6 4.1 地下岩层概况 ..................................................... 6 4.2 地下水状况 ....................................................... 7 5 进场主要材料计划 ................................................... 7 6 进场主要机械设备数量表 ............................................. 7 7 现场组织结构 ....................................................... 8 8 施工进度计划 ....................................................... 8 9 劳动力组织 ......................................................... 9 10 钢板桩施工工艺 .................................................... 9 10.1 新型拉森IV型钢板桩示意图及主要参数 .............................. 9 10.2 主要工艺流程及操作工艺 ......................................... 10 10.2.1 钢板桩施工的一般要求 ......................................... 10 10.2.2 工艺流程 .................................................... 11 10.2.3 操作工艺 ..................................................... 11 11 安全保护措施 .................................................... 16 附：计算书 .......................................................... 19 1、使用理正深基坑6.0软件进行土压力的计算 ............................ 19 2、拉森钢板桩型号的选择与验算 ....................................... 30 3、钢支撑及围檩内力的计算 ........................................... 30 4、水平对撑及水平斜撑的验算 ......................................... 33 5、型钢围檩的验算 ................................................... 34

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6、牛腿的验算 ...................................................... 35

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1 编制目的

（1）保证施工现场原有房屋的施工安全； （2）保证钢板桩围护施工过程的生产安全； （3）指导钢板桩围护的正确生产施工； （4）保证基底开挖的防水要求；

（5）因地制宜，科学组织施工，提高生产效率，在保障安全的前提下，加快施工进度，提高围护质量。

2 编制依据

（1）XXXX工程概况；

（2）《XXXX工程岩土工程勘察报告》；

（3）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）、

《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-1999）； （4）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）； （5）《深基坑工程设计施工手册》-龚晓南-1998； （6）《钢板桩工程手册》-欧领特-2011； （7）《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）；

（8）《地基处理技术及工程应用》(中国建材工业出版社)； （9）国家、行业、省、市有关法律、法规、技术规范等； （10）现场实地踏勘结果。

3 工程概况及支护方案的选择

3.1工程概况

XX市XX区交通运输局拟对XX路进行改扩建，拟改扩建公路起点位于XX市香港东路与滨海大道交汇处，终点位于XX区沙子口街道沙子口桥东桥处。沙子

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口桥位于XX路终点沙子口街道驻地东，根据XX路改建的需要，沙子口桥需拆除重建。本期支护加固范围为靠近四层房屋的基坑支护，基坑平面尺寸为长18.50m、宽6.0m（见图3-1）。基础底标高为-2.08m，承台底垫层0.2m，埋深最大为7.36m。

图3-1 施工平面图

3.2设计概况及支护方案的确定

本项目基坑开挖深度为7.36m，根据工程地质分析，槽壁开挖范围地下水丰富。基坑边上原有一栋已建四层房屋，房屋基础为浅埋形式。因此，若处理不当，将无法保证基坑支护的稳定性，引起整体滑坡、基坑隆起或已建房屋基础不均匀沉降等严重后果，开挖前必须进行可靠而有效的基坑支护处理。

由于本工程的桩基础承台离建筑物的距离只有3.14m，若采用水泥搅拌桩或旋喷桩，此类桩体只能用作止水帷幕，而不能用作支护桩；若采用混凝土灌注桩，由于桩体离建筑物太近，施工难度也较大，且工期较长。因此针对本工程的地质特点，采用双层钢板桩、型钢围檩加内支撑支护方案，双层钢板桩与内支撑结合可保证基坑不产生较大的侧移量，在钢板桩施工完毕之后，在地平面下1.50m处设置一道型钢围檩及支撑，地平面下4.50m处设置一道双拼型钢围檩及支撑。考虑到钢板桩施工离建筑物太近，若采用传统打桩方法容易产生振动，易引起纠纷，为防止纠纷的产生，钢板桩施工采用静压法施工。

基坑开挖期间可通过变形观测对钢板桩的位移进行有效控制，充分保证基坑安全。钢板桩施工简便，工序简单、容易控制质量。同时施工快捷、工期短且现

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场整洁，完工后即可开挖基坑，另外钢板桩可重复使用，节省投资。

根据工程所在场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法、防水、经济等方面进行考虑，选用双层拉森钢板桩（SP-IV型）作为围护结构，拉森IV号钢板桩

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图 拉森钢板桩布置横断面

宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度14米，要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。

所有围檩及支撑采用同一种截面形式的Q235型钢H400³400³13³21mm。牛腿统一采用300mm高的槽钢，加劲肋厚度为14mm，具体详见附图。

4 工程地质概况

4.1 地下岩层概况

拟建场地地貌类型为滨海沉积平原，微地貌类型为河床。勘察期间，拟建场地及其附近也未发现大的活动性断裂及新构造运动迹象，基底地质构造简单，属构造简单区，地质构造主要表现为岩体风化裂隙、构造裂隙。通过勘察过程结合区域地质资料，拟建场地及其影响范围内的周边环境内未发现影响场地稳定性的

岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾

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害，不良地质作用不发育。根据地层岩性、成因时代及工程特征的不同，参考XX市区第四系标准层序，基坑开挖范围内自上而下分为杂填土、圆砾层、中砂层、粉质粘土层、砾砂层、中风化花岗岩层。

表3-1 地层状况及岩性

4.2 地下水状况

沙子口河是一条季节性入海河流，接受上游地表径流及两岸污水的排放。涨潮时海水沿河道自河口向上游上溯与河水混合，水位陡涨，落潮时河水向南流入沙子口湾。河床水位受潮汐控制，落潮时河水水位0.3~0.5m，涨潮时段河水水位1.5~2.0m。

依据区域地质资料和本次勘察资料，拟建场地的地下水类型为第四系孔隙潜水。主要赋存于圆砾层、砾砂层中，主要接受河水径流补给，大气降水次之，以蒸发排泄及下游径流排泄为主，受季节性变化影响较小。勘察期间稳定水位埋深0~3.10m，稳定水位标高为-0.12~3.35m，根据区域水文地质资料，地下水变幅为1.00m左右。

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5 进场主要材料计划

6 进场主要机械设备数量表

采用静压机沉桩，主要进场设备如表6-1所示:

表6-1 主要进场机械设备数量表

7 现场组织结构

根据工程特点与施工技术要求，选择具有多年施工经验的工程技术人员和管理人员，组成精干、高效的项目部。项目部配项目负责人，施工现场负责人以及工程技术管理人员等数名。

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8 施工进度计划

基坑支护工程施工计划安排，施工准备2天，打拉森钢板桩5天，H型钢围檩安装2天，基坑支护工程各道工序进行搭接施工，本基坑支护20个工作日完成。

表7.1管理人员及岗位职责

9 劳动力组织

根据工程工期要求，合理安排施工现场的劳动力。在施工过程中，施工人员要根据设计图要求与本工程的施工顺序，科学地安排各工种的劳动力人数，做到统一安排、服从指挥、各司其职、严格施工纪律。施工劳动组织安排如表所示。表中数据按一个工作面一班制考虑。

表9-1 基坑支护施工劳动力组织（一工作班）

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10 钢板桩施工工艺

10.1 新型拉森IV型钢板桩示意图及主要参数

新型拉森IV型钢板桩示意图及主要参数如图10-1所示：

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图10-1 新型拉森IV型钢板桩示意图及主要参数

10.2 主要工艺流程及操作工艺 10.2.1 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）基坑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，

（3在支撑上搁置重物。 10.2.2 工艺流程

根据施工图及高程放设沉桩定位线 → 引孔的施工→沉桩位置沟槽开挖1m深 → 根据定位线设置沉桩导梁 → 整修、平整施工机械行走道路 → 钢板桩插入和预打 → 静压钢板桩 →静压机行走路线处沟槽的平整→钢管桩的静压施工→挖除地表面1.0m厚土及放坡 →开挖至第一道围檩位置 → 设置围檩及支撑→开挖至第二道围檩位置 → 设置围檩及支撑→土方开挖 →割除并吊出上部的钢管桩（可根据钢管桩每节的长短进行工序的调整）→施工桥台至第二道支撑下0.5m处 → 填土及拆除第二道围檩及支撑 →施工桥台至第一道支撑下0.5m处 → 填土及拆除第一道围檩及支撑 →主体结构施工完成 →回填土 → 拔除钢板桩 →在桩的缝隙处用细砂回填密实

在施工过程中采用集水明排方式排出坑底汇水。 10.2.3 操作工艺

（1）打桩机械

主机采用静压机，噪音及振动较小。围檩、支撑、板桩吊装采用25t汽车吊。

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板桩围堰施工采用测量定位、屏风式打入的施工方法。

（2）钢板桩的检验及矫正

对进场的钢板桩按出厂标准进行检验，应对外观质量进行检验，包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形状等。验收标准：①高度允许偏差±8mm；②宽度绝对偏差+10mm；③弯曲和挠度用2m长锁口榉板顺利通过全长挠度＜1%；④桩端平面应平整；⑤钢板背面及锁口应光滑无阻。

使用千斤顶、大锤和氧气、乙炔等工具材料完成包括端部修整、桩体矫曲、扭曲及局部变形矫正、锁口变形矫正。锁口检查的方法：用一块长2～3m的同类扭曲及“死弯”进行校正。对于锁口已打坏且无法修正的、桩身扭曲变形的应弃之不用。

为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1 为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。

锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯末＝5：5：3。

（3）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。

（4）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；

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②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。

（5）拉森桩的打设和拔桩 1)打设前的准备工作

① 测量放线、场地平整、挖槽

根据平面布置图测量放线，并将轴线延至施工场外以利于观测和检验。打桩前先将施工影响区域内的杂物和荷载清除干净，按设计钢板桩位置向外移动10cm定出施打钢板桩轴线，在钢板桩轴线处开挖80cm宽1.0m深的沟槽。

②导梁支架安装

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、坚固的导向架，亦称“施工围檩”。为保护钢板桩垂直打入后板桩墙面平直，打设方法选用屏风法施工。导向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2.5～3.5m，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。导梁采用支护结构中使用的围檩，每10—20块钢板桩组成一个施工段，对每一个施工段，先将其两端1—2块钢板桩打入，严格控制其垂直度，用电焊固定在导梁上，然后从一端开始逐块插打，为防止打入时钢板桩扭转，造成钢板桩前的锁口，或者在钢板桩与导梁之间的两边空隙内设一只定榫滑轮支架，阻止板桩下沉中的转动。

安装导梁支架时应注意以下几点：采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置；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；导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形；导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

2)钢板桩打设

采用屏风式打入法施工，该方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。

用打桩机将钢板桩放至插桩位置，插桩时锁口对准。每一流水段落的第一块钢板作为定位桩，应先沿钢板桩的行进方向反向倾斜8度左右，再把桩沉至离地

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面0.5米左右停止。（防止施工打第二根桩时因磨擦过剧而把第一根桩带入土中）。然后吊第二根、第三根逐步插打。

为防止打桩时把相邻的已打至标高的桩因摩擦作用而带入土中，要求每打好一根桩就要在顶部用电焊与相邻的桩固定，连接成一片，加大抗摩擦力。

为保证桩的垂直度，钢板桩应测导向围檩施工打，用两台全站仪加以控制，为防止锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移，同时在围檩上预先标出每块钢板桩位置，以便随时检查纠正。打桩开始第一、二块钢板桩的打设位置和方向要精确，使起导向样板的作用，故每入土1米测量一次。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过1.5%，出现倾斜和锁口结合部有空隙，可用轴线修正法修正，如发现过大倾斜时，要用钢丝绳拉住桩身，边拉边打逐步纠正。当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔出重打。

钢板桩桩位允许偏差：垂直围檩中心线，允许偏差100+0.01H(mm)；沿围檩中心线，允许偏差150+0.01H(mm)。其中H为原地面标高与桩顶标高的距离。

3)土方开挖

①土方开挖应分层分区连续施工，并对称开挖。

②土方开挖时同时进行集水明排水，保证基坑内无水，便于挖土，机械进出口通道及四周采用换填并铺垫钢板以扩散压力，减小侧压力。

③基坑周边（约一倍桩长）范围内严禁堆载。 ④地面及坑内设排水措施。

⑤开挖过程中注意支护体系的变形观察。 ⑥基坑内作业时，有专职安全员负责。

在基坑开挖过程中需要注意的问题：挖土和支撑的架设施工过程必须紧密配合，挖土过程要保证安全的前提下，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。

4)围檩及支撑安装

钢板桩施打就位后进行土方开挖，土方开挖至型钢支撑下1.0米处时，进行围檩、支撑施工。围檩及支撑根据设计位置在钢板桩内壁上焊围檩托架（即牛腿，

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间距3米左右）

5)钢板桩的拔除

11 安全保护措施

（1）一般规定

进入现场必须佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋、裙子，不得赤膊作业，不准吸烟。高空作业必须系好安全带，穿防滑鞋。施工时不得嘻戏、打闹。

我们在本工程所应用的所有临时供电、安全防护材料，均将符合国家、地方规定，优先使用指定产品和推荐产品。对所使用产品将根据有关规定进行检验，并保留各种检验证明。

安全防护设施的验收应按类别逐项查验，并做出验收记录。凡不符合规定者，修整合格后再行查验。施工工期内还应定期进行抽查。

(2)施工机械管理

现场施工机械由我公司负责安装、调试、维修、保养、拆除，项目经理部设机械设备部负责管理，包括对机械设备的日常检查、使用状态检查。所有大型机械建立管理档案，包括安装与拆除方案、管理台帐、机械安全使用技术交底、机械运转记录、机械维修保养记录、班前检查记录、交接班记录等，所有记录均要如实填写，交底记录必须要本人签名。

严禁拆除机械设备上的自动控制机构、力矩限位器等安全装置，及监测、指示、仪表、警报器等自动报警、信号装置。新购或经过大修、改装和拆卸后重新安装的机械设备，必须按原厂说明书的要求进行测试和试运转。处在运行和运转中的机械严禁对其进行维修、保养或调整等作业，其调试和故障的排除应由专业人员负责进行。

机械设备的操作人员必须身体健康，并经过专业培训考试合格，在取得有关部门颁发的操作证或驾驶执照、司炉证、特殊工种操作证后，方可独立操作。

在有碍机械安全和人身健康场所作业时，机械设备应采取相应的安全措施。操作人员必须配备适用的安全防护用品，并严格贯彻执行《中华人民共和国环境保护法（试行）》。项目经理部要为机械作业提供道路、水电、临时机棚或停机场

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地等必须的条件，并消除对机械作业有妨碍或不安全的因素；夜间作业设置有充足的照明。

(3)其他小型机械安全使用注意事项

潜水泵放入水中，或提出水面，应先切断电源，严禁拉拽电缆或出水管。 混凝土振捣器作业转移时，电动机的导线应保持有足够的长度和松度。严禁用电源线拖拉振捣器。混凝土振捣器操作人员必须穿戴绝缘胶鞋和绝缘手套。

钢筋冷拉机场地在两端地锚外侧设置警戒区，装设防护栏杆及警告标志。严禁无关人员在此停留，操作人员在作业时必须离开至少2m以外。

木工机械工作场所配备齐全可靠的消防器材。严禁在工作场所吸烟和有其他明火，并不得存放油、棉纱等易燃品。木工带锯机作业中，操作人员应站在带锯机的两侧

附：计算书

1、使用理正深基坑6.0软件进行土压力的计算

由《深基坑工程设计施工手册》117页可知：采用天然地基或经浅层处理的地基上的建（构）筑物，设计中必须予以考虑。

对于天然地基上的建（构）筑物，一般常在3-5层以下，计算时可不论其基础型式，均可简化为均布荷载，而且为简化计算，还可视为作用在地面上的荷载。这样，荷载在墙后地基中的传播计算方法，可以按上述的地面临时荷载进行计算。一般建筑物的荷载可按层数计算，每层取12-13kN/m2。

四层房屋（考虑到地下室的因素，按照五层房屋进行计算）在基底产生的应力值为：5³12=60kN/m2=60.0kPa；

---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]

---------------------------------------------------------------------- 连续墙支护

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---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]

---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:

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[ 工况信息 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]

---------------------------------------------------------------------- 各工况：

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