某管网工程深基坑施工方案

1、某管网工程深基坑施工方案、工程概况本项目是某外管网工程 XX 路区域（DSDP/C8）土建工程， 位于广州 市黄埔区，主要分布在既有的（或规划的） XX 路、XX 路、 XX 西路、 XX 中路、XX 大道及 XX 等 6 条线路上，主要采取明挖法和顶管法施工。根据设计明挖管线埋深 26m，超过 5m 深度的为 XX 截污工程的 w25w31 段，施工采取密扣式钢板桩支护及止水； 顶管施工段的工作井、 接收井深度为 5 9m，采取沉井法或逆作拱墙法施工。二、地质情况广州市位于珠江三角洲与广花平原的交接处， 市区东北面的白云山是 九连山的余脉，主峰高 372m（黄海高程系统），其余多是残丘和台地

2、，市 区南部和西部是冲积平原，地形平坦。黄埔区地势呈北高南低， 地势既起伏又平缓， 广深铁路以北为低丘地 区基本属侵蚀台地丘陵。较高地丘陵有大田山，主峰海拔239.6m，是全区地最高点。珠江沿岸地区为三角洲冲积平原，地势低平，海拔高度 1 3m 左右，该地区河流众多，水网密集。地质母岩主要有四种：下古生界 的变质岩，主要分布在长洲岛，变质较深，表现为台地地丘；中生代燕山 运动形成的花岗岩， 主要分布在广深铁路以北， 表现为台地低丘陵； 上第 三系中新统的红色岩系，主要分布在矛岗、横沙、庙头、南岗及广深铁路 沿线一带， 呈弧立状分布于平原中； 第四纪沉积物平原， 主要分布在广深 公路以南。海冲积

3、平原软土亚类， 广泛分布于珠江河道两岸， 标高在 2.0m 左右， 地形平坦。 第四系厚度 1020m，主要为双层结构， 上层软土岩性为淤泥 粘土、粉沙质淤泥。呈流塑软塑状，含水量为 40 80，R为 3080kpa， 属高压塑性淤泥土， 厚 46m；下层主要为粉细砂中砂夹粘土 （局部台地为粘性土），R 为 100200kpa。三、管线基坑明挖法施工方案、施工方法一）管线基坑明挖法施工方案根据设计， 明挖施工管线埋深为 2 6m。施工时将根据地质情况及施工场地条件选择支护方式，当管线埋深小于 4m 时，采用密扣式钢板桩进 行支护与止水；若基坑为淤泥软土地基时，双排钢板桩之间间隔 2m 加设 横

4、向支撑。当管线埋深大于 4m 时，采用密扣式钢板桩进行支护与止水， 双排钢板桩之间间隔 2m 加设横向支撑；若基坑为淤泥软土地基时，双排 钢板桩之间间隔 2m 在钢板桩上下加设两道横向支撑，确保施工安全。基钢板桩坑支护大样如下图：纵向梁横向支撑梁集水井排水沟（二）管线基坑明挖法施工方法 本工程明挖深基坑采用密扣式钢板桩支护及止水， 开挖采用挖掘机倒 退式开挖。1、基坑支护（1）材料要求 选择符合设计要求的钢板， 钢板桩采取工厂加工， 其表面缺陷、长度、 宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状必须符合出厂质量标准。重复使用的钢板应符合下表的检验标准要求， 否则在打桩前应予以矫 正。重复使

5、用的钢板桩检验标准序号检查项目允许偏差检查方法单位数值1桩垂直度1尺量2桩身弯曲度2LL 为桩长，尺量用 1m 长的桩段作通过试验3齿槽平直度及光滑度无电焊渣或毛刺4桩长度不小于设计长度尺量(2) 钢板桩桩长确定 深基坑支护土压力由于土的土质比较复杂， 土压力的计算还与支护结构的刚度和施工方法 等有关，要精确地确定也是比较困难的。目前，土压力的计算，仍然是简 化后按库仑公式或朗肯公式进行。常用的公式为： 主动土压力：E=1/2 H2tg2(45 - /2)- 2CHtg(45- /2)+2C2/ 工中： E主动土压力 (KN)， 土的容重，采用加权平均值。 H挡土桩长 (m) 。 土的内摩擦角

6、 ( )。 C土的内聚力 (KN) 。被动土压力： EP=1/2t2KPCt式中： EP被动土压力 (KN)，t 挡土桩的入土深度 (m) ，KP被动土压力系数，一般取 K2=tg2(45 - /2) 。 重视场内外水的问题。注意降排水，因为土中含水量增加，抗 剪强度降低，水分在较大 ，土粒表面形成润滑剂，使摩擦力降低，而较 小颗粒结合水膜变厚，降低了土的内聚力。综上所述， 结合本场地地质资料以及所选择的基抗支护形成， 水压力和土 压力分别按以下方式计算：A 水压力：因支护桩所处地层主要为粘性土层， 另开挖前已作降水处 理，故认为此压力采用水土合算是可行的。B 土压力：桩后主动土压力，采用朗肯

7、主动土压力计算，即：E=1/2 H2tg2(4 5 - /2)- 2CHtg(45- /2)+2C2/ 桩前被动土压力，采用修正后的朗肯被动土压力计算，即： EP 1/2 t2KP+2KP Ct。式中： KPCosCos-Sin( +)Sin 2 护坡桩的设计 该工程支护结构主要采用密扣拉森钢板桩考虑基坑附近施工车道动截荷 的影响，支护设计时， 参照部分支护结构设计的相关情形取地面均布载荷 q=40KN/m，其他结构及土的工程地质概况见下图：A 桩上侧土压力：桩后侧主动土压力， 计算时采用经验的 C、 ，=21.32，得：E=4.7H2-2.76H+108.49 ；桩前侧被动土压力：计 算时应

8、采用平均值的 C、 、 ，得： EP33.89676t2+104.5t ；均布载荷对桩的侧压力：由公 式 EqqKaH，得： Eq=18.672H。B 桩插入深度确定：计算前须作如下假设： (1) 锚固点 A无移动； (2) 钢板桩埋在地下无移 动；(3) 自由端因较浅不作固定端， 按地下简支计算。a 建立方程：对铰点 ( 锚固点 )A 求矩，则必须满足： MA=0 所以有： 1KEP(23t+h-a)=Eq 23 (h+t)-a +Ep(h+t2- )q 式中： K为安全系数，取 2，得： 8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12b 插入深度及柱长计算：根据实际情况 t 取

9、最小正解； t=1.99m 。 根据建筑结构设计手册及综合地质资料，取安全系数为 1.2 ，所以桩 的总长度根据沟槽开挖深度而定：当基坑深度 =3m时：L=h+1 .5t= (3+1.99 )1.2=5.98(m) 取 6m长钢板桩； 当基坑深度 =6m时：L=h+1 .5t= (6.0+1.99 ) 1.2=9.58(m) 取 10m长钢板桩。(3) 机具、打桩方式的选择根据本工程厂区地质及打桩长度， 拟选用锤击打入法， 锤的冲击力为 400500t。打桩方式拟选用单桩打入法。(4) 钢板桩施工 钢板桩施工顺序： 施工准备及降水定位放线板桩定位挖沟槽 安装导向架沉打钢板桩拆除导向架支架安装支

10、撑及围檩基坑开 挖地下结构施工回填土拔除钢板桩。 施工准备按照降水要求布置好场地范围内的降水， 并在基坑两边合适位置设置排水沟， 防止下雨灌入基坑。 将加工好的钢板桩运至施工现场， 堆放在不影响打桩位置。 查明地下管线或地下构筑物， 并使其外露，做好防护措施。 测量放线 根据管道基坑的设计底宽和应留的工作面宽确定开挖边线， 开挖钢板 桩槽，放出钢板桩线。 钢板桩打设A、打桩围檩支架（导向架）的设置 在钢板桩打入时设置打桩围檩支架， 以保证钢板桩沉桩的垂直度及施 打板桩墙墙面的平整度。B、钢板桩打设a. 用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口对准，每插一块 即套上桩帽，轻轻加以锤击。b.

11、在打桩过程中，用两台经纬仪在两个方向控制钢板桩的垂直度。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。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。每打入 1m 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。C、钢板桩的转角当钢板桩打到检查井位置需要加宽时， 采用直角异形钢板转角。 钢板 桩打入时的倾斜且锁口有空隙时，采用异形板桩、轴线修整等方法调整。 钢板桩的拔除 当地下管线安装施工完成并检验合格后，基坑回填，做好拔桩准备。拔桩采用振动拔桩法， 利用振动锤对板桩施加振动力， 扰动土体， 破 坏其与板桩

12、间的摩阻力和吸附力并施加吊升力将桩拔出。拔桩顺序：拔桩按打桩的相反顺序拔出。拔桩要点：拔桩时，先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力， 边振边拔。 对 较难拔出的板桩用锤打下 100 300mm，再与振动锤交替振打、振拔。为 及时回填拔桩后的土孔， 在板桩拔至基础底板以上 500mm 时，暂停拔桩， 用振动锤振动几分钟，让土孔填实一部分。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。振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定功率的 1.22.0 倍。 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。 桩孔处理 钢板

13、桩拔除后留下的土孔要及时回填处理。土孔回填材料选用砂子， 用振动法做到密实并无漏填， 防止周围土体位移及沉降， 并由此造成临近 建筑物等的破坏。2、沟槽土方开挖基坑开挖采用机械和人工结合的方法施工，挖掘机倒退式挖土。挖土时，为防止扰动沟槽底土层，自然基础管段，机械挖土控制在基底标高以上 2030处，剩余部分采用人工挖土、 修整槽底； 当管道基础 设计采用深层水泥搅拌桩加固的管段，机械挖土应控制在基地标高以上 50cm，剩余土方采用人工挖土，铲除桩头至设计桩顶，修整槽底；当管 道基础设计采用换填的管段，机械挖土控制在换填基底标高以上20 30处，剩余部分采用人工挖土、修整槽底；沟槽挖土，随挖随运

14、，及时外 运至业主指定的弃土场， 沟槽边不得堆土， 以减少沟槽壁的侧压力。 为保 证槽底土的强度和稳定， 施工时不得超挖， 也不能扰动； 若超挖应用砂石 回填夯实，严禁用土回填。沟槽排水根据当地水文、气象等资料，管道施工期间如为多雨季节， 我们必须在沟槽底一侧设置排水明沟，确保沟槽内无水施工。在沟槽开挖接近尾声时， 应迅速做好管道基础准备， 迅速摊铺碎石和 浇筑混凝土基础，不使沟底土基暴露时间过长，造成不必要的损害。沟槽开挖成形后，设置安全防护标志，保证行人等的安全。注意事项：（1）土方开挖前，必须先测量放线，测设高程。在挖掘土方施工中 应进行中线、 槽断面高程的校核。 机械挖土应有预留量，

15、宜人工配合机械 挖掘。挖平至槽底标高。（2）土方开挖至槽底后，应由设计人验收地基，对松软地基确定加 固措施。对槽底的坑穴、空洞进行挖填夯实。（3）已挖至槽底的沟槽，后续工序应安排紧密连续，尽量缩短晾槽 时间。并注意不使槽底土壤结构遭受扰动及破坏， 不能连续施工的土槽应 留出的预留量，待施工前再开挖。（4）土方施工必须保证施工范围内的排水畅通，应先设置临时排水 设施，解决排水出路，要防止地面雨水入槽。（5）直埋管道的土方开挖，宜以一个补偿段作为一个工作段。一次 挖土成活。管线位置、槽底高程、坡度、平面拐点、坡度折点等必须经测 量检查合格。四、工作井、接收井的施工方案和施工方法 按照本工程设计，顶

16、管施工段的工作井、接收井根据现场施工条件， 采取沉井法或逆作拱墙法施工。（一）沉井施工根据地质勘查资料，本工程施工区域地下水位较高，平均埋深 0.6m 深，沉井施工的基坑保持在地下水位以上， 基本相当于在原地面绑扎钢筋 与立模。1、沉井的制作（1）沉井制作顺序搅拌桩处理 铺砂垫层和垫木支架 支模 绑扎钢筋 现浇沉井下 半部 抽出垫木、不排水挖土下沉 接沉井上半部 下沉至设计井底标高 水下灌注封底浇筑底板混凝土。（2）地基处理 在松软地基上进行沉井制作， 应先对地基进行处理， 以防止由于地基 不均匀下沉引起井身裂缝。（3）刃脚支设沉井制作的下部刃脚支设采用垫木架法。 如下图所示 。先在刃脚处铺设

17、砂垫层，再在其上铺承垫木和垫架，垫木常用 16cm22cm 枕木，垫架 数量根据第一节沉井的重量和地基（或砂垫层）的容许承载力计算确定， 间距一般为 0.51.0m.垫架铺设应对称 ,一般先设 8 组定位垫架 ,每组由 2 3 个垫架组成。铺设垫木应使顶面保持在同一水平面上，用水准仪找平， 使高差在 10mm 以内，并在垫木间用砂填实， 垫木中心线应与刃脚中心线 重合，垫木埋深为其厚度的一半， 在垫架内设排水沟。 当地基承载力较低， 经计算垫架需用量较多， 铺设过密时， 应在垫木下设砂垫层加固， 以减少 垫架数量，将沉井的重量扩散到更大面积上， 避免制作中发生不均匀沉降。刃脚支设垫架法示意图（

18、4）井壁制作 制作方式沉井制作采用在地面进行， 施工前整平地面铺设砂垫层， 设置支承垫 木，制作第一节沉井，达到强度要求后下沉，接着制作第二节沉井，下沉 至设计井底标高。本沉井按施工流程分两节制作两次下沉施工 模板支设工作井设计为矩形， 模板采用纤维板， 利用钢管杆件支撑和斜拉杆固 定，内外模板之间设置对拉螺杆。 接收井设计为圆形， 模板采用组合式定 型钢模， 井壁外模采用高强钢丝整圈紧固、钢管杆件支撑和拉杆固定， 井壁内模采用钢管杆件支撑和拉杆固定， 内、外模板间设置对拉螺杆。 支 模时，模板应高出施工缝 100mm，竖缝处用 90mm 90mm 方木支撑在内 部脚手架上， 为防渗水， 在螺

19、栓中间设止水板。 在上下节水平缝处设企口 缝或钢板止水带。模板间缝隙刮腻子，模板与已浇筑混凝土接触处垫 50mm 宽泡沫塑料带，防止漏浆。第一节沉井筒壁应按设计尺寸周边加大 1015mm，第二节相应缩小一些，以减少下沉摩阻力。 钢筋绑扎沉井钢筋可用吊车垂直吊装就位， 用人工绑扎， 或在沉井旁预先绑扎 钢筋骨架或网片， 用吊车进行大块安装。 竖筋可一次绑好， 水平筋分段绑 扎，与前一节井壁连接处伸出的插筋采用焊接连接方法，接头错开1/4，以保证钢筋位置和保护层正确。内外钢筋之间要加设 14mm 钢筋铁码， 每 1.5m 不少于一个。钢筋用挂线法控制垂直度，用水平尺测量并控制水 平度，用木卡尺控制

20、间距， 用水泥砂浆垫块控制保护层。 井壁中的预埋钢 筋与底板、 中隔墙相应受力钢筋的连接必须焊接， 焊接形式为单面焊， 焊 缝长度不小于 10d，底板、井壁中的预埋钢筋的锚固长度应不小于 35d， 其外露部分的长度应大于 10d（焊接），且不小于 250mm，其余钢筋接头 均采用焊接，焊接长度为 10d。接头应相互错开，在一个截面内接头数目 应符合规范规定。钢筋在 D300孔洞处应尽量绕过，在 D300 孔洞处必须截断时，应从孔洞中心处截断， 将截断的钢筋垂直于板面沿洞壁弯入， 并焊在洞边加强钢筋或加强环筋上。沉井内隔墙采取与井壁同时浇筑。 混凝土浇筑沉井混凝土采用标号为 C25 商品混凝土，

21、浇筑可采取以下方式： 用混凝土运输搅拌车运送混凝土， 混凝土泵车沿沉井周围进行分层均 匀地浇筑，每层厚 500mm，用插入式振捣器振捣密实。浇筑混凝土应注意以下事项：A 、应将沉井分成若干段同时对称均匀分层浇筑， 每层厚 500mm，以 避免造成地基不均匀下沉或产生倾斜；B、混凝土应一次连续浇筑完成，第一节混凝土强度达到 70%始可浇 筑第二节；C、井壁有抗渗要求时，上下节井壁的接缝应设置凸形水平缝，接缝 处凿毛并冲洗处理后， 再继续浇筑下一节， 并在浇筑前先浇一层减半石子 混凝土；D、前一节下沉应为后一节混凝土浇筑工作预留 0.51.0m 高度以便 操作；E、混凝土采用自然养护。2、沉井下沉

22、方法（1）下沉准备工作 下沉前应对结构外观检查；检查混凝土强度是否符合设计和规范规 定。沉井分两节制作， 第一节沉井制作好后， 需待井壁混凝土达到设计强 度达到 70%以上后，方可开始下沉施工，下沉前均匀拆除刃脚下的垫层。（2）垫架、排架的拆除沉井混凝土达到设计强度的 70%后方可拆除。抽除刃脚下的垫架应分区、分组、依次、对称、同步地进行抽除。抽除方法是将垫木底部的土挖 去，利用绞磨或推土机将相对垫木抽出。 每抽出一根垫木后， 刃脚下应立 即用砂、卵石或砾砂填实，在刃脚内、外侧应填筑成适当高度的小土堤， 并分层夯实使下沉重量传给垫层。 抽除时要加强观测， 注意下沉是否均匀。（3）下沉方案的选择

23、 工作井、接收井沉井下沉采用不排水法下沉。4）下沉挖土方法不排水下沉挖土采用抓斗挖土。 用吊车吊住抓斗挖掘井底中央部分的 土，使沉井底形成锅底， 当锅底比刃脚低 11.5m 时，沉井即可在自重的 作用下下沉， 将刃脚下的土挤向中央锅底， 不断地从锅底抓土， 沉井就会 在自重的作用下自然下沉， 直至下沉到预期位置。 如土体比较紧密、 下沉 较慢时，在刃脚下配置射水管进行松土， 如下图所示不排水抓斗挖土示意图注意事项： 沉井施工中，井内水位不得低于场地地下水位。 沉井下沉前，刃脚内侧及所有新旧砼浇注面应凿毛。 后浇结构构件应按照图纸设计的直径、间距预留插筋。3、测量控制与观测（1）沉井标高控制 沉

24、井位置标高的控制， 是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十 字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。（2）沉井垂直度控制沉井垂直度的控制， 是在井筒内按 4 或 8 等分标出垂直轴线， 各吊线 锤一直对准下部标板来控制。 并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。 挖 土时，随时观测垂直度， 当线锤离墨线达 50mm 或四面标高不一致时， 即 应纠正。（3）沉井下沉的控制 沉井下沉控制是在沉井外壁两侧用白铅油画出标尺， 用水平尺或水准 仪来观测沉降。 沉井下沉中应加强位置、 垂直度和标高 （沉降值） 的观测， 每班至少测量两次（于班中及每次下沉后检查一次） ，接近设计标高时应 加强观测，每 2h

25、 一次，预防超沉。由专人负责并做好记录，如有倾斜、 位移、扭转，应及时通知值班队长，指挥操作人员纠正，使偏差控制在允 许范围以内。4、沉井封底沉井下沉至设计标高后，经过观测在 8h 内累计下沉量不大于 10mm 或沉降率在允许范围内时， 沉井下沉已经稳定， 经监理工程师验收合格后即可进行沉井封底。沉井封底设计为不排水封底， 采用导管法灌注封底混凝土， 混凝土采 用标号 C25 商品混凝土。封底灌注前，按照要求将井底浮泥清除干净， 新老混凝土接触面用水冲刷干净， 并铺碎石垫层。 水下灌注应符合设计和 规范要求，导管埋入混凝土的深度保持在 0.91.2m，混凝土流动坡度不 宜陡于 15，按照导管的

26、作用半径采用移动导管进行全面封底浇注。封底混凝土达到 100%设计强度后方可施工底板，底板施工前，封底 混凝土表面应整平冲洗干净。5、底板封底混凝土达到设计强度后， 抽水并清洗封底混凝土， 在封底混凝土 上绑钢筋， 两端伸入刃脚或凹槽内， 钢筋绑扎完成后经监理工程师隐蔽验 收合格后，浇筑底板混凝土。 与封底混凝土、 井壁老混凝土接触面应冲刷 干净，浇筑应在整个沉井面积上分层、同时、不间断的进行，由四周向中 央推进，并用振捣器捣实。混凝土采用自然养护。施工期间应防止地下水浮力引起结构破坏，必要时采取降水措施。 沉井水平施工缝结合沉井制作高度设置，并不得设置竖向施工缝。6、井壁开孔 本污水管网工程

27、工作井、接收井与管道连接的孔洞设计采用后切割 法。在钢筋混凝土底板施工完成后用机械切割， 工作井的孔洞直径应比掘 进机大 200mm，接收井的孔洞直径比掘进机大 300mm，洞口与顶管之间 设置橡胶止水圈。（二）逆作拱墙法施工本工程位于广州市黄埔区， 管线施工区域已经城市化， 考虑到个别工 作井、接收井施工场地条件受限制，可以选用逆作拱墙法施工。1、逆作拱墙法施工工艺及流程2、逆作拱墙法施工工艺说明（1）基坑支护及止水、软基处理 根据设计顶管工作井及接收井的软基处理和基坑开挖支护及止水采 用高压旋喷桩或深层搅拌桩，（2）土方开挖当旋喷桩混凝土强度到达 95%后方可进行拱墙施工。拱墙位置土方 采

28、用人工开挖。 开挖时注意保护支护旋喷桩； 当拱墙采用土模时， 开挖要预留 10cm 厚，待绑扎钢筋时修整至拱墙内壁的设计位置，绑扎钢筋时严 禁碰撞土壁以保证拱墙内壁平整顺直。 当拱墙采用模板时， 要超挖一定宽 度作为工作面，以保证模板位置和支护需要。拱墙内土方开挖采用带有液压抓斗挖掘机。 拱墙内土方开挖前要保证 拱墙完全闭合且混凝土强度达到 80%以上后方可大面积开挖。（3）拱墙施工 绑扎钢筋 钢筋在加工棚统一制作，运送至工作井和接收井施工部位人工绑扎。钢筋分段绑扎， 与上一层连接处伸出的插筋采用焊接连接方法， 接头采取 单面焊 10d，接头错开 1/4，以保证钢筋位置和保护层正确。内外钢筋之 间要加设 14mm 钢筋铁码，每 1.5m 不少于一个。钢筋用挂线法控制垂 直度，用水平尺测量并控制水平度， 用木卡尺控制间距， 用水泥砂浆垫块 控制保护层。混凝土浇筑 拱墙混凝土采用 C25 商品混凝土。施工时用混凝土运输搅拌车运送 至施工现场，用混凝土泵车沿井壁周围进行分层均匀地浇筑，每层厚 500mm，用插入式振捣器振捣密实。 与上层拱墙交接处采用弯头模板支挡， 使上下层拱墙交接紧密， 注意浇注混凝土前在上下拱墙之间