深基坑施工方案

1、廊沧高速公路沧州段五B合同津浦铁路分离式立交桥基坑开挖防护方案(系梁、承台基坑开挖）中铁六局集团有限公司廊沧高速公路沧州段五B合同项目经理部2009年7月10日1编制依据 沧州市高速公路建设管理处廊坊至沧州高速公路沧州市段工程中标通知书和任务委托合同书； 河北省交通规划设计院，中铁工程设计咨询集团有限公司对本工程的设计施工图纸；公路工程技术标准（JTG B01-2003）；公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）；公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）；公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）；公

2、路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）； 我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验。2工程概况2.1 工程简介本分离式立交桥跨越津浦铁路，中心桩号K120+745.0，跨径为（14-30）+（61.5+63.5）+(22-30) m。主桥平面位于半径为2700m的圆曲线上，考虑桥梁上跨津浦铁路和104国道，为保证主桥施工期间减少对铁路及国道运营的干扰，主桥布置为（61.5+63.5）m T构形式，引桥为装配式预应力混凝土连续T梁，引桥共分7联，主桥前3联，主桥后4联。桥梁起点桩号K120+139，终点桩号K121+351。本桥共有58座桩间系梁、13座承

3、台，所有轴位均需要基坑开挖进行系梁、承台、墩柱主筋埋设施工，其中15轴、17轴、25轴、27轴、28轴、30轴、31轴基坑开挖深度较大，达到5-6米，其他轴位开挖深度约2-3米，由于地下水位较高，现阶段开挖的所有基坑全部挖出地下水，为保证施工期间安全，尤其是深基坑施工安全，必须在原施工方案的基础上制定有效的防护措施，确保万无一失。2.2 工程地质项目位于华北平原沉降带，长期以来沉降了巨厚松散层，厚度在300400m，场地地基土体可划分为三层：1亚粘土层；2软弱土层；3亚粘土、粘土、亚砂土、粉细砂层。2.3 地下水条件概述路线穿越区由于地质构造和地貌形态的控制，均为富水区，地下水资源比较丰富，大

4、部分水质较好，不会对构造物产生侵蚀作用，可作为工程用水。地下水由西南到东北，由浅变深，水质由甜变咸。3 施工方法和技术措施3.1 转体基坑施工防护方案（1）施工前应做好必要的地质、水文和地下管道的调查工作，制定出相应的土方开挖方案，方可进行施工。（2） 转体承台15轴基坑开挖前在基坑四周做防护桩，防护桩直径1.2m，间距1.4m，桩长15m，防护桩顶部设置1m高，1.3m宽冠梁，冠梁间采用直径70cm，壁厚1.5cm钢管支撑。冠梁外侧做两排水泥搅拌桩止水帷幕，桩长16m，直径0.5m，间距0.3m。 （3）转体承台施工前必须与铁路相关部门取得联系，签定相关配合协议，对铁路沿线电缆、光缆等设施掌

5、握清楚以后再进行施工。（4）防护桩中心距离铁路中心线最近距离为12.63m，在每根防护桩上设置观测点，待防护桩强度达到设计强度后，进行基坑开挖。开挖过程中，随时观测防护桩位移及下沉情况；开挖完毕后，每天早晚两次观测防护桩位移及下沉情况，并做好记录，确保铁路路基稳定。（5）转体基坑内设集水坑，配备水泵一台，随时抽出坑内积水。3.2 系梁深基坑施工防护方案 桥区17轴、25轴、27轴、28轴、30轴、31轴处为回填鱼塘，这些轴位系梁设计深度较低，而地下水位又较高，为了保证基坑开挖的稳定性，特采用钢板桩支护方法。深基坑各轴开挖深度如下：轴位开挖深度轴位开挖深度17轴4m28轴6.2m25轴3.5m3

6、0轴5m27轴5.9m31轴3.8m （1）基坑开挖采用 型10米长拉森钢板桩支护。拉森钢板桩用升降机就位后采用履带式液压挖土机KATO-1250或KATO-1430带VH-2000或VH-3000的液压振锤的锤机施打，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。考虑到钢板桩较长，在施打中，钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板桩墙的平直度，所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。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1020根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。 （2）钢板桩位置应准确，

7、基坑开挖应便于基础施工，留有支模和拆模的空间。（3）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，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。（4）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、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。（5）钢板桩施工顺序 钢板桩位置的定位放线 挖沟槽 安装导梁 施打钢板桩瞩 拆除导梁 清理锚杆处 标高的土方 挖土 系梁施工 土方回填 拔除钢板桩。（6） 钢板桩的检验、吊装、堆放 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

8、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）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。 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。 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

9、。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。 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： 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； 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； 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。（7）导架的安装 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

10、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2535米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大815mm。安装导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。（8）钢板桩施打 拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，在施工中要注意以下施工有关要求： （a）全线采用型10米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）施打，施打

11、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。 （b）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。 （c）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。 （d）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。 （e）钢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根钢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钢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

12、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。 总之，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，一次打入的深度一般为05-30米。钢板桩打设的公差标准如下表所示。 钢板桩打设公

13、差标准项目板桩轴线偏差桩顶标高板桩垂直度允许误差土10cm土10cm2(f）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，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。 (g)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。 （h）内支撑架设 在钢板内侧距离基坑底每2m高设置一道钢管对撑钢板桩，钢管采用普通脚手架钢管，支撑于钢板桩四周边，必要时加设四道方木，并用直径10cm，壁厚1cm钢管斜撑。 （9）钢板桩的拔除 基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处

14、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，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近地下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。 （a）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。 （b）拔桩时应注意事项 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。 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

15、柴油锤将桩振下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。 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。 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的12-2.0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，振动锤连续不超过1.5h。 （10）钢板桩土孔处理 对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入法所用材料为石屑。3.2 一般系梁及承台基坑施工防护方案除深基坑以外的所有系梁开挖深度在2左右，现阶段我合同段已经将具

16、备条件的18、19、20、21轴右幅基坑开挖完毕，在开挖过程中地表水非常浅，18-21轴基坑开挖深度约为2m-2.5m，地下水深约1米。（后附开挖后照片）原有系梁基坑开挖方案为：开挖采用挖掘机开挖人工配合的方法，基坑底部比设计平面尺寸四周均增宽约1m，开挖周边按1：1放坡，以保证有排水沟、立模和人工操作的净空。为保证施工质量，坑底约10cm厚的土层采用人工清理、整平，四周设置10-15cm的垫层标高，浇注垫层C15混凝土，表面收光抹平，并覆盖洒水养护。由于开挖后出现较为严重的地表水现象，导致原方案已经不能实施，必须对方案进行更正，加强基坑排水及防护措施，避免出现基坑坍塌发生危险。调整后方案：基

17、坑开挖后，首先用泥浆泵将水抽出，如果基坑边坡土质疏松，容易塌方，应对基坑进行防护处理，首先在基坑周围栽设钢管（视现场情况1m或2m一道），钢管至少买入基坑底1米以上，然后将5cm厚30cm宽的木板塞入基坑边坡与钢管之间，钢管上口要用铁丝向基坑外侧拉设牢固。（见附图）基坑底部留出1m工作面后四周全部堆放沙袋，沙袋堆放高度约为0.8-1m，并在沙袋周围设置排水沟，将水排至两侧的汇水井中，并用泥浆泵不断将水排除。因为基坑底部淤泥较多，为保证系梁施工质量，需将系梁底超挖40cm，人工清淤后铺设20cm碎石，然后浇注20cmC15混凝土垫层。系梁施工完毕后将钢管、木板撤除，进行基坑回填。4施工安全保证措

18、施1.加强领导，健全组织。项目经理部成立安全领导小组，制定严格的安全措施，定期分析安全生产形势，研究解决施工中存在的问题。建立、健全各级安全岗位责任制，责任落实到人。充分发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。2.施工前必须探明地下光缆位置，保证钢板桩施工不对地下埋设物造成损害。 3.严格控制检查钢板桩质量，保证钢板桩进场质量。 4.进行全面的、针对性的安全技术交底。 5.基坑周围设置安全护栏，并要悬挂危险区警告标志，作业人员上岗前应集合整队，经工班长或安全员教育检查后才能上岗，任何人员未经批准，不得擅自进入作业现场。 6.进场人员必须戴安全帽，穿防滑鞋。 7.所有机器设备须有

19、专人使用、保管，机具的安装必须安全牢固。边坡上缘堆土或堆置材料时,至坡边应保持一定距离,一般在0.8m以上,堆土高度不超过1.5m。 8.施工期间，及时掌握当地气象情况，准备必要的物资设备。指定施工经验丰富，责任心强的专职干部负责现场安全管理和进场人员的管理，作业现场有浓厚的安全气氛，有固定标语，有针对性的醒目挂牌，并在进出口有安全管理规定。 9.基坑内设积水坑并长期配备水泵，排除基坑周围地表水，防止水冲刷、浸流。 10.夜间施工应有足够的照明，在深坑、陡坡等危险地段应增设红灯标志，以防发生伤亡事故。5应急预案为了预防和控制本项目部在深基坑施工中发生重大事故,并能在重大事故发生后有条不紊地开展救援工作,特制定本应急预案。善后处理组孙季平 陈军1、潜在重大事故可能是：行车事故、土方坍塌、触电、机械伤害、起重伤害等。2、应急措施 （1）成立事故应急指挥部，并每日值班。指挥部成员如下：指挥长：杨会敏现场总指挥：孙爱田现场副指挥：韩佐东、王克利、孙岩 、郑兴华、毛玉亮组员：各部门主管及负责人（2）成立120