复建田美河桥承台基坑开挖钢板桩支护专项方案

1、复建田美河桥承台基坑开挖板桩支护专项方案目录一、工程概况1二、编制依据1三、钢板桩支护方案1四、钢板桩施工方法2五、土方开挖施工方法7六、质量保证措施9七、安全生产与文明施工措施102一、工程概况广州市轨道交通九号线3标【花果山公园站花都广场站】区间在花都广场处下穿旧田美河桥，因原桥桩基工程资料不全，为避免旧桥桩基侵入隧道影响盾构施工及旧桥使用安全，经报批同意决定，拆除原桥，复建新田美河桥，以确保区间盾构隧道能顺利进行。新建田美河桥位于花都广场东迎宾大道跨田美河处，两跨简支结构，双向8车道，桥面宽52.5m，长33.2m，桥台采用1.0m钻孔灌注桩基础，桥墩采用1.2m钻孔灌注桩基础。桥墩台均

2、采用在桩基顶部设置承台，桥台承台尺寸为52.88×5.2×2.6m（长×宽×高），桥墩承台尺寸为50×2.5×2.6m。2#承台基坑尺寸为54.88×7.2m，开挖深度约为：地面标高12.10m承台底标高5.26m6.84m，周长124.16m,面积395.136m2。二、编制依据1、广州市轨道交通九号线花果山公园站花都广场站区间招标设计2、花果山公园站花都广场站区间复建田美河桥设计图纸3、公路交通安全设施设计技术规范（JTG D81-2006)4、公路工程施工安全技术规范(JTG F92015)5、建筑基坑支护技

3、术规程（JGJ120-2012）6、公路桥涵施工技术规范 (JTG/T F50-2011)7、城市桥梁工程施工质量与验收规范（CJJ2-2008）三、钢板桩支护方案根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用为保证基坑边的稳固同时隔绝地下水流入基坑，起到支护边坡的作用。支护要点如下：1.采用拉森型钢板桩，板宽400mm，壁厚15.5mm，桩长9m；2.钢板桩穿过杂填土、淤泥质土，进入砾砂地层，最小入土深度3.5m；3.钢板桩沿基坑四周连续插打形成封闭帷幕；4.围檩采用200×100×7×11.4工字钢，W=236.9×10³

4、79;。5.钢支撑采用圆形钢管，管径270mm，壁厚10mm，每隔4米布置一道支撑；图1 板桩支护平面布置简图图2 板桩支护立面图四、钢板桩施工方法1、钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用拉森型400×170钢板桩，拉森型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用9m长钢板桩，要求钢板桩最小入土深度不小于3.5m。 2、打桩设备采用一台汽车吊配合振动锤进行打桩施工。3、确定基坑等级：根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）的基坑等级划分规定 基坑侧壁安全等级划分开挖深度h（m）环境条件与工程地质、水文地质条件0.5

5、0.51.01.0h>15一级一级一级10h15一级一级二级一级二级h10一级二级二级三级二级三级注：基坑开挖深。相对距离比/。为管线、邻近建（构） 筑物基础边缘（桩基础桩端）离坑口内壁的水平距离与基础底面距基坑底垂直距离的比值。 工程地质、水文地质条件分类：复杂稍密以下碎石土、砂士和填土，软塑流塑粘性土，地下水在基底标高之上，且不易疏干； 较复杂中密碎石土、砂土和填土，可塑粘性土，地下水位在基底标高之上，但易疏干； 简单密实碎石土、砂土和填土，硬塑坚硬粘性土，基坑深度范围内无地下水。由上述规定结合本工程实际情况得知，本基坑侧壁安全等级为三级。4.施工工艺流程本工程基坑施工工艺流程为：放

6、坡打桩定位放线施打钢板桩土方开挖焊接牛腿、安装围檩及支撑承台施工土方回填拔出钢板桩5.整平：在施打钢板桩之前，先用装载机和挖机配合将原地面整平，然后进行钢板桩施工。6.钢板桩施工方法1)测量放线由测量人员放出钢板支护结构的轴线和边线，然后在边线位置撒上白灰后进行钢板桩的打设。 2)钢板桩的打设拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，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：采用型9m长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用振打插入法，采用单桩逐块打设。施工时，先用吊车吊起振动锤，振动锤将钢板桩上端夹紧。然后将钢板桩吊至插桩点进行插桩，插桩时对准锁口后将钢板桩振动打入。施打前一定要熟悉地

7、下管线、构筑物的情况。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。打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。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，一次打入的深度一般为0.52.0米。插打过程中确保板桩密扣且开挖后入土不小于3.5m，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作基坑的四个角要使用转角钢板桩。在承台基坑较长两侧侧之间采用直径270mm壁厚10mm的钢管每隔4m布置，支撑钢板桩，保障基坑侧壁稳定。7.钢板桩支撑稳定性

8、验算2#承台基础属于深基坑，计划采用钢板桩进行支护，为减少土的侧向压力，在施工时削坡1.3米，开挖深度为5.5m，施工机械在基坑内侧进行开挖对基坑坑壁影响小同时考虑到削坡后仍对侧壁产生土压力，故不再计算施工机械对基坑壁的荷载影响。土压力计算采用朗肯土压力理论，矩形分布模式。取地层土的密度为2.00g/cm3，粘聚力c为0，摩擦角A为20°1）钢板桩内力计算作用于板桩上的土压力强度及压力分布见图。图3板桩上土压力分布图Ka=tg2(45 o -/2)= tg2(45 o -20/2)=0.490Kp=tg2(45 o +/2)= tg2(45 o +20/2)=2.040取被动土压力修

9、正系数K=1.6，KKp=3.264。假设钢板桩上土压力强度为零的点为反弯点，设其位于开挖面以下y处，则，y=1.201m按等值梁简化模型计算板桩，P0=200.4901.3=12.74KN/mPh=200.4906.8=66.64KN/m由得：×(5.5-0.6+1.201)=12.74×5.5×(2.75+1.201)0.5×(66.64-12.74) ×5.5×(5.5/31.201)0.5×66.64×1.201×2/3×1.201解得：=124.349KN/m×(5.5-0.

10、6+1.201)=12.74×5.5×(2.750.6)0.5×(66.64-12.74) ×5.5×(5.5/3-0.6)0.5×66.64×1.201×（5.5-0.6+1.201/3）解得：=89.422KN/m设最大弯矩处距桩顶距离为x，则有：=(x-0.6)-0.5×12.74x²-0.5×(66.64-12.74)x×2/3x解微分方程可得x=2.555m时。最大。所以，=84.232kN·m2）钢板桩设计。采用拉森钢板桩，W=2270cm³，

11、=200MPa，折减系数取=0.7。则：=53.01=200Mpa，满足要求，钢板桩支护不会折断。3）围檩设计本工程所用支撑为单层支撑，围檩选用200×100×7×11.4工字钢， W=236.9×103³；围檩所受荷载qk=124.349kN/m。按简支梁计算，最大弯矩Mmax=ql2/8=124.349×42/8=248.698kN·m。则：=149.972=200Mpa，满足要求，工字钢围檩不会折断。4)支撑设计基坑支撑选用直径273mm，壁厚10mm的钢管，A=82.62cm2，W=524cm3，I=7154cm4，

12、i=9.31，支撑所受荷载Nl124.349×4497.396KN；=77，查得稳定系数=0.705；自重弯矩Mmax=ql2/8=7.85×86.62×10-4×9.8×7.2×7.2/8=4.318KN·m；=93.635=200Mpa，满足要求。5）稳定性验算（1）抗倾覆稳定性分析内侧土压力对支撑点的力矩：=0.5203.2643.53.5（4.9+3.52/3）=2892.176kN·m 外侧土压力对支撑点的力矩：=18.62KN/m，=100.94 KN/m；=2593.08kN·m则抗抗倾覆安

13、全系数：=1.12>1.05，满足规范要求。（2）基底抗隆起稳定性分析。则抗隆起安全系数：1.7,满足规范要求。综上论算，该施工技术方法可行。五、土方开挖施工方法1.基坑开挖1）本工程基坑开挖顺序为：挖至原地面以下3m桩基超声波检测插打钢板桩沿河流方向采用普通挖机与长臂挖机配合开挖剩余3.8m土方，距承台底预留1020cm焊接牛腿，进行围檩及支撑支护，随挖随支护剩余土方人工清除至承台底。2）施工过程：开挖采用分层的方式进行，首先开挖至原地面以下3米，待桩基声波检测后，打入钢板桩，沿河流方向开挖剩余土方至基坑底，采用普通挖掘机与长臂挖掘机配合挖除，开挖一定长度后，在基坑两侧焊接20a的工字

14、钢作为围檩，然后按间距4m依次安装直径270mm的钢管支撑进行支护。开挖过程中，开挖一段，支护一段，直至开挖支护完全。在开挖过程中随时测量基底高程，防止超挖和扰动基底，挖至接近承台基底标高时，预留10cm20 cm由人工清理，严禁超挖后回填虚土。开挖出的基坑土方边挖边用自卸车运到指定地点。3）挖土过程中，应即时校核标高和挖土深度，严禁超挖。挖土过程中，要有专职施工管理人员组织指挥，所有机械操作手、驾驶员及其他施工作业人员必须服从现场指挥。4）基坑开挖过程中产生的土方用自卸汽车运至河道改迁部位，余下土方运至郊区指定地方，并妥善处理，防止污染。汽车进出现场时进行车身冲洗，并覆盖篷布，防止泥土洒落造

15、成环境污染。5）当在基坑开挖过程中出现大量地下水时，因地形限制，在基坑靠近上游一侧布设集水坑，用水泵将积水排至田美河中。2.雨季施工措施基坑开挖正值雨季，排水措施如下：在承台垫层范围外开挖集水坑，并沿坑底周围开挖布置排水沟，使积水流入集水坑，用水泵及时将水排出坑外，确保基坑内无积水。3.基坑开挖监测：1）监测目的：保障在进行承台施工时基坑能处于安全稳定状态，从而确保施工人员、机械的安全。2）监测项目：根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）表8.2.1基坑监测项目选择，结合本基坑安全等级为三级，可知应测项目为支护结构顶部水平位移，宜测项目为坑边地面沉降。3）监测方法：现场监测采用仪器

16、监测与巡视检查相结合的方法。（1）仪器监测采用水准仪、全站仪，监测频率为每天一次。（2）巡视检查：在整个施工期内，每天均应有专人进行巡视检查。巡视检查的内容：支护结构成型质量、围檩有无裂缝出现、侧壁有无渗漏、基准点、测点完好状况、有无影响观测工作的障碍物等。监测检查要有详细记录，如发现异常，应及时处理。监测项目支护结构的安全等级一级二级三级支护结构顶部水平位移应测应测应测坑边地面沉降应测应测宜测支护结构深部水平位移应测应测选测地下水位应测应测选测4.承台施工全部完成后在承台四周进行土体回填，回填所用填土材料强度保证符合规范和设计要求。基坑回填分层进行，每层表面平整，用平板夯或冲击夯夯实。5.钢

17、板桩的拔除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。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。并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。3)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。4)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。六、质

18、量保证措施1)完善建立质检制度，严格把握质检关在施工中实行三级检验和交接班质量制度，从上一个班组交到下一个班组时需有交接班，由各班组质量员对上一班组的工程施工中质量进行逐步验收，合乎规范后，需签字接收。在本班的施工中需保证上班的施工质量。对施工中钢板桩的垂直度、水平高度、密封性要经常检查，如果有不满足要求的要及时返工。凡未通过自检及格的工序，不准报监理工程师检查，凡未通过监理工程师鉴证的工序，不容许下道工序施工。2)切实做好交底工作将交底工作一直做到每个职工，使每一个职工明确整个工程的意义、整个工程的施工过程、每个工序的施工方法、要求和注意事项。在施工时严格按设计要求，按图施工，如需要变更必须填变更手续上报现场监理。积极动员和发挥全体职工的技术经验，定期召开施工会，对施工中有关施工方法和施工技术要求及操作过程中有关质量、进度、节约、文明施工各方面的改进提出合理意钢板桩施工前，依据规范详细编写质量标准及操作要求，上报相关部门进行审批。建立技术复核制度：由测量定