事故应急池拉森板桩施工方案

1、上海协和氨基酸有限公司上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急池三期扩建厂房项目事故应急池拉森钢板桩围护工程拉森钢板桩围护工程专专项项施施工工方方案案江苏省建设集团有限公司江苏省建设集团有限公司20152015 年年 1010 月月 3030 日日上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 1 目目 录录一、编制依据.2二、工程概况.2三、水文地质情况.2四、钢板桩围护方案.34.1 钢板桩围护施工顺序.44.2 施工进度计划.44.3 钢板桩施工要求.4五、拉森钢板桩截面选型及插入比计算.55.1.工程基本参数.55.2.土压力计算.65.3桩长及插入

2、比计算.65.4钢板桩截面选型.7六、拉森钢板桩施工工艺.8七、集水坑降水.14八、防止沉降措施.14九、环境保护与安全文明施工措施.14十、应急方案.16附件：附件：1.1. 钢板桩围护平面布置图钢板桩围护平面布置图 2.2. 钢板桩围护及基坑开挖平面布置图钢板桩围护及基坑开挖平面布置图 上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 2 一、编制依据一、编制依据1.1建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）1.2建筑地基基础设计规范 （GB5007-2011）1.3建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）1.4建筑地基基础工程施工质量验收规范

3、（GB50202-2012）1.5钢筋焊接及验收规范 （JGJ18-2012）1.6混泥土结构设计规范（GB50010-2010）二、工程概况二、工程概况新建事故应急池约 7700*27500*4200，本水池0.00 相当于3.900m，应急池顶板面标高为-0.500m，底板底标高为-4.200m，集水坑底标高为-5.200m，底板厚 600mm，外墙板厚 300mm，顶板厚 200mm。底板下 100 厚的 C20 素混凝土垫层，水池结构抗渗砼为 C35P8。本基坑机械开挖至-4.700m，乘下 200 人工开挖基础至-4.900m 应急池垫层底标高。基坑周围采用拉森钢板桩进行围护，因基坑

4、开挖深度达 4.60m 左右，故采用深井加坑底排水明沟加集水坑降水法进行降水。三、水文地质情况三、水文地质情况根据本工程地质勘查报告资料，各土层的土性描述与特征如下： 素填土： 绝对标高 1.87m,平均 2.03m粉质粘土 绝对标高 1.17m ，平均 0.70m淤泥质粉质粘土： 绝对标高 0.67m,平均 0.50m粉质粘土： 绝对标高-3.73m,平均 4.40m上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 3 四、钢板桩围护方案四、钢板桩围护方案西侧及北侧考虑放坡会影响原有道路和溶剂储罐区，故采用 9 米长SP-拉森钢板桩支护，钢板桩打入基坑底部以下 4

5、.20m，基坑上部支护高度 4.80m，支护总长度 78.20m。附图附图 1 附图附图 2 上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 4 4.1 钢板桩围护施工顺序钢板桩围护施工顺序平整放线打钢板桩深井降水机械挖土钢围檩安装集水坑降水人工挖土应急池结构施工土方回填围檩拆除钢板桩拔除。4.2 施工进度施工进度计划计划总施工天数：34 天1、场地平整放线。0.5 天2、打钢板桩。将 L=9m 的钢板桩打入土层。2 天3、水池 4 角外侧打四口 20 米深井降水。2 天4、机械挖土至-1.5 米。1 天5、围檩安装。用挖机从西向东依次将基坑挖至设计深度，并及时的

6、按顺序安装挖好部位的工字钢围檩。3.5 天6、二次机械挖土至-4.7 米，明沟集水坑降水。在基坑周围开挖H=0.3m 的排水沟，并在指定位置设置 0.6m*0.6m*0.6m 的集水坑。开始基坑降水。2 天7、三次人工挖土至-4.9 米。人工开挖至基坑垫层底部标高。1 天8、事故应急池施工。约 20 天9、土方回填。1 天10、钢板桩拔除。待施工场地满足要求后，将钢板桩拔除，1 天。4.3 钢板桩施工要求钢板桩施工要求钢板桩施工的工艺流程如下：定位放线打导向桩安放导梁打钢板桩。1、钢板桩采用 SP-拉森钢板桩，桩长为 9m。钢板桩的机械性能上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森

7、钢板桩围护工程施工方案 5 和尺寸应符合要求。经过整修或焊接后的钢板桩，堆存、搬运、起吊时应防止由于自重而引起的变形与损坏。2、在打钢板桩的过程中，应随即检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直，如发现倾斜（不论是前后倾斜或左右倾斜）应立即纠正或拔起重打。钢板桩采用振动等方法下沉。开始沉桩时宜用自重下沉，待桩身有足够稳定后再采用振动下沉。打桩机械采用 220 型挖掘机带振动沉拔桩锤。3、钢桩应在场地平整到设计标高后开始施工。4、钢板桩的施工允许偏差：V 桩沉桩的垂直度控制在 1.5%。5、钢板桩拔除时，空隙应及时用水泥浆或中粗砂充填密实。6、焊缝形式：围檩与钢板桩之间连接采用焊接。焊缝质量等级为三

8、级。7、除以上要求外，还应符合建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 50202-2012）、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）、钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205-2001）中有关规定及质量验收标准。五、拉森钢板桩截面选型及插入比计算五、拉森钢板桩截面选型及插入比计算5.1.工程基本参数工程基本参数根据中船勘察设计研究院有限公司提供的根据中船勘察设计研究院有限公司提供的 15-03515-035 的本工程相关地质勘察的本工程相关地质勘察报告数据分析报告数据分析: :1）钢板桩影响土层的平均重度： (18.7+17.5+16.9

9、)/3=17.7KN/M3; 土体密度 Y：18KN/m3；上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 6 2）土层内摩擦角按淤泥质粘土和粉质粘土考虑, 软土内摩擦角计算取值=20。；3）土体无侧限抗压强度（45+41）/2=43Kpa；4）该工程无需考虑承压水，即无突涌风险。5）基坑深度 H：4.6 米; 计算按最大值取 H=4.6 米6）地面车辆活荷载 q：30KN/M2；7）围檩支撑 H 型钢 H=300mm5.2.土压力计算土压力计算a)土动力压力系数计算：Ka=tg2(45-20/2)=0.49。 b) 被动土压力系数计算：KP= tg2 (45+2

10、0/2) =2.039c) 土压力强度分布值：eA1=Y*Ka*H=1860.49=39.69KN/m2;eA2=q*Ka =300.49=14.7 KN/m2。故:Pb=52.92 39.69+14.7=54.39KN/m2Yq=1/3*H=1/3*6 4.5=1.5m.5.35.3桩长及插入比计算桩长及插入比计算1)计算土下固定端位置(基坑底起算) y=Pb/Y(K*KP-Ka)=54.39/18*(1.6*2.04-0.49)=1.09m2)计算最小入土深度 按简支梁法,计算顶部首道支撑应力 Ra 和土中固定端点(最小剪应力点)的支反力 P0: P P0 0=(1/2*4.5*39.69

11、*(2/3*4.5-0.5)+上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 7 (4.5-1.5)*14.7*(4.5-1.5)/1.5+1.5-0.5)-54.39*1.09)*(4.6-0.5+1.09/3)/(4.6-0.5+1.09)=106.39KNRaRa=1/2*4.5*36.69+4.6*2/3*14.7+1/2*1.09*54.39-106.39=49.9KN钢板桩最小插入深度 t:h=(H*P0/Y*(K*Kp-Ka)1/2=(4.6*106.39)/18*(1.6*2.04-0.49) 1/2=9.5881/2=3.10 米故埋深 t1=y

12、+h=1.09+3.10=4.19 米考虑一定安全系数,取 1.05,插入深度 t=1.05*4.19=4.399 米故插入比+4.6:4.399=1:1桩的总长 4.399+4.6=8.999 米,实际钢板桩长取 9 米.5.45.4钢板桩截面选型钢板桩截面选型求最大弯矩 MMAX ,然后利用公式 f= MMAX/W 可以知道需要的钢板抗拉强度,从而确定材料品种.根据材料力学知道: 剪应力为 0 的位置弯矩 MMAX其位置（长度距离桩顶下 50cm 起算）：49.9-*18*0.49X2-(X-2)*30*0.49=0 21X2+3.33X-18=0 求解 X=2.89m M MMAXMAX

13、=49.9*(2.89-0.5)-(1/2*18*2.89*2.89*0.49*2.89/4+(2.89-2)2*30*0.49)=81.01KN.m 查材料手册,如用 SP-拉森钢板桩,截面模量为 1680cm3,【f】=200 Mpa上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 8 f= MMAX/W=81.01*103*/(1680*10-6)=48.2Mpa故，f【f】采用选用 SP-型拉森钢板桩可行。六、拉森钢板桩施工工艺六、拉森钢板桩施工工艺基坑开挖采用 SP-型 9.0 米长拉森钢板桩支护。拉森钢板桩采用履带式液压挖土机带 MIL-220 的液压振

14、锤的锤机施打，施打前一定要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，施工时，将 1015 根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打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,故钢板桩施工拟采用屏风式打入法。1.1.一般要求一般要求（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，并在基础部位留有支模、拆模的余地。本工程按侧墙位置外放钢板桩,使之净距 1000mm。（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，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量

15、符合板桩模数。（3）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。上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 9 2.施工流程施工流程： 移机施工 钢板桩位置的定位放线挖沟槽拆除导架施打钢板桩安装导梁、导桩机械挖土及人工配合挖土水池底板及结构施工屏风式插桩钢围檩及支撑设置拔除钢板桩上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 10 3.3.钢板桩的检验、吊装、堆放钢板桩的检验、吊装、堆放（1）钢板桩的检验对钢板桩，一般有材质检验

16、和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。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 50t 重的钢板桩应进行两个试件试验。（2）钢板桩吊运 装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次

17、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。（3）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；上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 11 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

18、总高度不宜超过 2 米。4.4.导架的安装导架的安装 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，由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距为 3米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大 10mm。 安装导架时应注意以下几点：（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。（2）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。（3）导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。5.5.钢板桩施

19、打钢板桩施打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：（1）全线采用 9 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。（2）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。（3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。（4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过 2%，当偏斜过大上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 12 不能用拉齐方法调正时，拔起重打。（5）钢

20、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

21、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。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. 5-3.0 米。 钢板桩打设的公差标准如下表所示。控制项目控制项目板桩轴线偏差板桩轴线偏差桩顶标高桩顶标高板桩垂直度板桩垂直度允许公差土 10Cm土 10CM1(6）密扣且保证开挖后入土不小于 2 米，保证钢板桩顺利合拢；方形基坑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。(7)打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行堵缝处理

22、，部分钢板桩要焊接修补，每天派专人进行检查桩体。上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 13 （8）内支撑架设拉森钢板桩支护可采用一道内支撑，采用 H=300 工字钢支撑。6.6.钢板桩的拔除钢板桩的拔除 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，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土，主要采用灌水措施。（1）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

23、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。（2）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。上海协和氨基酸有限

24、公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 14 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的 1.2-2.0 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 15h。七、七、集水坑降水集水坑降水为防止基坑周围土壤内水流入基坑，在基坑的周围设置 0.3m*0. 3m 的排水沟，并在基坑西南角设置 0.6m*0.6m*0.6m 的集水坑，采用集水坑降水法进行降水。集水坑坑壁用木料简易加固，底部标高约为-5. 5m，并铺设碎石滤水层（0.2m 厚），以避免因抽水时间过长而将泥沙抽出，并防止坑底土被扰动。八、八、防止沉降措施防止沉降措施为防止溶剂储

25、罐区基础和既存道路局部下沉而影响其安全，在基坑开挖与降水的过程中，在基坑的南侧和东侧，采用回灌沟回灌的方式，在基坑降水的同时，向回灌沟内注入一定的水量，形成一道阻渗水幕，使基坑降水的影响范围不超过回灌点的范围，组织地下水向降水区流失，保持已有建筑物所在地原有的地下水位，使土压力仍处于原有平衡状态，从而有效防止降水的影响，使既存建筑物的沉降达到最小程度。九、九、环境保护与安全文明施工措施环境保护与安全文明施工措施1 1）工作目标）工作目标 本工程位于上海协和氨基酸有限公司新团路 158 号原有厂 区内，施工人员流量大。我公司将重点对本工程施工过程中的环境保护进行控制，将环境保护的措施落实到施工中

26、的各道工序中，使项目部从项目经理到普通职工都认识到环境保护的重要性。符合上海市环境法律法规和集团上海协和氨基酸有限公司三期扩建厂房项目事故应急水池拉森钢板桩围护工程施工方案 15 公司环境方针、目标、指标及相关文件要求。2 2）具体措施）具体措施1 1）环境保护具体措施环境保护具体措施 施工现场运送各种材料、垃圾渣土必须遮盖，防止建筑垃圾飞扬，洒落。 土方车、材料运输车进出现场，必须有专人对车身、车轮用清水进行冲洗，大门出入口地面铺设麻袋，保证现场外的道路清洁，防止干燥时尘土飞扬，破坏社区环境。 临近工程附近的道路，在挖土施工阶段即每次混凝土浇筑时，均派专人进行清扫，保证场外道路的清洁。 专人每天早晨班前、下午班后对现场道路、场地进行清扫；每天定时对交通较繁忙的施