坑中坑支护施工工艺技术

4.1技术参数 14.1.1坑中坑施工工艺流程 44.1.2引孔施工工艺流程 54.1.3拉森钢板桩施工工艺流程 54.2拉森钢板桩施工方法 54.2.1桩位测量放样 54.2.2钢板桩进场及堆放场区 64.2.3钢板桩施工顺序 64.2.4钢板桩的检验、吊装、堆放 64.2.5钢板桩施打 74.2.6钢板桩洞口密封 74.2.7钢板桩的拔除 84.3引孔施工方法 94.4基坑排水施工 104.1技术参数1)本工程拟建场地平面近似于长方形，长约280m，宽为85m，地形比较平坦，地貌单一，区域地质构造相对稳定，场地南侧有东风渠（已断流）穿过，场地南侧有一道桥梁跨越东风渠，该桥梁已废弃，土方开挖前需提前将该桥梁进行拆除，东风渠内的淤泥需提前进行清淤处理。2)本项目±0.000=506.9m，场平标高506.5m，地下室基底标高-6.2m(500.7m)，开挖深度5.8m～10.5m，其中地下室基础共有两处坑中坑：1、轴线B2-B6/BG-BN为舞台基础范围，其基底标高-10.9m（496m）；2、轴线B9-B17/BC-BP为电影院基础范围，其基底标高-10.0m（496.9m），坑中坑基底标高相较于地下室基底（-6.2m）高差为4.7m、3.8m。3)根据图纸设计要求，坑中坑支护采用拉森钢板桩支护：本工程所用钢板桩型号为：SP-U500*200*24.3，单根拉森钢板桩定尺长度为9m，桩顶标高500.7m，桩底标高491.7m；拉森钢板桩牌号为：Q420bZ，力学性能为屈服强度不小于420（N/mm²）；舞台基础坑中坑拉森钢板桩支护约122.4m,电影院基础坑中坑拉森钢板桩支护约283m。根据前期拉森钢板桩现场施工情况，拉森钢板桩施工至标高-6米～-9米以下位置后即无法打入。若强行施打造成桩头破坏，桩身整体变形过大；打桩机超负荷运转造成桩机损伤；形成安全隐患；也对施工质量造成不良影响。为了满足现场施工安全、质量及进度要求，现需采用一台长螺旋钻机配合引孔后才能进行拉森钢板桩施工。引孔深度9m，引孔至桩底标高491.7m。表4.1-1拉森钢板桩参数表（宽度*高度）宽度Wmm高度Hmm厚度tmm截面面积cm理论重量kg/m惯性矩Ixcm截面模量Wxcm截面面积cm理论重量kg/m惯性距Ixcm截面模量Wxcm500*20050020024.3133.8105.07960520267.6210.1630003150本项目坑中坑支护工程设计大样见图4.1-1～图4.1-3所示。图4.1-1基坑支护总面图图4.1-2拉森钢板桩截面图图4.1-3坑中坑支护剖面图4.1.1坑中坑施工工艺流程基坑支护及土方开挖工序流程应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，分层高度应满足施工便利性及放坡支护要求，每层土方开挖深度不得大于2米，水平开挖宽度不得大于20米，对于淤泥质土，应适当减少分层高度。本工程坑中坑施工总体流程见图4.2-1场地平整场地平整拉森钢板桩施工测量放线底层土方开挖首层土方开挖坑中坑主体结构施工坑中坑外墙土回填基坑底排水措施设置基坑顶排水措施管桩施工管桩桩头截取拉森钢板桩拔桩引孔施工洞孔回填孔口混凝土密封密封图4.2-1坑中坑施工总体流程图4.1.2引孔施工工艺流程准备工作→定位放线→引孔定位→钻机就位→第一孔钻进→取土堆放→第二孔钻机就位→第二孔钻进→取土填入第一孔→如此连续引孔→最后一孔取土填实。施工技术标准：针对本工程引孔施工过程中的过程，应按表4.2-2所列进行质量控制。4.2-2质量控制要求序号检查项目技术要求检查数量1成孔直径(mm)偏差±50mm全数2深度(m)偏差±0.20m≥50%孔数3间距（mm）偏差±50mm≥50%孔数4.1.3拉森钢板桩施工工艺流程拴桩→起吊立桩→夹桩→吊装就位→对位插桩→垂直度找正→振动沉桩→到位停锤→松开加紧器→施打下一根桩1、施工技术标准：1）钢板桩桩位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1%。2）围护桩采用拉森钢板桩，钢板桩进场使用前应进行检验、整平，保证桩身挺直，连续，锁口应无缺损。3）经检验合格的钢板桩在堆放时应避免沉陷弯曲和碰撞2、钢板桩施工的一般要求：

（1）钢板桩的设置位置要符合设计图纸要求，便于主体结构施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的工作面。（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，禁止任意拆除钢板桩，禁止任意切割、电焊。4.2拉森钢板桩施工方法4.2.1桩位测量放样根据桩基设计平面图，以及建立的导线控制点，并根据设计院提供的桩位平面图(电子版)的桩位坐标,使用测量仪器测放出钢板桩打设位置线，用白石灰标示出钢板桩打设位置。4.2.2钢板桩进场及堆放场区按施工进度计划或现场情况组织钢板桩进场的时间，确保钢板桩的施工满足进度要求，钢板桩的堆放位置根据施工要求及场地情况沿支护线分散堆放，避免集中堆放在一起造成二次搬运。4.2.3钢板桩施工顺序拴桩→起吊立桩→夹桩→吊装就位→对位插桩→垂直度找正→振动沉桩→到位停锤→松开加紧器→施打下一根桩4.2.4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。（1）外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容，并需注意：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处理；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质量检查。（2）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。2、钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。吊运时，每次吊起的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口避免损伤。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，要选择在不会应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面；（2）钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；（3）钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为3~4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。4.2.5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要求：（1）拉森钢板桩采用履带式挖土机施打，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，对钢板桩逐根进行检查，剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合合格后才可使用，整修后还不合格的禁用。（3）打桩前，可在钢板桩的锁口内涂抹油脂，以方便钢板桩的打入、拔出。（4）在钢板桩插打过程中，随着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，必须拔起重打。（5）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是检查井位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好，避免由于漏水带走泥沙，造成地面塌陷。（6）为了避免基坑土方开挖后，侧向土压力将钢板桩挤倒，钢板桩施打完毕后，用H200*200*11*19mm的工字钢将拉森钢板桩连成整体，位置在桩顶以下约1.5m左右的地方，用电焊条将其焊牢，保证拉森钢板桩的垂直度及整体安全性，防止侧向压力引起支护变形甚至垮塌。（7）在基坑开挖过程中，随时观察钢板桩的变化情况，若有明显的倾覆或隆起状态，立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。4.2.6钢板桩洞口密封钢板桩施打完成后，需对钢板桩引孔洞口采用级配砂石进行回填，回填至距洞口150mm位置后，浇筑C15混凝土至洞口进行密封处理，避免雨水进入洞口，防止土方开挖后发生垮塌。图4.2-2洞口密封立面图图4.2.7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移位。（1）拔桩方法本工程可采用振动锤拔桩：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其拔除。（2）拔桩时注意事项a、拔桩起点和顺序：对封闭式钢板撞墙，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。b、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100~300mm，再与振动锤交替振打、振拔。c、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。d、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。（3）如钢板桩拔不出，可采用以下措施：a、用振动锤再复打一次，以克服与土的粘着力及咬口间的铁锈等产生的阻力；b、按与板桩打设顺序相反的次序拔桩；c、板桩承受土压一侧的土较密实，在其附近并列打入另一根板桩，可使原来的板桩顺利拔出；d、在板桩两侧开槽，放入润土浆液，拔桩时可减少阻力。（4）钢板桩施工中常见的问题及处理方法：a、倾斜。产生这种问题的原因是被打桩与邻桩锁口间阻力较大，而打桩行进方向的贯入阻力小；处理方法有：施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正；发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步纠正；对先打的板桩适度预留偏差。b、扭转。产生该问题的原因：锁口是铰式连接；处理方法有：在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口；在钢板桩之间的两边空隙内，设滑轮支架，制止板桩下沉中的转动；在两块板桩锁口搭扣处的两边，用垫铁和木榫填实。c、共连。产生的原因：钢板桩倾斜弯曲，使槽口阻力增加；处理方法有：发生板桩倾斜及时纠正；把相邻已打好的桩用角铁电焊临时固定。4.3引孔施工方法1）引孔机就位移动钻机至作业位置，调整桩架垂直度偏差小于1/250。钻机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要做到平稳、安全。钻机定位后，由当班机长负责对孔位进行复核，偏差不得大于10mm。2）钻机垂直度校正钻机应平稳、平正，确保钻机立柱导向架的垂直度偏差小于1/250。在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，把钻杆垂直度误差控制在0.5%范围内。3）桩长控制标记本工程钻机施工前应在钻杆上做好标记，控制引孔深度不得小于设计拉森钢板桩底标高，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。应按施工图要求控制每一施工段的桩的设计标高。4）钻机引孔引孔采用钻机，成孔直径400mm，引孔间距600mm，按顺序依次引孔至桩底标高。第一根桩施工时，不可进尺太快，要慢速，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数，然后进行连续引孔施工，确保钢板桩顺利施打。图4.3-1引孔平面图4.4基坑排水施工根据施工图纸设计要求，沿坑中坑顶拉森钢板桩外边线500mm左右位置布置一道截水沟