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承台深基坑防护专项方案

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二〇一○年十月二十日

1．工程概况

本

深基坑承台地质情况分为：粉砂，稍密-中密；粉质黏土，软塑；粉质黏土，硬塑；黏土，硬塑。各承台地质情况见后附表。

2．深基坑开挖施工方案

由于开挖深度较深且承台开挖边线靠近既有线，具体与既有线距离情况如下页表中所示，为确保承台施工安全及既有线边坡稳定性，需采用钢板桩围堰进行承台开挖施工，施工工艺流程如下：

插打钢板桩 围堰抽水 基坑开挖 钢板桩内各道支撑 混凝土垫层 凿除桩头、桩基检测 绑扎钢筋 立模 浇筑承台混凝土 立墩身模板 灌注墩身混凝土 基坑回填 拔除钢板桩。

2.1钢板桩围堰施工

施工准备→施工放样及施打定位桩→导向框安装→施打钢板桩→开挖基坑→钢板桩内支撑安装→排水→堵漏→继续开挖基坑→钢板桩内支撑安装→排水→堵漏→开挖至设计深度→混凝土垫层→承台施工。

1、施工准备

待钻孔桩全部施工完毕后，在墩位附近准备好待打钢板桩。按插打顺序堆码，每层用垫木隔开。

2、钢板桩插打与合拢

起吊前，锁口内嵌填黄油沥青混合料。箍紧钢板用的弧度卡箍，待插入锁口时逐个解除。

安插钢板桩用U型卡通过钢板桩端头处的吊孔与钢丝绳相联，然后用50T履带吊起吊至待插打位置，放松副钩，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩，移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中，用DZ90振动锤逐块（组）将钢板桩插打到底。待插打至剩下的5-8根时，应先精确丈量合拢长度，并根据丈量结果对钢板桩锁口间隙进行微调，确保合拢成功。

3、钢板桩围堰内支撑加固

围堰内围囹及支撑设置如下：钢板桩围堰内围囹采用I56a工字钢及Φ600×10支撑钢管，为方便墩身施工，纵向支撑中间段采用可拆装式Φ600×10钢管，每层围囹位置先预焊三脚架以方便围囹施工，纵横支撑、斜支撑均在一个平面满焊牢固，支撑设置位置根据计算确定。

4、围堰内开挖

钢围堰到达设计标高后，清理、整平底面。同时，为了保证封底混凝土与桩身的结合良好，达到止水效果。围堰封底时很可能出现四周涌水严重，封底困难情况。要提前组织不少于4—6台抽水机进行连续抽水。

5、封底

在抽水机配合下清到承台底标高以下0.5m，如果渗水量不大时，采取回填砂加碎石20—30㎝，其后再进行封底。封底混凝土采用C25标号。封底混凝土可加早强剂，坍落度宜控制在7-9cm，争取封底混凝土40—60分钟达到要求强度。

6、拔除钢板桩

墩身施工完毕至养护期满后即可拔除钢板桩，拔桩时先略锤击振动拔高1～2m，然后依次将所有钢板桩均拔高1～2m，使其松动后，再挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。

2.2 承台、墩身施工

承台、墩身施工与普通承台、墩身施工方法一致。

2.3 钢板桩围堰检算

总体思路

本方案采用德国拉森Ⅳ型钢板桩，钢板桩与承台之间作业面距离不超过1.5m，墩身与内支撑结构净距离为1.0m，承台底部钢板桩与钻孔桩之间用枕木加固，承台拆模及时夯填AB料或碎石土。内支撑可根据计算结果适当调整支撑材料，但必须满足受力要求和安全系数。每个基坑的防护施工时间大约为30天。

基本参数

拟选择拉森Ⅳ型钢板桩，其各参数如下：

根据《建筑施工计算手册》第3章支护工程下表查得拉森Ⅳ型钢板桩参数：

钢板桩型号与技术规格

B=400mm，h=155mm，t1=15.5mm，t2=11.0mm，S=236cm2，W=2037cm3， =200Mpa，每延米单位重74.0kg。

地质情况主要为粉砂，稍密-中密；粉质黏土，软塑；粉质黏土，硬塑；黏土，硬塑。按照最不利地质情况选择土体相关参数近似取值为：

重度γ=18KN/m3,内摩擦角Ψ=16°，黏聚力c=20KN/m2

主动土压力系数:Ka=tan2(45°-)=0.57, 被动土压力系数：Kp=tan2(45°+)=1.76，既有线行车荷载可按20KN/m2计算；

横撑的布置计算

⑴根据允许抵抗弯矩计算桩顶部悬臂部分的最大允许跨度h：

由=

所以

⑵计算支撑的间距,其值如下图所示：

支撑的等弯矩布置

由上图可计算出

各横梁处的所承受的均布水平荷载Pn，

I56a工字钢：A=135cm2 Ix=65590cm4 Wx=2342cm3 E=206103

600×10钢管:I=161350cm4，A=185cm2，E=2.1×105N/mm2

1020×480cm（h=5～7m）类型承台钢板桩防护方案

具体布置如图：

P1=51.6kn/m；P2=146.4kn/m

受力分析：

第一层围囹最大间距为4.3m，弯矩

最大抗弯强度（符合要求）

内支撑稳定性计算，最大受力F1=258kn,L1=4.76m,

属于小柔度杆件，不会失稳。

抗压强度

满足要求

所以第一层围囹和内支撑采用I56a工字钢。

第二层围囹最大间距为4.3m，

弯矩

满足要求

内支撑抗压强度

采用I56a工字钢 满足要求

采用600×10钢管满足要求

所以第二层围囹采用2I56a工字钢，内支撑采用I56a工字钢或600×10钢管。

入土深度计算（顿恩法）：

即

所以板桩的总长度为7+3.62=10.62m，选择单根长度12米钢板桩可以满足要求。

860×630cm（h=5～7m）类型承台钢板桩防护方案

具体布置如图：

P1=97.4kn/m;P2=159kn/m；P3=210kn/m

受力分析：

第三层围囹最大间距为3.35m，弯矩

最大抗弯强度（符合要求）

内支撑稳定性计算，最大受力F4=529kn,L1=4.0m,

属于小柔度杆件，不会失稳。

抗压强度

满足要求

所以第三层围囹采用2I56a工字钢，内支撑可采用I56a工字钢或600×10钢管

第一、 二层布置同三，

弯矩 满足要求

所以第一、二层围囹及内支撑可采用I56a工字钢。

钢板桩入土深度计算

用盾恩法近似计算桩入土深度：

即

所以板桩的总长度为10+5.29=15.29m，选择单根长度18米钢板桩或原地表下挖30cm可选择15m钢板桩以满足要求。

3．工程质量保证措施

3.1技术保证措施

（1）坚持技术交底制度

开工前，编写作业指导书，并向全体施工人员进行全面技术交底，明确项工程的设计要求、技术标准、施工方法、与其它工程的关系和施工注意事项。

（2）坚持隐蔽工程检查签证制度

隐蔽工程的检查验收坚持自检、互检、专检的“三检制”。以班组检查与专业检查相结合。施工班组在上、下班交接前应对当天完成的工程的质量进行自检，对不符合质量要求的及时予以纠正。

各工序工作完成后，由分管工序的技术负责人、质量检查人员组织工班长，按技术规范进行检验，凡不符合质量标准的，坚决返工处理，直到再次验收合格。

工序中间交接时，必须有明确的质量交接意见，每个班组的交接工序都应当严格执行“三工序制度”，即检查上道工序，做好本工序，服务下道工序。

每道隐蔽工程完成并经自检合格后，报请监理工程师验收，做好隐蔽工程验收质量记录和检查签证资料整理工作。

所有隐蔽工程必须经监理工程师签字认可后，方可进行下一道工序，未经签字认可的，禁止进行下道工序施工。

经监理工程师检查验收不合格的隐蔽工程项目，经返工自检和复验合格后，重新填写验收记录，并向驻地监理工程师发出复检申请，经检查认可后，及时办理签认手续。

按竣工文件编制要求整理各项隐蔽工程验收记录，并按ISO9001质量标准《文件、资料控制程序》分类归档保存。施工中的施工日志、隐蔽工程验收记录、分项、分部工程质量评定记录等资料齐全。按《工程质量检验评定标准》要求，用碳素墨水填写，其内容及签字齐全，具有可追溯性。

（3）材料检验制度

材料进场前检验验收或取样送检，防止不合格材料进入现场。主要材料具备三证，通过检验合格的才能使用。

施工过程的质量控制要通过“跟踪检测、复测、抽样检验”三级检测制度来实现，对工班作业检测由专业人员跟踪检测，试验室进行复测和抽样检测。通过对施工过程的质量检验达到及时解决问题的目的，为全过程质量控制创造条件，为工程竣工验收打下基础。

3.2专项质量保证措施

（1）混凝土外观质量控制措施

选用普通硅酸盐水泥,不使用矿碴或粉煤灰水泥。

选用天然洁净的砂子和石子，必要时石子在现场冲洗。

选用高频振动器，减少混凝土表面气泡。

制定合适的混凝土施工工艺。

模板选用厂制定型钢模，模板制作要精加工。

加强操作人员的外观质量教育和技能培训。

（2）砼拌合及施工过程质量保证措施

拌合站配备拌制设备和计量装置，经常保持良好状态，并严格按配合比计量，各种搅拌材料的配量偏差为：水泥不大于±1%，粗、细骨料不大于±2%，水和外加剂不大于±1%。

砼搅拌均匀，颜色一致。搅拌时间控制在2～3分钟内。

采用搅拌运输车将砼运至现场立即入模，其搅拌、运输砼至全部砼卸出时间不超过90分钟。卸料时出料口与接料面之间的距离不超过1.5m；砼入模温度冬季＞10℃。

使用插入式震动器时，砼分层厚度不大于30cm，振动时间20～30s，操作时依次垂直插入砼内，拨出时速度要缓慢，相邻两个插入位置的距离不大于50cm，插入下层砼的深度为5～10cm。

灌注砼连续进行。如间断，其允许间断时间由试验确定，间断超过砼的初凝时间，则按照施工接缝处理，并埋入接茬的钢筋或型钢，外露一半。

二次浇筑前先凿除施工接缝面上的水泥砂浆薄膜和表面上松动的石子及松弱砼层，并以压力水冲洗干净，使之充分湿润，不存积水。施工接缝处的砼加强振捣，使新旧层砼紧密结合。

砼灌注完毕后用麻袋、草帘等覆盖并浇水养护，养护期限不得少于

14天。浇水以能保持砼湿润为度，当气温高于15℃时，最初三天，白天每隔2h浇水一次，夜间至少浇水两次；三天以后，每昼夜至少浇水四次。当气温低于5℃时，砼严密覆盖，保温保湿，不浇水养护。

（3）钢筋工程质量保证措施

每批钢筋，附有批号、炉罐号、出厂合格证以及有关材质、力学性能试验资料等质量证明资料。

到工地的每批钢筋按规范要求进行抽样试验，所有试验符合有关标准的规定。钢筋按不同品种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆放。

钢筋的加工、绑扎、焊接以及安装严格按图纸中的尺寸、位置以及规范要求的质量标准进行。

（4）模板工程质量保证措施

模板刚度、加工精度等满足客专施工需要，模板的安装精度满足下表要求：

承台模板安装允许误差

（5）冬期施工质量保证措施

冬期施工前应制定冬期施工方案，对原材料的加热、搅拌、运输、浇筑和养护等进行热工计算，并应据此施工。

混凝土浇筑前，应清除钢筋、模板上的冰雪、污垢。

冬期施工最低气温在-15℃以内时，采用综合蓄热法养护，混凝土终凝后即加以覆盖、保温养护，平均温度低于5℃以后各阶段均不得浇水养护。模板在混凝土达到抗冻临界强度后方可拆除，混凝土内外温差要求同常温条件下的要求。

混凝土试块除按正常规定组数制作外，还应增设2组用以检验混凝土受冻临界强度的同条件试块。

4.施工安全专项方案

施工安全专项方案见 “承台基坑施工安全专项方案”。

5.水土保持、环境保护措施

（1）基坑开挖后弃土及时外运至指定地点。

（2）基坑抽水严禁乱排放，需排放到指定沟渠流出。

（3）施工机械夜间禁止鸣喇叭。

（4）施工机械产生废弃油类禁止随地排放，需回收处理。

（5）施工时尽量避免破坏地表原有水系，植被。

（6）施工用废料堆放到指定地点，集中处理。

（7）生活垃圾、废水禁止乱到、乱排，建立垃圾投掷点，集中外运处理。

6.文明施工措施

现场临时设施布置符合规定要求，做到场地整洁，道路平顺，排水畅通，标志醒目，生产环境达到标准化作业要求。现场标牌齐全，规格统一、内容完善、位置醒目。

及时调整设备、机具和材料的位置，做到摆放整齐。保持工作面宽敞，给施工人员提供良好的工作环境。施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中堆放，及时处理。

材料及混凝土运输过程中，防止撒落和扬尘避免污染道路和周围环境。

按照业主及主管部门的要求，认真听取监理工程师的意见，协调好各方关系，严格按照规范施工，搞好安全生产和文明施工。

施工过程中采取有效措施，注意保护饮用水源免受施工活动造成的污染。

按国家及施工所在地的规定，加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，努力降低噪声，控制粉尘和废气浓度以及做好废水和废油的治理和排放。

7.安全应急预案

安全应急预案见 “承台基坑开挖工程事故应急预案。”

承台深基坑防护方案