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新城嘉苑化粪池支护施工方案新城嘉苑住宅区化粪池基坑支护施工方案沛县水利交通建筑安装工程总公司2014.10.5新城嘉苑化粪池支护施工方案一、编制说明新城嘉苑住宅工程的化粪池在土方开挖施工过程中，由于地下水位较高、水量较大、土质较差，主要为杂填土层并伴有流沙，造成基坑坍塌无法继续下挖施工，为保证施工安全。现根据现场实际情况编制支护方案，以指导施工。二、编制依据1、新城嘉苑外网施工图纸；2、新城嘉苑岩土工程勘察报告；3、原化粪池土方施工方案；4、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）；5、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；6、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；7、建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；8、简明施工计算手册(第三版)。三、工程概况 拟建化粪池在绿化带内，选用11#，12#、13#化粪池，长约10m，13m，14.5m。宽约3.8m，4.1m，4.6m。现进水口标高约地面以下2m，11#化粪池基坑深约2.8+2+0.2（碎石和砼垫层）=5m。12#，13#化粪池基坑深3.2+2+0.2=5.4m（碎石和砼垫层）。四、基坑支护方案由于现场较为狭小，无自然放坡工作面，针对此情况，化粪池基坑支护拟采用悬臂式U型连续钢板桩进行基坑支护，钢板桩选用鞍型c25#。钢板桩的布置，考虑施工工作面需要，钢板桩离化粪池外边线1.0m沿化粪池四周布置，钢板桩长9.0m，基坑底下入土5m。1、资料数据：1）开挖深度5m；2）根据坑内、外土的天然容重加全平均值g1、g2均为18.5KN/m3;内摩擦角加全平均值为318；粘聚力加全平均值c为3；孔隙比e为0.83。4）地面超载q=18.5KN/m。计算主动土压力系数Ka和被动土压力系数Kp2、内力计算1）作用于钢板桩上的土压力强度及压力分布Ka=tg2(458-/2)= tg2(458-318/2)=0.32Kp=tg2(458+/2)= tg2(458+318/2)=3.12板桩外侧均布荷载换算填土高度h0=q/r=1.5m假定钢板桩上土压力为零点的点为反弯点，设其位于开挖面以下y处，则有：y=g2Ka(H+h0)/g1Kp-g2Ka=18.50.32(5+0.5+1.5)/18.5(3.12-0.32)=0.86m钢板桩顶处：sa=(q+gz)Ka=(18.5+0)0.32=5.92 kPa开挖面钢板桩处：sb=(q+gz)Ka=(18.5+18.55)0.32=35.52 kPa则,Ea1=Hsa=55.92=29.6KN/mEa2=H/2(sb-sa)=5/2(35.52-5.92)=74KN/mEa3=y/2sb=0.86/235.52=15.27KN/m主动土压力:Ea= Ea1+Ea2+Ea3=118.87KN/m2）计算钢板桩最小入土深度主动土压力作用点距钢板桩桩顶距离为：h1=Ea1H/2+2Ea2H/3+Ea3(H+y/3)/Ea=(29.62.5+1485/3+15.275.28)/118.87=3.4m则，由x3-(6Eax)/g1(Kp-Ka)-6Ea(H+y-h1)/g1(Kp-Ka)=0得，x3-5.67x-15.53=0，x=2.35m钢板桩最小入土深度为：t=1.4(y+x)=1.4(0.86+2.35)=4.494m钢板桩最小长度为：T=4.5m+4.494m=8.994m，满足所选钢板桩长度不小于9m的要求。3）计算土压力对钢板桩的最大弯矩钢板桩最大弯矩距零点距离为：X=2Ea/g1(Kp-Ka)1/2=（2118.87）/18.5(3.12-0.32)1/2=2.28m土压力对钢板桩的最大弯矩：Mmax=Ea(H+y+X-h1)- g1(Kp-Ka)t/6=96.82(4.5+0.86+2.28-2.97)-18.5(3.12-0.32)6.67/6=338.31 KNm4）钢板桩抗弯验算：拉森型钢板桩截面抵抗弯矩W =2270cm3,其折减系数取b=0.8，则smax= Mmax/bW =338.31103/0.82270=186.3=200 MPa，满足要求。3、稳定性验算1）基底抗隆起稳定性分析计算抗隆起安全系数Ks可按下式对其进行验算：Ks=(g2tNq+cNc)/g1(H+t)+q先求地基承载力系数Nq和NcNq=eptgtg2(45+/2)=eptg31tg2(45+31/2)=20.631Nc=（Nq-1）/tg=（20.631-1）/tg31=32.671则, Ks=(18.56.6720.631+332.671)/18.5(4.5+6.67)+18.5=11.741.7,满足规范要求。拟采用槽型钢板25#桩作为基坑围护体系，桩长9米，嵌入基坑底土体约5m。四、本工程采用项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目的机械、材料和劳动力的组织及施工，项目管理架构如下：项目经理1人技术负责人1人质安员1人施工员1人电工1人机长2人焊工1人技术工人10人 施工机械及设备机械参数机械名称型号数量功率使用部位液压振动锤MIL-20001台安装于挖掘机上打钢板桩汽车式起重机1台30t配合吊运、打、拨钢板桩震动拔桩机1台45KW拨钢板桩履带式单斗挖掘机W-10011台1M3挖槽、配合桩机作业气割机1套切割钢板桩电焊机XD1-2002台2KVA钢板桩接长经纬仪J21台测量放线水准仪S3-d1台抄平、沉降观测五、钢板桩基坑支护施工(一) 施工准备1、技术准备施工区域的岩土工程勘察报告；基坑支护的设计文件；施工区域内地下管线、设施、障碍资料；施工区域的测量资料；施工组织设计及基坑支护方案；施工安全、技术交底。2、材料要求钢板桩的规格、型号按设计要求选用。3、主要机具设备根据设计的钢板桩桩型及地质条件选用静力压桩机及其配套的其他机具设备。4、作业条件作业面施工前应具备的“三通一平”等基本条件；施工现场水电应满足施工要求；施工道路通畅；施工现场应具备作业施工空间；施工现场应具备满足施工要求的测量控制点。5、质量技术要求桩位偏差、轴线和垂直轴线方向均均要符合规定要求，垂直度偏差不宜大于1.0。桩顶标高应满足设计标高的要求。钢板桩其嵌固长度必须满足设计要求。6、 安全文明施工要求施工现场应平整、夯实，施工期间不产生危及施工安全的沉降变形。有高血压、恐高症、肺矽病者禁止进行排桩墙施工作业。施工噪声、污染、不得危及周边建筑物安全，影响居民生活。(二)施工工艺1、钢板桩基本工艺流程测量桩机就位立桩沉桩送桩（接桩）桩机移位2、操作工艺测量放线按照钢管桩设计图在施工现场，依据测量控制点进行。测量时应注意钢管桩的施工顺序。桩位放样误差10mm。 桩机就位桩机就位前、施工场地地下障碍物应予排除或采取有效保护措施。施工场地地面应平整稳固。空中不应存在安全隐患。桩位应予复核。3、钢板桩施工钢板桩为国产拉森式（U 形）鞍型。钢板桩的设置位置应便于基础施工，即在基础结构边缘之外留有足够的工作面，钢板桩的平面布置，应尽量平直整齐，避免不规则的转角以便充分利用标准钢板桩。钢板桩的检验及矫正用于基坑支护的成品钢板桩如为新桩，可按出厂标准进行检验；重复便用的钢板桩使用前，应对外观质量进行检验，包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形状等。对桩上影响打设的焊搂件应割除，如有割孔、断面缺损等应补强，禁止使用严重锈蚀钢管桩对各种缺陷进行矫正，如表面缺陷矫正、端部矩形比矫正、桩体挠曲矫正、桩体扭曲正、桩体截面局部变形矫正和锁口变形矫正等。导架安装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，桩机支架应垂直稳固。 沉桩机械的选择选用振动打桩机，它既可用来打设钢板桩，又可用于拔桩。钢板桩焊接由于钢板桩的长度是定长的，因此在施工中常需焊接。为了保证钢板桩自身强度，接桩位置不可在同一平面上，必须采用相隔一根上下颠倒的接桩方法。钢板桩的打设i钢板桩的打设方式根据板桩与板桩之间的锁扣方式选择小锁扣扣打施工法。小锁扣扣打施工法也是从板桩墙的一角开始，逐块打设，且每块之间的锁扣要求锁好。能保证施工质量，止水较好、支护效果较佳，钢板桩用量亦较少。ii钢板桩的打设方法采用单独打入法，从板桩墙的一角开始，逐块打设，直到工程结束。iii钢板桩打设，利用打桩机的吊钩将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插一块即套上桩帽，并轻轻地加以锤击。在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。开始打设的第一、第二块钢板桩的打入位置和方向要确保精确，它可以起样板导向的作用，一般每打入lm 就应测量一次。钢板桩的转角和封闭钢板桩墙的设计水平总长度，有时并不是钢板桩的标准宽度的整数倍，或者钢板桩的制作和打设有误差等，均会给钢板桩墙的最终封闭合拢施工带来困难，这时候可采用：异型板桩法、连接件法、骑缝搭接法、轴线调整法等方法进行调整。钢板桩的拔除i钢板桩拔除应在基坑回填后进行，拔除时要确定钢板桩拔除顺序、拔除时间及坑孔处理方法等。ii钢板桩采用振动拔除方法，由于振动，拔桩时可能会发生带土过多，从而引起土体位移及地面沉降，给施工中地下结构带来危害，并影响邻近建筑物、道路及地下管线的正常使用。在拔桩时应充分重视，注意防止。可采用隔一根拔一根的跳拔方法。iii对于封闭式钢板桩墙，拔桩开始点宜离开角桩5m 以上，拔桩的顺序一般与打桩的顺序相反。iv拔除钢板桩采用振动锤或振动锤与起重机共同拔除的方法。后者只用于振动锤拔不出的钢板桩，需在钢板桩上设吊架，起重机在振动锤振拔的同时向上引拔。v拔桩时，振动锤产生强迫振动，破坏板桩与周围土体间的黏结力，依靠附加的起吊克服拔桩阻力将桩拔出。可先用振动锤将锁口振活以减少与土的黏结，然后边振边拔，为及时回填桩孔，当将桩拔至比基础底板略高时，暂停引拔。用振动锤振动几分钟让土孔填实，对阻力大的钢板桩，还可采用间歇振动的方法。对拔桩产生的桩孔，需及时回填以减少对邻近建筑物等的影响，桩孔采用砂子回填，在振拔时回灌水，边振边拔并回填砂子。六、成品保护1、排桩墙施工过程中应注意保护周围道路、建筑物和地下管线的安全。2、基坑开挖施工过程对钢管排桩墙及周围土体的变形、周围道路、建筑物以及地下水位情况进行监测。3、基坑在施工过程中不得伤及钢板排桩墙墙体。七、安全环保措施1、施工场地坡度0.01。地基承载力85kPa。2、桩机周围5m 范围内应无高压线路。3、桩机起吊时，吊物上必须栓溜绳。人员不得处于桩机作业范围内。4、桩机吊有吊物情况下，操作人员不得离机。5、桩机不得超负荷进行作业。6、钢丝绳的使用及报废标准应按有关规定执行。7、遇恶劣天气时应停止作业。必要时应将桩机卧放地面。8、施工现场电器设备必须保护接零，安装漏电开关。 沛县水利交通建筑安装工程总公司 13
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