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1、長沙市南湖路湘江隧道工程拉森鋼板樁施工方案編制：審核：審批：日期：2011 年月日中鐵隧道集團有限公司長沙市南湖路湘江隧道項目經理部目錄1 編制目的 .1 2 編制依據 .1 3 工程概況 .1 3.1 設計概況.1 3.2 工程地質狀況.2 4 鋼板樁施工工藝.4 4.1 新型拉森型鋼板樁示意圖及主要參數.4 4.2 主要工機具.4 4.3 主要工藝流程及操作工藝.5 5 安全保護措施 .8 1 編制目的(1)保證鋼板樁圍護施工過程的生產安全；(2)指導鋼板樁圍護的正確生產施工；(3)保證基底開挖的防水要求。(4)因地制宜，科學組織施工，提高生產效率，在保障安全的前提下，加快施工進度，提高圍2、護質量。2 編制依據（1）長沙市南湖路湘江隧道工程設計圖紙；（2）長沙市南湖路湘江隧道工程地質與水文地質詳勘報告；（3）國家現行規范有關標準；（4）地基處理技術及工程應用(中國建材工業出版社)；（5）現場實地踏勘結果。3 工程概況3.1 設計概況本工程采用拉森鋼板樁（新）圍護結構，為連接鉆孔樁+旋噴樁圍護加固區和放坡開挖+土釘墻支護區的支護加固區段。具體的施工部位為A匝道（AK0+350.5 AK0+375.5）、B匝道（BK0+345 BK0+380.5）、C匝道（CK0+305.5 CK0+330.5）、D匝道（DK0+380 DK0+405），原設計為樁長 12m、鋼板樁頂與冠梁定平齊并3、錨固于冠梁內，兩冠梁之間布置一排 609mm、t=16mm 的鋼管支撐，鋼管支撐間距3.5-4m，總施工長度為 237延米。經過現場地質情況核實和對比，在保障圍護結構穩定的前提下，建議優化支護方案，提高施工可操作性和措施經濟性。將原設計鋼板樁頂600 600mm 鋼筋混凝土冠梁變更為 2 I45工字鋼圍檁，既提高施工靈活性，又保障了結構安全，施工質量易于保障。原設計全部采用 12m拉森鋼板樁（新）圍護結構，優化為開挖深度超過4.5m 的部分采用12m鋼板樁、其他部分采用 9m鋼板樁。拉森鋼板樁布置橫斷面如圖3-1所示。施工時根據交通疏導方案分節段進行分段施工。圖3-1 拉森鋼板樁橫斷面圖3.24、 工程地質狀況南湖路湘江隧道地貌單元為典型的河流侵蝕地貌，西岸沿江為瀟湘大道風光帶。西岸為瀟湘大道，地面變化 35.5040.00m，地質結構為第四系地層具明顯的河流二元結構。西岸明挖隧道底板以上地層主要有雜填土、粉質粘土、粉細砂、卵石、圓礫，隧道底板承載力較差，需進行加固處理。地層狀況與巖性見表 3-1。表 3-1 地層狀況與巖性土層及編號層厚（m）巖土工程主要特征雜填土0.30-10.50 褐黃、雜色，濕，松散-稍密狀，以黏性土混磚渣、煤渣、砼塊及少量礫石。頂部約50cm 為混凝土路面。硬質雜物含量30%40%。素填土1.0-10.10 褐黃、褐紅色，濕-很濕。松散-稍密狀，黏性土為主，局5、部含礫石、磚渣，西岸鉆孔該層底部夾耕土。硬質雜物含量25%30%。粉質粘土0.50-12.50 褐黃色，可塑-硬塑狀，含少量粉細砂及云母片，風黑色鐵錳質氧化物。粉土1.00-5.50 褐黃、褐灰色，濕，稍密狀，含粉細砂、中砂及云母片。搖震反應中等，無光澤反應，干強度低，韌性低。細砂0.80-12.70 褐黃色，濕-飽和，稍密-中密狀。含云母片，混礫石。黏性土充填。1粗砂0.30-2.10 褐黃色，濕-飽和，松散-稍密狀。含云母片，混礫石，砂質充填。圓礫0.40-11.10 黃、褐黃色，飽和，中密狀，礫石含量50%以上，粒徑0.5 2cm，不均勻系數23.32 71.34。成分為石英質、磨圓度較6、好，中粗砂充填。多夾卵石，往下有增多趨勢，粒徑達4-6cm。混少量黏性土。1卵石0.40-10.80 黃、褐黃色，飽和，中密狀，卵石含量約55%，粒徑 35cm，最大粒徑達 7-10cm。不均勻系數31.887.65。成分為石英質、磨圓度較好，中粗砂充填。粉質粘土0.90-4.80 褐黃色，濕，硬塑狀為主，局部夾砂礫石。搖震反應中等，具光澤反應，干強度中等，韌性中等。圓礫1.50-4.00 褐黃、黃色，很濕-飽和，中密狀，礫石含量50%-60%，粒徑0.51.50cm，成分為石英質、磨圓度較好，中粗砂充填。局部夾卵石，粒徑達 4cm。粉質粘土0.30-3.50 褐紅色，稍濕，硬塑-堅硬狀。系礫7、巖風化殘積而成，含礫石30左右，粒徑0.5 5cm，成分為砂巖、板巖等，多風化。干強度中等，韌性中等。強風化礫巖0.40-37.80 褐紅色，碎屑結構，厚層狀構造，泥質膠結，膠結程度差，極軟巖。含礫石 20%-40%，成分以石英、板巖為主，粒徑一般24cm，大者近 20cm。節理裂隙發育，巖芯呈碎塊狀、短柱狀，巖體破碎，巖石質量指標差，RQD=35-45。巖體基本質量等級為類。共有9 個鉆孔夾中風化礫巖1、厚度 1.615.80m。1中風化礫巖1.60-15.80 褐紅色，碎屑結構，厚層狀構造，泥質膠結為主，局部含鈣質，軟巖。局部為泥質粉砂巖。礫石含量30%60%，石英和板巖為主，粒徑0.3 8、5cm，大者達18cm。巖芯呈短柱狀、碎塊狀。巖石質量指標較差，RQD=55-70。巖體較破碎，巖體基本質量等級IV 類。2溶洞2.30-5.90 發育于礫巖中，無充填物或底部充填部分可塑軟塑狀粉質粘土或全風化狀礫巖，鉆探無返水。根據 S17 采用砂卵石及混凝土封孔情況可確定，該部位見溶洞的5 個鉆孔具有連通性。?中風化礫巖1.20-43.40 褐紅色，碎屑結構，厚層狀構造，泥質膠結，膠結程度較好，軟巖。含礫石一般35%，局部為粉砂質泥巖。礫石成分以石英、板巖為主，粒徑一般0.5 4cm，大者達 15cm。節理裂隙較發育，巖芯呈短柱狀、長柱狀、塊狀，少數為碎塊狀。巖石質量指標較差，RQD=609、-75。巖體較破碎，巖體基本質量等級IV 類。ZK7 底部礫石成分以白云巖為主、鈣質膠結，具溶蝕現象，漏水。?1強風化礫巖1.80-10.00 巖性同強風化礫巖。?中風化白云巖2.40-17.50 灰白色，中厚層狀構造，細晶-隱晶結構，巖芯短柱狀、長柱狀，巖性堅硬。結構較為均勻，硬巖。基巖面起伏大，溶蝕現象普遍。巖體破碎，巖體基本質量等級為類。?2溶洞0.40-3.80 發育于白云巖中，無充填物，漏水，不返水。封孔時混凝土流失嚴重。4 鋼板樁施工工藝4.1 新型拉森型鋼板樁示意圖及主要參數新型拉森型鋼板樁示意圖及主要參數如圖4-1所示：圖4-1 新型拉森型鋼板樁示意圖及主要參數4.2 主要工機10、具采用挖掘機振動錘沉樁，如下圖4-2所示，主要進場設備如表 4-1所示:圖4-2 挖掘機振動錘沉樁示意圖表 4-1 主要進場機械設備數量表序號機械名稱規格型號臺數備注1 挖掘機振動錘振動振 DZ45A 1 KATO 等2 交流弧焊機Bx1-500-3 2 3 氣割設備氧氣、乙炔氣1 4 吊車25T 2 4.3 主要工藝流程及操作工藝1、工藝流程2、操作工藝(1)打樁機械主機采用履帶式挖機（帶振動錘），穩定性好，行走方便，便于每根樁校正，樁錘采用45千瓦振動錘，以振動體上下振動而使板樁沉入，貫入效果好。圍檁、支撐、板樁鋼板樁檢驗鋼板樁矯正板樁定位放線挖溝槽鋼板樁插入和預打沉打鋼板樁開挖至圍檁位置11、設置圍檁土方開挖坑內主體結構施工填土及拆除圍檁回填土拔除鋼板樁吊裝采用 25t汽車吊。板樁圍堰施工采用測量定位、逐根打入的施工方法。(2)鋼板樁的檢驗及矯正對進場的鋼板樁按出廠標準進行檢驗，應對外觀質量進行檢驗，包括長度、寬度、厚度、高度等是否符合設計要求，有無表面缺陷，端頭矩形比，垂直度和鎖口形狀等。驗收標準：高度允許偏差 8mm；寬度絕對偏差+10mm；彎曲和撓度用 2m長鎖口櫸板順利通過全長撓度1%；樁端平面應平整；鋼板背面及鎖口應光滑無阻。對缺陷部位加以整修，同時對兩側鎖口用一塊同型號長23m的短樁作通過試驗，以23人拉動通過為宜。鋼板樁基本使用新的，逐根進行檢查，檢查鎖口和樁身的平整12、度。對于鎖口已打壞且無法修正的、樁身扭曲變形的應棄之不用。(3)拉森樁的打設和拔樁A 打設前的準備工作：場地平整、挖槽打樁前先將施工影響區域內的雜物和荷載清除干凈，按設計鋼板樁位置向外移動10cm 定出施打鋼板樁軸線。破除原路面結構層約60cm 并放坡下挖 1m至設計鋼板樁頂，對裸露放坡的土體進行噴射C15細石混凝土處理，并做好基坑頂得防排水措施。鋼板樁的準備樁打入前應在鋼板樁的鎖口內涂油脂，以方便打入和拔出，并將樁尖處的凹槽底口封閉，避免泥土擠入。鋼板樁堆放場地要平整堅實，底層墊枕木，堆高不超過5層。導梁支架安裝為了保證鋼板樁位置的準確性，利用鋼圍檁做鋼板樁安裝導梁，為保護鋼板樁垂直打入后板13、樁墻面平直，打設方法選用屏風法施工。采用單層導梁，2 I45工字鋼制作，每1020塊鋼板樁組成一個施工段，對每一個施工段，先將其兩端12塊鋼板樁打入，嚴格控制其垂直度，用電焊固定在導梁上，然后從一端開始逐塊插打，為防治打入時鋼板樁扭轉，造成鋼板樁前的鎖口，或者在鋼板樁與導梁之間的兩邊空隙內設一只定榫滑輪支架，阻止板樁下沉中的轉動。圍檁不能隨鋼板樁的打設而產生下沉和變形，且導梁位置應盡量垂直，并不能與鋼板樁碰撞。B 鋼板樁打設：采用屏風式打入法施工，該方法不易使板樁發生屈曲、扭轉、傾斜和墻面凹凸，打入精度高，易于實現封閉合攏。用打樁機將鋼板樁放至插樁位置，插樁時鎖口對準。每一流水段落的第一塊鋼板14、作為定位樁，應先沿鋼板樁的行進方向反向傾斜8度左右，再開動振動錘，利用振動力把樁沉至離地面 1米左右停止。（防止施工打第二根樁時因磨擦過劇而把第一根樁帶入土中）。然后吊第二根、第三根逐步插打。為防止打樁時把相鄰的已打樁標高的樁因磨擦作用而帶入土中，要求每打好一根樁就要在頂部用電焊與相鄰的樁相固定，連接成一片，加大抗磨擦力。為保證樁的垂直度，鋼板樁應測導向圍檁施工打，用兩臺全站儀加以控制，為防止鎖口中心線位移，可在打樁行進方向的鋼板樁鎖口處設卡板，阻止板樁位移，同時在圍檁上預先標出每塊鋼板樁位置，以便隨時檢查糾正。打樁開始第一、二塊鋼板樁的打設位置和方向要精確，使起導向樣板的作用，故每入土1米測15、量一次。在插打過程中隨時測量監控每塊樁的斜度不超過2%，出現傾斜和鎖口結合部有空隙，可用軸線修正法修正，如發現過大傾斜時，要用鋼絲繩拉住樁身，邊拉邊打逐步糾正。當偏斜過大不能用拉齊方法調正時，拔出重打。鋼板樁樁位允許偏差：垂直圍檁中心線，允許偏差100+0.01H(mm);沿圍檁中心線，允許偏差 150+0.01H(mm)。其中 H為原地面標高與樁頂標高的距離。C 圍檁安裝鋼板樁施打就為后，利用導梁復位至圍檁位置，設置固定牛腿托住圍檁，其布置如圖4-3所示。在土方開挖前必須安裝好橫向鋼管支撐，報監理工程師驗收合格后方可進入下道工序施工。圖4-3支撐體系布置圖D 拔樁方法采用挖掘機振動錘進行振動16、拔樁。振動拔樁是利用振動錘對板樁施加振動力，擾動土體，破壞其與板樁間的摩阻力和吸附力并施加吊升力將樁拔出。這種方法效率高、操作簡便,操作簡便。拔樁順序。拔樁的開始點由圍護墻的端部開始，必要時還可間隔拔除。拔樁順序一般與打樁順序相反。拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減少土的阻力，然后邊振邊拔。對較難拔出的板樁可先用振動錘將樁振打下100300mm，再與振動錘交替振打、振拔。有時，為及時回填拔樁后的土孔，在把板樁拔至此基礎底板略高時（如500mm）暫停引拔，用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實一部分。E 施工要點及質量保證措施 施工前，必須對場地標高進行復測，施工時用水準儀測量，確保板樁樁頂的標17、高準確。施工放線時必須根據圍護結構尺寸并考慮垂直施工誤差、水平施工誤差，結合圍護結構允許最大水平位移進行外放，本工程按10cm 外放，施工放線完成后經監理工程師復核無誤后方可施工。在打樁就位后，校正樁架的垂直度，確保板樁垂直，并確保板樁之間較好地咬合。特別要注意基坑圍護形狀的不規則，對樁間的就位更應準確。板樁打好后，及時固定，以防止板樁移位。整個基礎施工期間，在挖土、吊運、扎鋼筋、澆筑混凝土等施工作業中，嚴禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不得在支撐上擱置重物。5 安全保護措施（1）、一般規定進入現場必須佩戴安全帽，不準穿拖鞋、高跟鞋、裙子，不得赤膊作業，不準吸煙。高18、空作業必須系好安全帶，穿防滑鞋。施工時不得嘻戲、打鬧。我們在本工程所應用的所有臨時供電、安全防護材料，均將符合國家、地方規定，優先使用指定產品和推薦產品。對所使用產品將根據有關規定進行檢驗，并保留各種檢驗證明。安全防護設施的驗收應按類別逐項查驗，并做出驗收記錄。凡不符合規定者，修整合格后再行查驗。施工工期內還應定期進行抽查。(2)施工機械管理現場施工機械由我公司負責安裝、調試、維修、保養、拆除，項目經理部設機械設備部負責管理，包括對機械設備的日常檢查、使用狀態檢查。所有大型機械建立管理檔案，包括安裝與拆除方案、管理臺帳、機械安全使用技術交底、機械運轉記錄、機械維修保養記錄、班前檢查記錄、交接班19、記錄等，所有記錄均要如實填寫，交底記錄必須要本人簽名。嚴禁拆除機械設備上的自動控制機構、力矩限位器等安全裝置，及監測、指示、儀表、警報器等自動報警、信號裝置。新購或經過大修、改裝和拆卸后重新安裝的機械設備，必須按原廠說明書的要求進行測試和試運轉。處在運行和運轉中的機械嚴禁對其進行維修、保養或調整等作業，其調試和故障的排除應由專業人員負責進行。機械設備的操作人員必須身體健康，并經過專業培訓考試合格，在取得有關部門頒發的操作證或駕駛執照、司爐證、特殊工種操作證后，方可獨立操作。在有礙機械安全和人身健康場所作業時，機械設備應采取相應的安全措施。操作人員必須配備適用的安全防護用品，并嚴格貫徹執行中華人20、民共和國環境保護法（試行）。項目經理部要為機械作業提供道路、水電、臨時機棚或停機場地等必須的條件，并消除對機械作業有妨礙或不安全的因素；夜間作業設置有充足的照明。(3)其他小型機械安全使用注意事項潛水泵放入水中，或提出水面，應先切斷電源，嚴禁拉拽電纜或出水管。混凝土振搗器作業轉移時，電動機的導線應保持有足夠的長度和松度。嚴禁用電源線拖拉振搗器。混凝土振搗器操作人員必須穿戴絕緣膠鞋和絕緣手套。鋼筋冷拉機場地在兩端地錨外側設置警戒區，裝設防護欄桿及警告標志。嚴禁無關人員在此停留，操作人員在作業時必須離開至少2m 以外。木工機械工作場所配備齊全可靠的消防器材。嚴禁在工作場所吸煙和有其他明火，并不得存21、放油、棉紗等易燃品。木工帶鋸機作業中，操作人員應站在帶鋸機的兩側，跑車開動后，行程范圍內的軌道周圍不準站人，嚴禁在運行中上、下跑車。焊接機械應放置在防雨和通風良好的地方。焊接現場不準堆放易燃易爆物品。交流弧焊機變壓器的一次側電源線長度應不大于5m，進線處必須設置防護罩。電弧焊焊接時，焊接和配合人員必須采取防止觸電、高空墜落、瓦斯中毒和火災等事故的安全措施。嚴禁在運行中的壓力管道、裝有易燃易爆物品的容器和受力構件上進行焊接和切割。焊接銅、鋁、鋅、錫、鉛等有色金屬時，必須在通風良好的地方進行，焊接人員應戴防毒面具或呼吸濾清器。高空焊接或切割時，必須掛好安全帶，焊件周圍和下方應采取防火措施并有專人監護。電焊線通過道路時，必須架高或穿入防護管內埋設在地下，電弧焊接地線及手把線都不得搭在易燃、易爆和帶有熱源的物品上，接地線不得接在管道、建筑物金屬構架或軌道上，接地電阻不大于4。電弧焊施焊現場的10m 范圍內，不得堆放氧氣瓶、乙炔發生器、木材等易燃物。氣焊嚴禁使用未安裝減壓器的氧氣瓶進行作業。