蓄水池及消防水池、污水處理池項目鋼板樁基坑支護工程施工方案(19頁).doc
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2023-06-16
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1、蓄水池及消防水池、污水處理池工程鋼板樁基坑支護施工方案第一章 編制依據行業標準建筑樁基技術規范(JG94-94);行業標準建筑基坑支護技術規程(JGJ 1099);國家標準鋼結構工程施工質量驗收規范(GB5005200); 輔建區工程蓄水池、消防水池施工圖紙第二章 工程概況 本項目蓄水池、消防水池為地下構筑物,蓄水池、消防水池頂板面標高0。8m,底板面標高。05,長度尺寸5。95,寬度尺寸2。65m,底板厚0。4m,墊層厚0。1m,池壁厚0。35m.由總圖可知室外地面標高6。4為該處0。00,現場自然土面標高約為5m,低于蓄水池、消防水池頂板面標高0。6m,則開挖深度為31;開挖平面尺寸在蓄水2、池、消防水池結構尺寸的基礎上每邊加1m,即基坑長度27。95m,基坑寬度.5。本工程普遍采用管樁基礎,目前基本完成,基坑開挖邊線距周邊其他擬建構筑物最近距離為m.本項目污水處理池為地下構筑物,污水處理池頂板面標高-。1,底板面標高4.3m,長度尺寸2.5m,寬度尺寸11。5m,底板厚0.6,防水保護層厚。05米,墊層厚1m,池壁厚0。5m。由總圖可知室外地面標高6。75為該處00,現場自然土面標高約為5m,低于污水處理池頂板面標高1.65m,則開挖深度為。35m;開挖平面尺寸在污水處理池結構尺寸的基礎上每邊加m,即基坑長度30m,基坑寬度12。5m。本工程普遍采用管樁基礎,目前基本完成,基坑開3、挖邊線距周邊其他擬建構筑物最近距離為6m。第三章 基坑支護結構設計 污水處理池基坑較深,基坑結構設計和基坑工程鋼板樁支護計算書以污水處理池為例,根據地質資料不宜采用自然放坡開挖,且考慮到開挖土體卸荷后對業已完成的相鄰管樁基礎有不利影響,基坑必須采取支護措施,先支護、后開挖。擬采用H型鋼板樁作為基坑圍護體系,樁長2米,嵌入基坑底土體9。65m.在基坑頂部適當位置用砌塊砌筑排水溝,用以攔截地表水,并排出場外,基坑底部沿支護樁側用砌塊砌筑臨時排水溝,基坑底部各拐角點設置集水井,用以排除基坑內積水。消防水池蓄水池基坑支護平面圖消防水池蓄水池基坑支護剖面圖 污水處理池基坑平面圖污水處理池基坑支護剖面圖第4、四章 基坑支護結構的主要技術參數及技術要求 1鋼板樁(1) 材料要求 鋼板樁選用H型鋼板樁,截面抵抗矩W=270m;進場鋼板樁需進行外觀檢驗及樁身缺陷矯正。(2)打樁作業要求 宜選擇對周圍影響較小的振動錘施打;為保證板樁的垂直度,選用屏風式打入法;為保證轉角處閉合可通過軸線或板樁塊數來調整。()拔樁作業要求 宜選用振動錘進行拔樁;為防止拔樁后地面沉降及對其它構筑物的影響,應及時回填。第五章 鋼板樁支護施工.1 鋼板樁支護施工流程 鋼板樁的打設雖然在基坑開挖前已完成,但整個板樁支護結構需要等地下結構施工和回填完成后,在許可的條件下將板樁拔除才算完全結束。因此,對于鋼板樁的施工應考慮打設、挖土、地5、下結構施工、回填、板樁的拔除。 施工順序:測量放線打鋼板樁土方開挖至基坑底設計標高鋼筋砼底板與導墻施工外壁防水層施工、回填土方H型鋼板樁拔除,如下示意圖:. 鋼板樁吊運及堆放 裝卸鋼板樁宜采用兩點吊。吊運時,每次起吊的鋼板樁根數不宜過多,注意保護端頭免受損傷.鋼板樁應堆放在平坦而堅固的場地上,必要時對場地地基土進行壓實處理。在堆放時要注意:(1) 堆放的順序、位置、方向和平面布置等應考慮到以后的施工方便;(2)鋼板樁要按型號(40A)、規格、長度(12m)、施工部位分別堆放,并在堆放處設置標牌說明;(3) 鋼板樁應分別堆放,每層堆放數量一般不超過5根,各層間要墊枕木,墊木間距一般為3m,且上、6、下層墊木應在同一垂直線上,堆放的總高度不宜超過2m.3 鋼板樁的打設機械計劃: 施工機械采用2臺SH350挖掘機,配合2臺30HP振動錘施工。經緯儀2臺(J2),水準儀兩臺(S3).(2) 鋼板樁打設 單樁打入法以一塊或兩塊鋼板為一組,從一角開始逐塊插打,直至工程結束,這種打入方法施工簡便,可不停頓地打,樁機行走路線短,速度快。但單塊打入易向一邊傾斜,誤差積累不易糾正,墻面平直度難控制 先用挖掘機將鋼板樁吊至插點處進行插樁,插樁時注意鋼板樁之間的間隙,人工配合扶正,再輕輕加以錘擊; 在打樁過程中,為保證鋼板樁的垂直度,用兩臺經緯儀在兩個方向加以控制;開始打設的一、二塊鋼板樁的位置和方向應確保精7、度,以便起到樣板導向作用,故每打入1m應測量一次。(3) 鋼板樁的轉角和封閉合攏。由于板樁墻的設計長度有時不是鋼板樁標準寬度的整數倍,或板樁墻的軸線較復雜,或鋼板樁打入時傾斜,這些都會給板樁墻的最終封閉合攏帶來困難,采用軸線修整法解決。軸線修整法通過對板樁墻閉合軸線設計長度和位置的調整,實現封閉合攏,封閉合攏處最好選在短邊的角部。具體作法如下: 沿長邊方向打至離轉角樁約沿有8塊鋼板樁時暫時停止,量出至轉角樁的總長度和增加的長度;在短邊方向也照上述辦法進行;根據修正后的軸線沿短邊方向繼續向前插打,最后一塊封閉合攏的鋼板樁,設在短邊方向從端部算起的第三塊板樁的位置處。 。 基坑土方開挖 土方開挖選8、用臺斗容量m3的挖機于基坑頂作業,較深部位的掘土換用臺長臂挖機施工;基槽開挖至坑底,并預留人工清理土層厚度約5c,挖土機械應小心管樁外露部分,不得破壞。土方開挖完成后,應立即排除積水,平整填實后及時澆筑砼墊層進行固化保護。5。5 基坑排水降水措施 根據地勘資料,本場地地下水位較淺,現場局部開挖施工過程中可見有地下水涌出,因此污水處理水池基坑開挖前與開挖過程中,需采取相應排水降水措施,以確保基坑施工的安全.在基坑開挖前,沿開挖邊線外布置輕型井點降水。 在基坑頂部適當位置用砌塊砌筑排水溝,用以攔截地表水,并排出場外;基坑底部沿支護樁側用砌塊砌筑臨時排水溝,基坑底部各拐角點設置集水井,用以排除基坑內9、積水。基坑頂與基坑內的排水溝和集水井的布置以不影響基坑鋼板樁支護及后續施工布置。.6拔樁。1拔樁順序 對于封閉式鋼板樁墻,拔樁的開始點離開樁角5根以上,必要時還可間隔拔除。拔樁要點:(1) 攏樁時,可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的阻力,然后邊振邊攏。對較難拔出的板樁可先用柴油錘將樁振打下30mm,再與振動錘交替振打、振拔。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m)暫停引拔,用振動錘振動幾分鐘,盡量讓土孔填實一部分;(2) 挖掘機應控制振動錘的起動而逐漸加荷,起吊力一般略小于減振器彈簧的壓縮極限;()對引拔阻力較大的鋼板樁,采用間歇振動的方法,每次振動15min,振動錘連續10、工作不超過1。5h。5。6。2 樁孔處理 鋼板樁拔除后留下的土孔應及時回填處理,特別是周圍有建筑物、構筑物或地下管線的場合,尤其應注意及時回填,否則往往會引起周圍土體位移及沉降,并由此造成臨近建筑物等的破壞.第六章 基坑監測 6. 本基坑監測項目 包括支護結構的水平位移、周圍地下管線的變形、地下水位、樁內力、支撐軸力、土體分層位移等。 6. 監測點的位置及數量(1) 在基坑頂部各轉角處應設置沉降、傾斜及水平位移觀測點;()地下水位的觀測宜在基坑四周設四個觀測井。(4) 基坑底部回彈及隆起觀測視現場情況確定. 6。3 監測與測試的控制指標(1)支護樁頂水平位移累計不大于30mm,位移速率不大于311、mm/d.(2) 樁身、立柱的應力值不大于設計值的8;(3) 周圍道路及管線水平位移總量不大于30m;() 地下水位應低于設計指標。 6.4 監測要求(1) 在支護結構施工完后精確測定初始值。(2) 施工中應加強對測試點及測試設備的保護,防止損壞;() 應采取有效措施保證測試基準點的可靠性及測試設備的完好,以確保測試數據的準確性.() 應及時向設計人員提供監測數據及最終測試評價成果,以便進行分析及采取相應的防范措施.6 監測周期 從基坑土方開挖至基坑回填土。在圍護施工時,正常情況下,臨近監測對象每天觀測1次,當日變化量或累計變化量超警戒值時,監測頻率適當加密,每天觀測1次。特殊情況如監測數據有12、異常或突變,變化速率偏大等,適當加密監測頻率,直至跟蹤監測。在地下結構施工階段,各監測項目觀測頻率為2次/周,支撐拆除階段1次/天。第七章 基坑驗收 基坑驗收應采取分步驗收法進行。每道工序完成經檢查驗收合格后方可進行下道工序的施工。 驗收應符合建筑基坑支護技術規程(JGJ 1-99)及相關驗收規范的規定。第八章 施工注意事項及要求 8.1 基坑土方開挖應遵循分層、平衡、適時的原則。采用機械開挖時,坑底設計標高以上15cm由人工清除,不得超挖。開挖到位后,應及時施工管道,嚴禁基坑暴露時間過長。 。 做好基坑內的排水工作,雨季施工必須準備足夠的抽排水設備. 8。3 支護板樁施工應采取有效措施控制好13、樁位、垂直度及保證轉角處的閉合。 。 土方開挖期間,應采取有效的管理手段及可靠的保證措施防止挖土機械碰撞支護結構,基坑四周嚴禁堆土或堆載,地面施工荷載不超過15pa。 8.5 應作好可能發生事故的預防和搶險準備工作。施工時發現地質情況與鉆探資料相差較遠,應立即會同業主、設計、監理等單位商量研究解決。 8 加強基坑監測,監測數據應及時通知有關人員.第九章 基坑施工安全措施 9。1 基坑施工過程中及時作好基坑口的臨邊圍護,禁止高空拋物、嚴防墜落。 9. 進入工地一定要戴硬質反光安全帽,操作工必須手戴防護手套,電工戴電工專用絕緣手套. 9。3 用機械開挖時,應設專人盯測,以防坑底和坑側超挖。坑底的控14、制標高應比設計標高提高1530厘米,坑壁的控制線應比設計標線提高10-15厘米或先打樁后挖土,機械挖完后,再用人工清坑。 。4 基坑開挖到設計標高后,一定要將支護樁根部的淤泥清挖,否則會造成支護樁倒塌。 9.5 基坑底面不能暴露時間過長。基坑開挖中間間歇間過長,變形會隨著時間不斷增加。這種情況下,應考慮增加支護結構的強度。 9。6 遇有粉、細砂層時,要采用恰當的排水方式,以防產生流砂造成基坑坍塌。9. 如果基坑開挖后,不能立即進行下一道工序施工時,可在基坑設計標高之上,預留0.1503m厚的一層土不挖,待下一工序開始前,再用人工開挖至槽底的設計標高。否則在下雨時,基坑會浸水坍塌。 。 驗收合格15、方可進行作業,未經驗收或驗收不合格不準作下一道工序作業。 。10 打拔鋼板樁安全操作規程(1)挖掘機或震錘工作時發現異常,應立即停車檢查。(2) 挖掘機作業點地面應平坦,地面不平應墊平,防止翻車事故。若地面松軟,支承腳底部應鋪墊板.(3) 吊樁時要用專用的鋼絲繩和鎖扣扣緊樁身,并輕起輕放.打拔樁前要檢查震錘是否夾緊,防止應震錘未夾緊損壞鋼板裝或造成事故。(4) 不得在架空輸電線下面打拔樁。在高壓線附近工作,挖掘機臂端應離開高壓線以上。(5)作業范圍內嚴禁站人,以防各種突發事件造成事故。(6) 打拔樁嚴禁超負荷作業,不準超力矩,仰角也不得超過限度,以防“翻車”“折臂”事故。(7) 不得在風力超過16、6級及大雨、雪、霧等惡劣天氣下作業;臺風來臨,現場挖掘機應收臂停放,材料及其它設施采取遮蓋、壓緊等措施。() 嚴禁非司機作業回轉操作要平穩地接觸回轉離合器,盡量減少鋼板裝的擺動,起吊時應先鳴笛示警,要穩妥操作。()要統一信號,專人指揮,夜間作業,必須有良好的照明。第十章 基坑工程鋼板樁支護計算書:污水處理池基坑較深,基坑工程鋼板樁支護計算書以污水處理池為例。0。1、參數信息重要性系數:1。00;開挖深度:.3;基坑下水位深度:0。50;基坑外側水位深度:7。3;樁嵌入土深度:8.85;基坑外側土層參數:序號土名稱 土厚度 坑壁土的重度 內摩擦角 內聚力 飽和容重 (m) (kN/m3) () 17、(k) (N/m3)1 填土 0。6 19 8 8 20 2 粘土 3。33 19.1 7。 10 2 粘土 1.5 17。3 。4 11。9 1 粉質粘土 3。3 18。8 。4 17。 21 基坑以下土層參數:序號土名稱 土厚度 坑壁土的重度 內摩擦角 內聚力飽和容重 (m) (kN/m3) () (Pa) (N/m3)1 粘土 1.2 19。6 5. 2。3 21 粉質粘土 5。3 0 5。8 。7 21 3 粘土 14 19。8 1. 5。2 21 10.2、主動土壓力計算 Kai=n(450-。0002)=。;臨界深度計算: 計算得z0=2.00/(19。000。61/2)。0/1。18、00=07;第層土計算:a上=。 ka;ajk下ajk下=0.0+19.0。61。40 P;e上=0.076-28。0。761/213。91 ;eak下=11。40。7628.00。61/2。29 P;=(0.00+0。0)(0.60。9)/2=。 kN/; K=t2(50-7.400/2)=0。77;第2層土計算:ajk上=ak下=1.40kPa;ajk下=aj下=11.4+19。1。3=5。00kP;eak上=11.40077-21。000。771/=8。77 kPa;ek下=5。000。7210。00.77/2=4。2ka;Ea(0.0+0。32)3.32=7.1 km; Kai=n2(19、4505.4002)=0。8;第3層土計算:ajk上=k下=75。0 kPa;j下ajk下75。0+1701。58=102 Pa;eak上=75。000。821。900。831/2=40。4kPa;eak下=102。340。83-21。90。8312=6.0 Pa;Ea=(4.43.0)1。8/=81.78N; ai=tn2(4505。400/2)=0。83;第層土計算:k上jk下=12.34 Pa;ak下aj下=102。4+.800。4=10。85 Pa;ak上=102.30。32。00。81/2=5。70 ka;k下=106。80。8321。00。82=5。4 kPa;Ea=(52。7+520、6。)024/2=13。0m;第層土計算:jk上ak下=1065kP;aj下=jk下=10。818.800。0=106。8 kPa;a上=106.8583217。0。31/2=56。44 kPa;ek下10.850.8317.60。831/2=5644 ka;Ea=(56.4+56。44)1。6/=90。 kN/m;第6層土計算:ajk上=ajk下=16。85 k;ak下=ajk下16。85+18.800.00=10。85a;eak上=106。50。3217。0。831/2。44 P;ea下1.50。83216。81/25.44 kPa;E(5。4+6.)1。5/2=8.9k/m; Ka=ta21、n2(4505。400/2)=0.83;第層土計算:ajk上=ajk下=6.8 kPa;ajk下ajk下=106。85+18.800。0016。kPa;ak上=106。80。83217。600。8312=56.44kPa;eak下=10.83217。600。83=56。4 kPa;Ea=(56。44+6.44).822=46。28 k/m; Kai=tn2(4506。800/2)。79;第8層土計算:jk上=ak下10。8 a;k下=aj下=16.8+8。900。00106。85 Pa;eak上=106。079210。791/2=546 kPa;ea下16。85。792200。91/2=54k22、Pa;E=(5。6+55.46)2。92=27。kNm;求所有土層總的主動土壓力: ai=5.50Pa;每一土層合力作用點距支護樁底的距離為hai; 則所有土層總的合力作用點距支護樁底的距離為h; 根據公式計算得,合力作用點至樁底的距離4。3.10。3、基坑下的被動土壓力計算 根據公式計算得Kp1=ta(40+。800/2)=1。22;基坑下土層以上的土層厚度之和與水位深度進行比較hi=1。9wp0。50,經比較可知,水位在本土層中;上層土壓力計算:上層土的計算高度為:.50m;上層土的土壓力為: p1k上上=.0kPa; p1k上下=00+1900.50=9。8kPa; 根據公式計算得ep123、k上上=0。0012+。301。2212=5600kP; 根據公式計算得ep1k上下=9。01.2+25.31.221/=68。00P;式中1-第一層土的粘聚力; 根據公式計算得第層土上層土總的土壓力為上=(5.+6.00)0。50/=1。00kPa;本土層合力作用點距支護樁底的距離為hp; Hpi1上=5.9;下層土壓力計算:下層土的計算高度為:.4m;pk下上=pk上下=9。0k; 1k下下=9。8+(。920.50)3。6kPa;下層土的土壓力為: 根據公式計算得ep1下上=9。801。22+225。0。1/268。0kPa; 根據公式計算得ep1k下下=。62。22+225。301。224、21/2=14。ka;式中1-第一層土的粘聚力;所以,第1層土下層土總的土壓力為: 根據公式計算得Ea1下(68.0004。53)1。42/2122。50Pa;本土層合力作用點距支護樁底的距離為h; Hpi下=4.99; 根據公式計算得Kp2=n(45+5。00/2)=1。2;由于前一土有水,所以該本土層完全有水,重度按浮容重計算;本層土壓力計算:本層土的計算高度為:4。33m; p2上9。2Pa; pk下=p上+rh2=3.62+214。3=130。5;本層土的土壓力為: 根據公式計算得e2上=39。21。2。701。222=92。1kPa; 根據公式計算得ep2k下=10.551。2+2125、9。0。21/=2。5a;式中2第2層土的粘聚力;所以,第層土下層土總的土壓力為: 根據公式計算得Ep2上(2。13+。)。3/=640。6ka;本土層合力作用點距支護樁底的距離為hpi; i2=64; Epi=8.9299943464E254;每一土層合力作用點距支護樁底的距離為p; 則所有土層總的合力作用點距支護樁底的距離為p; 根據公式計算得,合力作用點至樁底的距離h=0。00.經過計算得出圖如下: 土壓力分布簡圖(單位:kP)。4、驗算嵌固深度是否滿足要求根據建筑基坑支護技術規程(JGJ 109)的要求,驗證所假設的是否滿足公式; 0。001。00。352.50=3037。2;滿足公式26、要求!1。5、結構計算 10。5。1、結構彎矩計算 彎矩圖(KNm) 變形圖()懸臂式支護結構彎矩M=121。6kN;1。5.2、截面彎矩設計值確定: 截面彎矩設計值M=1。25。0121。66=152.07;0-為重要性系數,按照建筑基坑支護技術規程(JGJ209),表可以選定。1。、截面承載力計算1。6.1、材料的強度驗算: 塑性發展系數,對于承受靜力荷載和間接承受動力荷載的構件,偏于安全考慮,可取為0;x-材料的截面抵抗矩: 919.00cm3=/(xWx)=12.07(1。099。00103)=165。48 MPaax=165。8 Mpaf05。00 Ma;經比較知,材料強度滿足要求.27、第十一章 應急救援預案 11 成立基坑應急安全小組領導小組成員:項目總監、建設方代表、設計方代表、項目經理、項目總工、專業監測單位代表.第十二章 現場救援人員:工程部、質安部、材料部、施工隊。 112 基坑使用和維護要求第十三章 (1) 嚴格控制基坑周邊和坡頂的荷載第十四章 施工總平面布置必須征得業主、設計單位和監理單位的審批.第十五章 基坑開挖過程中應嚴格控制周邊荷載,基坑邊荷載不得大于15Pa,在開挖過程中控制超載。第十六章 (2)沿基坑坡頂澆筑.5m寬,0cm厚素砼層,防止地表水對基坑邊坡沖刷。 (3)按基坑設計方案要求,做好基坑內排水,開挖過程中修建臨時排水溝,底板設排水孔,用潛水泵將28、基坑內積水抽至地面排水溝.在雨季施工,更應該加強基坑內積水抽排。 (4) 施工過程中應經常檢查排水溝,確保排水通暢,并作好基坑邊坡及臨近構筑物、管樁基礎的沉降、位移觀測,發現變化異常時及時分析,進行補救. (5) 惡劣天氣暴雨前后對基坑支護結構做全面的安全檢查,重點查看基坑周邊、鄰近的道路的沉降及開裂情況、滲漏等情況,如有異常,及時上報并作加固處理。 (6) 施工期間應按要求切實做好基坑的降水工作.第十七章 11。3應急措施 當監測項目超過控制值時,必須迅速撤離基坑內施工人員和設備(如有可能),停止施工,會同監理、設計和建設單位有關人員查明原因,對支護方案進行修改,待加固后方能進行后續施工。一般應急措施有: (1) 施工前準備好鋼筋、水泥、足夠的砂袋等加固材料,以及挖土機、水泵等工具,以備搶險用。() 迅速回填或反壓,保證位移值不再增大。(3) 進行回固.(4) 坡頂支護結構后開挖卸載。(5) 當支護結構因碰撞后出現滲漏水時,應及時進行止水處理,必須時原位回填。(6) 必要時,采取深層攪拌樁加固或者進行水泥注漿. 11. 注意基坑的時空效應 根據以往的工程經驗,基坑邊坡的時效性問題比較明顯,雨季更為顯著。我公司將充分考慮土層的蠕變性,盡快完成支護結構施工。