鋼板樁臨邊洞口支護(hù)施工方案一、工程概況本工程為某工業(yè)園區(qū)地下管廊項(xiàng)目臨邊洞口支護(hù)工程，施工范圍包括226軸至229軸地下管廊基坑，基坑寬度包含結(jié)構(gòu)施工工作面在內(nèi)共計(jì)8.5米，平均開(kāi)挖深度6.2米，局部最深達(dá)7.8米。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需采用鋼板樁支護(hù)體系對(duì)臨邊洞口實(shí)施雙面圍護(hù)，確?；娱_(kāi)挖及管廊結(jié)構(gòu)施工期間的邊坡穩(wěn)定。工程場(chǎng)地北側(cè)緊鄰市政主干道，地下管線密集，東側(cè)為已建廠房，最近距離僅12米，施工環(huán)境復(fù)雜，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和變形控制要求嚴(yán)格。二、地質(zhì)概況根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地土層分布自上而下依次為：回填礦渣層：厚度3.0-4.5米，松散結(jié)構(gòu)，含大量塊石及建筑垃圾，透水性強(qiáng)，該層存在滯水，對(duì)沉樁施工影響較大。粉質(zhì)粘土層：厚度5.0-7.2米，軟塑狀態(tài)，含少量粉煤灰，天然含水量32-38%，孔隙比1.05-1.20，地基承載力特征值80-100kPa，為主要沉樁土層。粘土層：厚度大于6米，可塑狀態(tài)，含少量鐵錳結(jié)核，地基承載力特征值180-220kPa，為鋼板樁樁端持力層。地下水位埋深1.2-1.8米，對(duì)基坑開(kāi)挖影響顯著，需采取有效的降水措施配合支護(hù)施工。三、支護(hù)方案設(shè)計(jì)3.1鋼板樁選型選用拉森Ⅳ型熱軋鋼板樁，樁長(zhǎng)12米，單根重量76.1kg/m，截面模量2030cm3/m，抗拉強(qiáng)度345MPa。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》要求，鋼板樁入土深度需達(dá)到樁長(zhǎng)的0.5倍以上，本工程設(shè)計(jì)入土深度6.5米，外露長(zhǎng)度5.5米，滿足基坑開(kāi)挖深度及邊坡穩(wěn)定要求。3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平面布置：采用矩形封閉支護(hù)形式，沿基坑周邊連續(xù)布置鋼板樁，轉(zhuǎn)角處采用90°異形樁連接，確保鎖口密封。圍檁體系：設(shè)置雙層H型鋼圍檁，規(guī)格為H250×250×9×14，水平間距3.0米。第一層圍檁設(shè)置在地面下1.2米處，第二層圍檁設(shè)置在地面下4.0米處，圍檁與鋼板樁之間采用20mm厚鋼板焊接連接。支撐系統(tǒng)：采用φ609×16mm鋼管內(nèi)支撐，水平間距6.0米，支撐兩端設(shè)置活絡(luò)頭調(diào)節(jié)裝置。在基坑陽(yáng)角處增設(shè)斜向支撐，形成三角形穩(wěn)定體系。降水措施：沿基坑周邊設(shè)置輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)，井點(diǎn)管間距1.5米，濾管長(zhǎng)度1.2米，總管采用φ100mm鋼管，配備4臺(tái)真空井點(diǎn)泵，確保地下水位降至基坑底以下1.0米。3.3穩(wěn)定性驗(yàn)算入土深度驗(yàn)算：按單錨淺埋板樁計(jì)算模式，采用靜力平衡法驗(yàn)算，計(jì)算得最小入土深度5.8米，設(shè)計(jì)取6.5米，安全系數(shù)1.12?？孤∑痱?yàn)算：采用Prandtl公式計(jì)算，基坑底土抗隆起安全系數(shù)K=2.35＞1.8，滿足要求。管涌驗(yàn)算：根據(jù)滲流穩(wěn)定分析，臨界水力梯度i_cr=0.82，實(shí)際水力梯度i=0.45，i＜i_cr，不會(huì)發(fā)生管涌現(xiàn)象。鋼板樁抗彎驗(yàn)算：最大彎矩M_max=185kN·m，鋼板樁截面抵抗矩W=2030cm3，彎曲應(yīng)力σ=91MPa＜215MPa，滿足強(qiáng)度要求。四、施工準(zhǔn)備4.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員熟悉圖紙，編制詳細(xì)的施工技術(shù)交底文件，進(jìn)行三級(jí)技術(shù)交底。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放線測(cè)量，建立平面控制網(wǎng)和高程控制點(diǎn)，設(shè)置永久性測(cè)量標(biāo)志。編制鋼板樁施工專項(xiàng)方案，組織專家論證，完善施工工藝參數(shù)。4.2材料準(zhǔn)備鋼板樁：進(jìn)場(chǎng)拉森Ⅳ型鋼板樁需提供出廠合格證、材質(zhì)單，每批鋼板樁按規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)和鎖口通過(guò)試驗(yàn)。對(duì)鎖口變形、樁身彎曲的鋼板樁進(jìn)行校正，采用2米長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)樁進(jìn)行鎖口通過(guò)試驗(yàn)，通過(guò)率需達(dá)到100%。H型鋼圍檁：進(jìn)場(chǎng)H型鋼需進(jìn)行外觀檢查，不得有裂紋、折疊等缺陷，截面尺寸偏差控制在±3mm以內(nèi)。鋼管支撐：采用Q235B級(jí)無(wú)縫鋼管，進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行壁厚檢測(cè)和直線度檢查，兩端焊接10mm厚封頭板。輔助材料：準(zhǔn)備黃油、干膨潤(rùn)土、干鋸末按5:5:3比例混合的鎖口潤(rùn)滑劑，以及Φ20mm連接螺栓、300mm×300mm×10mm鋼板墊塊等。4.3設(shè)備準(zhǔn)備主要施工設(shè)備配置如下：設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途液壓振動(dòng)沉樁機(jī)Z550型，激振力220kN2臺(tái)鋼板樁打設(shè)履帶式起重機(jī)25t1臺(tái)鋼板樁吊裝挖掘機(jī)日立5501臺(tái)土方開(kāi)挖、場(chǎng)地平整井點(diǎn)降水設(shè)備Φ100mm總管，Φ50mm井點(diǎn)管4套基坑降水全站儀拓普康GPT-3003LNC1臺(tái)測(cè)量放線水準(zhǔn)儀蘇光DSZ21臺(tái)高程控制液壓千斤頂50t4臺(tái)支撐預(yù)加力電焊機(jī)BX1-5003臺(tái)圍檁焊接所有設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前需進(jìn)行調(diào)試和報(bào)驗(yàn)，確保性能完好，特種設(shè)備需提供檢測(cè)合格證。4.4現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備清除場(chǎng)地障礙物，平整施工場(chǎng)地，壓實(shí)處理打樁機(jī)行走路線，鋪設(shè)200mm厚級(jí)配砂石墊層。開(kāi)挖臨時(shí)排水溝，設(shè)置集水井，配備水泵排除場(chǎng)地積水。劃分鋼板樁堆放區(qū)、加工區(qū)、材料倉(cāng)庫(kù)，場(chǎng)地硬化處理，設(shè)置防雨棚。沿基坑周邊設(shè)置安全圍擋，高度2.5米，懸掛安全警示標(biāo)志，夜間設(shè)置紅色警示燈。五、施工工藝5.1施工流程測(cè)量放線→井點(diǎn)降水→導(dǎo)架安裝→鋼板樁打設(shè)→圍檁安裝→內(nèi)支撐安裝→基坑開(kāi)挖→管廊結(jié)構(gòu)施工→土方回填→內(nèi)支撐拆除→鋼板樁拔除→樁孔回填5.2鋼板樁施工5.2.1測(cè)量放線根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，用全站儀放出基坑開(kāi)挖邊線，沿邊線外1.5米設(shè)置鋼板樁軸線，每隔5米設(shè)置一個(gè)控制樁。在軸線外側(cè)設(shè)置導(dǎo)向樁，采用φ100mm鋼管，打入地下2.0米，露出地面0.5米，樁頂焊接鋼板作為測(cè)量控制點(diǎn)。5.2.2導(dǎo)架安裝采用單層雙面導(dǎo)架，由導(dǎo)梁和圍檁樁組成。圍檁樁采用H型鋼，間距3.0米，打入地下2.5米，導(dǎo)梁采用20#槽鋼，與圍檁樁焊接固定。導(dǎo)梁間距比鋼板樁墻厚度大10mm，確保鋼板樁順利插拔。導(dǎo)架安裝偏差控制：軸線偏差≤50mm，頂面標(biāo)高偏差≤30mm，垂直度偏差≤1%。5.2.3鋼板樁打設(shè)打樁順序：從基坑一角開(kāi)始，沿兩側(cè)向另一角推進(jìn)，最后在轉(zhuǎn)角處閉合，形成封閉結(jié)構(gòu)。打樁方法：采用屏風(fēng)式打入法，每次打設(shè)10-15根鋼板樁組成的屏風(fēng)段，分段施工。打樁機(jī)就位后，吊起鋼板樁，人工扶正，使鎖口對(duì)準(zhǔn)相鄰樁鎖口，緩慢放下，待樁穩(wěn)定后開(kāi)動(dòng)振動(dòng)錘，開(kāi)始沉樁。施工參數(shù)：振動(dòng)錘頻率20-30Hz，振幅1.5-2.0mm，沉樁速度控制在1.5-2.0m/min。每打入1米測(cè)量一次樁的垂直度，采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)方向同時(shí)監(jiān)測(cè)，確保垂直度偏差≤0.5%。接樁處理：當(dāng)單根鋼板樁長(zhǎng)度不足時(shí)，采用焊接接長(zhǎng)，接頭位置避開(kāi)圍檁支撐點(diǎn)，上下樁中心線偏差≤10mm，坡口焊接，焊后進(jìn)行外觀檢查，確保無(wú)夾渣、氣孔等缺陷。合攏處理：在最后2-3根鋼板樁打設(shè)前，精確測(cè)量剩余空間尺寸，根據(jù)實(shí)際尺寸對(duì)鋼板樁進(jìn)行切割加工，確保合攏精度。合攏處采用防水砂漿填塞鎖口縫隙，外側(cè)焊接止水鋼板。5.3圍檁及支撐安裝圍檁安裝：鋼板樁打設(shè)完成后，在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置安裝H型鋼圍檁，圍檁與鋼板樁之間采用楔形鋼板塞緊，焊接固定。圍檁接頭采用坡口焊接，焊后打磨平整。支撐安裝：采用分層開(kāi)挖、分層支護(hù)的方式，當(dāng)土方開(kāi)挖至支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高下0.5米時(shí)，開(kāi)始安裝內(nèi)支撐。支撐安裝前先在圍檁上放出支撐位置線，采用吊車將鋼管支撐吊入預(yù)定位置，兩端安裝活絡(luò)頭，用液壓千斤頂施加預(yù)壓力，預(yù)加力值為設(shè)計(jì)軸力的50-70%，然后焊接固定。支撐節(jié)點(diǎn)處理：支撐與圍檁連接節(jié)點(diǎn)采用滿焊，焊縫高度不小于10mm，設(shè)置加勁肋板，肋板厚度10mm，數(shù)量4塊，均勻分布。5.4基坑開(kāi)挖采用分層分段開(kāi)挖，每層開(kāi)挖深度不超過(guò)2.0米，分段長(zhǎng)度不超過(guò)15米，嚴(yán)禁超挖。開(kāi)挖機(jī)械選用小型挖掘機(jī)，距鋼板樁1.0米范圍內(nèi)采用人工開(kāi)挖，避免機(jī)械碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)。基坑底部預(yù)留300mm厚土層，由人工清理，確?；灼秸苊鈹_動(dòng)原狀土。開(kāi)挖過(guò)程中，在基坑周邊設(shè)置排水溝和集水井，及時(shí)排除雨水和滲水。5.5鋼板樁拔除拔除時(shí)間：待管廊結(jié)構(gòu)施工完成，且回填土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。拔除順序：與打設(shè)順序相反，先拆除支撐，后拔除鋼板樁，分段進(jìn)行，每段長(zhǎng)度不超過(guò)10米。拔除方法：采用振動(dòng)錘拔除，先振動(dòng)1-2分鐘，待鋼板樁與周圍土體松動(dòng)后，緩慢拔出。拔樁過(guò)程中，隨時(shí)觀察基坑邊坡穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)。樁孔處理：鋼板樁拔除后，樁孔采用級(jí)配砂石回填，回填密實(shí)度不小于90%，必要時(shí)采用注漿加固處理。六、質(zhì)量控制措施6.1原材料質(zhì)量控制鋼板樁進(jìn)場(chǎng)時(shí)，必須核對(duì)產(chǎn)品合格證、材質(zhì)證明，檢查樁身外觀質(zhì)量，包括表面缺陷、長(zhǎng)度、寬度、厚度、平直度等。對(duì)鋼板樁鎖口進(jìn)行抽樣檢查，每批抽查10%，且不少于5根，采用標(biāo)準(zhǔn)樁進(jìn)行鎖口通過(guò)試驗(yàn)，確保鎖口嚴(yán)密。H型鋼、鋼管支撐等材料進(jìn)場(chǎng)后，按規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能和化學(xué)成分檢驗(yàn)，合格后方可使用。6.2施工過(guò)程質(zhì)量控制測(cè)量控制：建立三級(jí)測(cè)量復(fù)核制度，確保鋼板樁軸線偏差≤50mm，垂直度偏差≤0.5%，樁頂標(biāo)高偏差≤100mm。打樁控制：嚴(yán)格控制打樁速度和激振力，避免樁身過(guò)度彎曲。每根樁打設(shè)完成后，檢查樁頂標(biāo)高和垂直度，不合格樁應(yīng)拔出重打。圍檁支撐控制：圍檁安裝前進(jìn)行調(diào)直，確保直線度偏差≤3mm/10m。支撐安裝位置偏差≤50mm，預(yù)加力值偏差≤10%。焊接質(zhì)量控制：焊工必須持證上崗，焊接前進(jìn)行試焊，合格后方可正式施焊。焊縫外觀檢查合格率100%，重要節(jié)點(diǎn)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，檢測(cè)比例不低于20%。6.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢查方法鋼板樁軸線偏差≤50mm全站儀測(cè)量鋼板樁垂直度≤0.5%經(jīng)緯儀測(cè)量樁頂標(biāo)高±100mm水準(zhǔn)儀測(cè)量圍檁軸線偏差≤30mm拉線測(cè)量支撐間距±100mm鋼尺測(cè)量鎖口密封無(wú)滲漏觀察檢查七、安全文明施工7.1安全管理措施建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制，配備專職安全員，每天進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全巡查，每周組織一次安全大檢查。對(duì)所有施工人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，特種作業(yè)人員必須持證上崗，嚴(yán)禁無(wú)證操作。打樁機(jī)作業(yè)時(shí)，設(shè)置警戒區(qū)域，嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入。起重機(jī)作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格遵守“十不吊”規(guī)定?；又苓呍O(shè)置防護(hù)欄桿，高度1.2米，兩道橫桿，刷紅白相間警示漆，設(shè)置擋腳板，嚴(yán)禁在欄桿上堆放物品。施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電采用TN-S系統(tǒng)，實(shí)行“三級(jí)配電、兩級(jí)保護(hù)”，配電箱設(shè)置防雨棚，接地電阻≤4Ω。高空作業(yè)時(shí)，搭設(shè)操作平臺(tái)，設(shè)置安全網(wǎng)，作業(yè)人員佩戴安全帶，嚴(yán)禁酒后上崗。7.2文明施工措施施工現(xiàn)場(chǎng)材料堆放有序，設(shè)置標(biāo)牌，標(biāo)明材料名稱、規(guī)格、數(shù)量、檢驗(yàn)狀態(tài)。施工道路硬化處理，設(shè)置洗車槽，車輛出場(chǎng)前必須沖洗干凈，嚴(yán)禁帶泥上路。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置灑水降塵設(shè)施，每天灑水不少于3次，PM10濃度控制在0.5mg/m3以下。夜間施工時(shí)，控制施工噪音，噪聲源采取隔聲措施，場(chǎng)界噪聲符合《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。施工廢水經(jīng)沉淀池處理后排放，生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)。八、監(jiān)測(cè)與應(yīng)急措施8.1監(jiān)測(cè)方案監(jiān)測(cè)內(nèi)容：包括鋼板樁頂水平位移、垂直沉降、深層土體位移、地下水位、支撐軸力等。監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：沿基坑周邊每15米設(shè)置一個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在基坑陽(yáng)角處加密布置。在鋼板樁內(nèi)側(cè)設(shè)置測(cè)斜管，深度15米，監(jiān)測(cè)深層土體位移。監(jiān)測(cè)頻率：基坑開(kāi)挖期間每天監(jiān)測(cè)1次，開(kāi)挖完成后每3天監(jiān)測(cè)1次，結(jié)構(gòu)施工期間每周監(jiān)測(cè)1次，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，加密監(jiān)測(cè)頻率至每天2次。預(yù)警值：鋼板樁頂水平位移預(yù)警值30mm，最大位移限值50mm；沉降預(yù)警值20mm，最大限值30mm；支撐軸力預(yù)警值為設(shè)計(jì)值的80%。8.2應(yīng)急措施基坑失穩(wěn)：當(dāng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)鋼板樁位移超過(guò)預(yù)警值時(shí)，立即停止開(kāi)挖，在基坑內(nèi)側(cè)堆載反壓，或增設(shè)臨時(shí)支撐，控制變形發(fā)展。管涌滲漏：發(fā)現(xiàn)鎖口滲漏時(shí)，采用棉絮、黃油等材料填塞，嚴(yán)重滲漏時(shí)，在基坑外側(cè)設(shè)置注漿管，采用水泥-水玻璃雙液注漿封堵。支撐失穩(wěn)：當(dāng)支撐軸力超過(guò)預(yù)警值時(shí)，立即停止施工，在原支撐旁增設(shè)臨時(shí)支撐，或?qū)υ芜M(jìn)行加固處理。暴雨洪水：配備足夠的排水設(shè)備，暴雨來(lái)臨前，提前清理排水溝和集水井，確保排水暢通。觸電事故：施工現(xiàn)場(chǎng)配備急救箱，發(fā)生觸電事故時(shí)，立即切斷電源，對(duì)傷者進(jìn)行初步急救，并撥打120送醫(yī)治療。九、施工進(jìn)度計(jì)劃本工程總工期45天，具體進(jìn)度計(jì)劃如下：施工準(zhǔn)備階段：5天（含測(cè)量放線、導(dǎo)架安裝、井點(diǎn)降水）鋼板樁打設(shè)：10天（每天打設(shè)60延米）圍檁及支撐安裝：7天基坑開(kāi)挖：5天（分層開(kāi)挖）管廊結(jié)構(gòu)施工：10天（不含在本方案工期內(nèi)）土方回填：3天支撐拆除及鋼板樁拔除：5天清理驗(yàn)收：2天十、環(huán)境保護(hù)措施施工場(chǎng)地設(shè)置圍擋，高度2.5米，減少施工揚(yáng)塵擴(kuò)散。鋼板樁打設(shè)采用低噪音液壓振動(dòng)錘，避免夜間施工，減少噪聲污染。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置沉淀池，施工廢