钢板桩支护施工方案取水泵站及排污口工程修改.docx
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钢板桩支护施工方案取水泵站及排污口工程修改.docx
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钢板桩支护施工方案取水泵站及排污口工程修改
亚太纸业(广东)有限公司取水泵站及排污口工程
钢
板
桩
支
护
施
工
方
案
施工单位:
广州港丰建设有限公司
亚太纸业(广东)有限公司年产45万吨
高档文化纸项目取水泵站及排污口工程项目部
2011年2月6日
一、工程概况1
二、钢板桩支护设计2
三、钢板桩支护稳定计算2
四、施工工艺流程11
五、施工方法11
六、基坑监测措施12
七、控制工期12
八、安全施工措施13
九、文明施工措施14
一、工程概况
2011年1月30日,我部在对取水泵房软土基础开挖至-3.0米时发生大面积塌方,边坡整体滑动并隆起,以致无法铺设砂垫层,水泥搅拌机械不能进入基抗进行搅拌桩施工,严重破坏我部回填砂进行水泥搅拌桩的施工计划;因此,我部须采取优化深基坑开挖的施工方法,采用钢板桩支护施工方案。
1亚太纸业(广东)有限公司年产45万吨高档文化纸项目取水泵站及排污口工程位于广东省西南部、珠江三角洲西南部的新会市区西南方约12km处的潭江水道下游,紧接崖门水道的上瑞(即银洲湖),毗邻江门、台山、开平、鹤山、中山和珠海等市,紧连港澳,地理位置优越。
本工程项目为取水泵房软土基础开挖,顶标高约为0米,底标高为-6.5米,地下面覆盖6.5米淤泥层,原按设计采用放坡大开挖方式,当开挖至-3.0m左右时,基坑脚部出现大面积塌方,引起整体滑动,以致基础无法正常开挖,我部经过研究及计算,决定采用钢板桩进行支护,以达到止水挡土及加快工程进度的目的。
2工程所在地地质情况:
(1)从《亚太纸业(广东)有限公司年产45万吨高档文化用纸项目工程取水及排污建筑物工程地质勘察报告》资料显示,该工程所在地地层描述从上而下分别为:
①素填土灰黄色,饱和,欠压实状,主要由残积土及花岗岩风化岩回填而成。
该层仅在SSK16钻孔揭示,在表层分布。
层顶标高3.04m,层底标高-0.06m,层厚3.10m。
该层土主要物理力学性质指标:
N=2.5击(2~3击),该层属软弱土。
②淤泥灰色,饱和,流塑,滑腻,局部含粉细砂、贝壳碎片,含腐植物,具臭味。
该层仅在SSK01~SSK15钻孔表层均有揭示,分布连续,厚度大。
平均层顶标高-0.69m(-1.14~-0.11m),平均层底标高-9.52m(-10.71~-8.21m),层厚8.83m(7.50~10.60m)。
该层土主要物理力学性质指标:
ω=71.7%、ρ=1.55g/cm3、е=1.944、Ip=21.5、IL=1.92、Cq=5.5kPa(3.0~10.9kPa)、φq=0.7(0.0~1.4),Ccq=4.7kPa(1.4~7.3kPa)、φcq=15.8(13.0~20.9)、av1-2=1.475kPa-1、N=0.0击,该层土具高压缩性,属软弱土。
②1淤泥质土灰色,饱和,软塑,局部含少量粉细砂,含腐植物,具臭味。
该层仅在SSK16钻孔揭示。
层顶标高-0.06m,层底标高-10.46m,层厚10.40m。
该层土主要物理力学性质指标:
ω=61.4%、ρ=1.64g/cm3、е=1.630、Ip=21.0、IL=1.38、Cq=14.1kPa(7.9~17.9kPa)、φq=3.7(0.5~9.1),Ccq=12.8kPa(4.3~22.5kPa)、φcq=12.9(12.0~14.0)、av1-2=1.471kPa-1、N=0.7击(0~1击),该层土具高压缩性,属软弱土。
(2)根据设计图纸放坡及我部半个月来对基坑开挖经验,施工场地到处布满流塑状态淤泥,塌方非常严重,给基坑开挖提出挑战性局面,因此我部认为本项工程须优化施工工艺,在基坑四周进行钢板桩支护,再进行开挖。
二、钢板桩支护设计
根据本工程场地地质情况特点,本工程钢板桩是为了支护边坡防止淤泥体整体塌方,起到支护边坡的作用,同时也是隔绝地下水流入基坑,同时。
施工要点如下:
1、采用拉森钢Ⅲ型板桩,桩长9m及12m;
2、钢板桩穿过砂层,进入粘土层面;
3、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕周长174.3米(靠水闸侧有上下排围檩),钢管支撑359.8米;
4、为保证基坑安全,钢板桩帷幕上设置一道连续的500-600钢管支护以加强钢度及整体性。
三、钢板桩支护稳定计算
----------------------------------------------------------------------
[支护方案]
----------------------------------------------------------------------
钢板桩支护
支撑平面图(附工程量清单及预算)
-----------------------------------------------------------
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
一级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.10
基坑深度H(m)
4.500
嵌固深度(m)
7.500
墙顶标高(m)
0.000
连续墙类型
钢板桩
├每延米板桩截面面积A(cm2)
127.00
├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)
18200.00
└每延米板桩抗弯模量W(cm3)
1350.00
有无冠梁
无
放坡级数
0
超载个数
1
----------------------------------------------------------------------
[超载信息]
----------------------------------------------------------------------
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1
50.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[土层信息]
----------------------------------------------------------------------
土层数
4
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
50.000
外侧水位深度(m)
50.000
内侧水位是否随开挖过程变化
否
弹性法计算方法
m法
----------------------------------------------------------------------
[土层参数]
----------------------------------------------------------------------
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(m)
(kN/m3)
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
淤泥
5.50
16.3
---
14.00
7.00
2
粉砂
2.10
21.3
---
5.00
20.00
3
粉砂
1.50
19.6
---
5.00
20.00
4
中砂
20.50
20.0
---
0.00
30.00
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算m值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
(MN/m4)
(kPa)
1
15.0
---
---
---
1.68
---
2
22.0
---
---
---
6.50
---
3
22.0
---
---
---
6.50
---
4
90.0
---
---
---
15.00
---
----------------------------------------------------------------------
[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
1
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(m)
(m)
(°)
(m)
长度(m)
1
内撑
4.000
1.000
---
---
---
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
抗拉力
道号
(kN)
(MN/m)
直径(mm)
号
(kN)
1
0.00
30.00
---
2~
---
----------------------------------------------------------------------
[土压力模型及系数调整]
----------------------------------------------------------------------
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
层号
土类名称
水土
水压力
主动土压力
被动土压力
被动土压力
调整系数
调整系数
调整系数
最大值(kPa)
1
淤泥
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
粉砂
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
粉砂
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
中砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
----------------------------------------------------------------------
[整体稳定验算]
----------------------------------------------------------------------
计算方法:
瑞典条分法
应力状态:
总应力法
条分法中的土条宽度:
0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=2.579
圆弧半径(m)R=13.892
圆心坐标X(m)X=-1.378
圆心坐标Y(m)Y=6.278
----------------------------------------------------------------------
[抗倾覆稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力
决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的弯矩;
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1内撑50.000---
Ks=1.237>=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[抗隆起验算]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>=1.1~1.2),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=10.049>=1.1,满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks>=1.15~1.25),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=12.263>=1.15,满足规范要求。
四、施工工艺流程
基线确定——定桩位——钢板桩施打——围檩、支撑——土建施工——拔桩
五、施工方法
⑴、基线确定:
测量人员在基坑边定出轴线,留出以后施工需要的工作面,确定钢板桩施工位置。
⑵、定桩位:
按顺序标明钢板桩的具体桩位,洒灰线标明。
⑶、钢板桩施打:
采用单独打入法,即吊升第一支钢板桩,准确对准桩位,振动打入土中,使桩端透过砂层进入粘土层。
吊第二支钢板桩,卡好企口,振动打入土中,如此重复操作,直至基坑钢板桩帷幕完成。
⑷、围檩、支撑
为加强钢板桩墙的整体刚度,沿钢板桩墙全长设置围檩,围檩用槽钢或角钢组成,并通过钢管支撑。
⑸、钢板桩拔除。
土建工程完毕后即进行钢板桩的拔除。
六、基坑监测措施
1、基准网的建立
为了科学地预测基坑支护的稳定和周边环境的变化,及时预报和提供准确可靠的变形数据,因此建立基坑支护施工变形与沉降观测网,定期进行变形沉降观测。
2、基坑支护变形观测
(1)基坑支护水平位移观测
在基坑边坡顶上布置基线(每基坑边一条),每条基线上设1~3个变形观测点,同时又作为沉降观测点。
(2)基坑支护沉降观测
利用远离场区的高程系水准控制点或独立水准点作为沉降观测的起算点,与以上点联测,构成基坑支护沉降观测网。
七、控制工期
本工程控制工期计划为6天(2月12日—2月18日)。
八、安全施工措施
1、工地设置封闭的安全护栏,防止人员坠落。
2、做好支撑后才能开挖至设计深度。
4、为切实保证施工人员安全,树立“安全第一,预防为主”的思想。
5、建立安全保证体系,除企业已有的机构外,工地设立安全管理机构,工程项目设立安全小组、班组设安全员,形成一个健全的安全保证体系,工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作,定期组织安全检查,对不符合要求的要及时发出整改通知,指导工程项目部和班组安全员的工作,对违章作业者进行批评教育和处罚。
6、优化安全技术组织措施,包括以改善施工劳动条件,防止伤亡事故和职业病为目的的一切技术措施,如积极改进施工工艺和操作方法,改善劳动条件,减轻劳动强度,消除危险因素,机械设备应设有安全装置。
7、机械操作人员必须持证上岗,各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品,严禁操作人员违章作业,管理人员违章指挥。
8、施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全防护标准,自制设备、设施应通过安全检验,一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用,并由专人负责,严格执行交接班制度,并按规定定期检查保养。
9、凡进入现场的一切人员,均要戴安全帽,正确使用“三宝”。
要配合公司安全月检工作,工程项目部要实行周检,项目点要日检,施工中应抽检,及时消除安全隐患。
10、严格执行各项安全操作规程,施工前要进行安全交底,每月定期进行安全教育,加强工人的安全意识教育。
11、在主要入口处挂醒目的安全防火宣传语牌。
12、现场施工用高低压设备及线路,严禁电线随地走,所有电掣应有门、有锁,有危险标志。
严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》的规定,现场采用“三相五线”制供电,执行“一机一闸一漏电保护开关”制度。
所有电器设备及金属构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护,施工现场所有用电设备,必须按规定设置漏电保护装置,要定期检查,发现问题及时处理。
13、加强安全教育和监督,坚持经常性的安全交底制度,提高施工人员的安全生产意识,及时消除事故隐患。
14、在施工过程中,对地面沉降、支护位要定期观察测试,加强对支护的监控。
15、所有施工人员均应掌握安全用电基本知识和设备性能,用电人员各自保护好自用设备的负荷、地线和开关箱,发现问题及时找电工解决,严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。
16、配电系统分级配电,本电箱、开关箱外观必须完整、牢固,防雨防尘。
17、多机作业用电必须分闸,严禁一闸多机和一闸多用,施工现场电缆、电线必须按规定架设,严禁拖地和乱拉乱搭。
18、各种机械要有专人负责维修、保养,并经常对机械运行的关键部位进行检查。
19、使用机械时,操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出安全范围,机体是否有异常振动及发出异响,出现问题应进行停电关机处理,不得擅离职守,隐瞒不报。
20、设备基础必须平稳、牢固,基本的锚固、支撑措施必须齐全,不得使用临时支撑,高大机械在多风季节前设缆风绳。
九、文明施工措施
1、为避免施工现场的混乱现象,现场文明施工划区域派专人负责,落实岗位责任制,搞好环境卫生工作。
2、施工现场必须按施工平面图进行布置,不能随意改变。
3、工地现场入口设置现场标志牌,明确各区域负责范围,不定期检查和督促。
4、现场材料进场道路保持畅通无阻,排水畅通,无积水,场地整洁、材料堆放整齐,无施工垃圾。
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