钢板桩围护综合项目施工专项方案.doc

长沙市南湖路湘江隧道工程拉森钢板桩施工方案编 制： 审 核：审 批： 日 期： 月 日中铁隧道集团长沙市南湖路湘江隧道项目经理部目 录1 编制目标 12 编制依据 13 工程概况 13.1 设计概况 13.2 工程地质情况 24钢板桩施工工艺 34.1新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及关键参数 34.2 关键工机具 44.3 关键工艺步骤及操作工艺 55 安全保护方法 81编制目标(1) 确保钢板桩围护施工过程生产安全；(2) 指导钢板桩围护正确生产施工；(3) 确保基底开挖防水要求4) 因地制宜，科学组织施工，提升生产效率，在保障安全前提下，加紧施工进度，提升围护质量2 编制依据（1）长沙市南湖路湘江隧道工程设计图纸；（2）《长沙市南湖路湘江隧道工程地质和水文地质详勘汇报》；（3）国家现行规范相关标准；（4）《地基处理技术及工程应用》(中国建材工业出版社)；（5）现场实地踏勘结果3 工程概况3.1 设计概况本工程采取拉森钢板桩（Ⅲ新）围护结构，为连接钻孔桩+旋喷桩围护加固区和放坡开挖+土钉墙支护区支护加固区段具体施工部位为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），原设计为桩长12m、钢板桩顶和冠梁定平齐并锚固于冠梁内，两冠梁之间部署一排φ609mm、t=16mm钢管支撑，钢管支撑间距3.5-4m，总施工长度为237延米。

经过现场地质情况核实和对比，在保障围护结构稳定前提下，提议优化支护方案，提升施工可操作性和方法经济性将原设计钢板桩顶600×600mm钢筋混凝土冠梁变更为2×I45工字钢围檩，既提升施工灵活性，又保障了结构安全，施工质量易于保障原设计全部采取12m拉森钢板桩（Ⅲ新）围护结构，优化为开挖深度超出4.5m部分采取12m钢板桩、其它部分采取9m钢板桩拉森钢板桩部署横断面图3-1所表示施工时依据交通疏导方案分节段进行分段施工图3-1 拉森钢板桩横断面图3.2 工程地质情况南湖路湘江隧道地貌单元为经典河流侵蚀地貌，西岸沿江为潇湘大道风光带西岸为潇湘大道，地面改变35.50～40.00m，地质结构为第四系地层具显著河流二元结构西岸明挖隧道底板以上地层关键有杂填土、粉质粘土、粉细砂、卵石、圆砾，隧道底板承载力较差，需进行加固处理地层情况和岩性见表3-1表3-1 地层情况和岩性土层及编号层厚（m）岩土工程关键特征①杂填土0.30-10.50褐黄、杂色，湿，松散-稍密状，以黏性土混砖渣、煤渣、砼块及少许砾石顶部约50cm为混凝土路面硬质杂物含量30%～40%②素填土1.0-10.10褐黄、褐红色，湿-很湿。

松散-稍密状，黏性土为主，局部含砾石、砖渣，西岸钻孔该层底部夹耕土硬质杂物含量25%～30%③粉质粘土0.50-12.50褐黄色，可塑-硬塑状，含少许粉细砂及云母片，风黑色铁锰质氧化物④粉土1.00-5.50褐黄、褐灰色，湿，稍密状，含粉细砂、中砂及云母片摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低⑤细砂0.80-12.70褐黄色，湿-饱和，稍密-中密状含云母片，混砾石黏性土充填⑤1粗砂0.30-2.10褐黄色，湿-饱和，松散-稍密状含云母片，混砾石，砂质充填⑥圆砾0.40-11.10黄、褐黄色，饱和，中密状，砾石含量50%以上，粒径0.5～2cm，不均匀系数23.32～71.34成份为石英质、磨圆度很好，中粗砂充填多夹卵石，往下有增多趋势，粒径达4-6cm混少许黏性土⑥1卵石0.40-10.80黄、褐黄色，饱和，中密状，卵石含量约55%，粒径3～5cm，最大粒径达7-10cm不均匀系数31.8～87.65成份为石英质、磨圆度很好，中粗砂充填⑦粉质粘土0.90-4.80褐黄色，湿，硬塑状为主，局部夹砂砾石摇震反应中等，具光泽反应，干强度中等，韧性中等⑧圆砾1.50-4.00褐黄、黄色，很湿-饱和，中密状，砾石含量50%-60%，粒径0.5～1.50cm，成份为石英质、磨圆度很好，中粗砂充填。

局部夹卵石，粒径达4cm⑨粉质粘土0.30-3.50褐红色，稍湿，硬塑-坚硬状系砾岩风化残积而成，含砾石30％左右，粒径0.5～5cm，成份为砂岩、板岩等，多风化干强度中等，韧性中等⑩强风化砾岩0.40-37.80褐红色，碎屑结构，厚层状结构，泥质胶结，胶结程度差，极软岩含砾石20%-40%，成份以石英、板岩为主，粒径通常2～4cm，大者近20cm节理裂隙发育，岩芯呈碎块状、短柱状，岩体破碎，岩石质量指标差，RQD=35-45岩体基础质量等级为Ⅴ类共有9个钻孔夹中风化砾岩⑩1、厚度1.6～15.80m⑩1中风化砾岩1.60-15.80褐红色，碎屑结构，厚层状结构，泥质胶结为主，局部含钙质，软岩局部为泥质粉砂岩砾石含量30%～60%，石英和板岩为主，粒径0.3～5cm，大者达18cm岩芯呈短柱状、碎块状岩石质量指标较差，RQD=55-70岩体较破碎，岩体基础质量等级IV类⑩2溶洞2.30-5.90发育于砾岩中，无充填物或底部充填部分可塑～软塑状粉质粘土或全风化状砾岩，钻探无返水依据S17采取砂卵石及混凝土封孔情况可确定，该部位见溶洞5个钻孔含有连通性⑪中风化砾岩1.20-43.40褐红色，碎屑结构，厚层状结构，泥质胶结，胶结程度很好，软岩。

含砾石通常35%，局部为粉砂质泥岩砾石成份以石英、板岩为主，粒径通常0.5～4cm，大者达15cm节理裂隙较发育，岩芯呈短柱状、长柱状、块状，少数为碎块状岩石质量指标较差，RQD=60-75岩体较破碎，岩体基础质量等级IV类ZK7底部砾石成份以白云岩为主、钙质胶结，具溶蚀现象，漏水⑪1强风化砾岩1.80-10.00岩性同⑩强风化砾岩⑫中风化白云岩2.40-17.50灰白色，中厚层状结构，细晶-隐晶结构，岩芯短柱状、长柱状，岩性坚硬结构较为均匀，硬岩基岩面起伏大，溶蚀现象普遍岩体破碎，岩体基础质量等级为Ⅳ类⑫2溶洞0.40-3.80发育于白云岩中，无充填物，漏水，不返水封孔时混凝土流失严重4钢板桩施工工艺4.1新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及关键参数新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及关键参数图4-1所表示：图4-1 新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及关键参数4.2 关键工机具采取挖掘机振动锤沉桩，以下图4-2所表示，关键进场设备如表4-1所表示:图4-2 挖掘机振动锤沉桩示意图表4-1 关键进场机械设备数量表序号机械名称规格型号台数备 注1挖掘机振动锤振动振DZ45A1KATO等2交流弧焊机Bx1-500-323气割设备氧气、乙炔气14吊车25T24.3 关键工艺步骤及操作工艺1、 工艺步骤挖沟槽钢板桩插入和预打板桩定位放线钢板桩检验钢板桩矫正土方开挖设置围檩开挖至围檩位置沉打钢板桩填土及拆除围檩坑内主体结构施工回填土拔除钢板桩 2、 操作工艺(1) 打桩机械主机采取履带式挖机（带振动锤），稳定性好，行走方便，便于每根桩校正，桩锤采取45千瓦振动锤，以振动体上下振动而使板桩沉入，贯入效果好。

围檩、支撑、板桩吊装采取25t汽车吊板桩围堰施工采取测量定位、逐根打入施工方法2) 钢板桩检验及矫正对进场钢板桩按出厂标准进行检验，应对外观质量进行检验，包含长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求，有没有表面缺点，端头矩形比，垂直度和锁口形状等验收标准：①高度许可偏差±8mm；②宽度绝对偏差+10mm；③弯曲和挠度用2m长锁口榉板顺利经过全长挠度＜1%；④桩端平面应平整；⑤钢板后面及锁口应光滑无阻对缺点部位加以整修，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m短桩作经过试验，以2～3人拉动经过为宜钢板桩基础使用新，逐根进行检验，检验锁口和桩身平整度对于锁口已打坏且无法修正、桩身扭曲变形应弃之不用3) 拉森桩打设和拔桩A 打设前准备工作：① 场地平整、挖槽打桩前先将施工影响区域内杂物和荷载清除洁净，按设计钢板桩位置向外移动10cm定出施打钢板桩轴线破除原路面结构层约60cm并放坡下挖1m至设计钢板桩顶，对裸露放坡土体进行喷射C15细石混凝土处理，并做好基坑顶得防排水方法②钢板桩准备桩打入前应在钢板桩锁口内涂油脂，以方便打入和拔出，并将桩尖处凹槽底口封闭，避免泥土挤入钢板桩堆放场地要平整坚实，底层垫枕木，堆高不超出5层。

③ 导梁支架安装为了确保钢板桩位置正确性，利用钢围檩做钢板桩安装导梁，为保护钢板桩垂直打入后板桩墙面平直，打设方法选择屏风法施工采取单层导梁，2×I45工字钢制作，每10—20块钢板桩组成一个施工段，对每一个施工段，先将其两端1—2块钢板桩打入，严格控制其垂直度，用电焊固定在导梁上，然后从一端开始逐块插打，为防治打入时钢板桩扭转，造成钢板桩前锁口，或在钢板桩和导梁之间两边空隙内设一只定榫滑轮支架，阻止板桩下沉中转动围檩不能随钢板桩打设而产生下沉和变形，且导梁位置应尽可能垂直，并不能和钢板桩碰撞B 钢板桩打设：采取屏风式打入法施工，该方法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢用打桩机将钢板桩放至插桩位置，插桩时锁口对准每一流水段落第一块钢板作为定位桩，应先沿钢板桩行进方向反向倾斜8度左右，再开动振动锤，利用振动力把桩沉至离地面1米左右停止预防施工打第二根桩时因磨擦过剧而把第一根桩带入土中）然后吊第二根、第三根逐步插打为预防打桩时把相邻已打桩标高桩因磨擦作用而带入土中，要求每打好一根桩就要在顶部用电焊和相邻桩相固定，连接成一片，加大抗磨擦力为确保桩垂直度，钢板桩应测导向围檩施工打，用两台全站仪加以控制，为预防锁口中心线位移，可在打桩行进方向钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移，同时在围檩上预先标出每块钢板桩位置，方便随时检验纠正。

打桩开始第一、二块钢板桩打设位置和方向要正确，使起导向样板作用，故每入土1米测量一次在插打过程中随时测量监控每块桩斜度不超出2%，出现倾斜和锁口结合部有空隙，可用轴线修正法修正，如发觉过大倾斜时，要用钢丝绳拉住桩身，边拉边打逐步纠正当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔出重打钢板桩桩位许可偏差：垂直围檩中心线，许可偏差100+0.01H(mm); 沿围檩中心线，许可偏差150+0.01H(mm)其中H为原地面标高和桩顶标高距离C 围檩安装钢板桩施打就为后，利用导梁复位至围檩位置，设置固定牛腿托住围檩，其部署图4-3所表示在土方开挖前必需安装好横向钢管支撑，报监理工程师验收合格后方可进入下道工序施工图4-3支撑体系部署图D 拔桩方法采取挖掘机振动锤进行振动拔桩振动拔桩是利用振动锤对板桩施加振动力，扰动土体，破坏其和板桩间摩阻力和吸附力并施加吊升力将桩拔出这种方法效率高、操作简便,操作简便。