沟槽基坑钢板桩专项施工方案

一、工程概况 ………………………………………………………… 1 二、方案编制的原则 ………………………………………………… 2 三、施工准备 ………………………………………………………… 2 四、支护结构形式确定 ……………………………………………… 3 五、拉森钢板桩支护施工 …………………………………………… 4 六、槽钢钢支护施工 ……………………………………………… 9 七、基坑开挖施工技术措施 ………………………………………… 12 八、打钢板桩设技术要求 …………………………………………… 12 九、钢板桩施工中特殊情况的处理 ………………………………… 14 十、沟槽施工安全措施 ……………………………………………… 14

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沟槽基坑钢板桩专项施工方案

一、工程概况 （一）工程概述

本工程为襄阳市人民路（振华路～大庆路）工程，起于振华路，桩号K0+735.22，止于大庆路，桩号K3+790，全3054.78米，规划红线宽50米。

其中排水设计为：

（1）人民路（振华路~汉江路）

雨水：沿设计道路自东向西新建一排d1500～d1800mm雨水管，收集沿线雨水后，接入人民路振华路以西段已设计d2000mm雨水管，经乔营泵站系统排入汉江。

污水：保留道路北侧d1000排水管作为污水管。 （2） 人民路（汉江路~长虹路）

雨水：沿设计道路自东向西新建一排d600～d1500mm雨水管，收集沿线雨水后，接入人民路下游设计d1500mm雨水管。

污水：沿人民路自东向西新建一排d600污水管道，收集沿线污水后，接入汉江路已设计d800mm污水管。

（3） 人民路（长虹路~大庆路）

雨水：沿人民路自西向东新建一排d1500～d2000mm雨水管，汇集长虹路及沿线雨水后，接入定中街护城河箱涵。

污水：沿人民路自西向东新建一排d800污水管道，收集沿线污水后，接入大庆路污水管道。

本次工程采用明挖法施工，雨水管道基坑开挖深度为1.640～5.675m，坑壁及坑底地层为杂填土、粉质粘土。由于场区商业、居民较密集，尤其

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在部分路段不能放坡且开挖较深，最大深度为5.675m，故采用钢板桩进行基坑支护。

（二）工程地质和水文地质 （1）工程地质

拟建场地地形较平坦，地貌单元上属汉江一级阶地前沿，场地土部分布第四系冲洪积黏性土，向下依次为砂砾石层。 （2）水文地质

场区位于汉江一级阶地，地下水类型主要分为土层的上层滞水、砂砾石中的空隙承压水。上层滞水主要存在上部局部土层中，含水量较小，其动态受季节性控制，主要接受大气降水和生活用水的渗透补给，勘察期间测得上层滞水埋深0.5~0.7m，水位标高为65.37~67.7m；本次工程勘察测得孔隙承压水水位埋深3.7~6.7m，水位高程60.22~61.62m，根据长期观测资料，场区承压水水位变化幅度约2m。 （三）施工场地条件

本段管线基坑开挖位于城市主干道上，行人及车辆对施工有严重影响，各段施工都需做围蔽和疏导工作。

二、方案编制的原则

1、沟槽安全可靠：满足沟槽支护结构本身强度，稳定性以及变形的要求，确保周围环境的安全。

2、支护施工便利、经济合理及保证工期：在安全可靠的前提下，选择施工工期短、有效的支护方案。

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三、施工准备

1. 清除挖方区域内所有障碍物, 如地上高压、照明、通讯线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、沟渠、基础、坟墓等,或进行搬迁、改建、改线；。

2. 制定好现场场地平整、基坑开挖施工方案,绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图, 确定开挖路线,基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。

3. 完成测量控制网的设置, 包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核元误后,作为施工控制的依据。

4. 在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小0.2%的坡度,使场地不积水,必要时设置截水沟、排洪沟。

5. 完成必需的临时设施,包括生产设施及生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路。

6. 机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。

施工中监测内容：

（1）边坡、支护结构内力，变形。 （2）地下水位变化。 （3）周边建构筑物沉降位移。 （4）地下市政设施沉降及位移.

施工记录：挖方，填方情况、边坡顶堆截情况、气象条件。

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四、支护结构形式确定

根据基坑开挖深度、周边环境、坑壁地质条件情况，建议周围建筑物较近地段遂采用拉森钢板桩及槽钢钢板桩进行支护，无建筑物地段采用放坡方案，放坡坡比1：25~1：1.50。施工中加强基坑的止排水措施。基坑开挖注意其对附近构筑物的影响，开挖期间应对地面附近构筑物进行地表沉降观测，确保施工安全。

五、拉森钢板桩支护施工

桩号0+739.4~2+398.6、2+577.6~3+113、3+136~3+633、3+673~3+875.4范围采用拉森桩支护，拉森桩采用9.0m长度的拉森钢板桩加1道内支撑进行支护，桩顶标高为现状地面标高土路床顶标高后，间距0.4m，桩顶高以下1.0m处设置一道内支撑。拉森钢板桩与箱涵外壁的距离为0.8m。

拉森钢板桩均采用FSP-TV型，壁厚为15.5mm，横截面积每片为96.99m2，二次力矩每片4670cm4，每米38600cm4，截面模量每片362cm3，每米2270cm3。

内支撑采用ф273*7螺旋焊钢管，间距3.5m。内撑与桩体之间设置一道腰梁，腰梁用I25b普通工字钢。内支撑、腰梁和桩体之间必需要焊接，焊接尺寸为8mm。

（一）拉森钢板桩结构计算 1、设计参数

（1）钢板桩力学性能：

钢板桩采用IV 型拉森桩，重量76.1kg/m，每1米宽截面模量W=2037cm3,

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允许应力为[σ]=210Mpa。

（2）计算拉森桩入土深度：

根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，考虑基坑深度平均约为5.5m，计算简图如下：

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（二）拉森钢板桩支护施工

1、施工准备：

① 将新旧钢板桩运到工地后，详细检查、丈量、分类、编号；

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②钢板桩的整修。对有弯曲、破损、锁口不合的钢板板桩均进行修整，采用的方法为：冷弯、热敲、焊补、割除。

③钢板桩长度不足时，可用同类型的钢板桩接长。接长采用焊接，先对焊，再焊加固板。

2 、钢板桩的打设 ①导向安装

准确测量后，以开挖沟槽垂直沟壁作为导向 ②钢板桩插打

Ⅰ、打桩设备：日立长臂挖掘机液压振动锤式打桩机 Ⅱ、插打方法

先逐根插打管沟一侧，后再进行对立侧，分段插打，每段40m。 Ⅲ、垂直度的控制

在钢板桩正面、侧面各站一人采用吊线锥的方法检查垂直度，观察点远离钢板桩插打位置50米~100米为易。

3、施工方法： 拉森钢板桩施工、插桩

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施工流程如下图所示： 钢板桩进场、校正、检验 钢板桩支护设计

施工准备 机械进场 钢板桩定位 插打钢板桩 沟槽开挖 循环

内支撑焊接 管沟施工 拔出钢板桩

①按设计轴线要求放出拉森桩咬口轴线，轴线与开挖面一致 ②沉桩前检查桩是否平直，完好。

③拉森桩打入后，保证桩顶上口平直，达到设计标高。

④拉森桩垂直度用二台经纬仪垂直控制，若出现偏差，通过吊机调正吊点方位随时修正。发现垂直度超标，必须拔出重新开打。

⑤拉森桩采用单点起吊，吊点由钢丝绳长度确定，起吊垂直后进行喂桩。桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置的导向围檩处。施工人员护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。

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⑥桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。

（三）钢板桩在拆除工作中应注意：

1、钢板桩拔除先管沟施工完毕，先回填后拔出，采用长臂挖掘机液压振动锤式打桩机进行施工。

2、拆除过程必须时刻注意施工安全。

六、槽钢钢板桩支护施工

桩号2+398.6~2+420、2+572~2+577.6范围的雨、污水管道采用槽钢支护，槽钢采用6.0m~8.0m长度的[28b槽钢或[28b普通槽钢加1道内支撑进行支护，桩顶标高为现状地面标高或土路床顶标高后，间距0.25m，桩顶标高以下0.5m处设置一道内支撑。[28b普通槽钢与管道内壁的距离为0.8m左右。

内支撑采用ф273*7螺旋焊钢管，间距3.5m。内撑与桩体之间设置一道腰梁，腰梁用I25b普通工字钢。内支撑、腰梁和桩体之间必需要焊接，焊接尺寸为8mm。

1、新建雨、污水管道沟槽采用开挖施工，挖深≤3m采用直槽开挖，沟槽两侧采用[28b槽钢密咬排列，单根长6m，打入管道基础以下3m，外露3m，纵向每3m设置一道横撑，横撑采用工28b工字钢；挖深＞3m采用混合槽，先放坡开挖至原地面下1.5m，放坡坡比1:1.25，其下采用直槽，沟槽两侧采用[28b槽钢密咬排列，单根长6m，打入管道基础以下3m，外露3m，纵向每3m设置一道横撑，横撑采用工28b工字钢。

2、根据沟槽边线，先开挖钢板桩槽，宽度为0.60m，深度0.50-1.0m左右。采用0.6t的柴油打桩机施打，为保证钢板桩的打入质量，采用夹板定位的沉桩方式。打桩操作严格执行《市政工程安全操作规程》。 钢板桩

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的排列根据土质和沟槽深度，采用咬口形式。咬口钢板桩应咬口紧，板桩挺直，不密缝的地方用木板或草包填塞。打桩时钢板桩顶部戴钢帽，打桩时同时要作到横平竖直。当发现板桩入土过慢，桩锤回弹过大，应查明原因，处理后方可继续施打。打桩前应查明地下管线或底下构筑物，必要时将管线外露，采取保护措施后再打设板桩，或者局部不打设板桩，采取其它支护措施。

3、槽钢施工的一般要求

（1）槽钢的设置位置要符合设计要求，便于沟槽施工。

（2）沟槽护壁工字钢的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准槽钢的利用和支撑设置。

（3）整个沟槽施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 4、槽钢钢施工的顺序

（1）槽钢钢位置的定位放线 （2）挖沟槽 （3）安装导梁 （4）施打槽钢钢 （5）拆除导梁 （6）挖沟槽 （7）设置工字钢横撑 （8）管道施工 （9）回填 （10）拔除槽钢钢

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5、施工工艺 ①打桩机械选择

槽钢钢可采用锤击打入法、振动打入法、振动锤击打入法等施打方法。本段沟槽施工考虑工程地质，现场作业环境，槽钢形式、重量、长度、数量等具体条件，选用柴油打桩机振动锤击打入法进行施打。

②槽钢及钢板桩的检验及矫正用于沟槽支护的成品槽钢均为新品。第一层开挖的深度一般为1.5m-3m，开挖过程中要根据土质情况放好边坡。为保护现场工作人员和操作人员的安全，沟槽的周围应设置不低于1.2m 的硬质防护栏杆并设置安全标识。打桩时应尽量受力均匀，在基坑两侧打完钢板桩时，方可进行沟槽基坑开挖。在钢板桩施工中，打设的允许误差为：桩顶标高偏差±100mm，钢板桩轴线偏差±100mm，钢板桩垂直度偏差为1%；在打设过程中，应监测是否在允许误差范围内，超出时及时纠正。 6、钢板桩拔除

管道安装完成后，就可以进行分层回填，先回填至横撑位置，拆除横撑后再继续回填至地面，再拔除钢板桩。拔除钢板桩时要注意对附近建筑物的影响，对拔桩后产生的桩孔，需及时回填砂。拔桩前要考虑拔桩顺序，拔桩时间以及桩空处理方法。沟槽内先用砂回填夯实，浇水沉实；拔桩的顺序一般与打设桩顺序相反。拔除钢板桩宜用振动锤和起重机共同拔除。振动锤产生强大振动破坏拔桩周围土体间的粘结力，依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔除；对较难拔的桩，亦可先用柴油锤先振动，然后再与振动锤交替进行振打和振拔。将钢板桩拔出后，及时用砂子回填孔洞，或者用振动锤震动几分钟，让土孔填实。拔桩的空洞必须及时回填，回填方

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法有振动法、剂实法及填入法。也可在桩拔时灌水，边振边拔并回填砂子。

七、基坑开挖施工技术措施

1、钢板桩打设完毕后，安装好支撑装置。然后进行基坑开挖施工，基坑采用直槽的形式进行开挖，要求如下：

(1)机械开挖时，快挖至基础底标高，留有300mm 厚的土方由人工修挖，以减少钢板桩变形。

(2)机械开挖要注意挖斗等不能碰撞钢板桩及工程桩桩身。

2、基坑排水措施：考虑到降雨等影响，为了更好排水，土方开挖过程中，在沟槽内管基两侧各挖一条排水沟，沟宽0.3m，沟深0.5m，每隔50m挖一个集水井，井直径为1.0m，井底低于排水沟底0.6m。施工中应快速作业并及时抽排，保证沟槽不积水。

八、打钢板桩设技术要求

（一）拉森钢板桩支护施工的质量控制措施

1）拉森桩打入底标高，入土深度必须达到拉森桩桩长2分之1倍长度以上，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于1‰桩长）不得使用。

2）拉森桩打好后，检查拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩，以减少缝隙中漏水、漏泥现象。

3）在拆除前，必须回填灰土使围护内相平后方可拆除。

4）钢板桩施打过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，可采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

5）钢板桩挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏

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斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。

6）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。

7）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。

（二）在使用槽钢进行钢板桩支撑时：

在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制，打设桩前，测量定位放线，桩按线插入就位。为防止锁口中心线平面移位，可在打桩进行方向的钢板桩琐口处设卡板，阻止板桩移位。采用自行振动式钢板桩专用机械插打。打桩时，开始打设的第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，它可以起样板导向作用，一般每打入1m 应测量一次。基坑开挖的同时及时利用槽钢横压和工字钢横撑对钢板桩进行支顶。工字钢为工22a工字钢，固定于钢板桩之上，作横撑支护时应及时在两端烧焊将工字钢固定于槽钢之上。横梁、横撑与钢板桩连接牢固。由于沟槽的宽度较大，钢板桩的间距为0.5m，如遇土质较差的地段，横撑的纵向间距可适当加密，或多设一道横撑。横支撑施工时，由于槽钢的重量太重，施工时可用手动葫芦或吊机配合施工。如因装管或砌筑的需要须将横撑转换，则必须按照先撑后拆的原则逐步转换，并要在有经验的人员指导下进行，同时沟槽支撑要经常检查。在墙转角处双拼工22a工字

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钢设置钢梁斜撑，斜撑与水平环梁焊接牢固。钢板桩中间每隔5m设置300*300钢梁的水平支撑，与环梁长边焊接牢固；中间水平支撑，可在沟槽至标高，跟着逐根加设焊接。不影响基坑土方开挖。

九、钢板桩施工中特殊情况的处理；

整体滑动破坏，一般因桩的插入深度不够而引起，可临时加横撑加以解决。在沟槽开挖过程中，如出现坑壁涌水、涌砂等现象，可能是由于施工中锁扣未锁好或由于钢板桩变形等原因造成，应设法堵塞。

十、沟槽施工安全措施

1、沟槽上部边缘安装安全栏杆，栏杆上涂刷安全标设。 2、沟槽施工人员上下设置安全梯1-2座，梯双面设扶手栏杆。 3、操作人员施工必须带好安全帽，不允许把安全帽放在旁边操作。 4、沟槽上下运送材料及工具不允许向下抛送，必须传运或机吊运输。 5、机具电源电线经常检查，凡是脱皮、裂缝等电缆线必须修理完整，防止漏电。

6、机械挖基坑土方，挖至槽底标高部位，留余100-200mm厚土方配合人工处理。

7、挖基坑土方时必须有专业施工人员现场直接指挥，配合测量人员，严格控制基坑标高，严禁超挖。

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