厂房、门卫工程
钢 板 桩 支 护 方 案
2016年3月
目 录
一、工程概况 ·············· 错误!未定义书签。 二、编制说明及依据 ··········· 错误!未定义书签。 三、地质情况 ·············· 错误!未定义书签。 四、钢板桩支护施工 ···········五、基础土方开挖施工 ··········六、异常情况与应急措施 ·········七、 其它注意事项 ···········八、电梯井承台钢板桩支护布置图 ·····九、电梯井钢板桩支护计算书 ······· 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。
一、工程概况
工程名称：珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程 建设单位：珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心 设计单位：长宇（珠海）国际建筑设计有限公司 监理单位：珠海市卓越建设工程咨询有限公司 施工单位：中城建第六工程局集团有限公司
珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程项目是由珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心投资的项目， 项目位于珠海市金湾区红旗镇双林片，周边交通便利，市政设施较为完善，总建筑面积：²。
本项目包括一栋22层制备厂房，占地面积为 m²，总建筑面积 m²。本建筑物长，宽，室内外高差300mm，建筑物高度(室外地面至主要屋面板的板顶)：。钢筋砼框架剪力墙结构；负一层为停车场，1至22层为制备车间；建筑物耐火等级一级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度。
二、编制说明及依据
（一）、编制说明及目标
本工程地下室基坑目前已经大面积开挖至~ m，在进行接桩及电梯井开挖准备工作，基坑边坡作一级放坡1:，本施工方案主要为○4轴交○C~○K轴电梯井○10轴交○K轴电梯井和14、47、80号桩位基槽土方开挖支护编制。
本工程地下室底板厚度400mm，电梯井承台底深度为地下室底板面下3800mm（○4轴交C~○K轴电梯井○10轴交○K轴6#集水井底深度为地下室底板面下28000mm。 ○
本工程地质情况较为复杂，从地质报告可以发现，本工程电梯井及6#集水井深度位于淤泥层该层为透水层，主要由粉、粘粒组成，很湿～饱和，软～流塑状。根据现已开挖的地质情况发现，深度超过5m的坑槽，含水素填土层容易滑落坍塌，为确保工程能够安全、优质、高效完成，采取下列支护措施：
1. 电梯井核心筒承台基槽及6#集水井基槽采用9m长Ⅲ型拉森钢板桩支护，平土面
设置钢围檩，加一道支撑，转角处加斜对撑。见附详图第18、19、20页； 2. 其他承台按放坡开挖到承台底部，砌砖胎模。
开挖承台土方时，人工配合小勾机挖土，基槽内工程桩两侧不能有超过米高差的土。
因机械挖土没办法挖距工程桩50cm的土方，须人工配合及时清理。外露桩要及时锯截，防止土方压断工程桩。 （二）、编制依据
1、本工程设计图纸；
2、珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程《岩土工程详细勘察报告》； 3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2013）；
三、地质情况
根据勘察报告，场地基坑揭露范围内地层主要包括： 1、地形地貌
拟建场地原始地貌单元属滨海滩涂，后经填土改造，场地整体较平坦， 平均标高为，周围有多层多棟厂房建筑物，平均距离为20m 2、开挖场地的土方地质条件：
场地内发育的底层按自上而下的顺序依次描述如下： （1）、素填土层(Q4ml)：
①素填土(Q4ml)：覆盖整个场地。层厚～，平均厚度；层底标高～。平均标高 黄褐色、灰褐色、稍湿，主要由变质砂岩碎石块和砂岩风化土混合回填组成，快石粒径一般1～20cm，最大可达，松散～稍密状，尚未完全完成自重固结。 （2）、第四系海陆交互相沉积层（Q4 mc）：
mc
②淤泥（Q4）；该层全部钻孔都有揭露。层厚～，平均层厚；层面埋深～，平均埋深；层面标高～，平均标高；层底标高～，平均标高。灰褐色、灰黑色，主要由粉、粘粒组成，很湿～饱和，软～流塑状，土质均匀，具有腥臭味。取样6个，各项指标；含水量ω（%）=～%，平均%；液性指数ⅠL=～，平均；孔隙比e=～，平均；压缩系数α，平均，实测标准贯入锤击数N=1击，修正后的标准贯入数N=击属高压缩性土。 3、场地不良工程地质现象
地内有深厚淤泥软土分布，具高压缩性及触变性，易产生震陷及挤压作用，同时存在花岗岩球状风化体，在残积层、全风化带中不均匀发育有花岗岩球状风化体，花岗球状风化体俗称“孤石”。 4、场地地下水
场地的含水层主要赋存于粗砂、砾砂层中，其次是花岗岩风化层中，属孔隙-裂隙潜水类型。砂土层的透水性较强、富水性较好，为主要含水层。下伏花岗岩风化残积土、全风化花岗岩的透水性较弱、富水性较差，属弱含水层；淤泥层及粘土层为相对隔水层；人工填土层 中的地下水为上层滞水。地下水主要靠大气降水及周边含水层侧向渗流补给，地下水排泄条件较差。地下水水面埋藏深度介于~米之间。
现有的场地已开挖至 ~ m，地下室底板面设计标高为～，底板厚度400ｍｍ，因此现地面标高在底板面左右（本工程地下室±标高对应高程为）。根据《岩土工程详细勘察报告》
可知，由于地下水位较高，基坑没有做止水帷幕，施工难度大，承台及电梯井施工部位位于淤泥范围内。场地范围内地层自上而下分为：人工填土层、冲积层、冲-洪积层、残积层砂质黏性土，其下部为花岗岩的风化带。
四、钢板桩支护施工
1、钢板桩施工要求
（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工工作面（1m宽工作面）。
（2）基槽护壁钢板桩的平面布置形状应平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸应符合板桩模数。
（3）整个基础垫层及砖胎模施工期间，在挖土、吊运材料、浇筑混凝土等施工作业中，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）在砖胎模施工完毕后，待砖墙达到强度要求后，四周按设计要求分层回填石粉并夯实，密实度不少于94%。
（5）承台四周回填稳定后，拔除回收钢板桩，施工中严禁碰损砖胎模。
（6）采用拉森 Ⅲ型钢板桩，钢板桩施工前应查明并避开施打位置中需要保护的已有工程桩。
（7）钢板桩锁口不合格的应修整，检查合格后涂黄油。
（8）为使H钢围檩受力均匀，在钢板桩和H钢之间的孔隙采用钢板、钢筋填满。 （9）H钢围檩、工字钢支撑和钢板采用Q235钢，焊条E43。电梯井承台基槽钢板桩采用Q345，焊条采用E50。
（10）所有的焊接点要求按照《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002）进行焊接。 拉森钢板桩支护基槽施工参考图片：
2、电梯井承台基槽钢板桩支护施工的顺序
（1）钢板桩位置的定位放线，验线（按钢板桩平面布置图测放），内设600内径的砖
砌降水井；
（2）施打电梯井钢板桩，桩顶标高平底板底；
（3）钢板桩基槽内土方挖至檩条处、按要求安装支撑围檩（工字钢25a：250*110*8）；
（4）按要求搭设工字钢内支撑、转角处斜对撑（工字钢25a：250*110*8）； （5）基槽土方开挖、锯桩，降水井开挖至承台底下500mm； （6）砼垫层、砌筑砖胎模（240mm）； （7）承台与钢板桩间分层回填石粉；
（8）待回填土稳定后，拔除钢板桩，边拔边往桩孔内灌石粉； （9）夯实承台周边土层。 3、钢板桩的检验、吊装、堆放 （1）钢板桩的检验
对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
①外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损的应予以补强；c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。
②材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。 （2）钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。 （3）钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：
①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； ②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；
③钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。 4、钢板桩施打
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：
（1）采用Ⅲ型米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）施打，施打前一定要熟悉地下工程桩的情况，准确放出钢板桩位置线。
（2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。
（3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂黄油，以方便打入拔出。
（4）在施打过程中随时测量监控每块桩的倾斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
（5）钢板桩施打的公差标准如下表所示。
钢板桩打设公差标准 项目 板桩轴线偏差 桩顶标高 板桩垂直度 允许公差 土10Cm 土10Cm 土2％ （6）密扣且保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
（7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行修堵，每天派专人进行检查桩体。
（8）内支撑施工技术要求
基槽应分段分层开挖，分层开挖厚度不得大于。开挖至围檩及支撑位置后，安装围檩，然后施工安装内支撑。待支撑安装施工完成后，再进行下一层土方开挖。内撑做法，焊接一段工字钢垫挡。
内撑的位置和高度按施工方案图设置。电梯井基槽设置一道支撑。 5、钢板桩的拔除
基槽回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺
序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有承台或工程桩的安全。设法减少拔桩带土，应及时采取灌石粉措施。 （1）拔桩方法
本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。 （2）拔桩时应注意的事项
①拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。 ②振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。
③起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。 ④供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的~倍。
⑤对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过。
6、钢板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入法所用材料为石粉。
五、基础土方开挖施工
（一）、施工部署
根据现场地质情况，分层开挖土方，每层厚度不大于500mm。采用PC120型挖土机开挖承台土方，人机配合，严禁挖土机碰伤桩体，靠近桩体边的土体由人工清理，用轻型车辆运输土方。
（二）、施工准备
1、土方开挖前应做好已挖土面标高测量确认工作。
2、施工设备及工具的准备，如挖掘机、手推车、板式锄及园口锹、潜水泵等。
3、开挖前应进行测量放线，设置控制定位轴线桩、龙门板和水平桩，放出挖土边线，经检查并办理预检手续。
4、地面有积水或有地下水时，要做好相应的排水和降低地下水位的措施。积水或地下水均排至原有边坡支护排水系统中抽排。
5、夜间施工时，应设置充足照明设施。在危险区域设置警戒标志。 （三）、电梯井承台施工流程
测量放线，验线→施打拉森钢板桩支护→基槽上层土方开挖→安装围檩→架设内支撑、转角斜对撑→基槽下层土方开挖（人机挖土配合）→复测基槽底标高，开挖到位→锯桩→承台垫层砼施工→基底放线，验线→砖胎模→承台边回填石粉→钢板桩拔除回收→回灌石粉、周边板底土层夯实。
（四）、施工方法及要点
土方开挖的顺序、方法必须与施工方案相一致。
1、开挖前应做好施工技术安全交底，把工程桩桩位做好标记，以防止勾机及车辆碰损工程桩。
2、在基槽开挖过程中，严格按分层开挖，每层厚小于，人工及时清理桩间高差土方，保证开挖深度均匀，以免造成土方横向挤压工程桩。并加强坑壁的位移观察，一旦出现位移量较大或位移加速，应立即停止施工，加强观测并及时采取补救措施。
3、基槽土方开挖过程中，挖土机不可紧贴工程桩挖土，工程桩周边土体采用人工挖，以保证工程桩不受碰撞。
4、本工程土方开挖采用机械与人工辅助开挖的方法。
5、基槽开挖施工中，应经常测量和校核其平面位置、水平标高是否符合设计要求。平面控制桩和水准点也应定期复测是否正确。
6、基槽开挖注意不扰动基层土，以免土体变动。 （五）、地下水排水措施
1、为保证开挖后的基层质量，避免开挖后的表层土随雨水下渗等情况发生，应根据需要设置降水井。
2、地下水及雨水的排水：深基槽内采用坑内设集水坑用水泵降水方式排水。底板排水采用明沟及集水坑用水泵降水方式排水。
（六）、土方回填施工顺序与方法
1、本工程回填土方采用石粉回填。
2、已施工的电梯井承台在拔除钢板桩前，必须在砖胎模强度达到一定的要求后才能回填，回填时必须分层夯实。
3、钢板桩拔除时，采用石粉回灌空洞并夯实周边板底土层。 （七）、 承台施工与要求
为保证支撑结构安全有效，承台施工应分步施工：先行施工支撑以下部分的承台，然后在已完成施工承台与基槽支护之间回填土方夯实，再拆除支撑，待整个承台施工完成后，再拔除钢板桩并即时用石粉对钢板桩桩位进行回填。
六、异常情况与应急措施
1、基槽开挖
(1)施工前应对周边工程桩等进行巡查摸底，施工过程中应经常对坑中坑周围地表裂缝、坑底部回填和隆起、渗漏水状况进行巡查，发现情况及时采取措施。
(2)若坑顶水平位移或沉降超过警戒值，应立即停止开挖，并回填至上一级开挖深度，并采取措施加固。
(3)在坑中坑支护过程中，挖土机操作人员应保证随叫随到，挖掘设备应保证不少于两台在现场，以备不时之需。
(4)在现场应配备一定数量的沙包和工人，保证在出现异常情况时，可及时进行抢险工作。
(5)在分层开挖土方过程中，测量坑底部隆起量，如坑底面向上移位的情况，马上停止开挖，并及时通知技术人员，以便及时采取对策。
2、渗水
(1)开挖过程中若坑壁出现少量渗水，要进行疏导或堵漏。
(2)若在开挖过程中出现大量渗砂漏水现象，应立即停止施工，并回填土方，及时采取其他措施，严禁不顾安全野蛮施工。
(3)降水量较大时，要合理组织地表水排放，并安排足够的排水设备对汇集的地表水进行抽排。同时在坑内四周，应对地表水进行疏导，避免大量的地表水集中涌入坑内。
(4)对较严重的渗水现象应增加坑内降水措施，使地下水位降至坑底以下~以下。
七、 其它注意事项
1、坑周边不能堆放土方，挖出土方及时运走。
2、基槽顶应设置安全防护警示或安排专职安全员监督安全。
3、电梯井承台支护钢板桩施工中遇其他承台工程桩时，按现场桩位往承台外避开工程桩。
4、电梯井承台设置一道支撑，按实际地质情况如需加设二道支撑，在承台底部设置，第二道支撑可在浇筑承台垫层砼并达一定强度后拆除。
八、电梯井承台钢板桩支护布置图
电梯井承台钢板桩支护平面图
电梯井承台钢板桩支护剖面1
电梯井承台钢板桩支护剖面2
九、电梯井钢板桩支护计算书
计算依据：
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著 3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著 4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著 5、《地基与基础》第三版
本工程电梯井基坑采用连续垂直铺设挡板基坑土壁。挡板铺设的挡土板、背楞、横撑杆的强度及稳定性按以下方法计算。 （一）、参数信息 1、基本参数 挡板铺设方式 水平方向横撑间距l2(mm) 基坑开挖宽度l(m) 综合分项系数γF 支撑设计 支撑道数 第1道 第2道 背楞距沟底距离D(mm) 3000 1500
基坑和管沟支撑【垂直】
2、土层参数
坑壁土的重坑壁土的内序号 土名称 土厚度h(m) 度摩擦角黏聚力c(kpa) 饱和土重度γsat(kN/m3) 垂直铺设 2000 挡土板间距l1(mm) 基坑开挖深度h(m) 结构重要性系数γ0 竖直方向背楞根数 400 3 1 2 γ(kN/m3) φ(°) 1 2 3 中砂 粘性土 风化岩 2 2 6 18 18 21 18 18 25 20 16 19 19 22 （二）、主动土压力强度计算
Ka1=tan2(45°- φ1/2）= tan2(45-18/2)=； Ka2=tan2(45°- φ2/2）= tan2(45-18/2)=； 第1层土：0-2m
H1'=[∑γ0h0]/γ1=0/18=0m
Pak1上 =γ1H1'=18×0××× Pak1下 =γ1(hi+H1')=18×(2+0)××× 第2层土：2-3m H2'=[∑γ1h1]/γ2=36/18=2m
Pak2上 =γ2H2'=18×2××20× Pak2下 =γ2(hi+H2')=18×(1+2)××20×（三）、挡土板计算 1、材料参数 材料名称 抗弯强度(N/mm2) 抗压强度(N/mm2) 2、强度计算 临界土层的计算
临界深度：Z0=Pak1上h1/(Pak1上+ Pak1下)+Σhi-1=×2/++0=0m； q1上=γ0γFPak1上l1=1×××=0kN/m q1下=γ0γFPak1下l1=1×××=m q2上=γ0γFPak2上l1=1×××=m q2下=γ0γFPak2下l1=1×××=m
计算简图
剪力图(kN)
Mk= Rmax=
槽钢 205 205 材料类型 抗剪强度(N/mm2) 弹性模量(N/mm2) 40a号槽钢 120 206000
弯矩图(kN·m)
Vk=
σ=M/W=×106/78830=mm2≤f=205N/mm2, 满足要求！ τmax＝
Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=×1000×[100×4002-×3642]/(8×0×=mm2≤[τ]=120N/mm2 满足要求！ （四）、背楞计算 1、材料参数 材料名称 抗弯强度(N/mm2) 抗压强度(N/mm2) 2、荷载计算
各背楞对挡土板作用的最大支座反力Rmax=。所以背楞的线荷载按以下公式计算：q=Rmax/l1
q=Rmax/l1==m
3、背楞按照三跨连续梁计算最大弯矩，计算公式如下： Mmax=×q×l22=××22=·m
σ=M/W=×106/401880=mm2≤f=205N/mm2, 满足要求！
4、最大支座反力按以下公式计算： R =×q×l2=××2= （五）、横撑杆计算 1、材料参数 材料名称 抗弯强度(N/mm2) 抗压强度(N/mm2) 工字钢 205 205 材料类型 抗剪强度(N/mm2) 弹性模量(N/mm2) 25a号工字钢 120 206000 工字钢 205 205 材料类型 抗剪强度(N/mm2) 弹性模量(N/mm2) 25a号工字钢 120 206000 2、强度计算
l0=l-b1×2-h1×2=6500-250×2-100×2=5800mm λ=l0/i=5800/=
查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，得φ= N/(φA)=×103/×4850)=mm2≤[fc]=205N/mm2 满足要求！
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