佛山某工程钢板桩土方支护施工方案secretWord下载.docx
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《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
《建筑工程施工测量规范》DBJ01-21-95
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-96
《建筑现场临时用电技术规范》JGJ46-2005
《岩土工程手册》
《水文地质手册》
4.地层情况:
据钻孔揭露分析,场地内的岩土层按成因可分为第四系填土层、冲积土层、残积土层及石炭系基岩,现从上至下分述如下:
填土层
为耕植土,全场均有分布。
深灰色,成份为粘性土,软塑,含植物根茎,层厚0.5~0.90米,平均厚度1.10米,层顶埋深约0.4~2.4米。
垂直渗透系数1.41×
10-7cm/s,水平渗透系数2.18×
10-7cm/s。
冲积土层
由上至下按不同土性可分为7个亚层,现分述如下:
-1淤泥:
深灰色,流塑,含有腐殖质,局部为粉质粘土。
少部分钻孔可见,层顶埋深为0.0~1.0米;
层厚0.5~3.3米,平均厚度为1.8米。
垂直渗透系数6.41×
10-7~8.27×
10-7cm/s,水平渗透系数8.22×
10-7~9.15×
-2粉细砂:
灰色,饱和,松散,局部稍密,石英质,含有淤泥质土,土质不均匀,局部为淤泥质或中砂。
大部分钻孔可见,层顶埋深为0.4~3.8米;
层厚1.2~8.0米,平均厚度为3.5米。
-3中砂:
灰色,饱和,松散~稍密,石英质。
约半数钻孔可见,层顶埋深2.0~9.2米(ZK23孔稍浅,ZK51孔稍深),层厚1.3~7.5米(ZK7孔稍薄、ZK48孔稍厚)。
垂直渗透系数8.2×
10-7~8.67×
10-7cm/s,水平渗透系数1.1×
10-7~7.58×
天然坡角水上41.5o~44.5o,平均43.0o,水下31.5o~36.5o,平均34.0o。
-4粉砂:
深灰色,饱和,松散,局部稍密,石英质,含有淤泥质土,土质不均匀,局部为细砂或中砂。
钻孔均可见,层顶埋深3.2~11.8米(ZK17、ZK54孔稍浅,ZK2、ZK30、ZK51孔稍深),层厚1.0~9.8米(ZK51孔稍薄、ZK17、ZK54孔稍厚),平均5.8米。
。
垂直渗透系数1.56×
10-7~1.24×
10-7cm/s,水平渗透系数2.13×
10-7~1.36×
天然坡角水上34.5o~43.5o,平均39.0o,水下24.5o~34.5o,平均30.9o。
-5淤泥:
深灰色,流塑,含有腐殖质,局部为淤泥质土。
约半数钻孔可见,层顶埋深10.2~14.1米,层厚0.5~3.2米,平均1.6米。
-6粉土:
青灰色,饱和,稍密~中密,局部松散或密实,土质不均匀,局部为粉质粘土或粉砂,大部分钻孔可见,层顶埋深11.3~15.4米,层厚0.4~6.1米(ZK51孔稍薄、ZK44孔稍厚),平均3.5米。
-7砂砾:
灰色,饱和,中密,局部稍密或密实,石英质,含较多粘性土,土质不均匀,局部为粉砂或中砂。
大部分钻孔可见,层顶埋深13.2~18.0米(ZK21孔稍浅,ZK12孔稍深),层厚1.0~5.5米(ZK9、ZK32、ZK39孔稍薄、ZK51孔稍厚),平均2.8米。
残积土:
为粉质粘土,灰色,可塑,局部硬塑,由业岩风化残积而成,岩芯手捏易碎,受水易软化。
少部分钻孔可见。
层顶埋深17.5~18.9米,层厚0.9~2.7米,平均1.5米。
石炭系基岩
岩性为页岩,灰色,按其风化程度划分为4层:
-1全风化层:
全风化状态,松散状结构,裂隙极发育,岩芯呈土柱状,手捏易碎,受水易软化,少部分钻孔可见。
顶层埋深17.1~20.5米,层厚0.50~2.0米,平均厚度1.3米。
主要力学指标:
W=26.0%;
ρo=1.95g/cm3;
eo=0.752;
Ip=11.7;
IL=0.07;
a1-2=0.29MPa-1;
Es=6.1MPa;
C=34.3kPa;
Φ=1.96o。
-2强风化层:
强风化状态,裂隙发育,碎裂状结构,岩芯呈碎块状为主,手折可断,敲击声哑;
ZK7孔顶部岩芯呈硬土状,手捏易碎。
钻孔均可见,顶层埋深17.3~-21.2米,层厚0.50~2.10米,平均厚度3.6米。
经勘察单位现场鉴别,据《岩土工程勘察规范》判定岩石为极软岩,岩体完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
-3中风化层:
呈中风化状态,泥质结构,页理状结构,裂隙较发育,岩芯呈柱状,局部呈块状,钻进困难,锤击声脆。
除ZK1、ZK2、ZK4、ZK6、ZK10、ZK11、ZK17、ZK18、ZK25、ZK31、ZK39、ZK50外,其余钻孔均可见,顶层埋深20.1~26米(ZK23、ZK32孔稍浅,ZK8、ZK9、ZK12孔稍深),控制厚度0.9~5.0米(ZK12、ZK15、ZK21孔较薄,ZK22孔稍厚),平均厚度2.5米。
取岩样10个,岩石天然单轴抗压强度范围值为5.46~10.55MPa,平均值为8.66MPa,标准值为7.46MPa。
经勘察单位现场及室内实验结果,根据《岩土工程勘察规范》判定为软岩,岩体完整程度为较破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
-4微风化层:
微风化状态,泥质结构页,页理状结构,裂隙稍发育,岩芯呈长柱状,局部短柱状,岩面新鲜,锤击声脆。
ZK3、ZK8、ZK9、ZK14、ZK17、ZK22、ZK26、ZK33、ZK38、ZK45可见,顶层埋深24.2~28.0米,控制厚度1.0~1.5米,平均厚度1.2米。
取岩样6个,岩石天然单轴抗压强度范围值为12.81~19.21MPa,平均值为14.86MPa,标准值为12.97MPa。
勘察单位依现场及室内实验结果,根据《岩土工程勘察规范》判定岩石为软岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为Ⅳ级。
5.水文地质条件
该场区地下水埋深为0.10~1.20米(标高-0.98~0.17米),地下水量丰富,地下水类型属孔隙潜水,主要赋存于冲积砂土层孔隙中,接受大气降水和地表水补给,以蒸发和渗流方式排泄。
根据室内实验、土质、本地区经验判定:
-2层、
-3层和
-4层属于中~弱透水性;
-7层属强透水性;
其余岩土层为微~极微透水性。
-3及
-7层为主要含水层,从岩土性状、地下水类型判定:
地下水较丰富。
根据场地环境分析,场地地下水未受工业污染,综合判定地下水对混凝土结构无腐蚀性,对混凝土中钢筋无腐蚀性,对钢结构无腐蚀性。
2.3钢板桩支护设计与计算
一、土体物理力学参数
由于未采取降水措施,墙后土体处于湿状态,根据《岩土工程勘察报告》查表,取φ=32.6°
,细砂重度γ=18KN/m3,地面均布荷载取q=20kpa。
各种土压力系数计算如下:
土压力强度按照朗肯土压力理论进行计算:
主动土压力系数:
Ka=tg2(45°
-φ/2)=tg228.7°
=0.300
被动土压力系数:
Kp=tg2(45°
+φ/2)=tg261.3°
=3.336
静止土压力系数:
Ko=1-sinφ=1-0.539=0.461
地层编号
岩土名称
重度KN/m3
Ka
Kp
Ko
-1
细砂
18
0.300
3.336
0.461
-2
一、钢板桩受力计算
1.1净土压力零点深度计算
设净土压力的零点深度为Y1
主动土压力强度:
ea=eao+ea1+ea2
=Ka×
q+Ka×
γ×
h
=0.3×
20+0.3×
18×
2.8+0.3×
(2.8+Y1)
被动土压力强度:
eP=Ka×
h=3.336×
Y1
由ea=eP
计算得,Y1=0.70m
1.2钢板桩稳定计算
取ΣMC=0
C点以上弯矩M上=Me0+Mea-Mep
=Ka×
q+Ko×
h-Kp×
=0.461×
(2.8+0.70)-3.336×
0.70
=94.6
C点以下弯矩M下=Mep-Mea
=(3.336-0.30)×
Y2÷
2
计算简图
由取ΣMC=0得知,
Y2=3.46(m)
钢板桩总长度为10米,土下埋深为7.2米,取安全系数为1.5亦满足要求!
1.3钢板桩内力计算
最大弯矩Mmax(基坑底面处):
Mmax1=Mep-Mea
(2.8+0.50)÷
=90.17(KN·
M)
三、围护结构的选择和受力验算
钢板桩选用拉森Ⅲ型,W=1600cm3/m,I=30520cm4/m,E=2.06×
109GPa
1、钢板桩截面正应力计算
Mmax=68.31KN·
M
σ=Mmax/W=90.17×
106/(1600×
103)=56.35N/mm2<[σ]=215N/mm2
满足要求!
2、钢板桩最大挠度的计算
钢板桩A点挠度最大,线荷载q=40.6KN/m(以1m宽为计算单元)。
ωmax=5ql4/384EI=5×
90.17×
2.04×
1012/(384×
206×
103×
30520×
104)
经计算ωmax=1.11mm。
三、施工部署
3.1项目管理组织机构
以项目经理为首的施工组织管理机构。
施工组织管理机构如下:
3.2机械设备计划
根据工程量及进度安排,提前做好机械设备的调配工作,以确保工程进度。
打桩机械于开挖前一天组织进场。
机械设备准备计划见下表:
打桩机械设备计划表
设备名称
设备型号
数量
进场时间
钢板桩桩机
1
开挖前1天
挖土机
1-1.6m3
1台
潜水泵
2台
现场已配备
3.3劳动力计划
钢板桩打桩队操作分2班人员作业,每班劳动力计划见下表:
土方开挖劳动力准备计划
项 次
工 种 名 称
劳 动 力(人)
钢板桩桩机司机
3
机修工
4
电工
3.4计划占用工期
2#楼打钢板桩计划时间为2天,3#楼计划打桩时间为3天,总工期为5天。
3.5施工现场平面布置
现场材料堆放场地主要考虑满足打桩施工的需要,可将临时道路边的空地作为打桩设备及材料堆放场地。
现场用水、用电要根据施工要求设置,且符合南海区有关文件和满足本工程的形象要求。
3.6施工准备
1、对原有控制桩、水平点进行复核。
2、施工用水、施工用电的连接及临时设施的建设
3、对施工人员进行生产、技术、质量、安全方面的交底。
4、施工机械设备、材料、劳动力及时组织进场。
四、钢板桩的施工方法
4.1边坡支护
由于北面临街为主要市政交通道路且不够距离放坡,现决定采用钢板桩支护处理。
北面钢板桩距底板边线2m,沿底板布设(详钢板桩平面布置图),为防范一,钢板桩埋入基底下不少于6m.
4.2测量控制
根据建设单位提供的测量定位桩及水平点,在基坑外侧建立轴线、高程控制网。
按方案规定的尺寸实测放样,完成好各部位的轴线控制和水平测量。
高程控制方面,将已有的水平点引入基坑内,槽底标高的控制按5×
5m间距做标桩,拉线控制。
4.3施工流程
基坑支护结构呈排形,使用PU16型钢板桩,施工流程:
第一层土剥离→测量放线→检验和矫正钢板桩→施打钢板桩→第二层土方开挖
施工方法
1)测量放线:
由测量人员根据基坑平面布置图施放钢板桩边线。
2)检验和矫正钢板桩:
钢板桩进场后进行外观检验,包括长度、厚度、高度等是否符合设计要求,有无表面缺陷,端头矩形比,垂直度和锁口形状。
如有缺陷进行矫正或更换。
第2节钢板桩施工
3)钢板桩施打:
为保证沉桩轴线位置的正确和垂直,轴线定位进行精确测量,确保其位置准确无误。
沉桩采用挖机压桩。
钢板桩采用小锁扣扣打施工法,从板桩墙的一角开始,逐块施打,并且每块之间的锁扣均要锁好。
施工过程中,使用挖机大臂将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,先轻轻加以锤击,而后根据情况慢慢加大马力施打,并且使用两台经纬仪在两个方向上控制板桩的垂直度。
五、文明施工、环境保护和安全管理注意事项及防范措施
5.1安全管理注意事项及措施
一、安全管理
1、本工程项目经理将对整个工程项目的安全生产负全面领导责任,各级工程技术人员、职能部门和生产工人在各自的职责范围内对安全工作负起相应的责任。
2、对施工人员加强安全施工的教育,定期进行安全检查。
3、进入施工现场人员一律戴安全帽,并接受入场教育。
4、设置1.2-1.4m高防护栏杆,并悬挂危险标志,任何人不得靠近。
5、施工中各专业工种必须持证上岗,严格执行安全操作规程。
在进行挖掘作业时,操作手应注意避让清底、修坡人员和运输车辆。
挖掘机回转半径内严禁站人。
非施工人员禁止进入现场,施工现场严禁吸烟。
6、打桩机架设时,必须注意上空电线,不得在架空输电线路下工作;
如在架空输电线一侧工作时,垂直与水平距离分别不得小于2.5m与4~6m(110~220kV时)。
7、夜间作业,机上及工作地点必须有充足的照明设施,在危险地段应设置明显的警示标志和护栏。
二、消防保卫管理措施
1、针对本项目成立保卫工作领导小组,以项目经理为组长,项目安全负责人为副组长,专业工长、作业队、现场值班员为组员。
2、工地设门卫值班室,由值班员昼夜轮流值班,白天对外来人和进出车辆及所有物资进行登记,夜间值班巡逻护场,重点是仓库、电工房、办公室保卫。
3、加强对劳务人员的管理,掌握人员底数,掌握每个人的思想动态,及时进行教育,把事故消灭在萌芽状态。
4、施工现场必须按照“谁主管,谁负责”的原则,由项目主要领导负责保卫工作,各专业人员接受项目部的统一领导和监督检查。
5、施工现场严禁赌博、酗酒、传播淫秽物品和打架斗殴。
6、配电箱、大型机械设备及工程的关键部位和关键工序,是现场的要害部位,加强保卫,确保安全。
7、定期对职工进行治安保卫教育,提高思想认识,一旦发生灾害事故,做到召之即来,团结奋斗;
每周对职工进行治安教育,定期组织保卫检查。
8、对现场保卫定期检查提出的问题限期整改,并按期进行复查。
检查内容如下:
各班组人员底数及各队的职工“三证”是否齐全,无证人员立即退场,并对班组负责人进行处罚;
加强对职工的政治思想教育,提高遵纪守法的自觉性。
9、成立消防安全工作领导小组,针对本项目成立消防安全工作领导小组,以项目经理为组长,项目消防安全负责人为副组长。
各班组成立义务消防队。
10、现场应设有消防设施,摆放要符合规定。
对易燃易爆物品,现场要有明显的标志。
11、电气设备和线路必须绝缘良好,电线不得与金属物绑在一起;
各种电动机具必须按规定接零接地,并设置单一开关;
遇有临时停电或停工休息时,必须拉闸加锁。
12、严格防火措施,确保施工安全,禁止违章作业。
施工作业用火必须经审批,领取用火证,方可作业;
用火证只在指定地点和限定时间内有效。
5.2文明施工管理注意事项及措施
1、施工现场执行“谁主管,谁负责”的原则,一切与建设工程施工活动有关的单位和个人,必须服从管理,各班组必须接受项目部的统一领导和监督检查。
2、在现场西面设主要出入口,大门具体做法按照公司企业形象视觉识别规范手册来执行。
3、在现场大门口前一侧明显处设置工程概况标牌,写明工程名称、建筑面积、建设单位、设计单位、监理单位、施工单位、工地负责人、开竣工日期。
标牌设置高度:
底边距地面不少于1.2m,门口内设置“五牌一图”。
4、按现场各部位使用功能划分区域,建立文明现场责任制,明确管理负责人,实行挂牌制,所辖区域有关人员须健全岗位责任制。
5、在工地设宣传栏、黑板报。
现场所有的标语、制度牌书写规范、醒目美观,保持完好。
6、现场施工临时水电设施专人管理,无长流水,常明灯现象。
7、工人操作地点和周围必须清洁整齐,做到随干随清,工完场地清。
8、施工现场不乱堆垃圾和余物,应在适当地点设置临时堆放点,并定期外运,外运途中须采取遮盖防范措施以防遗撒。
9、保证各种机械设备的标志明显,编号统一。
现场机械管理实行挂牌制,标牌内容应包括设备名称及基本参数、验收合格标记、管理责任人及安全管理规定和操作规程。
10、临时用电设施的各种电箱式样标准统一,摆放位置合理便于施工和保持场容整洁。
各种线路敷设符合规范规定,并做到整齐简捷,严禁乱扯乱拉。
11、保持现场道路平整畅通,有排水措施,不得有积水,现场排水经沉淀后方能排入污水管道。
5.3环境保护措施
针对该工程所处的位置特点,成立以项目经理为首的,由质量技术、生产安全、材料设备等部门组成的环保工作领导小组,建立施工现场环保自我保证体系,做到责任落实到人。
对现场产生的噪音、扬尘等污染采取以下措施,以减轻各种污染及噪音扰民。
一、环境保护措施
1、做好施工道路的规划和设置,临时施工道路基层要夯实,路面硬化,并随时清扫洒水减少道路扬尘。
2、现场不能因行车尘土飞扬,在挖土期间现场道路安排专人洒水。
3、挖掘机装车不得过满(运输车上土方堆放最高点不得高于槽帮50cm,边缘的低于槽帮10cm。
4、确保土方运输沿线道路清洁,在运输道路两旁派专人及时清扫运土车遗落的尘土,保持市政道路清洁。
5、车辆出口外20m内设专人清扫马路、洒水,防止扬尘污染。
派专人沿途巡视,发现遗洒立即组织人员清扫。
6、增强环保意识,对参加施工人员经常进行环保教育,将扰民程度降到最低。
7、施工噪声必须控制在场界昼间75分贝,夜间不施工,现场噪音机械的使用采用有效的隔音措施,禁止鸣笛,以减少强噪声的扩散。
二、防止扰民及民扰措施
1、建立健全现场管理制度,加强对民工的管理与教育,尽量避免人为的大声喧哗,增强全体施工人员防噪防干扰意识。
2、加强对机械设备的管理,杜绝陈旧、高噪音的设备进场。
3、定期检测现场噪音,发现噪音超标及时采取控制措施。
4、随时与现场四周有关部门保持联系,认真听取并采纳周边民众的意见和见议,增取民众的理解与支持。
5、合理安排施工工序,避免容易产生噪音的施工工艺过于集中增加噪音强度。
6、如发生民扰事件积极妥善解决,避免矛盾激化,必要时请甲方或相关政府部门协调解决。
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