********综合整治及景观改造工程
**钢管涵深基坑开挖
专项施工方案
编制:
审核:
批准:
****有限公司****工程项目经理部
二0一二年三月十日
目 录
施工组织设计审批表 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。 一、工程概况 .............................................................................................................................................................. 1 1、编制依据 ............................................................................................................................................................ 1 2、概述 .................................................................................................................................................................... 1 2.1工程概况简述 ................................................................................................................................................... 1 2.2主要工程数量 ................................................................................................................................................... 2 3、工程特点 ............................................................................................................................................................ 2 二、施工部署 .............................................................................................................................................................. 2 1、施工组织管理 .................................................................................................................................................... 2 2、施工技术准备 .................................................................................................................................................... 3 3、施工机械准备 .................................................................................................................................................... 4 4、劳动力计划 ........................................................................................................................................................ 4 5、计划工期 ............................................................................................................................................................ 5 6、对外协调方面 .................................................................................................................................................... 5 7、清洁措施 ............................................................................................................................................................ 5 三、施工方案 .............................................................................................................................................................. 6 (一)拉森钢板桩支护方案 ................................................................................................................................... 6 1、施工流程 ............................................................................................................................................................ 7 2、施工方法 ............................................................................................................................................................ 7 2.1、临时便道 ........................................................................................................................................................ 7 2.2、施工用电 ........................................................................................................................................................ 7 2.3、拉森钢板桩支护宽度及支撑位置的确定 ..................................................................................................... 7 2.4、测量放线 ........................................................................................................................................................ 8 2.5、拉森钢板桩的施工......................................................................................................................................... 8 2.5.1钢板桩整修 ................................................................................................................................................... 8 2.5.2钢板桩的插打 ............................................................................................................................................... 9 2.5.3、钢支撑、围檩的安装 ................................................................................................................................. 9 2.5.4、注意事项 .................................................................................................................................................... 9 2.5.5、基坑土方开挖 .......................................................................................................................................... 10 2.6、基坑监测 ...................................................................................................................................................... 10 2.7、拔拉森钢板桩 .............................................................................................................................................. 11 (二)放坡开挖段施工方案 ................................................................................................................................. 12 四、质量、技术保证措施 ......................................................................................................................................... 13 1、沟槽开挖 .......................................................................................................................................................... 13 2、支撑钢板桩 ...................................................................................................................................................... 13 3、钢支撑、围檩 .................................................................................................................................................. 14 五、安全及文明施工................................................................................................................................................. 14 1、安全管理网络 .................................................................................................................................................. 14 2、安全管理规定 .................................................................................................................................................. 15 2.1、基本要求 ...................................................................................................................................................... 15
2.2、施工作业时的要求....................................................................................................................................... 15 六、进度保证措施..................................................................................................................................................... 15 七、应急救援措施..................................................................................................................................................... 16 八、施工现场平面布置............................................................................................................................................. 17 附件、钢板桩围堰设计计算书 ................................................................................................................................. 18 1、参数选定 .......................................................................................................................................................... 18 2、支护设计 .......................................................................................................................................................... 18 2.1、方案的选择 .................................................................................................................................................. 18 2.2、支撑受力计算 .............................................................................................................................................. 19
**钢管涵深基坑开挖专项施工方案
一、工程概况 1、编制依据
(1)、本工程施工图设计;
(2)、《地基基础设计规范》DBJ08-11-99;
(3)、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002; (4)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002; (5)、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99; (6)、《给排水标准图集》02S403;
(7)、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002;
(8)、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008;
(9)、《05系列***工程建设标准设计图集.给水排水图集》苏S01-2004 (10)、有关的法律法规及设计图纸中要求的技术规范、行业标准; (11)、对现场的实地考查及周围环境的走访调查; 2、概述
2.1工程概况简述
***河**DN800钢管排水工程位于江宁汤山***水坝下游,全长262m(含接口井一座),分别连接***坝体下口现有出水管道及***河。其主要功能为当***河水位较低时,通过***取水闸门出水管,将***中水引入***河,从而保证***河下游农田灌溉,为间断使用。此段管涵开挖深度约7.3m~1.7m,土质为回填杂土经一般压实,管涵中心线离***大坝坡脚最近处约4m左右,根据建设单位提供信息,开挖段无地下管线。
***大坝现状 钢管涵开挖位置
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开挖起点段主要情况参数示意
2.2主要工程数量
(1)DN800*10螺旋钢管:262m (2)基坑开挖土方:4100m3 (3)接口井:1座 (4)回填土方量:3400m3 (5)回填米砂量:500m3 3、工程特点
根据设计图纸及实地勘察,本工程具有工期紧、任务重、基坑开挖较深,基坑安全支护技术措施要求高等特点。 二、施工部署 1、施工组织管理
为保证沟槽开挖及基坑支护顺利进行,我项目部组织了一批有经验的施工管理人员专门负责本钢管涵开挖支护施工,其管理流程图及管理人员附表见下所示:
项目副经理施工组项目总工技术组项目经理机械班协调组安全组保洁队打桩队安装队抢修组2
施工管理人员配置表
序号 姓名 职务 备注 1 *** 项目经理 2 *** 项目副经理 3 *** 项目总工 4 *** 技术主管 5 *** 办公室主任 6 *** 施工队长 7 *** 专职安全员 8 *** 项目会计 9 *** 试验员 10 *** 测量员 11 *** 质检员 12 *** 计量员 13 *** 资料员 14 *** 施工员 15 *** 施工员 16 *** 施工员 17 *** 材料员 18 *** 专职电工 19 *** 外事协调 20 *** 后勤服务
2、施工技术准备
组织技术人员熟悉施工图纸和施工规范,编制施工技术交底书,并向施
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工班组人员进行全面交底。组织测量人员复核控制桩位,依据设计图纸,计算施工放样资料,利用全站仪和水准仪现场进行测量放样。随着工程进展,施工测量放样应及时、准确到位,满足施工需要。组织技术管理人员计算工程数量,研究施工方案,确定施工机械设备种类及数量。 3、施工机械准备
根据土方开挖工程量及施工节点工期的要求,根据现场土方开挖工程量,随时调整施工机械的安排,拟投入本工程的施工机械准备情况见下表:
主要施工机械设备准备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 机具名称 汽车吊 履带振动桩机及振动锤 路基箱 电焊机 12米拉森钢板桩 型钢 零星铁件 钢支撑 挖掘机 汽车 型号规格 20吨 450 1.5×1.6×0.2米 BX300 IV# 单位 辆 台 块 台 根 T T T 台 辆 数量 1 1 10 2 600 80.8 3 5.6 3 2 进场日期 打、拔桩前一天 开工前一天 开工前二天 开工前二天 根据打桩进度 根据打桩进度 根据打桩进度 根据开挖进度 开工前一天 根据施工需要 备注 HW400*400 Φ609*5 CAT320 20T 4、劳动力计划 根据我部现场施工情况及土方开挖情况,计划配备以下劳动力,以满足现场施工要求:
劳动力计划表
序号 1 2 3 人员类型 现场管理人员 机械操作工 打桩工 人 数 20 6 4 备 注 4
4 5 6 7 8 指挥员 电焊工 专职电工 驾驶员 普 工 合 计 2 4 1 1 10 48
5、计划工期
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目名称 前期准备 施工便道 0+261.7~0+120段沟槽开挖 0+120~0+000段拉森桩材料进场 0+261.7~0+120段管道安装 0+120~0+00段拉森桩打设 0+120~0+000段沟槽开挖 0+120~0+000段管道安装 0+261.7~0+120段拉森桩拔除 单位 数量 项 项 m 项 m 根 m m 根 m 项 1 1 141.7 1 141.7 600 120 120 600 261.7 1 工 期 备注 管材采购、订制 总工期:30天 10 管道验收、沟槽回填 11 临时便道拆除、绿化地形恢复
6、对外协调方面
积极主动与市容管理办、公安交通管理、城市环保、水利等管理部门取得联系,办理有关施工证件及手续,确保正常施工。 7、清洁措施
为避免进出场车辆污染市政道路,在施工现场机械、车辆进出出口处进
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行硬化处理,人工对车辆的轮胎进行清洁,并安排专人打扫路面,不允许车辆将泥土等污染物带到道路上。 三、施工方案
针对上述工程概况及本工程特点现制定如下施工方案: 管道由下游0+261.7往上游0+000方向施工。
0+120~0+000段:此段管道沟槽挖4m~7.3m,由于现场乔木已种植完成,为减少放坡开挖土方量及乔木移植数量且不破坏***坝体,拟对此段降坡1.5m后采用Ⅳ#拉森钢板桩支护,垂直开挖,由两台挖机上下传挖。
0+261.7~0+120段:该段管道沟槽开挖深度为1.7m~4m,现场土质情况良好,周边空旷,拟采用1:1放坡开挖; (一)拉森钢板桩支护方案
根据本设计施工图及现场勘察实际情况,0+120~0+000开挖深度为4~7.3m,综合考虑到安全第一,同时充分考虑技术与经济结合,降低工程造价,节约投资,方案拟定采取在原地面深度大于5m的段落先挖除土方1.5~2m,基坑深度在7.3~5m段落采用嵌口密打Ⅳ型12m拉森钢板桩与钢支撑支护;基坑深度在5~4m段落直接嵌口密打Ⅳ型9m拉森钢板桩与钢支撑支护,具体实施工艺与方法如下:
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1、施工流程
清除地面、地下障碍物、修筑临时便道--- 设备进场(检查、整修) ---拟定打设桩位、安装导向架---打设钢板桩 ---排水、挖土---安装钢围檩、支撑---继续挖土、排水至基坑底标高--- **DN800排水钢管施工---基坑回填(或灌水)---拆除支撑、围檩---拔钢板桩。 2、施工方法 2.1、临时便道
a、现场为绿化种植土,施工期在多雨春季,为保证施工进度,施工前场地必须平整修筑施工便道,确保机械设备及钢板桩的进出运输。便道宽度5m,拟采用40cm道渣铺设并采用压路机碾压,待施工结束后拆除、外弃并恢复现有绿化地形。
b、对现场的地下管线应交底,提供管线图,并对周围建筑物及地下管线进行监测,施工时做好管线的保护工作。 2.2、施工用电
采用75KW柴油发电机组自发电,再配备架空电箱及手提式移动电箱,施工用电量要求达到50KW,现场严格做到用电安全规范要求,经专业监理工程师验收合格后方可进行施工。
2.3、拉森钢板桩支护宽度及支撑位置的确定
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本段DN800钢管涵基础宽度1.6m,考虑施工作业面需要,同时考虑挖掘机操作空间,基坑宽度采用5m。在标高-3m处采用型号为HW400*400*13*21H型钢双拼设置围囹一道,内横撑采用Ф609*3钢管每隔5m一道。
如此布置主要有以下考虑:
a、避免挖掘机械从沟槽侧边挖土,减少沟槽侧向压力,开挖过程中不易破坏支撑,方便挖机在沟槽中间进行土方开挖,减少人工挖土工作量,加快工程进度;
b、如果没有作业空间,基坑内万一出现其他异常情况很难处理。如果围堰出现局部变形过大,没法进行围堰加固。
综合以上意见,为保证质量、工期,降低难度,我们选择支护宽度5m,有足够操作空间的方案。
2.4、测量放线
建设单位及总包单位应提供轴线,根据施工图纸定位放线,必须经监理单位复检无误,并办好放样复核手续后方可施工。 2.5、拉森钢板桩的施工 2.5.1钢板桩整修
a、钢板桩运到工地后,需进行整修。清除锁口内杂物(电焊瘤渣、废填充物),对缺陷部位进行整修(焊接打平)。
b、锁口检查:用一根长约2米的同规格钢板桩作样本,将所有钢板桩作锁口通过检查,对检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
c、宽度检查:每根钢板桩的上中下三部位用钢尺测量其宽度,超出偏差的钢板桩应尽量不用。
d、锁口润滑及防渗措施:为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔,并增加钢板桩在使用时防渗性能,锁口内应均匀涂抹混合油,混合油体积比为黄油:干膨润土:干锯末=5:5:3。
e、堆放和运输:处理好的钢板桩在堆放和运输过程中,要避免碰撞防止弯曲变形。堆放、装车采用吊机,载货汽车运输。堆放时每层数量一般不超过5根,各层间要垫枕木,枕木间距3~4m,且上下层垫木应在同一铅垂线上,堆放总高度不宜超过2m。
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2.5.2钢板桩的插打
a、施打设备:打桩机械选用450履带吊配45kn振动打拔桩锺,另配一台20吨汽车吊机送桩
b、施打方法:考虑施打设备因素,本工程采用逐块插打方法。 c、施工前应在适当位置架设经纬仪(或全站仪),用以控制支撑位置。 d、定位桩:各项准备工作就绪后,将事先加工好的定位桩精确垂直安设于预定位置,从两个相互垂直方向同时控制,确保不偏。
e、导向架:导向架用型钢制作,也可用钢板桩兼作。将导向架与定位桩焊接牢固。
f、施打:第一根钢板桩以导向架为定位、垂直插。此项工作应反复仔细校正,确保垂直,然后用振拔桩锤振动下沉,开始时可点振下沉,待钢板桩垂直度符合要求后连续振动下沉。
其余各桩则以前一根钢板桩为准,起吊后人工扶持插入前一根锁口,插入桩位的钢板桩需紧靠导向架。插打一根或几根后,将已插好的钢板桩点焊固定于导向架上。
整个施工过程中,要用锤球始终控制每根桩的垂直度,及时调整。插打过程中应遵守“插桩正直,分散即纠,调整合拢”的施工要点。
g、钢板桩在锁口内下插困难时可快速放松吊绳,借桩自重下插。或用锤压桩下插,必要时可加以低锤慢打。 2.5.3、钢支撑、围檩的安装
a、先在围檩顶部标注出支撑轴线位置和标高,做好标记。围檩支撑安装时用钢尺丈量,并用全站仪(经纬仪)、水准仪复核。
b、挖土至撑下50cm,在钢板桩内侧焊接钢围檩牛腿,钢牛腿间距2400。进行围檩、支撑的安装。
c、围檩、支撑材料选用400*400“H”型钢和Φ609*5钢管,安装采用20吨汽车吊机。 2.5.4、注意事项
a、钢支撑安装前,应根据现场基坑的实际尺寸制作,并预备所需垫块材料。 b、焊接部位均应保证强度,连接的可靠。
c、当支撑安装完成后,挖土在基坑边进行,不得碰撞支撑。
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d、应经常检查观测支撑松动、围檩位移等情况,发现异常应及时采取有效措施,确保安全。
e、钢板桩支护的支撑系统需焊接成一体,即钢板桩、围囹、钢支撑之间都需焊接连系,防止支撑外水位变化支撑松脱,并增强支撑的整体稳定性。 2.5.5、基坑土方开挖
a、基坑土方开挖采取分层分块隔仓干挖法施工,遵循“分层、分段、分块、对称、平衡、限时”和“先撑后挖、限时支撑、严禁超挖”的原则。
b、基坑开挖采用挖掘机挖土,另一台挖掘机翻土至基坑15m外,多余土方内转1km内。
c、挖出的土方应及时翻挖或自卸汽车运出,不得堆积在基坑上口15米范围内。
d、土方开挖必须和支撑施工密切配合,施工中切不可超挖和不及时支撑。 e、开挖时铲头不得撞击内撑和围檩。
g、挖土过程在保证安全的前提下,应迅速为支撑施工创造工作面,支撑结构必须能较快的产生整体刚度或支撑力,两者配合就能较好地利用软土变形的时空效应,有效地控制围护体系在受力后的变形。
g、基坑开挖时应准备足够的排水设备(污水泵、砂泵),并配备反灌水设备。
h、应做好坑顶周边截水的设施和场内地表硬化。
2.6、基坑监测
2.6.1、检测项目:支撑顶部水平位移、支撑顶部竖向位移、基坑底部支
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撑水平位移、水位观测、基坑周边土体沉降(裂缝)观测
2.6.2、观测点布置
序号 观测项目 观测点布置 观测方法 1 顶部水平位移 支撑每隔5m设一个观测标,观测标用16圆钢 与支撑焊接,顶面锯成十字 全站仪坐标测量 2 顶部竖向位移 水准仪标高测量 3 每边支撑中间各设三个观测标,对应顶部也设 锤球检测观测标与校准 坑底水平位移 三个校准标,用16圆钢与支撑焊接,顶面锯成 标的偏位,剔除校准标的 十字。 位移量 水位观测 岸边设水尺 读数、记录、报警 4 5 周边土体沉降 支撑外设沉降标,沉降标与支撑分离。 沉降观测 6 周边土体裂缝 目测、尺量、
2.6.3、监测实施
a、基坑开挖时必须按设计要求,对基坑围护设施、水平位移监测,实行信
息化施工。
b、施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法。 c、监测内容:水平垂直位移的量测,主要用于观测支撑顶端、轴线的水平位移及沉降。 2.6.4、观测要求
a、在围护结构施工前,须测得初读数。 b、测得的数据应及时上报甲方与有关单位。
c、报警界限:水平、垂直位移大于3mm/日或累计大于36mm; d、若测试值达到上述界限时报警,以引起有关方面重视,及时处理。
2.7、拔拉森钢板桩
管道埋设并验收合格后,米砂回填夯实后开始拔桩。
基坑四周必须有5米宽以上通道,拔桩用400型挖机配高频震动锤,在拔每根钢板桩时,必须拉好回绳,做到夹具垂直于水平,缓慢地拔桩,在道
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路较窄地方配备卷扬机,拔起后拖出去,拔满一车,还一车,保持施工场地整洁,并派监测人员同时监测,如监测人员发出警报时,必须减慢拔桩的速度,或暂停拔桩,待采取相应措施后再继续拔桩,要做到万无一失。 对临近水坝范围拔桩后要进行空洞检测,如有空洞可采用局部注浆处理。 (二)放坡开挖段施工方案
根据现场土质情况,对于沟槽深度小于4m的段落,从安全和经济方面综合考虑,我公司拟对该段(0+261.7~0+120)采取1:1放坡开挖,具体开挖措施如下:
1、施工前由测量人员进行定位放样,调查清楚沟槽开挖范围内的管线情况或有无地下构筑物,确定沟槽开挖范围内需要移植的树木。
2、现场施工员、质检员和安全员开挖前向机械司机详细交底,内容包括开挖断面、土质情况、车辆运土行驶路线、地下有无管线及地下构筑物等。
3、管道沟槽定位放样经监理工程师验收合格后开始进行第一层土方开挖,如有地下管线,需先开挖探沟,探明后再进行开挖。
4、开挖弃土置于挖沟槽两侧,施工时一侧堆土放在开口边线6m以外,保证下管时机械作业面,另一侧弃土不小于3m外堆放,以减少槽壁荷载,避免对槽壁的扰动,保证基槽稳定;沟槽开挖期间还应加强对其标高的测量,以防止超挖。
5、沟槽中心线每侧的净宽不应小于管道沟槽底部开挖宽度的一半;开挖至设计槽底标高以上200mm时,即停止机械作业,改用人工开挖清理至设计标高。人工开挖应在机械开挖的同时及时跟进, 便于沟槽深度较大时利用挖掘机械将余泥清出槽外。
6、本段沟槽开挖自下游往上游方向施工,槽底坡度为1%,槽底为15cm厚米砂垫层,通常情况槽底积水可以自流,当自流不畅,可采取人工疏浚或开挖排水边沟至已埋设完成的管口,管口设置30cm高拦水坝和50cm深集水井,定时将井内集水抽至已埋设完成的管道内,保证槽内不积水。当土质情况较差时,需对开挖槽壁进行支撑。
7、开挖过程中不得扰动天然地基;雨季施工时,应尽可能缩短开槽长度,且成槽快、回填快,并采取防泡槽措施。一旦发生泡槽,应将受泡的软化土层清除,换填砂石料或中粗砂。
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8、开挖时不得影响各种管线和其它设施的安全;不得掩埋已施工的消火栓、管道闸阀、雨水口、测量标志能及各种地下管道的井盖,且不得影响其正常使用。
9、开挖沟底比设计基底每侧加宽0.5m,以保证基础施工和管道安装有必要的操作空间,沟槽开挖期间还应加强对其标高的测量,以防止超挖。
10、开挖过程中如遇有未探明的电缆、管道或其它构筑物时应及时与现场施工负责人联系并上报至相关单位。 四、质量、技术保证措施 1、沟槽开挖
(1)、开挖时不得扰动槽底原状土,如发生超挖,严禁用土回填; (2)、槽底不得受水浸泡。 (3)、槽底允许偏差为(0-20mm)。
(4)、槽底两侧宽度及坡度不得小于设计规定。
(5)、开挖过程中,使用反铲挖掘机,配运土车运土,挖槽时有专人负责,槽底标高如达到设计标高时,下面还有淤泥时,要及时通知有关人员时行复核,确认后以便做出相应的处理。
(6)、挖槽时在达到设计标高以上200mm时,停止机械挖土,在槽底转干爽后,采用人工清理槽底,保证槽底标高正确、平整、槽底土壤不受扰动。
(7)、设专人负责看泵、抽水,保证抽水不间断,槽底无积水。 (8)、开槽的位置、桩线等需经有关人员复核。 2、支撑钢板桩
(1)、钢板桩施工前应检查好钢板桩是否完好,有无变形,做好矫正工作,保证钢板桩顺直,每延长米打设2.5根。
(2)、拉森钢板桩施工前,要先涂减磨剂(一般为黄油),以防拔桩时顺利拔出。
(3)、钢板桩在打设时,先用吊车将板桩吊至插桩点进行插桩,并控制好钢板桩垂直度(采用吊锤目测方法),不让板桩位移。打设至预定深度后,应将钢板桩与围檩支架联接固定。
(4)、围檩与钢板桩相接处必须垫实,最好用铁板顶撑,采用焊接方法进行。
(5)、钢板桩的拔除:拔桩采用450型履带吊,配合40kn振动锤,间隔振
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动的方法,每次振动15min,连续工作不超过1.5h。 3、钢支撑、围檩
(1)、认真学习、熟悉施工图纸,组织精干力量施工。
(2)、支撑施工严格按《地基基础设计规范》DBJ08-11-99的规范要求及设计要求进行施工。
(3)、围檩接口处必须用联接板焊牢,焊缝不得小于8mm,满焊。 (4)、围檩施工时应保证托架的电焊质量。支架的焊接必须牢固满焊,焊缝厚度不得小于8mm。
(5)、钢支撑拼接和安装支撑必须平整无弯曲,最大误差不得大于2‰。
(6)、支撑安装与基坑挖土是不可分割的一个整体,必须互相协调、配合。 (7)、支撑电焊连接,焊缝厚度不得小于8mm。
(8)、挖土施工必须严格执行施工方案,不得随意碰撞钢支撑。
(9)、必须做24小时监测,对支撑轴力变化,围护位移,场外土体和管线的变化情况,互通互报,以利及时采取措施。 五、安全及文明施工 1、安全管理网络 项目经理
项目副经理
生 安 全 科 技 术 科 项目总工 产 科 围 土 支排管 堰 方 撑 水 道 专 作 安作 作 业 业 装 业 业 队 组 组 组 组
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2、安全管理规定 2.1、基本要求
2.1.1、全体人员要遵守《南京市关于进一步加强建设工程文明施工管理的若干意见》,降低施工中产生的噪音,做到场地平整,道路畅通,排水畅通,无大面积积水。
2.1.2、进入施工现场必须戴好安全帽,2m以上系好安全带;
2.1.3、各种电动机机械设备必须有可靠接地和防护装置,并做到定人定机,方能开动使用。
2.1.4、施工前组织施工人员召开安全会,施工中发现问题及时解决。 2.2、施工作业时的要求
2.2.1、进入施工现场必须遵守安全生产六大纪律和工地有关规章制度。 2.2.2、对参加施工的全体,必须实行三上岗一讲评制度,对特殊工种、起重机械等必须要有专人负责,专人指挥,并持证上岗。
2.2.3、注意安全用电,设备保持清洁完好,每天上班前必须对起重机械、吊具设备、电器、电源进行检查,检查完好后方能施工。
2.2.4、必须使用好劳防用品,对参加施工的人员要衣装整齐,礼貌待人。 2.2.5、对大型机械,履带吊机必须铺设路基箱,不得在软地基及松土上行走施工。
2.2.6、钢板桩、钢支撑、围檩等长构件起吊时必须加强指挥,避免因惯性等原因而发生撞坏现场其它设施或伤人。
2.2.7、经常检查起吊钢丝绳损坏情况,如断丝超出要求应立即更换。 2.2.8、挖土过程中挖土机械严禁碰撞支撑,操作人员必须谨慎操作。
2.2.9、在施工期间维护好施工区域和生活区域内的环境卫生,不乱倒建筑垃圾及生活垃圾。
2.2.10、推行标准化作业的现场管理,设专职文明施工管理员1人;办公室、工具间、休息间物件按标准化要求统一摆放,房间每天做好清洁工作;创造一个优良的舒适的工作环境。 六、进度保证措施
1、确保资金到位,材料提前预订。
2、预备备用配件,以防机械损坏,确保施工进度。
3、施工过程中,及时做好施工进度分析,根据现场施工具体情况,及时调整
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施工进度,确保施工质量、施工期。 七、应急救援措施 一般规定:
1、通过监测资料掌握变化趋势; 2、每天了解未来2~3天内的变化情况; 3、每天巡视基坑周边情况,做好相关记录。 一般应对措施
1、出现险情征兆时,应及时与设计联系,采取回填土料、削坡减载等措施; 2、坑内原有地质勘察孔可能会冒水、涌砂,可采用土工布、粘土封填; 3、坑壁若有流土、渗水等不良现象,应区分对待,及时封堵、导流,制止事态扩大。
4、施工期间突遇暴雨,整个场区滞水严重处理:叠置土袋挡水,并及时抽干坑内积水;
5、拉森钢板桩严重变形,坑顶有连续裂缝且变形有加速趋势的处理:应视为整体滑移失稳的前兆,可用H型钢在支撑与支撑中间焊接,防止支撑破坏,同时尽可能在基坑周围减载或削坡。
针对可能出现各类危险情况立即组织应急求援及抢险队伍,具体应急组织如下: 项目部应急反应组织机构: 安全应急指挥部
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八、施工现场平面布置
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附件、钢板桩围堰设计计算书 1、参数选定
钢板桩型号拉森IV型,W=2037cm3,[σ]=200Mpa。
H型钢(HW400*400*13*21),毛截面面积A=219.5cm2,截面模量Wx=3340cm3,截面惯性矩Ix=66900cm4,半截面面积矩Sx=1800cm3,腹板厚度δ=1.3cm
结合经验,各土层参数取值如下:
序号 土层名称 容重(kn/m) 3粘聚力(Kpa) 内摩擦角(°) 1 ④层粉质粘土 18.5 21 15 2、支护设计 2.1、方案的选择
假设地面标高为0m,采用1:1放坡土方开挖后地面标高为-2.0m,钢板桩围堰顶标高设在-2.0m,底标高-13.5m,采用12m长钢板桩,有效入土深度7m(基坑底至钢板桩底)。考虑地面超载q=30kn/m2,基坑设计时首先按先抽水再挖土的干挖法设计,对选用的钢板桩入土深度进行基坑稳定性能验算。
抗隆起稳定性验算选在钢板桩围堰临土侧,用地基承载力模式进行抗隆起稳定分析,计算图示如下图:
-2.0m(钢板桩顶标高)
-3.0m 内支撑标高 钢板桩支撑
H=5m -7.0m(基坑底标高)
-7.0m(钢板桩底标高) t=7m
应满足抗隆起稳定性安全系数Kwz=(γ2×t×Nq+C×Nc)/( γ1(H+t)+q)>1.4 式中:γ1为坑外地表至钢板桩底,各土层天然重度的加权平均值,取18.5kn/m3
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γ2为坑内开挖面至钢板桩底,各土层天然重度的加权平均值,取18.5 kn/m3 H为基坑开挖深度,取5m,
t为钢板桩入土深度(开挖面以下),取7m q为坑外地面附加荷载,取30Kpa
C、φ为地基土的粘聚力和内摩擦角, 粘聚力取21Kpa,内摩擦角取15°
Nq、Nc为地基土承载力系数,按基底光滑情况处理Nq=e3.14×tanφ×tan 2(45°+φ/2) =3.939, Nc=(Nq-1)/tanφ=10.968;
则Kwz=(γ2×t×Nq+C×Nc)/( γ1(H+t)+q)=(18.5×7×3.939+21×10.968)/(18. 5×12+30)=2.94>1.4,符合要求(建筑基坑工程技术规范YB9258-97规定为1.4,上海市地基基础设计规范DGJ08-11-1999规定为2)
2.2、支撑受力计算
钢板桩支撑在标高为-3.0m处设置一道横向内撑,以充分发挥钢板桩的抗弯强度,节省钢板桩用料。
2.1 受力分析
Q=30kn/m2 -2.0m支撑顶标高
支撑-3.0m -7.0m基坑底标高
-11.5m桩底标高
支撑立面布置示意
2.2计算反弯点F的位置
钢板桩上土压力为零F点距开挖面的距离设为y,则有: γ1×Kpi×y=γ2×Ka×(H+y)
整理得:y=γ2×Ka×H/(γ1×Kpi-γ2×Ka)=18.5×0.589×5/(18.5×2.72-18.5×0.589)=1.38m
式 中:γ1、γ2为坑内外各土层天然重度的加权平均值,该工况时坑内取γ1=18.5kn/m3,,坑外取γ2=18.5kn/m3
H为基坑开挖深度,该工况时取5m
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Ka为主动土压力系数,取Ka=tan2(45-φ/2)= tan2(45-15/2)=0.589
Kpi为放大后的被动土压力系数,取Kpi=K(被动土压力修正系数)×Kp=1.6×tan2(45°+φ/2)= 1.6×tan2(45+15/2)=2.72
2.3按连续梁计算AF段内力
地面均布荷载换算填土高度为h0=30/18.5=1.62m.
已知Ea=18.5×0.589×1.62=17.65 kn/m2,Ee=γ2×Ka×(H+h0)=18.5×0.589×6.62=72.13kn/m2,Ef=0,绘出钢板桩的受力简图为:
Ee=72.13kn/m 2Ea=17.65kn/m Ef=0 A B C D
1m 4m 1.38m Rb Rf
2
经计算,最大弯矩Mmax=190.92kn.m 各支点反力Rb=149.29kn Rf=124.94 kn
由此可见,验算钢板桩强度应采用最大弯矩Mmax=190.92kn.m,验算支撑应采用Rb=149.29kn。Rf=124.94kn用于验算钢板桩入土深度。
2.4钢板桩入土深度计算
采用等值梁法计算原理,根据土压力零点处的支撑反力Rf与该点以下钢板桩被动土压力对桩底端的力矩相等,假设土压力零点处距桩底端距离为x,则有平衡方程:
Rf×x=(γ1×Kpi-γ2×Ka) ×x3/6,整理得:x=(6×Rf/(γ1×Kpi-γ2×Ka))1/2=(6×124.94/(18.5×2.72-18.5×0.589))1/2=4.36m,
钢板桩最小入土深度为t0=x+y=4.36+1.38=5.74m 钢板桩最小入土深度为t=t0×1.2=5.74m×1.2=6.888m, 由此可见选择钢板桩全长12m,入土7m,能满足要求。 2.5钢板桩强度复核计算
以上计算可知,钢板桩承受的最大弯矩为Mmax=190.92kn.m,钢板桩型号采用拉森IV型,截面抵抗距为W=2037cm3,允许抗弯应力为[σ]=200Mpa,
Mmax/W=190.92kn.m /2037cm3=93.73Mpa<[σ]=200Mpa,故强度满足要求。 2.6抗倾覆验算
钢板桩最小入土深度t0= x+y=4.36+1.38=5.74m,实际入土深度t'=7m,抗倾覆系数
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K= t'/ t0=7m/5.74m=1.22>1.2,满足要求。
3.1支撑计算
设内支撑焊接于钢围囹上。支撑平面布置如下图:
5m 5m 5m 5m 5m 5m
5m ····· ·····
120m
及支撑平面布置示意
为简化计算,将每边围囹视为一根独立的连续梁,承受钢板桩传递的均布荷载。前面计算结果可知,最大支反力Rb=149.29kn用于验算支撑及钢围囹。
取3个5m受力计算简图如下:
Rb=149.29kn
1 2 3 4
5m 5m 5m
经计算,最大弯矩Mmax=373.23kn.m Qmax=447.87kn.m
各支点反力R1=R4=298.58kn R2=R3=821.1kn
钢支撑设在标高-3m处,由H型钢围囹,Ф609*3钢管横撑组成。 3.2钢支撑设在标高-3.0m处,由H型钢围囹、Ф609*3钢管横撑组成。
材料选择:围囹采用2根双拼HW400*400型钢,单根毛截面面积A=219.5cm2,截面模量Wx=3340cm3,截面惯性矩Ix=66900cm4,半截面面积矩Sx=1800cm3,腹板厚度δ=1.3cm,钢横撑选用Ф609*5钢管横撑。
材料参数:容许轴向应力[σ]=140Mpa、容许弯曲应力[σw]=145Mpa、容许剪应力[τ]=85Mpa,
钢围囹弯曲应力σw= Mmax/Wx=373.23kn.m/(2×0.9×3340cm3)=62.08Mpa<[σw]=145Mpa
钢围囹剪应力τ= (Qmax×Sx)/(Ix×δ)=447.87kn×1800cm3/(66900cm4×1.3cm*2*0.9)=51.5Mpa<[τ]=85Mpa
Ф609*5钢管横撑按两端铰接的受压构件计算,计算长度L取5000mm。
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应满足б=N/øA=821.1kn/(0.9*`5.71*103 mm2)=173Mpa≤[б] =215 Mpa,满足要求。 式中 ø--- 立杆轴心受压构件纵向弯曲系数,
按长细比λ=L/i(回转半径)=5000/214.52=23.3 查表ø=0.9
A--- 立杆截面面积,按609mm*3mm钢管取值=3.14Dt=3.14*(609-5)*5=5.71*103mm2 i---(回转半径)=0.354D=0.354*(609-3)=214.52mm [б] --- 钢材强度设计值,为215Mpa。
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