1、 拉森钢板桩施工方案 1 目目 录录 1 编制目的 . 1 2 编制依据 . 1 3 工程概况 . 1 3.1 设计概况 . 1 3.2 工程地质状况 . 2 4 钢板桩施工工艺 . 3 4.1 新型拉森型钢板桩示意图及主要参数 . 3 4.2 主要工机具 . 4 4.3 主要工艺流程及操作工艺 . 5 5 安全保护 措施 . 8 1 1 编制目的 (1) 保证钢板桩围护施工过程的生产安全； (2) 指导钢板桩围护的正确生产施工； (3) 保证基底开挖的防水要求。 (4) 因地制宜，科学组织施工，提高生产效率，在保障安全的前提下，加快施工进度，提高围护质量。 2 编制依据 （ 1）长沙市南湖路
2、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与水文地质详勘报告； （ 3）国家现行规范有关标准； （ 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 本工程采用拉森钢板桩（新）围护结构，为连接钻孔桩 +旋喷桩围护加固区和放坡开挖 +土钉墙支护区的支护加固区段。具体的施工部位为 A匝道（ AK0+350.5AK0+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、钢板桩顶与冠梁
3、定平齐并锚固于冠梁内，两冠梁之间布置一排 609mm、 t=16mm的钢管支撑，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的前提下，建议优化支护方案，提高施工可操作性和措施经济性。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，既提高施工灵活性，又保障了结构安全，施工质量易于保障。原设计全部采用 12m拉森钢板桩（新）围护结构，优化为开挖深度超过 4.5m的部分采用 12m钢板桩、其他部分采用 9m钢板桩。 拉森钢板桩布置横断面如图 3-1所示。施工时根据交通疏导方案分节段进行分段施工。 2 图 3-1
4、拉森钢板桩横断面图 3.2 工程地质状况 南湖 路湘江隧道地貌单元为典型的河流侵蚀地貌，西岸沿江为潇湘大道风光带。西岸为潇湘大道，地面变化 35.50 40.00m，地质结构为第四系地层具明显的河流二元结构。西岸明挖隧道底板以上地层主要有杂填土、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。 地层状况与岩性见表 3-1。 表 3-1 地层状况与岩性 土层及编号 层厚（ m） 岩土工程主要特征 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、砼块及少量砾石。顶部约 50cm 为混凝土路面。硬质杂物含量 30% 40%。 素填土 1.0-1
5、0.10 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%。 粉质粘土 0.50-12.50 褐黄色，可塑 -硬塑状，含少量粉细砂及云母片，风黑色铁锰质氧化物。 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。 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。 1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。 圆砾 0.40-11.10 黄、褐黄色，饱和，中
6、密状，砾石含量 50%以上，粒径 0.5 2cm，不均匀系数 23.32 71.34。成分为石英质、磨圆度较好，中粗砂充填。多夹卵石，往下有增多趋势，粒径达 4-6cm。混少量黏性土。 3 1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。成分为石英质、磨圆度较好，中粗砂充填。 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。 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.
7、5 1.50cm，成分为石英质、磨圆度较好，中粗砂充填。局部夹卵石，粒径达 4cm。 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，成分为砂岩、板岩等，多风化。干强度中等，韧性中等。 强风化砾岩 0.40-37.80 褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥质胶结，胶结程度差，极软岩。含砾石 20%-40%，成分以石英、板岩为主，粒径一般 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。岩体基本质量等级为类。共有 9 个钻孔夹中风化砾岩 1、厚度 1.6 15.8
8、0m。 1中风化砾岩 1.60-15.80 褐红色，碎屑结构，厚层状构造，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 0.35cm，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，岩体基本质量等级 IV 类。 2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。根据 S17 采用砂卵石及混凝土封孔情况可确定，该部位见溶洞的 5 个钻孔具有连通性。 中风化砾岩 1.20-43.40 褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥 质胶结，胶结程度较好，软岩
9、。含砾石一般 35%，局部为粉砂质泥岩。砾石成分以石英、板岩为主，粒径一般 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，岩体基本质量等级 IV 类。 ZK7 底部砾石成分以白云岩为主、钙质胶结，具溶蚀现象，漏水。 1强风化砾岩 1.80-10.00 岩性同强风化砾岩。 中风化白云岩 2.40-17.50 灰白色，中厚层状构造，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，岩体基本质量等级为类。 2溶洞 0.40-3.80 发育于白云岩
10、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 新型拉森型钢板桩示意图及主要参数 新型拉森型钢板桩示意图及主要参数如图 4-1所示： 4 图 4-1 新型拉森型钢板桩示意图及主要参数 4.2 主要工机具 采用挖掘机振动锤沉桩，如下图 4-2所示，主要进场设备如表 4-1所示 : 图 4-2 挖掘机振动锤沉桩示意图 5 表 4-1 主要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 DZ45A 1 KATO 等 2 交流弧焊机 Bx1-500-3 2 3 气割设备 氧气、乙炔气 1 4 吊车 25T 2 4.3 主要工艺流程及
11、操作工艺 1、 工艺流程 2、 操作工艺 (1) 打桩机械 主机采用履带式挖机（带振动锤），稳定性好，行走方便，便于每根桩校正，桩锤采用 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、板桩吊装采用 25t汽车吊。板桩围堰施工采用测量定位、逐根打入的施工方法。 (2) 钢板桩的检验及矫正 对进场的钢板桩按出厂标准进行检验，应对外观质量进行检验，包括长度、 宽度、厚度、高度等是否符合设计要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形状等。验收标准：高度允许偏差 8mm；宽度绝对偏差 +10mm；弯曲和挠度用 2m长锁口榉板顺利通过全长挠度 1%；桩端平面应平整；钢板背面及锁
12、口应光滑无阻。 对缺陷部位加以整修 ，同时对两侧锁口用一块同型号长 2 3m的短桩作通过试验，以 2 3人拉动通过为宜。钢板桩基本使用新的，逐根进行检查，检查锁口和桩身的平整度。对于锁口已打坏且无法修正的、桩身扭曲变形的应弃之不用。 (3) 拉森桩的打设和拔桩 钢板桩检验 钢板桩矫正 板桩定位放线 挖沟槽 钢板桩插入和预打 沉打钢板桩 开挖至围檩位 置 设置围檩 土方开挖 坑内主体结构施工 填土及拆除围檩 回填土 拔除钢板桩 6 A 打设前的准备工作： 场 地平整、挖槽 打桩前先将施工影响区域内的杂物和荷载清除干净，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 60c
13、m并放坡下挖 1m至设计钢板桩顶，对裸露放坡的土体进行喷射 C15细石混凝土处理，并做好基坑顶得防排水措施。 钢板桩的准备 桩打入前应在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入和拔出，并将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入。钢板桩堆放场地要平整坚实，底层垫枕木，堆高不超过 5层。 导梁支架安装 为了保证钢板桩位置的准确性，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，打设方法选用屏风法施工。采用单层导梁， 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
14、入时钢板桩扭转，造成钢板桩前的锁口，或者在钢板桩与导梁之间的两边空隙内设一只定榫滑轮支架，阻止板桩下沉中的转动。围檩不能随钢板桩的打设而产生下沉和变形，且导梁位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。 B 钢板桩打设： 采用屏风式打入法施工，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。每一流水段落的第一块钢板作为定位桩，应先沿钢板桩的行进方向反向倾斜 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。（防止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。 为防止打桩时把相
15、邻的已打桩标高的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与相邻的桩相固定，连接成一片，加大抗磨擦力。 为保证桩的垂直度，钢板桩应测导向围檩施工打，用两台全站仪加以控制， 为防止锁口中心线位移，可在打桩行进方向的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，以便随时检查纠正。打桩开始第一、二块钢板桩的打设位置和方向要精确，使起导向样板的作用，故每入土 1米测量一次。在插打过程中随7 时测量监控每块桩的斜度不超过 2%，出现倾斜和锁口结合部有空隙，可用轴线修正法修正，如发现过大倾斜时，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
16、重打。 钢板桩桩位允许偏差：垂直围檩中心线，允许偏差 100+0.01H(mm); 沿围檩中心线，允许偏差 150+0.01H(mm)。其中 H为原地面标高与桩顶标高的距离。 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，其布置如图 4-3所示。在土方开挖前必须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支撑体系布置图 D 拔桩方法 采用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，破坏其与板桩间的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。 拔桩顺序。拔桩的开始点由围护墙
17、的端部 开始，必要时还可间隔拔除。拔桩顺序一般与打桩顺序相反。 拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减少土的阻力，然后边振边拔。对较难8 拔出的板桩可先用振动锤将桩振打下 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，在把板桩拔至此基础底板略高时（如 500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。 E 施工要点及质量保证措施 施工前，必须对场地标高进行复测，施工时用水准仪测量，确保板桩桩顶的标高准确。施工放线时必须根据围护结构尺寸并考虑垂直施工误差、水平施工误差，结合围护 结构允许最大水平位移进行外放，本工程按 10cm外放，施工放线完成后经监理
18、工程师复核无误后方可施工。 在打桩就位后，校正桩架的垂直度，确保板桩垂直，并确保板桩之间较好地咬合。特别要注意基坑围护形状的不规则，对桩间的就位更应准确。 板桩打好后，及时固定，以防止板桩移位。 整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、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，也不得在支撑上搁置重物。 5 安全保护措施 （ 1）、一般规定 进入现场必须佩戴 安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋、裙子，不得赤膊作业，不准吸烟。高空作业必须系好安全带，穿防滑鞋。施工时不得嘻戏、打闹。 我们在本工程所应用的所有临时供电、安全防护材料，均将符合国家、地方规定，优先使用指定产品和推荐产品。对所使用产品将根据有关规定进行检验，并保留各种检验证明。 安全防护设施的验收应按类别逐项查验，并做出验收记录。凡不符合规定者，修整合格后再行查验。施工工期内还应定期进行抽查。 (2)施工机械管理 现场施工机械由我公司负责安装、调试、维修、保养、拆除，项目经理部设机械设备部负责管理，包括对机械设 备的日常检查、使用状态检查。所有大型机械建立管理档案，包括安装与拆除方案、管理台帐、机械安全使用技术交底、机械运转记录、机械维修保养记录、班前检查记录、交接班记录等，所有记录均要如实填写，交底记录必须要
