福建加油站工程基坑支護施工方案(重力式擋土墻)

1、中國航油集團福建石油有限公司 中國航油福州 南二環(huán)加油站工程基坑支護施工方案 編 制 人: 編制日期：2011年 月 日 審 核 人: 審 定 人: 審定日期：2011年 月 日編制單位：福建省華遠建設發(fā)展有限公司目錄一、編制依據3二、工程概況3三、工程地質水文情況3四、砂袋堆疊重力式擋土墻施工方案4五、鋼板樁支護方案 8六、應急救援預案16一、編制依據行業(yè)標準建筑樁基技術規(guī)范(JGJ94-94)；行業(yè)標準建筑基坑支護技術規(guī)程(JGJ12099)；國家標準鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB50205-2001）；福建省福州市中國航油南二環(huán)加油站工程施工圖紙與地質勘查報告。二、工程概況本項目罐池為

2、地下構筑物，頂板面標高6.65m，底板面標高2.33m，長度尺寸15.9m，寬度尺寸6.1m，底板厚0.7m，墊層厚0.15m，池壁厚0.35m。由總圖可知室外地面標高7.2m。則開挖深度為4.87m；開挖平面尺寸在罐池結構尺寸的基礎上每邊加2m，即基坑長度19.9m，基坑寬度10.1m。根據地質勘查報告所示，罐池附近區(qū)域標高4.5至-7為淤泥層?；娱_挖邊線距周邊其他擬建構筑物最近距離為3m。為保證基坑開挖安全及施工質量，現擬采用大放坡+沙袋堆疊重力式擋土墻與鋼板樁相結合的支護方式進行支護。三、工程地質水文情況3.1地質條件根據鉆探揭露，場地地層可分為：人工填土層、耕表土層、第四系海陸交互相

3、沉積層、燕山期基巖風化層。現場表面已由建設單位完成2.7m(1)人工填土層 松散，新遷回填，欠固結，工程性能差；(2)淤泥 流塑，工程性能極差，不能作為擬建物基礎持力層；(3)中砂 稍密-中密，輕微液化，工程性能一般，不宜作為擬建物的持力層；(4)粗砂 中密-密實，工程性能較好，可考慮作為擬建物基礎持力層。3.2水文條件 場地地下水初見水位為0-0.9m，標高在6.43-7.38m之間，穩(wěn)定水位為0.15-1.8m，標高在5.34-7.23m之間。地下水主要賦存于：雜填土種的潛水；中砂、粗砂中的承壓水。本場地地下水主要受大氣降水及含水層側向徑流補給，水位受季節(jié)影響不大，年水位變幅在0.5m左右

4、，場地地下水年最高水位可按設計地坪下1.5米考慮。四、砂包疊袋重力式擋土墻施工方案4.1、工程基本概況根據基坑周邊不同地質情況分別采用大放坡、砂袋堆疊重力式擋土墻與鋼板樁組合支護方式。基坑開挖深度為5.5m，現根據擋土墻構造要求，初步擬設擋土墻高度為5.5m， 分為 2個梯形層面，第1層高度 =3.5m，放坡坡度為 1：1，沙袋重力墻從地面往下1m處開始支護，墻寬1m；臺背寬度為2.5m,沙袋重力墻厚為0.5m；第二層高度=2.0 m，墻寬為1.5m，放坡坡度為 1：2。鋼板樁用于第二層土墻支護。 （詳見油罐區(qū)基坑支護圖）4.1.1 施工順序首先應采用集水井法大面積降低地下水位，按開挖面積均勻

5、布置集水井，考慮現場水量較大故擬采用大功率抽水機降水，在土方開挖前先把地下水降到挖掘標高以下，待粘土有一定程度的固結后進行開挖。根據放樣邊線，按先周邊后中間的順序開始挖掘，邊坡坡度為1:1，為確保施工安全，土方開挖與沙袋堆疊應同時進行；用挖土機沿擋土墻基坑位置分段挖土并將砂袋及時按設計坡度和尺寸一層層鋪疊，直到完成第1層施工。當挖至-3.5m時應橫向挖掘，并對橫向土層進行夯實，鋪填沙袋后方可進行下步施工；第二層土方開挖前應先打入鋼板樁進行支護，完成鋼板樁施工后，按要求開挖土方，同時鋪填沙袋組成重力墻。4.1.2 基坑開挖過程中應特別注意：坑底要留一定橫縱坡，雨天不至積水；沿邊坡腳開挖好排水溝，

6、并派專人負責不間斷抽水，保證基坑內不積水；維護好基坑上、下坡通道，確保運土車輛進出通暢，并派專人負責指揮。4.2 質量管理措施、加強質量教育，提高全員質量意識，嚴格按照國家及地方建委有關文件要求組織施工。開工前由項目總工向全體參加施工人員進行詳細的技術交底，使施工人員熟悉本工程設計、質量標準和施工工藝要求。、各班設專職技術人員，檢查施工質量，嚴把每道工序質量關。、施工中嚴格遵循本方案的成樁工藝及施工程序。、強化工序管理、嚴格工序控制。 4.3 質量保證體系技術負責人施工員質檢員安全員材料員抽樣員4.4 冬季施工保證措施注意收聽天氣預報，經常性的與氣象部門聯系，掌握天氣變化情況，安排施工。防止天

7、氣突變，以便提前做好準備。、人行道及生活區(qū)、辦公區(qū)地面鋪墊級配砂石，保證工地整潔、文明。、怕潮濕的原材料用苫布蓋好，墊高碼放，并要通風良好。、施工用配電箱均加雙坡蓋板、雨披，防止雨雪水流入配電箱。臨電的變壓器做好避雷措施。接水管做好防凍措施。考慮到冬季施工的特點，合理安排工程進度，確保工程流水作業(yè)的步序總體推進，避免對工程質量及工程進度的影響。五、鋼板樁支護方案1、基坑支護結構設計攪拌樁施工后再打鋼板樁，樁長12米，嵌入基坑底土體4.5m?；觾葌炔捎?00號槽鋼，內支撐與角撐采用300無縫鋼管、壁厚10。第一層位置為基坑頂往下1m，第二層距第一層2.2m(高出灌區(qū)基礎50cm)。在基坑頂部適

8、當位置用砌塊砌筑排水溝，用以攔截地表水，并排出場外，基坑底部沿支護樁側用砌塊砌筑臨時排水溝，基坑底部各拐角點設置集水井，用以排除基坑內積水。2、基坑支護結構的主要技術參數及技術要求2.1鋼板樁(1)材料要求鋼板樁選用200型，截面抵抗矩W=2270cm3；進場鋼板樁需進行外觀檢驗及樁身缺陷矯正；(2)打樁作業(yè)要求宜選擇對周圍影響較小的振動錘施打；為保證板樁的垂直度及咬口閉合，選用屏風式打入法；為保證轉角處咬口的閉合可通過軸線或板樁塊數來調整。(3)拔樁作業(yè)要求宜選用振動錘進行拔樁；為防止拔樁后地面沉降及對其它構筑物的影響，應及時回填。2.2支撐體系(1)材料要求型鋼均采用Q235-B級。(2)

9、構件的連接支撐體系的節(jié)點均采用平接方式進行焊接。所有節(jié)點內角處還應加設水平長度為300mm的連接鋼板。 構件連接處采用接觸邊滿焊，焊縫高度不小于8mm。 在圍檁與支撐連接處的腹板上加焊厚度為10mm的肋板，以增強腹板的穩(wěn)定性及抗扭剛度。(3)為使圍檁與板樁之間接觸緊密，傳力均勻，水平支撐桿件設置時應在相應部位對圍檁施加預加應力。(4)為保證水平支撐體系的安裝精度及施工便利，基坑開挖至支撐高度后，應在板樁相應部位設置鋼牛腿，圍檁及支撐構件安裝就位及校核高程后方可進行構件節(jié)點的連接，鋼牛腿的尺寸及型號詳見施工圖紙。(5)鋼制構件的施工及安裝應有嚴格的質量檢驗措施，質量檢驗應符合鋼結構工程施工質量驗

10、收規(guī)范（GB50205-2001）的規(guī)定。3鋼板樁支護施工3.1鋼板樁支護施工流程鋼板樁的打設雖然在基坑開挖前已完成，但整個板樁支護結構需要等地下結構施工和回填完成后，在許可的條件下將板樁拔除才算完全結束。因此，對于鋼板樁的施工應考慮打設、挖土、支撐、地下結構施工、回填、支撐拆除及板樁的拔除。測量放線打鋼板樁土方開挖至第1層內支撐標高第1層內支撐安裝土方開挖至第2層內支撐標高第2層內支撐安裝土方開挖至基坑底設計標高鋼筋砼底板施工拆除第2層內支撐拆除第1層內支撐油灌區(qū)施工鋼板樁拔除3.2鋼板樁吊運及堆放裝卸鋼板樁宜采用兩點吊。吊運時，每次起吊的鋼板樁根數不宜過多，注意保護鎖口免受損傷。鋼板樁應堆

11、放在平坦而堅固的場地上，必要時對場地地基土進行壓實處理。在堆放時要注意：(1)堆放的順序、位置、方向和平面布置等應考慮到以后的施工方便；(2)鋼板樁要按型號、規(guī)格、長度、施工部位分別堆放，并在堆放處設置標牌說明；(3)鋼板樁應分別堆放，每層堆放數量一般不超過5根，各層間要墊枕木，墊木間距一般為34m，且上、下層墊木應在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2m。3.3鋼板樁的打設施工機械采用40T履帶吊車，配合振動錘及200KW專用（三相220V）發(fā)電機施工。(1)打樁圍檁支架（導向架）的設置。為保證鋼板樁沉樁的垂直度及施打板墻墻面的平整度，在鋼板樁打入時應設置打樁圍檁支架，圍檁支架由圍檁及圍檁樁

12、組成。打樁圍檁支架圖(a)平面布置(b)剖面1鋼板樁；2連接板如果對鋼板樁打設要求較高，可沿高度上布置雙層或多層，這樣對鋼板樁打入時導向效果更佳。 (2)鋼板樁打設單樁打入法以一塊或兩塊鋼板為一組，從一角開始逐塊插打，直至工程結束，這種打入方法施工簡便，可不停頓地打，樁機行走路線短，速度快。但單塊打入易向一邊傾斜，誤差積累不易糾正，墻面平直度難控制。先用吊車將鋼板樁吊至插點處進行插樁，插樁時鎖口要對準，每插入一塊即套上樁帽，輕輕加以錘擊；在打樁過程中，為保證鋼板樁的垂直度，用兩臺經緯儀在兩個方向加以控制；為防止鎖口中心線平面位移，可在打樁進行方向的鋼板樁鎖口處設卡板，阻止板樁位移。同時在圍檁上

13、預先算出每塊板樁的位置，以便隨時檢查校正；開始打設的一、二塊鋼板樁的位置和方向應確保精度，以便起到樣板導向作用，故每打入1m應測量一次，打至預定深度后應立即用鋼筋或鋼板與圍檁支架焊接固定。(3)鋼板樁的轉角和封閉合攏。由于板樁墻的設計長度有時不是鋼板樁標準寬度的整數倍，或板樁墻的軸線較復雜，或鋼板樁打入時傾斜且鎖口部有空隙，這些都會給板樁墻的最終封閉合攏帶來困難，采用軸線修整法解決。軸線修整法通過對板樁墻閉合軸線設計長度和位置的調整，實現封閉合攏，封閉合攏處最好選在短邊的角部。具體作法如下：沿長邊方向打至離轉角樁約沿有8塊鋼板樁時暫時停止，量出至轉角樁的總長度和增加的長度；在短邊方向也照上述辦

14、法進行；根據長、短兩邊水平方向增加的長度和轉角樁尺寸，將短邊方向的圍檁與圍檁樁分開，用千斤頂向外頂出，進行軸線外移，經核對無誤后再將圍檁和圍檁樁重新焊接固定；在長邊方向的圍檁內插樁，繼續(xù)打設，插打到轉角樁后，再轉過來接著沿短邊方向插打兩塊鋼板樁；根據修正后的軸線沿短邊方向繼續(xù)向前插打，最后一塊封閉合攏的鋼板樁，設在短邊方向從端部算起的第三塊板樁的位置處。軸線修整法示意圖3.4基坑土方開挖土方開挖應配合兩層內支撐的安裝分三次進行出土，選用1臺斗容量1m3的挖機于基坑頂作業(yè)，較深部位的掘土換用1臺長臂挖機施工；出土沒有外運，全部用于場內回填。第一次掘土，從自然土面(2.6m高程)向下挖1m至第一層

15、內支撐安裝位置；第二次掘土，從第一層內支撐安裝位置向下挖2.2m至第二層內支撐安裝位置；第三次掘土，從第二層內支撐安裝位置向下挖至坑底，并預留人工清理土層厚度約20cm。最后一次掘土，挖土機械應小心管樁外露部分，不得破壞。土方開挖完成后，應立即排除積水，平整填實后及時澆筑砼墊層進行固化保護。3.5內支撐安裝基坑內側由上至下共設置2層圍檁及內支撐和角撐，圍檁采用熱軋寬翼緣30H型鋼，內支撐與角撐采用273無縫鋼管、壁厚10。第一層位置為基坑頂往下1m，第二層距第一層2.2m(高出灌區(qū)基礎50cm)。鋼板樁支護的平面布置如下圖所示：3.6拔樁3.6.1拔樁順序對于封閉式鋼板樁墻，拔樁的開始點離開樁

16、角5根以上，必要時還可間隔拔除。拔樁要點：(1)攏樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的阻力，然后邊振邊攏。對較難拔出的板樁可先用柴油錘將樁振打下100300mm，再與振動錘交替振打、振拔。為及時回填拔樁后的土孔，在把板樁拔至此基礎底板略高時（如500mm）暫停引拔，用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實一部分；(2)起重機應隨振動錘的起動而逐漸加荷，起吊力一般略小于減振器彈簧的壓縮極限；(3)供振動錘使用的電源應為振動錘本身電動機額定機功率的1.22.0倍；(4)對引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動的方法，每次振動15min，振動錘連續(xù)工作不超過1.5h。3.6.2樁孔處理鋼板樁拔除后留下的

17、土孔應及時回填處理，特別是周圍有建筑物、構筑物或地下管線的場合，尤其應注意及時回填，否則往往會引起周圍土體位移及沉降，并由此造成臨近建筑物等的破壞。4基坑監(jiān)測4.1本基坑監(jiān)測項目包括支護結構的水平位移、周圍地下管線的變形、地下水位、樁內力、支撐軸力、土體分層位移等。4.2監(jiān)測點的位置及數量(1)在基坑頂部各轉角處應設置沉降、傾斜及水平位移觀測點；(2)支護板樁、支撐、圍檁的應力及應變觀測點應設置在受力較大位置，數量及位置宜結合現場條件確定。(3)地下水位的觀測宜在基坑四周設四個觀測井。(4)基坑底部回彈及隆起觀測視現場情況確定。4.3監(jiān)測與測試的控制指標(1)支護樁頂水平位移累計不大于30mm

18、，位移速率不大于3mm/d。(2)樁身、圍檁、支撐構件及立柱的應力值不大于設計值的80%；(3)周圍道路及管線水平位移總量不大于30mm；(4)地下水位應低于設計指標。4.4監(jiān)測要求(1)在圍護結構施工前精確測定初始值。(2)施工中應加強對測試點及測試設備的保護，防止損壞；(3)應采取有效措施保證測試基準點的可靠性及測試設備的完好，以確保測試數據的準確性。(4)應及時向設計人員提供監(jiān)測數據及最終測試評價成果，以便進行分析及采取相應的防范措施。4.5監(jiān)測周期從基坑土方開挖至基坑回填土。在圍護施工時，正常情況下，臨近監(jiān)測對象每2天觀測1次，當日變化量或累計變化量超警戒值時，監(jiān)測頻率適當加密，每天觀

19、測1次。特殊情況如監(jiān)測數據有異常或突變，變化速率偏大等，適當加密監(jiān)測頻率，直至跟蹤監(jiān)測。在地下結構施工階段，各監(jiān)測項目觀測頻率為23次/周，支撐拆除階段1次/天。5基坑驗收5.1基坑驗收應采取分步驗收法進行。每道工序完成經檢查驗收合格后方可進行下道工序的施工。5.2驗收應符合建筑基坑支護技術規(guī)程(JGJ12099)及相關驗收規(guī)范的規(guī)定。6施工注意事項及要求6.1基坑土方開挖應遵循分層、平衡、適時的原則，分層高度應與內支撐的豎向間距相對應，以內支撐下0.5米深為分層界限。采用機械開挖時，坑底設計標高以上20cm由人工清除，不得超挖。開挖到位后，應及時施工管道，嚴禁基坑暴露時間過長。6.2做好基坑

20、內的排水工作，雨季施工必須準備足夠的抽排水設備。6.3支護板樁施工應采取有效措施控制好樁位、垂直度及保證咬口及轉角處的閉合。6.4鋼結構的焊接，必須是持有特種作業(yè)上崗證的人員操作，確保安全與質量。6.5土方開挖期間，應采取有效的管理手段及可靠的保證措施防止挖土機械碰撞支護結構，基坑四周嚴禁堆土或堆載，地面施工荷載不超過15Kpa。6.6應作好可能發(fā)生事故的預防和搶險準備工作。施工時發(fā)現地質情況與鉆探資料相差較遠，應立即會同業(yè)主、設計、監(jiān)理等單位商量研究解決。6.7加強基坑監(jiān)測，監(jiān)測數據應及時通知有關人員。7深基坑施工安全措施7.1深基坑施工屬于負高空作業(yè)，必須遵守高空作業(yè)之規(guī)程。施工過程中及時

21、作好基坑口的臨邊圍護，禁止高空拋物、嚴防墜落。7.2進入工地一定要戴硬質反光安全帽，操作工必須手戴防護手套，電工戴電工專用絕緣手套。7.3用機械開挖時，應設專人盯測，以防坑底和坑側超挖?？拥椎目刂茦烁邞仍O計標高提高1530厘米，坑壁的控制線應比設計標線提高1015厘米或先打樁后挖土，機械挖完后，再用人工清坑。7.4對設內支撐的基坑，在每層土開挖中，同時開挖的部分，在位置及深度上，要保持對稱，防止基坑結構承受偏載。基坑開挖應分層進行，高差不宜過大。土質越軟，高差應越小。7.5基坑開挖到設計標高后，一定要將支護樁根部的淤泥清挖，否則會造成支護樁倒塌。7.6基坑底面不能暴露時間過長。基坑開挖中間間

22、歇間過長，變形會隨著時間不斷增加。這種情況下，應考慮增加支護結構的強度。7.7遇有粉、細砂層時，要采用恰當的排水方式，以防產生流砂造成基坑坍塌。7.8如果基坑開挖后，不能立即進行下一道工序施工時，可在基坑設計標高之上，預留0.15-0.3m厚的一層土不挖，待下一工序開始前，再用人工開挖至槽底的設計標高。否則在下雨時，基坑會浸水坍塌。7.9驗收合格方可進行作業(yè)，未經驗收或驗收不合格不準作下一道工序作業(yè)。7.10打拔拉森鋼板樁安全操作規(guī)程(1)吊車或震錘工作時發(fā)現異常，應立即停車檢查。(2)吊車作業(yè)點地面應平坦，地面不平應墊平，防止翻車事故。若地面松軟，支承腳底部應鋪墊板。(3)吊樁時要用專用的鋼

23、絲繩和鎖扣扣緊樁身，并輕起輕放。打拔樁前要檢查震錘是否夾緊，防止應震錘未夾緊損壞鋼板裝或造成事故。(4)不得在架空輸電線下面打拔樁。在高壓線附近工作，吊臂端應離開高壓線2以上。(5)作業(yè)范圍內嚴禁站人，以防各種突發(fā)事件造成事故。(6)打拔樁嚴禁超負荷作業(yè)，不準超力矩，仰角也不得超過限度，以防“翻車”“折臂”事故。(7)不得在風力超過6級及大雨、雪、霧等惡劣天氣下作業(yè)；臺風來臨，現場吊機應收臂臥放，材料及其它設施采取遮蓋、壓緊等措施。(8)嚴禁非司機作業(yè)?；剞D操作要平穩(wěn)地接觸回轉離合器，盡量減少鋼板裝的擺動，起吊時應先鳴笛示警，要穩(wěn)妥操作。(9)做支撐要隨挖隨做，及時做好，不得拖延。支撐要水平直順，不得傾斜彎曲。燒焊支撐時要注意動火作業(yè)安全和深基坑作業(yè)安全。(10)隨時檢查鋼板樁和支撐是否完好，發(fā)現松動要及時補焊，發(fā)現彎曲要及時加撐并采取安全措施。(11)要統(tǒng)一信號，專人指揮，夜間作業(yè)，必須有良好的照明。六、應急救援預案1成立基坑應急安全小組領導小組成員：項目總監(jiān)、建設方代表、設計方代表、項目經理、項目總工、專業(yè)監(jiān)測單位代表電話號碼：另詳。現場救援人員：工程部、質安部、材料部、施工隊電話號碼：另詳。民眾鎮(zhèn)醫(yī)院急救電話：2基坑使用