深管槽开挖钢板桩支护专项方案

1 工程概况1.1工程概述幸福水系主要位于南昌市青山湖区，部份位于高新区、青云谱区，与艾溪湖相连，是南昌市城东景观水体艾溪湖的上游水系，在广阳桥与艾溪湖相连。

幸福水系由幸福中渠、幸福东渠、幸福支渠、连通渠、五干一支渠、五干二支渠、罗家渠等多条水渠组成，承担城东区域30km²范围的排涝任务，总长约22.5km。

广阳桥至明山闸段截污管工程是幸福水系综合整治工程的重要组成部分，南起艾溪湖南路广阳桥，北至艾溪湖北端明山闸，全长6335m，截污管主要布置在昌东大道道路行车道下及城东一路北侧绿化带内，少量位于滩地内。

全程包括截污管道埋设（de2500）6335m（含顶管施工65m），检查井、交汇井共68座（含顶管工作井及接收井）。

本段截污管工程W1~W17段位于昌东大道西侧绿化带或路边水塘内，开挖深度较浅，可以进行大开挖施工，W17~W57-2段设计在昌东大道西侧机动车道下，沟槽开挖深度为5.05~8.93m，根据设计方案，该段采用拉森钢板桩支护开挖，支护总长度约3920米，W57~W65段位于城东一路北侧绿化带内，采用大开挖施工。

1.2水文地质情况南昌属亚热带湿润气候，温暖湿润，四季分明，温差较大，夏季酷热，冬季寒冷，春季雨量较多，秋季气候十分宜人，平均气温15.8℃，最低一月平均气温 4.9℃，最低气温-9.9℃，最热七月平均气温29.7℃，最高气温43.2℃。

南昌雨量充沛，多年平均降雨量1645mm，年最大降雨量2356mm，年最小降雨量1046.2mm，4月至6月为雨季，约占全年总降雨量52%，最大一小时暴雨量为57.8mm。

根据地质勘探资料及现场试验开挖来看，本段开挖地基土层自上而下为人工填土、粉质粘土、中细沙。

1、人工填土主要由耕土、填土及杂填土组成。

耕土：灰色，主要由粉质粘土及有机土组成，厚度变化较小，一般在0.5m；素填土：灰褐色、黄褐色，由粘性土、砂土、碎石组成，厚度范围较大，一般为2.0m，分布广，连续性好；局部为粘性土、砖块、生活垃圾组成的杂填土。

2、粉质粘土：灰褐色、土黄色，可塑状，主要成分为粘粒，次为粉粒，本段层厚7.5m，为本段工程主要土质。

3、粉细沙：褐黄色，稍密~中密，主要成分为粉粒，层厚1.0~4.2m，相应高程9.8~14.35m，本工程开挖高程内较少涉及。

据地质勘察资料，地下水位略高于湖水面，钻孔显示区内钻孔土层和砂层分布较广，中细砂、中粗砂、砂砾石和卵石层赋含水层，其渗透性较强。

本地区地下水类型主要有孔隙水、基岩裂隙水，孔隙水主要分布在区内的砂层、砾卵石层中，主要受大气降水及地表水（河水）补给，水位季节性变化较大。

1.3工程特点本段截污管主要位于昌东大道行车道下，施工场地狭窄，无法安排大截面放坡开挖，必须进行支护施工。

就近没有堆土、堆砂场地，必须另找临时堆土点，土方开挖必须随挖随走，等回填时再从临时堆土点运回。

交通通道狭窄，沟槽边空间只能安排一条交通便道，运土车、运砂车、洒水车等车流量大，必须合理安排。

本段工程位于南昌市主干道昌东大道上，对工程施工防尘降噪要求较高，同时必须做好道路临时封堵和交通疏导工作。

施工时需要封闭昌东大道一侧道路，对交通有一定的影响。

所以一旦开工，必须尽快完工，尽早恢复交通，工期十分紧张。

2编制依据及使用范围2.1编制依据1、设计图纸《幸福中渠（广阳桥~明山闸）段截污管工程施工图修改设计》2、《南昌市幸福水系综合整治工程施工图勘探阶段工程地质勘探报告》；3、《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268 -2008）4、《埋地排水聚乙烯（PE）结构壁管道系统》（GB/T19472.2-2004）5、《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规范》（CECS164：2004）6、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）7、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ1202012）8、《工程测量规范》（GB50026-2007）9、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）2.2使用范围本施工方案使用于昌东大道段截污管管槽（基坑）的开挖和支护施工。

本段工程的平面布置、土方调运及其他工序的施工组织见本工程的施工组织设计（2014案字005号），施工组织设计中与本方案不一致的，以本方案为准。

3 施工整体安排及平面布置3.1施工整体安排根据施工进度计划及交通管制安排，结合我单位现有设备生产能力，本段工程采用分段施工，共分成四个施工段同时进行施工。

第一施工段：为艾溪湖四路至城东一路段（W49--W57-2），全长885m。

第二施工段：为艾溪湖四路至艾溪湖二路段（W49—W36），全长1390m。

第三施工段：为艾溪湖二路至艾溪湖一路段（W36—W26），全长865m。

第四施工段：为艾溪湖一路至井W17-1段（W26—W17-1），全长828m。

在每个施工小段内，划分为钢板桩打设、沟槽开挖、管道安装、管道回填、钢板桩拔桩几个工序，以两井点之间（约110米）为一流水段进行流水施工。

3.2施工时间安排本段工程施工时需要临时封闭昌东大道一半道路，会给临近路段造成较大的交通压力，本工程一旦开工，必须做到尽快完工，以便尽早恢复交通，所以本工程工期十分紧张。

经过项目部精心安排，计划开工时间为2014年7月15日，截污管工程完工时间为2014年12月15日，道路工程完工时间为2015年2月28日。

3.3施工交通布置本工程实行封闭施工，施工安全围挡不低于2.5米。

各交叉路口预留施工车辆出入口，出口处布设洗车池。

施工时昌东大道西侧车道保留最西侧4m作为场内交通，车辆行驶时靠边行驶，与昌东大道东侧车道形成循环道路，施工场地内车辆单向行驶，不允许调头。

截污管工程施工完成后，拆除预留道路，进行道路工程施工。

施工时占用昌东大道西侧行车道，行驶车辆向东侧行车道分流。

围挡北端设置左转向标志，围挡南段设置右转向标志，由北向南车流在W17处转入昌东大道西侧行车道。

3.4土方调运本段（W17-1~W57-2）沟槽总开挖土方量为16.32万方，回填土方量8.98万方，中粗砂回填5.40万方，外运土方7.34万方。

由于施工场地狭窄，现场无法存放土方，所挖土方除满足回填施工需要外都运至当地政府主管部门或业主制定地点。

回填用土方按流水施工进行转运，由于昌东大道封闭半边施工，使得剩余半边车流量过大，土方车辆只能使用创新二路等道路进行土方转运，转运运距现场测定。

4支撑体系设计4.1钢板桩设计根据岩土工程勘察报告，本工程沟槽开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥，粉质粘土，地质条件较差，同时管道沟槽深度较大且施工场地狭窄，不具备放坡开挖施工条件，本段工程采用钢板桩支护开挖。

不同地段管道沟槽底的地质条件也不尽相同，根据不同开挖深度及地质条件采用相应的支护方式。

本工程根据沟槽开挖深度，管道地基处理方式的不同采用两种不同的支护方式。

1、沟槽深度H≤6.0m时，沟槽东侧设置一排钢板桩，西侧设置两排钢板桩，采用长9米IV型和长12米VI型拉森钢板桩加一道内支撑进行支护，钢板桩之间采用型钢H-350mm*250mm双拼围檩进行连接，横向支撑采用直径DN377mm*10mm的钢管进行内支撑，水平间距4.5m，支撑距槽底3.7m。

布置形型如图1所示。

此支护方案主要用于K1+482.9~ K2+435.4及K3+164.6~ K3+179.5段。

图1 钢板桩支护型式一（H≤6.0m）2、沟槽深度6.0m<H≤9.0m时，沟槽东侧设置一排钢板桩，西侧设置两排钢板桩，采用长12米VI型和长15米VI型拉森钢板桩加两道内支撑进行支护，钢板桩之间采用型钢H-350mm*250mm双拼围檩进行连接，横向支撑采用直径DN377mm*10mm的钢管。

上层內撑距路面0.5m，水平间距9.0m；下层支撑距槽底3.7m，水平间距 4.5m。

布置形式如图2所示。

此支护方案主要用于K2+435.4~ K3+164.6及K3+179.5~ K5+393.6段。

图2 钢板桩支护形式二（6.0m≤H≤9.0m）4.2围檩及内支撑的安装与拆除内支撑的布置和安装步骤必须同基坑的平面尺寸、深度和开挖方式紧密结合。

土方开挖和内支撑施工必须本着“分层、分块、平衡、限时”的原则，以控制基坑周围地层移动，保护基坑及其周围环境的安全。

围檩及内支撑的安装：围檩采用双拼H-350mm*250mm型钢，型钢之间用300*150*12mm钢板连接，钢板间距600mm。

围檩与钢板桩之间的空隙采用钢楔块或碎钢板填实，围檩采用槽钢托架固定，托架间距3.0m。

围檩及托架加工见大样图。

围檩架设好后，量出两围檩之间支撑的长度，并校核预先准备的内支撑，内支撑利用钢垫板与围檩焊接，因下料误差等造成围檩与内支撑间有空隙的，采用不同规格的钢垫板填实。

待开挖土方标高在支撑底标高位置以下80cm处时，进行支撑及围檩的安装，内支撑安装前须假设30T的预应力。

围檩及内支撑的拆除：内支撑及围檩拆除前，土方必须先回填至要割除的内支撑底以下80cm，然后才能采用气割割除内支撑，拆除围檩，割除槽钢托架。

内支撑及围檩拆除必须由中间向两端依次分段拆除。

5施工方法5.1施工流程5.2钢板桩施工5.2.1钢板桩施工的一般要求1、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作业面。

2、基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。

3、整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑。

5.2.2板桩施工的流程场地准备→板桩准备→围檩支架安装→板桩打设→偏差纠正→拔桩。

5.2.3板桩的检验、吊装、堆放1、板桩的检验对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

2、板桩吊运装卸板桩宜采用两点吊。

吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，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、板桩堆放：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 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 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。

5.2.4导架的安装在板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。