管槽基坑钢板桩支护方案详解

湛江鉴江供水工程

管槽基坑钢板桩支护方案

广东水电二局鉴江供水枢纽工程盾构项目部

二〇一六年五月

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目录

1.工程概况 (1)

2.编制依据 (2)

3.工程地质条件 (2)

4.施工组织计划 (3)

4.1项目管理架构 (3)

4.2劳动力组织 (3)

4.3施工进度安排 (4)

5.施工机械及设备 (4)

6.钢板桩施工 (4)

6.1钢板桩施工的一般要求 (4)

6.2钢板桩检验 (5)

6.3钢板桩吊运及堆放 (5)

6.4施工工艺流程 (5)

6.5操作方法 (5)

6.6钢板桩支护施工用电负荷 (7)

7.基坑监测措施 (7)

7.1基准网的建立 (7)

7.2基坑支护变形观测 (7)

7.3观测要求 (8)

7.4观测方法 (8)

8.质量保证措施 (8)

9.安全文明施工 (9)

9.1组织机构 (9)

9.2安全施工措施 (9)

10.相关的强制性条文 (11)

附表：钢板桩支护主要材料表 (12)

1.工程概况

湛江市鉴江供水枢纽工程东海岛段输水管线（D5+799～D7+481）段为钢铁基地～红星水库输水管线工程的一部分，位于东海岛湛江钢铁基地附近，输水管线采用陆地埋钢管断面形式，管道安装分为A管、B管两条，依次布置在输水管路中心线的左、右两侧，且平行于管路中心线，两管中心高程与管路中心高程相等。主管管材采用钢管（SP），钢管管材为Q235-B型直缝钢管，输水主管内径为1900mm，钢管壁厚为20mm，钢管之间连接采用焊接。

本段管线北接宝钢基地1#门鉴江供水一期已安装完管道，南至东海岛铁路宝钢工厂站南侧，全线长约1.68Km。管线平行于宝钢进厂主干道疏港公路布置（距疏港公路中心线35m），管道沿线设置有附属设施如排气阀井室2座，压盖松套限位补偿接头6处，连通阀井室1座，阀室内安装有相关阀门。根据湛江市开发区重点项目建设协调小组的统一安排，按照先地下，后地面的施工顺序，鉴江供水东海岛（D5+799～D7+481）段管线必须在东海岛铁路宝钢工厂站施工前完成埋设施工。

本工程初步设计概算时管线工程基槽土方开挖原地面高程控制在11.00m以下，后经湛江市重点项目建设协调小组统一安排，调整到以疏港公路路面高程为准。以此为基础计算，本段管线基槽土方开挖平均挖深约6m～9m不等,槽底挖宽为6.78m，原设计边坡比例为1:2，施工开挖拟采取每100m逐段开挖，运用反铲挖掘机配合自卸汽车水平运输方式进行分段开挖。

管道开挖深度分布表

管线桩号D5+812 D6+500 D7+461 疏港公路高程（m）11.5 14.25 12.5

管线沟槽底高程(m) 5.5 5.1 4.7 沟槽深度(m) 6 9.15 7.8 由上表可知，鉴江供水管槽开挖深度深，按照原设计边坡比例开挖势必导致开口线进入疏港大道。为确保管槽土方开挖安全，以及为减少对疏港公路的破坏，施工期间拟采取垂直开挖，每段基槽双侧边坡采用扶壁式钢板桩支撑断面形式进行支护施工。

扶壁式基坑钢板桩支护布置见下图，基坑钢板桩采用Ⅲ型9m和Ⅳ型12m拉森式（U 型）钢板桩，实行二面围护，钢板桩内侧为型钢围檩，围檩间设钢管支撑。

扶壁式基坑钢板桩支护布置图

2.编制依据

（1）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202—2002

（2）《建筑基坑支护技术规范》JGJ120－99

（3）《建设工程施工现场供用电安全规范》 GB50194—93

（4）《水利水电工程施工组织设计规范》 SL303—2004

（5）《工程建设标准强制性条文》

（6）《工程测量规范》GB 50026-93

（7）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2013

3.工程地质条件

根据以往管线土方开挖时探明的地下地质情况，本段管线浅层地基土主要为淤泥质粘土，该场地范围内地层剩余土方自上而下分为：粉土、淤泥质粉质粘土层、淤泥质粘土。

（1）粉土层：黄灰色，湿，松散、局部稍密，含少量云母及粘性土，摇振反应中等，干强度韧性低，平均层厚约1.4m，该层土自厂区到灌河逐渐变薄，至河岸附近尖灭消缺失，该层土的重度为20.1kN/m3,粘聚力为7.8kN/ m2,内摩擦角为25°；

（2）淤泥质粉质粘土层：灰黄、浅灰色，软塑，稍有光泽，干强度韧性中等，含云母腐蚀质，具水平层理，上部含氧化铁结核。平均层厚约4.5m左右，该层在局部地段会消失，该层土的重度为18.2kN/m3,粘聚力为13.7kN/ m2,内摩擦角为12.5°；

（3）淤泥质粘土层：浅灰、灰色，流塑，具水平层理，偶含有机质，夹薄层粉土

或粉砂，干强度韧性中等，局部含腐殖质，层底含贝壳，该层土工程场地内普遍分布，平均层厚约10m，该层土的重度为17.4kN/m3,粘聚力为14kN/ m2,内摩擦角为11°。4.施工组织计划

4.1项目管理架构

4.2劳动力组织

根据工程工期要求，合理安排施工现场的劳动力。在施工过程中，施工人员要根据设计图要求与本工程的施工顺序，科学地安排各工种的劳动力人数，做到统一安排、服从指挥、各司其职、严格施工纪律。施工劳动组织安排如表所示。表中数据按一个工作面一班制考虑。

基坑支护施工劳动力组织（一工作班）

4.3施工进度安排

基坑支护每100m为1个施工段，本段管线基坑支护共需17次完成。工程施工计划安排与管道安装工程同步平行施工，其具体的钢板桩支护施工计划为施工准备1天，打H型钢桩2天，H型钢围檩安装1天，基坑支护工程各道工序与管道安装工程各工序均进行搭接施工。

5.施工机械及设备

本工程施工所配备的工程机械及设备的型号、数量等情况计划见下表。

根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了隔绝地下水流入基坑，同时支护起到挡土作用，减少土方开挖工程量和避免边坡失稳，缩短工期。设计要点如下：

（1）采用Ⅲ型9m和Ⅳ型12m拉森式（U型）钢板桩；

（2）钢板桩穿过淤泥质粉质粘土层、粉土，进入淤泥质粘土层；

（3）钢板桩沿管槽两侧连续设置，

（4）经初步计算，钢板桩帷幕上需要设置二道连续的三拼I45a型工字钢围檩,围檩间设二道Φ609*14mm螺旋钢管支撑，水平间距2m，垂直间距3m，以加强钢度及整体性。第一道围檩和钢管支撑位于11.0m高程，第二道围檩和钢管支撑位于管顶0.50m高程。

拉森钢板桩采用履带式液压挖土机KATO-1250的液压振锤的锤机施打，施打前先准确放出支护桩中心线，控制打入精度。

6.1钢板桩施工的一般要求