佛山市南海经济开发区博爱路狮山段兴业路至科技路道路工程、佛山市南海区博爱路(狮山段)景观桥工程管道安装工程基坑支护施工方案编制:审核:审批:中核华泰建设有限公司佛山市南海区博爱路狮山段道路、景观桥工程项目经理部2015年7月目录一、工程概况........................ 错误!未指定书签。
二、场地情况........................ 错误!未指定书签。
三、管线基坑明挖法施工方案、施工方法错误!未指定书签。
四、施工中的安全预控................ 错误!未指定书签。
五、土方开挖工程安全技术措施........ 错误!未指定书签。
六、文明施工措施.................... 错误!未指定书签。
佛山市南海经济开发区博爱路狮山段兴业路至科技路道路工程管道安装工程基坑支护施工方案一、工程概况本工程为博爱路新建道路(兴业北路~科技路段),设计道路中部路段为一座绿化景观桥,桥东侧至科技路路段周边部分为依云曦城已建楼盘,部分为施工工地和了场地,桥西侧至兴业北路段为绿地、山丘和鱼塘。
排水工程沿线铺设雨、污水管道解决道路路面及沿线周边地块的雨、污水排水问题,排水体制采用雨、污分流体制。
排水结构设计包括Φ400~Φ2000雨水管(管材采用级钢筋混凝土管)、400~500污水管(管材采用高密度聚乙烯双壁波纹管)管道地基处理及排水检查井、沉泥井的基坑开挖支护等。
二、场地情况本项目场地线位与南海区狮山镇,属珠江三角洲腹部、三水盆地中部。
场地地貌单元以冲积平原为主,局部有剥蚀残丘,地表原为农林耕地、鱼塘及纵横交错的河涌,水体较发育。
综上所述,本建设项目场地地势略有起伏,大部分较为平坦,地貌类型较单一,地形地貌条件简单。
南海区地处北回归线南缘,土地肥沃,气候温和,雨量充足,四季常绿。
属亚热带海洋性季风气候,其特点是日照时间长,光能充足,长夏无冬,雨量充沛,温差幅度小,季风明显。
春季阴雨连绵,雨期较多,夏季高温湿热,暴雨集中,热带气旋暴雨经常出现,秋季凉爽,冬季严寒期短,雨量小。
年平均气温21.9℃,1月平均温度12.8℃,极端最低温度-1.9℃,7月平均温度28.7℃,极端最高温度38.5℃;无霜期352天。
因地处低纬度,临近南海,太阳辐射强烈,日照时间长,全年总日照数1500~2100小时,每年2~3月多阴雨,也是最潮湿的季节。
多年平均降雨量1622,年内降雨分配雨季在4~9月,暴雨集中在4~9月,降雨日数占全年49%,降雨量占全年的80%以上。
区内春全年主导风向为东北风,频率13%。
年平均风速 2.4m,强风向为南东,最大风速20m。
每年7~9月份为台风盛季,对南海区有较大影响的热带气旋年平均1.6个,台风过境最大风速22 m。
由于暴雨集中,地表径流强,对新开挖地表,易被冲刷损毁;另外台风盛行会给工程施工带来一定影响。
2.地质条件根据地质勘察报告,原状土土层从上而下为:<1>杂填土、<2>淤泥、<3>淤质粉砂、<4>粉质黏土、<5>残积土、<6>全风化岩、<7>强分化岩。
根据《广东处地震烈变区划图》(1990)划分,场地地震基本烈变为ⅤⅠ度区,按ⅤⅡ度设防,地震动反应谱特征周0.35S,地震加速度的设计取0.10g,场地土类型为软弱~中软场地土。
场土类别为Ⅱ类,对拟建工程安全不会构成严重威肋。
最高水位按设计地面以下0.5米计。
整个场地内水文地质条件较简单。
不良地质主要是浅层地基土层中存在流塑状淤泥质土。
三、管线基坑明挖法施工方案、施工方法(一)管线基坑明挖法施工方案和支护原则由于道路红线范围内的房屋(包括局部在红线范围内的房屋)等建(构)筑物均全部拆除,现有管道废除,考虑沟槽深度与现有周边环境的距离,本工程基坑等级均为三级基坑,开槽埋管管道基坑支护均采用以下支护原则:(1)当管道为三级基坑,开挖残积士、全风化岩和强风化岩带时采用放坡开挖十降排水。
(2)管道沟槽深度<3.0m ,属于施工措施,采用放坡开挖十降排水。
(3)3m≤管道沟槽深度<3.5m,采用6m 长挂森钢板桩,围檩采用300×300×12×12工字钢,支撑采用Φ299×10钢管,平面间距≤4.0m,竖向间距详见如下管道开槽基坑支护示意图。
(4)3.5m≤管道沟槽深度<3.9m,采用0.3m放坡+6m 长挂森钢板桩,围檩采用300×300×12×12工字钢,支撑采用Φ299×10钢管,平面间距≤4.0m,竖向间距详见如下管道开槽基坑支护示意图。
(5)3.9m≤管道沟槽深度<5.0m,采用9m 长挂森钢板桩,围檩采用300×300×12×12工字钢,支撑采用Φ299×10钢管,平面间距≤4.0m,竖向间距详见如下管道开槽基坑支护示意图。
(6)5.0m≤管道沟槽深度<5.3m,采用0.3m放坡+9m 长挂森钢板桩,围檩采用300×300×12×12工字钢,支撑采用Φ299×10钢管,平面间距≤4.0m,竖向间距详见如下管道开槽基坑支护示意图。
(6)5.3m≤管道沟槽深度<5.6m,采用12m 长挂森钢板桩,围檩采用300×300×12×12工字钢,支撑采用Φ299×10钢管,平面间距≤4.0m,竖向间距详见如下管道开槽基坑支护示意图。
平面示意图如下(二)管线基坑明挖法施工方法本工程明挖基坑采用密扣式钢板桩支护及止水,开挖采用挖掘机倒退式开挖。
1、基坑支护(1)材料要求选择符合设计要求的钢板,钢板桩采取工厂加工,其表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状必须符合出厂质量标准。
重复使用的钢板应符合下表的检验标准要求,否则在打桩前应予以矫正。
重复使用的钢板桩检验标准对钢板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。
①外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。
检查中要注意:a)对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除;b)桩身凡有割孔、断面缺损的应予以补强;c)若钢板桩有严重锈蚀,应检测其实际断面厚度。
原则上要对全部钢板桩进行外观检查。
②材质检验:对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。
包括钢材的化学成分分析,构件的拉伸、弯曲试验,锁口强度试验和延伸率试验等项内容。
每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。
每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。
钢板桩吊运吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应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装夹具。
钢板桩堆放:钢板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚实的场地上,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钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明。
③钢板桩应分层堆放,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。
(2)钢板桩桩长确定①基坑支护土压力采用朗肯公式进行。
常用的公式为:主动土压力:Eα=1/2γH22(45°-Φ/2)-2(45°-Φ/2)+2C2/γ工中:Eα——主动土压力(),γ——土的容重,采用加权平均值。
H——挡土桩长(m) 。
Φ——土的内摩擦角(°)。
C——土的内聚力()。
被动土压力:1/2γt2式中:——被动土压力(),t——挡土桩的入土深度(m),——被动土压力系数,一般取K22(45°-Φ/2)。
②重视场内外水的问题。
注意降排水,因为土中含水量增加,抗剪强度降低,水分在较大,土粒表面形成润滑剂,使摩擦力降低,而较小颗粒结合水膜变厚,降低了土的内聚力。
综上所述,结合本场地地质资料以及所选择的基抗支护形成,水压力和土压力分别按以下方式计算:A. 水压力:因支护桩所处地层主要为粘性土层,另开挖前已作降水处理,故认为此压力采用水土合算是可行的。
B.土压力:桩后主动土压力,采用朗肯主动土压力计算,即:Eα=1/2γH22(4 5°-Φ/2)-2(45°-Φ/2)+2C2/γ桩前被动土压力,采用修正后的朗肯被动土压力计算,即:=1/2γt22 。
式中:=〔Ψδ(Ψ+δ)Ψ 〕2③护坡桩的设计该工程支护结构主要采用密扣拉森钢板桩考虑基坑附近施工车道动截荷的影响,支护设计时,参照部分支护结构设计的相关情形取地面均布载荷40,其他结构及土的工程地质概况:A.桩上侧土压力:①桩后侧主动土压力,计算时采用平均值的C(2.10)、Φ(30°)、γ(19.03),,得:Eα=4.70H2-2.76108.49;②桩前侧被动土压力:计算时应采用平均值的C′、Φ′、γ′,得:=33.89676t2+104.5t;③均布载荷对桩的侧压力:由公式=,得:18.672H。
B.桩插入深度确定:计算前须作如下假设:(1)锚固点A无移动;(2)钢板桩埋在地下无移动;(3)自由端因较浅不作固定端,按地下简支计算。
a.建立方程:对铰点(锚固点)A求矩,则必须满足:Σ0所以有:1(23)〔23 ()〕(2-α)q式中:K为安全系数,取2,得:8.31t3+82.97t2-138.75114.12b.插入深度及柱长计算:根据实际情况t取最小正解;1.99m。
根据《建筑结构设计手册》及综合地质资料(由于没有地质资料,所以经验考虑),所以桩的总长度根据沟槽开挖深度而定:当基坑深度=3m时,取安全系数为1.2:(3+1.99)×1.2=5.98(m) 取6m长钢板桩;当基坑深度=4m时,取安全系数为1.3:(4+1.99)×1.4=8.39(m) 取9m长钢板桩;当基坑深度=6m时,取安全系数为1.5:(6.0+1.99)×1.5=11.98(m) 取12m长钢板桩。
即设计图纸给定的基坑支护方式是合理安全的。
(3)机具、打桩方式的选择根据本工程范围内地质及打桩长度,拟选用锤击打入法,锤的冲击力为400~500t。
打桩方式拟选用单桩打入法。
(4)钢板桩施工钢板桩施工顺序:施工准备及降水→定位放线→板桩定位→挖沟槽→安装导向架→沉打钢板桩→拆除导向架支架→安装支撑及围檩→基坑开挖→地下结构施工→回填土→拔除钢板桩。