新疆路高架电力改造工程拉森桩支护
施工方案
一、 工程概况：
新疆路高架电力改造工程临昌乐河段（井号37#-----57#）总长度（K2+344.6-------K3+650.7）1306.1m，平均距离昌乐河50m左右，河水随海泊河海水潮汐的涨跌而涨跌，且开挖区域均是回填的建筑垃圾和炉渣等材料，穿水性较高，地质状况较差。地下水位较高，在绝对高程2.3米左右，平行于电力管廊的东侧距离电力管廊开挖边口不足2米的是两根刚施工完毕的热力管道。拉森桩为板式支护形式之一，是一种非重力式、柔性的板式支护方法，由板墙式维护墙、支撑体系所组成的防水、防流砂淤泥的挡土体系。不仅有支护墙体，还有维持墙体稳定的支撑体系，其受力特点与其它支护体系不同，它主要是由支护墙体起挡水的作用。基坑开挖的所处土层为回填土，水位较高，与热力管道相邻不足2m，会造成热力管道悬空甚至造成热力管道管墩塌陷，因此必须选择支护的方式进行施工，在无管线影响具备放坡条件的段落，尽可能采用相对经济大开挖的方式，所有支护、扩大放坡开挖数量由监理工程师确认。为保证基坑两侧边坡的稳定，根据现场实际情况考虑到支护段和扩大开挖段放坡开挖坡比，需支护段选用Ⅳ型9.0m小止口拉森钢板桩，扩大开挖放坡选用坡比1:1.5-1:2。
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二、 施工准备和施工步骤： 2.1施工准备：
2.1.1方案审定后，安排专业技术人员用全站仪放出电力管廊的中心线，井位做特殊标记，确定标准段的位置，并摸排地下设施的具体数量和位置，并做好标记。
2.1.2联系Ⅳ型9.0m小止口拉森钢板桩和打桩设备，钢板桩进场前需进行外观检验，以确定其外观质量符合要求，钢板桩装卸宜采用两点吊，每次起吊数量不宜过多，钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，在打桩及打桩机开行范围内消除地面及地下障碍物，然后定位放线施工钢板桩，并在监理的旁站下试桩。
2.1.3现场安排专业技术人员根据地下管廊的要求，放出打桩的位置线，并配备一、二台挖掘设备配合清除地下障碍物等。
2.1.4配备足够的施工人员，必要时人工挖基坑。 2.2施工步骤
钢板桩：钢板桩定位放线-→拆除障碍物、保护地下设施-→安装导向架-→打设钢板桩-→拆除导向架-→安装横向支撑-→支撑位置开挖基坑土方-→基坑土方开挖完毕-→抽水排水-→电力隧道施工-→拔桩。 三、 施工方案：
鉴于现场的实际情况，地下水位较高，回填的材料
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比较松散，随地下水涌入沟槽，给排水和支护造成很大的影响，拉森桩的使用能够在很大程度上改善这两个环节。
3.1首先安排测量人员根据测绘部门提供的坐标点，放出管廊的中心线，并按照几何尺寸以及工作面排水沟的要求放出打桩的边线，中心线每边2.50m。由监理和甲方协调相关单位确定地下设施的数量和位置，并在图纸上一一标记，安排挖掘机配合人员找出准确位置，避免打桩造成其他设施的破坏。 3.2选择试验段
由监理单位确定试验段的位置。
3.3钢板桩采用小咬口施打，以防止维护结构漏水而影响结构施工和维护安全。维护结构转角处用特制异形钢板桩以实现小咬口止水效果。钢板桩施打前先根据设计图纸要求放出具体位置，预留出100-200mm左右富余量，将钢板桩位置的杂物清理干净。钢板桩用振动锤打入，打桩前先将钢板桩中心线定出，根据中心线安装钢板桩导向架，以保证钢板桩位置的准确性。钢板桩施打采用“先插排，后施打”的方法进行施工，即以10根钢板桩为一组，先将该组钢板桩逐根接小咬口的方法插成一排，并打入土体6~8米，然后再从第一根钢板桩开始，用振动锤逐根施打，以保证每根钢板桩的垂直度，避免因单
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根打设钢板桩引起垂直度误差累计过大情况的发生。钢板桩在基坑结构砼达到设计要求的强度方可拔除，钢板桩拔除同样采用振动锤逐根拔除，上拔之前先将钢板桩往下打200mm左右，使其与两侧钢板桩松动后再开始边振动边上拔，直至将整根钢板桩全部拔除。 四、 施工工艺：
选择50m做为一个标准试验段，两头封口，形成一个密闭的施工区域是本次打桩的指导思想。
拉森钢板桩采用履带式液压挖土机KATO-3000的液压振锤的锤机插打，考虑到钢板桩较长，在插打中，钢板桩容易向一边倾斜，由于误差累计不易纠正，确保控制钢板桩的垂直度，因此在插打过程中加强测量工作，发现倾斜及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，即使每一根钢板桩达到设计位置，到剩下最后一部分时，要先插后打。若合拢有误，用倒链或滑车组对拉，使之合拢，合拢后再逐根打到设计深度。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水，在施工过程中钢板桩如需拼接时，两端钢板桩要对正，可先去一端上面焊接焊接一块限位板，然后将另一端缓缓放下进行对焊，再焊接加强板，焊接时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度，如有地下设施钢板桩不能合拢的情况下，空隙部位可以留出，但端头位置必须支撑，以避免变形。
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五、 钢板桩的一般要求：
5.1钢板桩的位置要符合设计要求，便于管沟基础及主体施工，即是最突出的边缘留有支撑，拆模以及排水沟的余地。
5.2基坑护壁钢板桩平面布置形状尽量平直整齐，避免不规则的转角以便于钢板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合钢板桩。
5.3整个基坑施工期间，在挖土吊运钢筋、炸钢筋、浇筑混凝土等作业中，严禁碰撞支撑，禁止随意拆除支撑，禁止支撑上任意切割电焊，边不应支撑上搁置重物。 5.4钢板桩的检验、吊装、堆放
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） 外观检查：包括表面缺陷、长度、宽度、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)割孔、断面缺损的应予以补强；c)若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。
（2） 材质检查：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的分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸试验
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等项试验。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。
5.5钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应保护锁口免受损伤，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。 5.6钢板桩的堆放
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、方向和平面位置等应考虑到
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） 钢板桩要分层堆放，每层堆放数量一般不超过5
根，各层间要垫枕木，枕木间距一般为3-4m，且上下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。
5.7钢板桩的施打
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是工程施工
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最关键的工序之一，在施工中要注意一下有关要求：
（1） 全线采用Ⅳ型9.0m长密扣拉森钢板桩。拉森钢板
桩采用履带式挖土机（带振动锤）施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。
（2） 打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接口锈蚀，
变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。
（3） 打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以便打入拔
出。
（4） 在插打过程中随时测量监控每根桩斜度不超过
2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
（5） 根据具体情况变化采用不同施打顺序，逐步将钢
板桩打至设计高。
（6） 钢板桩密扣且保证开挖后入土不小于2m，保证钢
板桩顺利合拢；特别是工作井的四角要使用转角钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
（7） 打入桩后，要进行对桩体的闭水性检查，对漏水
处进行焊接修补。
（8） 拉森钢板桩支护根据开挖深度设置一道或两道内
支撑，内支撑采用40b工字钢。
5.8钢板桩的拔除
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基坑回填后，要拔除钢板桩。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给施工的地下结构带来的危害，并影响临近原有构筑物或地下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。
（1）
本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土德粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力作用将桩拔除。
（2）
拔桩时应注意事项
a) 拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据拔桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好雨打桩时相反。
b) 振打与振拔：拔桩时，可先采用振动锤将板桩锁口活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔的板桩可先采用柴油锤将桩振下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，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。
c) 供振动锤使用的电源为振动锤本身定额功率的
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1.2-2.0倍。
d) 对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法进行。
5.9钢板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入所用材料为石屑。 六、降水施工方案
本工程由于紧邻昌乐河，地下水位高，采用开挖排水沟与集水坑，由潜水泵排入河内，坑底比设计标高抬高10cm左右，并做成向排水沟倾斜2%的横坡，垫层施工前采用人工开挖至设计标高。排水沟设置在隧道左侧，集水坑每20米设置一个，集水坑之间有排水沟相连。距离隧道结构边部500mm位置，
七、基坑支护和土方施工过程控制
用1台1.2m3挖掘机和2台0.6m3挖掘机配合由北向南推进，16t自卸汽车运土。挖出的淤泥等全部外运至指定地点。
八、基坑开挖技术措施
基坑土方开挖前，由测量人员定位放线进行原地貌复测，并经现场监理复核无误后方可开挖，土方开挖过程中测量人员随时检查基坑的平面位置和坑底标高。坑底排水沟应经常清理确保畅通，集水坑内设潜水泵1台及时将水排出。
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九、拉森桩板式支护体系的监测
基坑支护在土方施工过程的检测，关系着基坑支护的过程控制的成败，板式拉森桩支护的侧移距离以及侧移范围内的土方沉降量的控制为主要的控制参数。 十、平面布置图(附后)
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1.5m 3.0m 0.7m 排水沟 0.5*0.5 电
钢板桩
力
集水坑 隧 1*1m
道 11
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