1、LPUBUCunimES公用工程2中山市岐江河水環境綜合整治工程（雨污分流）某某片區市政污水管工程安全文明施工專項方案編制：審核：審批：編制單位：中山公用工程有限公司編制日期：2制3年7月20日-工程概況1二、施工工藝及方法21 .鋼板樁施工的一般要求22 .鋼板樁施工的順序23 .鋼板樁的檢驗、吊裝、堆放24 .鋼板樁施打35 .挖土56 .鋼板樁的拔除67 .車岡板樁土孑L處理6三、安全施工措施7四、拉森扣板樁受力驗算91 .代表性地質斷面情況表92 .拉森鋼板樁參數103 .拉森鋼板樁最大懸臂長度的計算104 .拉森鋼板樁入土深度115 .坑底涌砂驗算156 .拉森鋼板樁支撐腰梁驗算15

2、7 .拉森鋼板樁支撐驗算19一、工程概況工程名稱：中山市岐江河水環境綜合整治工程（雨污分流）-庫充片區市政污水管工程設計單位：中山市規劃設計院建設單位：中山岐江河環境治理有限公司監理單位:中山市建設監理有限公司施工單位：中山公用工程有限公司工程地點：中山市西區沙朗金沙花園為全面加快治水和實施岐江河凈化美化工程，改善岐江河水質，實施中心城區雨污分流，提高生活污水設施運營效能。按照中山市委、市政府的統一部署，實施岐江河水環境綜合整治。本工程為某某片區市政污水管道工程，采用雨污分流排水體制。該片區西起某某道，東至某某道，南起某某涌，北至某某路，片區面積約123hm2.本次管道施工主要為完善片區內的市

3、政污水排放，污水主要排至某某泵站污水主干管最終污水輸送至某某污水處理廠.該片區設計的污水管徑D300500,管線長約4056m采用支護開挖施工。設計污水量為2616m3/d。工程計劃總工期:天。計劃開工日期2013年月日，計劃竣工日年月日。二、施工工藝及方法本工程基梢開挖采用m型5m及IV型9m長拉森鋼板樁支護。拉森鋼板樁采用履帶式液壓挖土機KATO-1250的液壓振錘的錘機施打，施打前先熟悉地下管線、構筑物的情況，準確放出支護樁中心線，控制打入精度。1、鋼板樁施工的一般要求（1）鋼板樁的設置位置要符合設計要求，便于管道施工，尤其是井邊緣外留有支模、拆模的余地。（ 2） 基槽護壁鋼板樁的平面布

4、置形狀應盡量平直整齊，避免不規則的轉角，以便標準鋼板樁的利用和支撐設置。各周邊尺寸盡量符合板樁模數。（3）在整個管道施工期間，挖土、吊運、扎鋼筋、支模板、澆筑混凝土、回填等施工作業中，嚴禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不應在支撐上擱置重物。2、鋼板樁施工的順序（1）鋼板樁位置的定位放線（2）施打鋼板樁（ 3） 挖土（4）排污管、檢查井施工（5）拔除鋼板樁回填中粗砂3、鋼板樁的檢驗、吊裝、堆放（1）鋼板樁的檢驗對鋼板樁，一般有材質檢驗和外觀檢驗，以便對不合要求的鋼板樁進行矯1正，以減少打樁過程中的困難。外觀檢驗：包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端部矩形比、平直度

5、和鎖口形狀等項內容。檢查中要注意：a）對打入鋼板樁有影響的焊接件應予以割除；b）害U孔、斷面缺損的應予以補強；c）若鋼板樁有嚴重銹蝕，應測量其實際斷面厚度。原則上要對全部鋼板樁進行外觀檢查。材質檢驗：對鋼板樁母材的化學成分及機械性能進行全面試驗。包括鋼材的化學成分分析，構件的拉伸、彎曲試驗，鎖口強度試驗和延伸率試驗等項內容。每一種規格的鋼板樁至少進行一個拉伸、彎曲試驗。每20-50t重的鋼板樁應進行兩個試件試驗。（2）鋼板樁吊運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，并應注意保護鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運常用專用的吊具

6、。（3）鋼板樁堆放：鋼板樁堆放的地點，要選擇在不會因壓重而發生較大沉陷變形的平坦而堅固的場地上，并便于運往打樁施工現場。堆放時應注意：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；鋼板樁要按型號、規格、長度分別堆放，并在堆放處設置標牌說明；鋼板樁應分層堆放，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3-4米，且上、下層墊木應在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2米。4、鋼板樁施打拉森鋼板樁施工關系到施工止水和安全，是本工程施工最關鍵的工序之一，在施工中要注意以下施工有關要求：(1)全線采用m型5.0米及IV型9m長密扣拉森鋼板樁。拉森鋼板樁采用履帶式挖土機(帶震動錘

7、機)施打。(2)打樁前，對鋼板樁逐根檢查，剔除連接鎖口銹蝕、變形嚴重的鋼板樁，不合格者待修整后才可使用。(3)打樁前，在鋼板樁的鎖口內涂油脂，以方便打入拔出。(4)在插打過程中隨時測量監控每塊樁的斜度不超過2%,當偏斜過大不能用拉齊方法調正時，拔起重打。施工中應根據具體情況變化施打順序，采用一種或多種施打順序，逐步將板樁打至設計標高。鋼板樁打設公差標準項目允許公差板樁軸線偏差土10Cm樁頂標高土10Cm板樁垂直度土2%(5)密扣且保證開挖后入土不小于2米，保證鋼板樁順利合攏；特別是工作井的四個角要使用轉角鋼板樁，若沒有此類鋼板樁，則用舊輪胎或爛布塞縫等輔助措施密封。(6)打入樁后，及時進行樁體

8、的閉水性檢查，對漏水處進行焊接修補，每天派專人進行檢查樁體。(7)內支撐架設經過計算拉森鋼板樁支護可采用1-2道內支撐。5、挖土土方開挖應分段連續施工，開挖至板樁頂以下1.5米處，進行第1道支撐施工，開挖至板樁頂以下3.5米處，進行第2道支撐施工。圍囹制做安裝：圍囹及支撐根據不同的開挖深度按設計要求設置，根據設計位置在鋼板樁內壁上焊圍囹托架，然后吊裝H型鋼圍楝并焊接加固。因本工程管道開挖區為粘土，井點降水效果差，一般采用集水井集水潛水泵排水法，排除基梢滲水，保持基坑內無積水，減小土側壓力對扣板樁影響，便于管道施工。基坑周邊（約一倍樁長）范圍內盡量避免堆載。開挖過程中注意支護體系的變形觀察。基坑

9、內作業時，有專職安全員負責。在基坑開挖過程中需要注意的問題：由于本工程在地下水位很高，鋼板樁的垂直度及搭接十分重要，當鋼板樁未貼靠在圍囹上部分，需作加墊處理，使鋼板樁的壓力傳到圍囹及支撐上，支撐的材料、制作、焊接必須嚴格按圖施工。其次是挖土和支撐的架設施工過程必須緊密配合，挖土過程要保證安全的前提下，迅速為支撐施工創造工作面，支撐結構必須能較快地產生整體剛度或預緊力，兩者配合就能較好地利用軟土施工中的時空效應，有效地控制圍護體系在受力后的變形。施工中切不可超挖和不及時施加支撐，土方施工要求分層均勻高效，以使支護結構處于正常的受力狀態。6、鋼板樁的拔除基梢回填壓實后，盡早拔除鋼板樁，加快扣板樁周

10、轉速度。拔樁后馬上用中粗砂將樁孔灌實。(1)拔樁方法本工程拔樁采用振動錘拔樁：利用振動錘產生的強迫振動，擾動土質，破壞鋼板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊力的作用將樁拔除。(2)拔樁時應注意事項拔樁起點和順序：對封閉式鋼板樁墻，拔樁起點應離開角樁5根以上。可根據沉樁時的情況確定拔樁起點，必要時也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時相反。振打與振拔：拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的粘附，然后邊振邊拔。為及時回填拔樁后的土孔，當把板樁拔至比基礎底板略高時暫停引拔，用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實一部分。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

11、錘連續不超過1.5h。7、鋼板樁土孔處理對拔樁后留下的樁孔，及時采用中粗砂灌入密實。三、安全施工措施1 、基坑頂周邊設置連續封閉的安全護欄，防止人員墜落。2.靠近民房處需要進行觀測,3、開挖前，先進行圍檁施工，做好支撐后才能開挖至設計深度。4、為切實保證施工人員安全，樹立“安全第一，預防為主”的思想，根據國家建設部頒發的安全檢查評分標準制訂具體措施。5、建立安全保證體系，除企業已有的機構外，工地設立安全管理機構，工程項目設立安全小組、班組設安全員，形成一個健全的安全保證體系，工地的安全管理機構負責工地日常的安全工作，定期組織安全檢查，對不符合要求的要及時發出整改通知，指導工程項目部和班組安全員

12、的工作，對違章作業者進行批評教育和處罰。6、優化安全技術組織措施，包括以改善施工勞動條件，防止傷亡事故和職業病為目的的一切技術措施，如積極改進施工工藝和操作方法，改善勞動條件，減輕勞動強度，消除危險因素，機械設備應設有安全裝置。7、機械操作人員必須持證上崗，各種作業人員應配帶相應的安全防護用具及勞保用品，嚴禁操作人員違章作業，管理人員違章指揮。8、施工中所有機械、電器設備必須達到國家安全防護標準，自制設備、設施應通過安全檢驗，一切設備應經過工前性能檢驗合格后方可使用，并由專人負責，嚴格執行交接班制度，并按規定定期檢查保養。9、凡進入現場的一切人員，均要戴安全帽，正確使用“三寶”。要配合公司安全

13、月檢工作，工程項目部要實行周檢，項目點要日檢，施工中應抽檢，及時消除安全隱患。10、嚴格執行各項安全操作規程，施工前要進行安全交底，每月定期進行安全教育，加強工人的安全意識教育。11、在主要入口處掛醒目的安全防火宣傳語牌。12 、現場施工用高低壓設備及線路，嚴禁電線隨地走，所有電掣應有門、有鎖，有危險標志。嚴格執行施工現場臨時用電安全技術規范的規定，現場采用“三相五線”制供電，執行“一機一閘一漏電保護開關”制度。所有電器設備及金屬構架均應按規定設置可靠的接零及接地保護，施工現場所有用電設備，必須按規定設置漏電保護裝置，要定期檢查，發現問題及時處理。13 、加強安全教育和監督，堅持經常性的安全交

14、底制度，提高施工人員的安全生產意識，及時消除事故隱患。14 、在施工過程中，對地面沉降、支護位要定期觀察測試，加強對支護的監控。15 、所有施工人員均應掌握安全用電基本知識和設備性能，用電人員各自保護好自用設備的負荷、地線和開關箱，發現問題及時找電工解決，嚴禁非專業電氣操作人員亂動電器設備。16 、配電系統分級配電，本電箱、開關箱外觀必須完整、牢固，防雨防塵。17 、多機作業用電必須分閘，嚴禁一閘多機和一閘多用，施工現場電纜、電線必須按規定架設，嚴禁拖地和亂拉亂搭。18 、各種機械要有專人負責維修、保養，并經常對機械運行的關鍵部位進行檢查。19 、使用機械時，操作員要密切注意機上的儀器、儀表、

15、指針是否超出安全范圍，機體是否有異常振動及發出異響，出現問題應進行停電關機處理，不得擅離職守，隱瞞不報。20、設備基礎必須平穩、牢固，基本的錨固、支撐措施必須齊全，不得使用臨時支撐，高大機械在多風季節前設纜風繩。四、拉森扣板樁受力驗算：因本工程施工區靠近民房情況復雜，且無明顯變化界限。為確保施工安全，選取有代表性的地質斷面分別計算荷載，取最不利荷載對拉森扣板樁支護進行驗算，作為最終支護標準。根據廣東省公路勘察規劃設計院提供的工程地質勘察報告及現場實際開挖獲取的地質資料提取驗算參數。1、代表性地質斷面情況如下表(按14m深度統計)地質鉆探孔號地層名稱層厚(m)土的容重r(KN/m3)內摩擦角小(

16、0)凝聚力c(KPa)備注人工回填土2.618.423ZK50淤泥質粉質粘土10.215.94.45.5細砂1.119.300人工回填土1.918.423淤泥質粉質粘土1.315.94.45.5ZK56淤泥質粉砂10.219.314.20粉質粘土0.620.122.217.3人工回填土1.918.42317.3粉土1.620.36.228ZK64淤泥質粉粘土5.515.94.45.5粉質粘土2.420.122.217.3全風化泥質粉砂巖2.619.314.240.52、拉森鋼板樁參數鋼板樁型號每延米截面積2cm每延米慣矩Ix(cm4)每延米抵抗矩.3、Wx(cm)容許彎曲應力bw(MPa容許剪

17、應力T(MPO)-備注SKSPW191168001340210120SKSPIV242.53860022702101203、拉森鋼板樁最大懸臂長度的計算：3.1、根據xx開挖深度h=3m以上進行拉森鋼板樁支護，取3m范圍的土層計算土體參數加權平均值。3ZK50:r=(18.4X2.6+15.9X0.4)/3=18.0KN/m3(23X2.6+4.4X0.4)/3=20.52Ka=tga2(45»2)=0.481ZK56:r=(18.4X1.9+15.9X1.1)/3=18.0KN/m30=(23X1.9+4.4X1.1)/3=16.18Ka=tga2(45»2)=0.564

18、ZK64:r=(18.4X1.9+20.3X1.1)/3=19.09KN/m36=(23X1.9+6.2X1.1)/3=16.84Ka=tga2(45»2)=0.5513m深度處的最大主動土壓力荷載：ZK50:q=rXhxKa=25.974KN/mZK56:q=rxhxKa=30.456KN/mZK64:q=rxhxKa=31.556KN/m故取ZK64地質斷面進行拉森鋼板樁最大懸臂長度進行驗算度深挖開度深挖開拉森鋼板樁懸臂部分荷載圖拉森鋼板樁懸臂部彎矩圖3.2拉森鋼板樁最大懸臂長度計算Mmax-Wxxgwlux1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000至2270*210

19、故hW3.0m因SKSPHI型拉森鋼板樁用于開挖深度為34m的管道，大于其最大懸臂長度，故需加支撐。MmaxWxXGw1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000至1340*210故hW2.52m因SKSPV型拉森鋼板樁用于開挖深度為46.5m的管道，大于其最大懸臂長度，故需加支撐。4、拉森鋼板樁入土深度4.1、土的參數計算根據設計要求，基梢開挖深度在34m采用9mSKSPHI型拉森鋼板樁，基梢開挖深度在46.5m采用12mSKS網型拉森鋼板樁。SKSPHI型拉森鋼板樁(取土層最大影響深度9m:ZK5。r=(18.4X2.6+15.9X6.4)/9=16.22KN/m3(23X2.6

20、+4.4X6.4)/9=9.77Ka=tga2(45-9.77/2)=0.710Kp=tga2(45+9.77/2)=1.409ZK56:r=(18.4X1.9+15.9X1.3+19.3X5.8)/9=18.62KN/m3(23X1.9+6.2X1.3+4.4X5.8)/9=14.64Ka=tga2(45-14.64/2)=0.596Kp=tga2(45+14.64/2)=1.676ZK64:r=(18.4X1.9+20.3X1.6+15.9X5.5)/9=17.21KN/m3(23X1.9+6.2X1.6+4.4X5.5)/9=8.562Ka=tga(458.56/2)=0.741Kp=t

21、ga2(45+8.56/2)=1.350根據Kaxr最大值選取最不利荷載ZK64土層參數作為計算依據SKSPV型拉森鋼板樁(取土層最大影響深度12g:ZK50:r=(18.4X2.6+15.9X9.4)/12=16.44KN/m3(23X2.6+4.4X9.4)/12=8.432Ka=tga(458.43/2)=0.550Kp=tga2(45+8.43/2)=1.344ZK56:r=(18.4X1.9+15.9X1.3+19.3X8.8)/12=18.79KN/m3(23X1.9+6.2X1.3+4.4X8.8)/12=14.53Ka=tga2(4514.53/2)=0.599Kp=tga2(

22、45+14.53/2)=1.670ZK64:r=(18.4X1.9+20.3X1.6+15.9X5.5+20.1X2.4+19.3X0.6)/12=17.89KN/m3k(23X1.9+6.2X1.6+4.4X5.5+22.2X2.4+14.2X0.6)/9=11.62Ka=tga2(45-11.62/2)=0.664Kp=tga2(45+11.62/2)=1.504根據Kaxr最大值選取最不利荷載ZK64土層參數作為計算依據4.2、計算簡圖,按單錨淺埋板樁計算，假定上端為簡支，下端為自由支承。這種板樁相當于單跨簡支梁，作用在樁后為主動土壓力，作用在樁前為被動土壓力，壓力坑底以下的土重度不考慮

23、浮力影響，計算簡圖如下：荷載力分布圖（適用于開挖深度56.5雙支撐）彎矩圖荷載力分布圖（用于開挖深度5內單支撐）4.2最小入土深度的計算4.3.1 開挖4m深SKSPHI型拉森鋼板樁最小入土深度為使鋼板樁保持穩定，在A點的力矩等于零，即匯M=0,亦即F*1.5+EaHaEpHp=F*1.5+Ea*2/3*(H+t)Ep(H+2/3*t)=0其中：主動土壓力Ea=1/2ea(H+t)=1/2*r*(H+t)2Ka被動土壓力Ep=1/2ept=1/2*r*t2Kpr=17.21KN/m3,(|)=8.56,Ka=0.741,Kp=1.350,H=4mF=EaEp將各參數分別代入彎矩平衡方程式得：t

24、3+6t2-37t-24.5=0解得t=4.2m,拉森鋼板樁4m開挖深度最小長度為：地面預留部分0.5m+開挖深度4m+入土深度4.2m=8.7m,故采用9mSKSPHI型拉森鋼板樁支護滿足34m基梢開挖深度的要求。4.3.2 開挖5m深SKSPIV型拉森鋼板樁最小入土深度為使鋼板樁保持穩定，在A點的力矩等于零，即匯M=0,亦即F*1.5+EaHaEpHp=F*1.5+Ea*2/3*(H+t)-Ep(H+2/3*t)=0其中：主動土壓力Ea=1/2ea(H+t)=1/2*r*(H+t)2Ka被動土壓力Ep=1/2ept=1/2*r*t2Kpr=17.89KN/m3,Q11.62,Ka=0.66

25、4,Kp=1.504,H=5mF=1/2*ea*(Ht)1/2*ept將各參數分別代入彎矩平衡方程式得：t3+9t252t-196.3=0解得t=5.8m,拉森鋼板樁5m開挖深度最小長度為：地面預留部分0.5m+開挖深度5.8m+入土深度5m=11.3m,故采用12mSKSPIV型拉森鋼板樁單支撐支護滿足45m基梢開挖深度的要求。深SKSPIV型拉森鋼板樁最小入土深度為使鋼板樁保持穩定，在A點的力矩等于零，即匯M=0,亦即F1*0.5+F2*3.5+EaHaEpHp=F1*0.5+F2*3.5+Ea*2/3*(H+t)Ep(H+2/3*t)=0其中：主動土壓力Ea=1/2ea(H+t)=1/2

26、*r*(H+t)2Ka被動土壓力Ep=1/2eDt=1/2*r*t2Kppr=17.89,X11.62,Ka=0.664,Kp=1.504,H=6.5m根據扣板樁受力平衡即F1+F2+Ep-Ea=0及扣板樁下端彎矩平衡即(5+1)*F1+(3+t)*F2+Ep/3(6.5t)*Ea/3=0方程組求得：F1=(1.5+0.33t)Ep-(0.42+0.33t)*EaF2=(1.42+0.33t)*Ea-(2.5+0.33t)Ep將各參數分別代入彎矩平衡方程式得：t3+13t2-44t-65.8=0解得t=3.7m,拉森鋼板樁5m開挖深度最小長度為：地面預留部分0.5m+開挖深度3.7m+入土深度

27、6.5m=10.7m,故采用12mSKSPIV型拉森鋼板樁雙支撐支護滿足56.5m基梢開挖深度的要求。5、坑底涌砂驗算因6.5m開挖范圍內為粘土，無粉砂土及細砂等，故基坑抽水時不會引起涌砂。6、拉森鋼板樁支撐腰梁驗算6.1 開挖4m深單支撐腰梁HW400*400腰梁參數：Ix=66900cm4Wx=3340cn3(TW=210MPar=120MPa,S=219.5crm由為簡化計算采用3等跨連續梁進行受力驗算=226KN/腰梁荷載分布圖腰梁彎矩圖最大彎矩Mmax0.08*ql2=0.08*226*52=452KN*mWxx(rwO=3340*210/1000=701.4KN*m>Mmax

28、故腰梁滿足抗彎要求最大剪力Qmax=0.6*ql=0.6*226*5=678KNr*S=210*219.5/10=4609.5KN>Qmax故腰梁滿足抗剪要求6.2 開挖5m深單支撐腰梁HW400*400腰梁參數：Ix=66900cm4Wx=3340cn3ow=210MPar=120MPa,S=219.5cm由Ea-Ep=196.1KN/m為簡化計算采用3等跨連續梁進行受力驗算=196.1KN/r|2Dd腰梁荷載分布圖腰梁彎矩圖最大彎矩Mmax0.08*ql2=0.08*196.1*52=392.2KN*mWxx(rwO=3340*210/1000=701.4KN*m>Mmax故腰

29、梁滿足抗彎要求最大剪力Qmax=0.6*ql=0.6*196.1*5=588.3KNr*S=210*219.5/10=4609.5KN>Qmax故腰梁滿足抗剪要求6.3 開挖6.5m深雙支撐腰梁HW350*350要梁參數：Ix=40300cm4Wx=2300cm3S=173.9cm2HW400*400要梁參數：Ix=66900cmWx=3340cmS=219.5cm2aw/=210MPaJ=120MPa由Ep-(0.42+0.33t)*Ea=126.7KN/mq2=F2/1(1.42+0.33t)*Ea-(2.5+0.33t)Ep=321.6KN/m為簡化計算采用3等跨連續梁進行受力驗算

30、腰梁荷載分布圖腰梁彎矩圖HW350*350要梁最大彎矩Mmax0.08*ql2=0.08*126.7*42=162.2KN*mWxx6遍=2300*210/1000=483KN*m>Mmax故HW350*350要梁滿足抗彎要求HW400*400要梁最大彎矩Mmax0.08*ql2=0.08*321.6*42=411.6KN*mWxX(rwO=3340*210/1000=701.4KN*m>Mmax故HW400*400要梁滿足抗彎要求HW350*350要梁最大剪力Qmax=0.6*ql=0.6*126.7*4=304.1KNr*S=210*173.9/10=3651.9KN>Q

31、max故HW350*350要梁滿足抗剪要求HW400*400要梁最大剪力Qmax=0.6*ql=0.6*321.6*4=771.8KNr*S=210*219.5/10=4609.5KN>Qmax故HW400*400要梁滿足抗剪要求7、拉森鋼板樁支撐驗算7.1 挖深4mN=5q=5X226=1130KN回轉半徑i=*'D2d2)=1.8cm4按最大開挖寬度2.8m自由長度lo=0.5*(2.8-0.4)=1.00m長細比九=100/1.8=75<56i20=1.020.55(人+20)/10000=0.702容許壓應力(T=140MPa鋼管截面積Am=兀/4*(D2-d2)=3.14/4*(0.3332-0.3252)=0.0041m2N/Am=1130/0.0041*1000=276MPa>蘆=140*0.702=98.3MPa故在不考慮土土的粘結力情況下鋼管支撐穩定性不符合要求。c=(17.3*1.9+28*1.6+5.5*5.5+17.3*2.4+40.5*0.6)/12=14.5KPaN=5(q2*c*H，Ka+2*c2/r尸5(226-2*9*14.5*,0.741+2*14.52/17.21)=128.8KNN/Am128.8/0.0