钢板桩工程施工组织设计方案

围护施工方案本工程因无图纸及地质勘察报告，故按地区常规施工方法编制三种围护方案，具体类似项目如下：一、钢板桩围护：如镇海炼油厂2万吨硫磺装置硫磺池深8米。

二、水泥搅拌桩围护，对要求附近建筑物进行保护，如镇海炼油厂三套常减压装置污水处理池深6米，三、沉井围护：如金田铜业工地地下室二层，面积3000平方米，。

具体待图纸到后再编制详细围护施工方案。

方案一、钢板桩围护1、优、缺点分析；1.1优点分析：施工速度快，故在一定条件下可取得较好的经济效益。

1.2缺点分析：该围护适用于300平方米以下的挖土，本身围护抗渗水较差。

2、钢板桩施工2. 1钢板桩施工前准备工作2.1.1钢板桩检验钢板桩材质检验和外观检验，对焊接钢板桩，尚需进行焊接部位的检验。

对用于基坑临时支护结构的钢板桩，主要进行外观检验，并对不符合形状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、高度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项容。

检查中要注意：①对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②有割孔、断面缺损的应予以补强；③若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便于决定在计算时是否需要手折减。

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。

它包括钢材的化学成分分析；构件的拉抻、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项容。

每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。

每25~50t的钢板桩应进行两个试件试验。

2.1.2钢板桩的矫正钢板桩为多次周转使用的材料，在使用过程中会发生板桩的变形、损伤，偏差较大时，使用前应进行矫正与修补。

其矫正与修补方法如下：1）表面缺陷修补通常先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污，然后用焊接修补的方法补平，再用砂轮磨平。

2）端部平面矫正一般用氧乙炔切割部分桩端，使端部平面与轴线垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修整。

当修整量不大时，也可直接用砂轮进行修理。

3）桩体挠曲矫正腹向弯曲矫正时两端固定在支承点上，用设置在龙门式顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正；侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行。

4）桩体扭曲矫正这种矫正较复杂。

可视扭曲情况采用上述3中的方法矫正。

5）桩体局部变形矫正。

对局部变形处用氧乙炔热烘与千斤顶顶压、大锤敲击相结合的方法进行矫正。

6）锁口变形矫正用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理，或采用氧乙炔热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行调直处理。

2.2打桩机械选择打设钢板桩，在地区使用较多的为振动锤。

振动打桩机是将机器产生的垂直振动传给桩体，使桩周围的土体因振动产生结构变化，降低了强度或产生液化，板桩周围的阴力减少，得桩的贯入。

振动打桩机打设钢板桩施工速度快，更有得拔钢板桩，不易损坏桩顶，操作简单。

但其对硬土层（砂质土N>50；粘性土N>30）贯入性能较差,桩体周围土层要产生振动；耗电较多。

选择振动锤时，可根据需要的振幅As，按下列公式计算：对砂土： AS= 0.8N+L （mm）对粘性土、粉土： 1.6N+L （mm）式中 N——桩尖所在土层的标准贯入值；L——钢板桩长度（m）。

1.56-AS或中 Qp——钢板桩自重（N）；As——板桩需要的振幅（mm）。

(4)导架安装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则度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

导架通常由导梁和导桩等组成，它的形式，在平面上有单面和双面之分，在高度上有单层和双层之分。

一般常用字的是单层双面导架。

导桩的间距一般为2.5~3.5m，双面导梁之间的间距一般比板桩墙高度大8~15mm。

导架的位置不能与钢板桩相碰。

导桩不能随着钢板桩的打设而下沉或变形。

导梁的高度要适宜，要有得于控制钢板桩的施工高度和提高工资，要用经纬仪和水平仪控制导梁的位置和标高。

2.3.钢板桩打设和拔除2.3.1打入方式选择1）单独打入法：这种方法是从板桩墙和一角开始，逐块（或两块为一组）打设，直至工程结束。

这种打入方法简便、迅速，不需要其他辅助支架。

但是易使板桩向一铡倾斜，且误差积累后不易纠正。

为此，这种方法只适用于板桩墙要求不高、且板桩长度较小（如小于10m）的情况。

2）屏风式打入法：这种方法是将10~20根钢板桩成排插入导架，呈屏风状，然后再分批施打。

施打时先将屏风墙两端的钢板桩打至设计标高或一定深度，成为定位板桩，然后在中间按顺序分1/3、1/2板桩高度呈阶梯状打入。

这种打桩方法的优点是可以减少倾斜误差积累，防止过大的倾斜，而且易于实现封闭合拢，能保证板桩墙的施工质量。

其缺点是插桩的自立高度较大，要注意插桩的稳定和施工安全。

一般情况下多用这种方法打设板桩墙，它耗费的辅助材料不多，但能保证质量。

屏风式打入法按屏风组立的排数，分为单屏风、双屏风和全屏风。

单屏风应用紧普遍；双屏风多用于轴线转角处施工；全屏风只用于要求较高的轴线闭合施工。

按屏风式打入法施打时，一拮钢板桩的施打顺序有多种，视施工时具体情况选择。

施打顺序影响板桩的垂直度、位移、板桩墙的凹凸和打设效率，一般施工中采用该方法。

2.3.2)钢板桩的打设先用吊车将钢板桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。

在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。

为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阴止板桩位移。

同时在围檩上预先算出每块板块的位置，以便随时检查校正。

钢板桩分几次打入，如第一次由20m高打至15m，第二次则打至10m，第三次打至导梁高度，待导架拆除后第四次才打至设计标高。

打设时，开始打设的第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，它可以起栏板导向作用，一般每打入1m应测量一次。

1）钢板桩的转角和封闭钢板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整倍数，或者板桩墙的轴线较复杂，钢板桩的制作和打设也有误差，这些都会给钢板桩墙的最终封闭合拢带来困难。

钢板桩墙的转角和封闭合拢施工，可采用下述方法：①采用异型板桩：异型板桩的加工质量较难保证，而且打入和拔出也较困难，特别是用于封闭合拢的展开板桩，一般是在封闭合拢前根据需要进行加工，往往影响施工进度，所以应尽量避免采用异型板桩。

②连接件法：此法是用特制的“ω”（Omega）和“δ”（Delta）型连接件来调整钢板桩的根数和方向，实现板桩墙的封闭合拢。

钢板桩打设时，预告测定实际的板桩墙的有效宽度，并根据钢板桩和连接伯的有效宽度确定板桩墙的合拢位置。

③骑缝搭接法：利用先用的钢板桩或宽度较大的其他型号的钢板桩作闭合板桩，打设于板桩墙闭合处。

闭合板桩应打设于挡土的一侧。

此法用于板桩墙要求较低的工程。

④轴线调整法：此法是通过钢板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整实现封闭合拢。

封闭合拢处最好选在短边的角部。

轴线修正的具体作法如下：a.沿长边方向打至离转角桩约淌有8块钢板桩时暂停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度；b.在短边方向也照上述办法进行；c.根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩的尺寸，将短边方向的导梁与围檩桩分开，用千斤顶向外顶出，进行轴线外移，经核对无误后再将导梁和围檩桩重新焊接固定；d.在长边方向的导梁插桩，继续打设，插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方2.3.3钢板桩拔除在进行基坑回填土时，要拔除钢板桩，以便修整后重复使用。

拔除前要研究钢板桩拔除顺序，拔除时间及桩孔处理方法。

1）钢板桩阻力拔除计算拔除阻力按下式计算：F=Fe+Fs式中Fe=ULlU------钢板桩周长L------钢板桩在不同土中的长度L l-----钢板桩在不同土中的静吸附力或动吸附力F s----钢板桩的断面阻力Fs=1.2EsBHuEs-----作用在钢板桩上的主动土压力强度B------钢板桩宽度H-------钢板桩在土红的深度u-------钢板桩与土体之间的摩擦系数90.35-0.4）2）钢板桩拔除方法从克服板桩的阻力着手，一般采用震动拔除。

一般采用震动打桩机。

方案二、水泥搅拌桩施工1、优缺点分析1.1优点分析：适用于15米深度以的基坑，施工方便，具有一定的强度，能挡土，防渗漏。

1.2、开挖前必须待水泥搅拌桩本身达到一定强度后方可开挖土方，对工期影响较大。

2、施工方法：2.1 在水泥墙设计前，一般应针对现场土层性质，通过试验提供各种配合比下的水泥土强度等性能参数，以便设计选择合理的配合比。

在有工程经验且地质条件较为简单的情况下，也可参考类似工程经验。

通常以水泥土28h龄期的无侧限抗压强度qu不低于1MPa作为水泥土墙的强度标准。

2.2材料选用要求1）水泥水泥土墙可采用不同品种的水泥，如普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥及其他品种的水泥，也可选择不同强度等级的水泥。

一般工程中以强度等级32.5的普硅酸盐水泥为宜。

2）搅拌用水搅拌用水按《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-89）的规定执行。

要求搅拌用水不影响水泥土的凝结与硬化。

水泥土搅拌用水中的物质含量限值可参照素混凝土的要求。

见6-83。

水泥土用水中的物质含量限值表6-833）地下水由于水泥土是自然土层中形成的，地下水的侵蚀性对水泥土强度影响很大，尤以硫酸盐（如Na2SO4）为甚，它会对水泥产生结晶性侵蚀，甚至使水泥丧失强度。

因此在海水渗入等地区地下水中硫酸盐含量高，应选用抗硫酸盐水泥，防止硫酸盐对水泥土的结晶性侵蚀，防止水泥土出现开裂、崩解而丧失强度的现象。

2.3配合比选择1）水泥掺入比a w水泥掺入比a w是指掺入水泥重量与被加固土的重量（湿重）之比，即：掺入的水泥重量a w = ————————————（%）被加固土的重量水泥土墙水泥掺入比a w通常选用12%—14%，低于7%的水泥掺量对水泥土固化作用小，强度离散性大，故一般掺量不低于7%。

对有机质含量较高的浜土和新填土，水泥掺量应适应增大，一般可取15%—18%。

当采用高压喷射注浆法施工时，水泥掺量应增加到30%左右。

2）水灰比（湿法搅拌）湿法搅拌时，加水泥浆的水灰比可采用0.450—0.50。

3）外掺剂为改善水泥土的性能或提高早期强度，宜加入外掺剂，常用的外掺剂有粉煤灰、木质素磺酸钙、碳酸钠、氯化钙、三乙醇胺等。

各种外掺剂对水泥土强度有着不同的影响，掺入合适的外掺剂，既可节约水泥用量，又可改善水泥土的性质，同时也利用一些工业废料，减少对环境的影响。

表6-84 为常用外掺剂的作用及其掺量，可供参考水泥土外掺剂及掺量表6-84①外掺剂掺量系外掺剂用量与水泥用量之比。

除上述外掺剂外，将生石粉与水泥混合使用或掺入适量（如相当于水泥重理的2%）的石膏，对提高水泥土的强度也有显著作用。