钢板桩支护施工组织方案

化工事业部新建4万吨年针状焦项目物料转运站、构架（1、2、4）、余热锅炉房土建工程

物料转运站钢板桩基坑支护施工方案

鞍山环宇建设工程有限公司

2018 年9 月

批准：审核：编制：

目录

一、编制依据 (1)

二、工程概况 (1)

三、基坑支护结构的主要技术参数及技术要求......................................................................... .. .. . (1)

四、钢板桩支护施工 (1)

4.1 钢板桩支护施工流程 (2)

4.2 钢板桩吊运及堆放 (2)

4.3 钢板桩的打设 (2)

4.4 拔桩 (3)

4.5 桩孔处理 (3)

五、基坑监测 (4)

5.1 本基坑监测项目 (4)

5.2 监测点的位置及数量 (4)

5.3 监测与测试的控制指标 (4)

5.4 监测要求 (4)

5.5 监测周期 (4)

六、基坑验收 (5)

七、施工注意事项及要求....................................................................................................... .. (5)

八、基坑施工安全措施........................................................................................................... . (6)

九、应急救援预案 (7)

一、编制依据

1、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

2、《混凝土结构设计规范》（GB5000 2002）

3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

4、《建筑地基基础技术规范》（DB21/907-2005）

二、工程概况

物料转运站地坑1底部最深处是-6.10m，超挖0.8m后，进行换填，

实际的基坑开挖深度应至-6.9m，基础净尺寸为11.5米*18.23米，

各边加1.5米工作面后，基坑净尺寸为13米*19.73米的矩型。

基坑采用（400mm×170mm×18mm×12m）或

（600mm×210mm×18mm×12m）钢板桩+内支撑支护形式，

距桩顶下挖1.50m处焊接一道H400*400H型钢钢梁，

腰梁上采用φ426厚壁钢管做内支撑。完成后直至下挖到设计深度。

钢板桩内侧四角设4口深水井，每口深水井尺寸为400mm直径，

20m深，用于排放基坑内的积水。

在基坑原大开挖过程中基坑两侧出现大面积塌方，需将塌方处土方运出作业现场外，塌方面积为384㎡，平均深度为5米，需外运并回填土方量为1920m3具体请看现场示意图。

钢板桩安装施工前基坑内有积水导致打桩机无处战力无法进行施工，需将作业面钢板桩处回填铺设矿渣从-5.5m回填至-2.7m使作业面具备施工条件，换填区域矿渣量为13.5m长×10.5m宽×2.8米深=396.9m3矿渣。

三、基坑支护结构的主要技术参数及技术要求

(1) 材料要求

进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正；

施打前板桩咬口处宜涂抹黄油以保证施打的顺利和提高防水效果。

(2) 打桩作业要求

宜选择对周围影响较小的振动锤施打；

为保证板桩的垂直度及咬口闭合，选用单桩打入法；

(3) 拔桩作业要求

宜选用振动锤进行拔桩；

4.1 钢板桩支护施工流程

钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩。支护结构需要等地下结构施工和回填完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、钢支撑、地下结构施工、回填、钢支撑拆除及板桩的拔除。

测量放线→打钢板桩→土方开挖至围檩钢支撑施工→上围檩支钢撑→土方开挖至坑底→回填土方→拆除钢支撑围檩→回填土方→拉森钢板桩拔除

4.2 钢板桩吊运及堆放

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，注意保护锁口免受损伤。钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意：

(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、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

(3) 钢板桩应分别堆放，堆放的总高度不宜超过 2m。

4.3 钢板桩的打设

(1)钢板桩打设

单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，直至工程结束，这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短，速度快。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正，墙面平直度难控制。

①先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，

轻加以锤击；

②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；

③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，阻止板桩位移。

④开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入 2-3m 应测量一次。

4.4 拔桩

(1)拢桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边

振边拢。对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下 100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如 500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分；

(2)起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器

弹簧的压缩极限；

(3)供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定机功率的 1.2～

2.0 倍；

(4)对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动 15min，振动锤连续工作不超过 1.5h。

4.5 桩孔处理

钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会

引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。

五、基坑监测

5.1 本基坑监测项目

包括支护结构的水平位移、周围地下管线的变形、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等。

5.2 监测点的位置及数量

(1)在基坑顶部各转角处应设置沉降、倾斜及水平位移观测点；

(2)支护板桩、支撑、围檩的应力及应变观测点应设置在受力较

大位置，数量及位置宜结合现场条件确定。

(3)地下水位的观测宜在基坑四周设四个观测井。

(4)基坑底部回弹及隆起观测视现场情况确定。

5.3 监测与测试的控制指标

(1)支护桩顶水平位移累计不大于 30mm，位移速率不大于 3m/d。

(2)周围道路及管线水平位移总量不大于 30mm；

(3)地下水位应低于设计指标。

5.4 监测要求

(1)在围护结构施工前精确测定初始值。

(2)施工中应加强对测试点及测试设备的保护，防止损坏；

(3)应采取有效措施保证测试基准点的可靠性及测试设备的完

好，以确保测试数据的准确性。

(4)应及时向设计人员提供监测数据及最终测试评价成果，以便

进行分析及采取相应的防范措施。

5.5 监测周期

从基坑土方开挖至基坑回填土。

在围护施工时，正常情况下，临近监测对象每 2 天观测 1 次，当日变化量或累计变化量超警戒值时，监测频率适当加密，每天观测 1 次。特殊情况如监测数据有异常或突变，变化速率偏大等，适当加密监测频率，直至跟踪监测。

在地下结构施工阶段，各监测项目观测频率为 2～3 次/周，支撑拆除阶段 1 次/天。

六、基坑验收

6.1 基坑验收应采取分步验收法进行。每道工序完成经检查验收合格后方可进行下道工序的施工。

6.2 验收应符合《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120－2012)及相关验收规范的规定。

七、施工注意事项及要求

7.1 基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则，不得超挖。开挖到位后，应及时施工管道，严禁基坑暴露时间过长。

7.2 做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。

7.3 支护板桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度及保证咬口及转角处的闭合。

7.4 钢结构的焊接，必须是持有特种作业上岗证的人员操作，确保安全与质量。

7.5 土方开挖期间，应采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖

土机械碰撞支护结构，基坑四周严禁堆土或堆载，地面施工荷载不超过 10Kpa。

7.6 应作好可能发生事故的预防和抢险准备工作。施工时发现地质情况与钻探资料相差较远，应立即会同业主、设计、监理等单位商量研究解决。

7.7 加强基坑监测，监测数据应及时通知有关人员。

八、基坑施工安全措施

8.1 进入工地一定要戴硬质反光安全帽，操作工必须手戴防护手套，电工戴电工专用绝缘手套。

8.2 用机械开挖时，应设专人盯测，以防坑底和坑侧超挖。坑底的控制标高应比设计标高提高 15－30 厘米，坑壁的控制线应比设计标线提高 10－15 厘米或先打桩后挖土，机械挖完后，再用人工清坑。8.3 基坑开挖到设计标高后，一定要将支护桩根部的淤泥清挖，否则会造成支护桩倒塌。

8.4 基坑底面不能暴露时间过长。基坑开挖中间间歇间过长，变形会随着时间不断增加。这种情况下，应考虑增加支护结构的强度。

8.5 如果基坑开挖后，不能立即进行下一道工序施工时，可在基坑设计标高之上，预留 0.15-0.3m 厚的一层土不挖，待下一工序开始前，再用人工开挖至槽底的设计标高。

8.6 验收合格方可进行作业，未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。

8.7 打拔拉森钢板桩安全操作规程

(1)吊车或震锤工作时发现异常，应立即停车检查。

(2)吊车作业点地面应平坦，地面不平应垫平，防止翻车事故。若地面松软，支承脚底部应铺垫板。

(3)吊桩时要用专用的钢丝绳和锁扣扣紧桩身，并轻起轻放。打拔桩前要检查震锤是否夹紧，防止应震锤未夹紧损坏钢板装或造成事故。

(4)不得在架空输电线下面打拔桩。在高压线附近工作，吊臂端应离开高压线 2ｍ以上。

(5)作业范围内严禁站人，以防各种突发事件造成事故。

(6)打拔桩严禁超负荷作业，不准超力矩，仰角也不得超过限度，以防“翻车”“折臂”事故。

(7)不得在风力超过 6 级及大雨、雪、雾等恶劣天气下作业；台风来临，现场吊机应收臂卧放，材料及其它设施采取遮盖、压紧等措施。

(8)严禁非司机作业。回转操作要平稳地接触回转离合器，尽量减少钢板装的摆动，起吊时应先鸣笛示警，要稳妥操作。

(9)做支撑要随挖随做，及时做好，不得拖延。支撑要水平直顺，不得倾斜弯曲。烧焊支撑时要注意动火作业安全和深基坑作业安全。

(10)随时检查钢板桩和支撑是否完好，发现松动要及时补焊，发现弯曲要及时加撑并采取安全措施。

(11)要统一信号，专人指挥，夜间作业，必须有良好的照明。

九、应急救援预案

（一）、预案原则

坚持“安全第一、预防为主、综合治理”“保护人员安全优

先，保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效

协调、坚持改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求；

给企业员工的工作和施工现场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效、充分体现应急救援的“应急精”。

对基坑工程事故产生的主要原因，要切实做好预防工作，并有必要对可能产生的基坑事故提出紧急预案。

通过实施本方案，努力使各项施工行为更好地满足安全规范的要求，为施工场区提供更好地安全环境；保证各种应急反应资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行，防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序而延误事故的应急救援；

最终达到有效避免或降低人员伤亡和财产损失的目的。(二)、应急措施

为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到、不可抗拒的事件发生，事前有充分的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度的减少人员伤亡、国家财务和经济损失，必须准备应急措施。

基坑开挖施工过程中若发现异常情况应及时通知有关人员，以便及时采取应急措施。施工现场应备有应急措施的材料及设备，如砂袋、钢管、钢筋、水泥、注浆机、发电机等施工机具。以下应急措施仅供参考：

1.如地面出现裂缝，应及时灌浆修补，防止地表水渗入，并及

时查明裂缝产生原因，进行地面小型排桩施工抢救，避免裂缝扩大。

2.发现地面土体位移、沉降过大超过警戒值时，应停止开挖，

马上回填土方采取増加桩锚加固措施。

3. 一旦发生施工安全事故，项目部门负责人必须立即赶赴现场，组织指挥抢险，成立现场抢救领导小组。

(三)、冬季施工

冬季钢板桩施工前清除冻土层，以便钢板桩顺利打入地下。

(四)、基坑坍塌事故预警监控及预防措施

4.1、坍塌事故预警监控措施

基于基坑坍塌事故可能带来的严重性后果，预防基坑施工过程中可能发生的坍塌事故是安全工作重点。在施工过程中应对深基坑密切的监视并对可能出现的险情及时作出预警预报。具体监控措施见下表：

预警监控及措施要点表一

序监控、信息报

坍塌事故预警措施要点

号告责任部门

支撑体系的强度破坏。支撑偏心挠曲、停止开挖，1 工程部

撑点滑动、支撑预加应力变化（降低）复加应力

停止开挖，2 无序开挖、超挖情况严重工程部

进行回填支撑不及时、支撑安装质量严重不合停止开挖，3 工程部

格支撑加固

停止开挖和4 地下水降排出现异常工程部

降水

停止开挖，5 基坑临边堆载过大安全部

转移堆载基坑位移监测数据不准确、不及时，

停止开挖，复6 基坑位移达到报警值或极限值后没有测量班

测、采取对策采取应对措施

项目部工程部、质量部、安全部、测量班应当加强对以上重大危险源的监控，对有可能引起基坑失稳、坍塌的重要险情时，必须立即采取有效措施消除重大危险，同时将相关信息向项目经理和项目总工报告。当险情持续发展、不能得到有效控制时，项目经理应及时决策、

宣布启动应急预案，同时向公司应急状态机构小组报告情况。应急状态启动后，应急状态机构各职责人员均应驻守现场，随时待命，不得擅自离开。

基坑坍塌事故发生后，应按照分级管理的程序逐级上报。坍塌现场有关人员应当立即向项目部负责人汇报，项目部负责人向项目部公

司和局负责人汇报。紧急情况下，也可越级上报。

4.2、应急状态下预防坍塌事故的对策

针对深基坑施工的特点，主要存在以下几种可能的应急状态下的预

防坍塌事故对策。见下表：

可能的应急状态下的预防坍塌事故对策表二

序

应急状态应对预防措施

号

1、基坑降水是基坑开挖的基本保证，降低开挖土层

的含水量。

2、空压机等可产生较大震动的设备应设减震底座。

3、基坑边上不设过重堆载，大型吊机须距基本边线

一定安全距离外作业。

1 土层液化

4、雨季施工注意防止水流入基坑，基坑边上设截水

沟，及时排走水流。

5、及时将地面及坑内积水排走，保持基坑底干爽。

6、液化趋于严重时，应加强降水，同时减少土壤扰

动，清除液化土。

1、配备堵漏经验丰富的施工队伍，成立漏水涌沙救

急小组，在出现险情时能立即行动，投入抢险工作；

基坑涌砂、塌

2

2、配备注浆机，备足沙袋及注浆材料，一旦基坑出

陷

现涌水涌砂，立即抛填沙袋压堵，并立即用钻孔注

化学浆液（双液注浆，即水玻璃＋水泥浆）形成固

砂止水帷幕堵漏。

1、禁止重型设备通过；

2、立即补架临时支撑，同时查原因，根据情况采取

下步方案。

3、发现异常，立即加密支撑轴力、基坑收敛、地面

沉降监测频率，24小时观察基坑动态，以监测信息基坑变形（内

3 决定是否继续向下开挖或开挖多少。

敛）过快

4、准备双液注浆机械、旋喷注浆机械各一套及编织

袋、短木桩等相关应急物资若干。当出现涌泥涌砂

或涌水现象时，先用编织袋装砂封堵涌口，然后迅

速从基坑内向围护墙背后进行双液注浆，必要时从

墙后实施旋喷桩止水加固。

4.3、水平位移监测频率

土方开挖后，每隔 2d 观测一次，下中到大雨后要加密观测。当

相邻两次观测的位移量大于 3mm 或总变形量达 10mm 时，应缩短观测周期至每天 1 次，同时及时分析位移原因并向有关部门报告；当相邻

两次观测位移量较小时，可将观测周期延长至每周一次，直到基坑回

填完毕后停止观测。

(五)、边坡失稳的应急措施

基坑施工，由于不可预见因素的影响，可能会发生各种险情，只要

有备在先，积极采取预防措施，就能使险情得到缓解和遏止，以保证工程顺利进行，为确保基坑土方开挖的安全，必须采取如下措施：5.1、失稳的预防措施

1、现场成立监控小组，在挖土阶段进行 24 小时轮流监控。监控的内容为：边坡围护的垂直变形、平面变形、周边土体、建筑物、管线、道路的变化，并进行记录，坚持对比检查，及时消除隐患。

2、基坑周围严禁堆放重物及行驶重载车辆，每天两次对边坡边线进行观测，如发现有边坡土体位移过大应立即采取相应措施。

3、分层开挖，层间设台阶。

4、在基坑四周及基坑内设置完善通畅的排水系统，保证施工时地表水的及时抽排。

5.2、险情处理对策

1、围护边坡壁位移过大时，停止土方开挖，根据现场监测的变形数据及时增加锚杆进行加固。

2、围护边坡壁突然发生位移增大时，则应撤离基坑内的工作人员，并增加用砂袋堆叠挡土，或用挖土机回填土方，待支护结构稳定后，再商量对策。

3、边坡有明显失稳征兆时，必须暂停台阶面和台阶下方的作业，根据失稳情况，必要时撤离可能受威胁的设备、人员。

4、靠近围护边坡壁地面发现裂缝，用粘土或纯水泥灌缝，防止因地面水进入裂缝而导致土体应力加，而增加倾斜。

基坑失稳原因多种多样，具体处理方法要经过现场分析原因，再根据实际情况作出处理措施。

(六)、土方开挖的预防及补救措施

基坑开挖过程中，应严格按报警值控制，若监测数据异常，应即启动应急预案，及时采取相应措施，迅速控制事态发展并分析引起异常的原因。在确认措施有效后方可继续进行开挖。

(七)、发生事故报告的紧急处置措施

7.1、事故报告原则

事故报告内容应包括事故发生的时间、地点、单位、简要经过、伤亡人数和采取的应急措施等。

事故发生后，负伤者或事故现场有关人员应当直接或逐级报告相关部门、分公司负责人，以及主管领导。

（1）发生轻伤事故，应立即报告施工员、项目经理，并由项目部于三日内填写《工伤事故登记表》报工程部、公司安全部；

（2）发生重伤事故，除报告公司领导外，项目负责人应报告公司领导及工程部、技术部、办公室，并在 2 小时内向当地安监局、社保局、总工会、公安部门、行政主管部门和检察院报告；

（3）死亡事故发生后，在报告的同时，应按《应急准备与响应控制程序》要求，开展救援工作，防止事故扩大；

（4）发生火灾事故后，应立即报警；发生施工、设备、交通事故后，应立即向公司职能部门报告，并尽快通知其他相关部门；

7.2、事故报告内容

事故报告应包括如下内容：

（1）事故发生的时间、地点、工程项目、企业名称；

（2）事故发生的经过、伤亡人数、直接经济损失（估计数）；

（3）采取的应急措施及目前的控制情况；

（4）事故报告单位。

7.3、现场抢救

事故发生后，项目部立即启动应急响应，超出项目部应急救援处置能力时，现场总指挥及时报请上一级应急救援指挥机构启动上一级应急预案实施救援。

7.4．1 项目部有关部门的响应

项目部由项目经理启动并实施本应急预案，组织应急救援，并及时向上一级应急救援机构报告工作进展情况。需要调动本企业内其他单位应急力量支援时，及时提出请求。

项目部各部门按照其职责和预案进行响应。

1、项目部安全部门的响应

（1）及时向上一级安全部门报告安全生产事故灾难基本情况、事态发展和救援进展情况。

（2）开通与地方应急救援指挥机构、现场应急救援指挥部、相关专业应急救援指挥机构的通信联系，随时掌握事态发展情况。

（3）对可能或者已经引发公共安全卫生和社会安全突发事件的，及时上报地方相关部门。

（4）现场应急救援过程中，对救援过程进行安全检查和安全指导。

2、项目部工程部门的响应

（1）全力组织事故现场救援活动。综合利用项目部自身的人力、物力资源有效组织救援，防止事故扩大。

（2）初期要以抢救人员为主，抢救的同时要防止次生事故的发生。