某基坑拉森钢板桩施工专业技术方案

长沙市南湖路湘江隧道工程长沙市南湖路湘江隧道工程 拉森钢板桩施工方案 编制： 审核： 审批： 日期：2011 年月日 中铁隧道集团有限公司 长沙市南湖路湘江隧道工程经理部 目目录录 1 编制目的 1 2 编制依据 1 3 工程简况 1 3.1 设计简况 1 3.2 工程地质状况 2 4 钢板桩施工工艺 4 4.1 新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及主要参数 4 4.2 主要工机具 4 4.3 主要工艺流程及操作工艺 5 5 安全保护措施 8 1 1 编制目的编制目的 (1)保证钢板桩围护施工过程的生产安全； (2) 指导钢板桩围护的正确生产施工； (3)保证基底开挖的防水要求。 (4)因地制宜，科学组织施工，提高生产效率，在保障安全的前提下，加快施工进 度，提高围护质量。 2 2 编制依据编制依据 （1）长沙市南湖路湘江隧道工程设计图纸； （2）《长沙市南湖路湘江隧道工程地质与水文地质详勘报告》； （3）国家现行规范有关标准； （4）《地基处理技术及工程应用》(中国建材工业出版社)； （5）现场实地踏勘结果。 3 3 工程简况工程简况 3.13.1 设计简况设计简况 本工程采用拉森钢板桩（Ⅲ新）围护结构，为连接钻孔桩+旋喷桩围护加固区和放 坡开挖 +土钉墙支护区的支护加固区段。具体的施工部位为A匝道（ AK0+350.5～ AK0+375.5 ） 、 B 匝 道 （ BK0+345 ～ BK0+380.5 ） 、 C 匝 道 （ CK0+305.5 ～ CK0+330.5）、D匝道（DK0+380～DK0+405），原设计为桩长12m、钢板桩顶与冠 梁定平齐并锚固于冠梁内，两冠梁之间布置一排φ609mm、t=16mm的钢管支撑，钢管 支撑间距3.5-4m，总施工长度为237延M。 经过现场地质情况核实和对比，在保障围护结构稳定的前提下，建议优化支护方 案，提高施工可操作性和措施经济性。将原设计钢板桩顶600×600mm钢筋混凝土冠梁 变更为2×I45工字钢围檩，既提高施工灵活性，又保障了结构安全，施工质量易于保 障。原设计全部采用12m拉森钢板桩（Ⅲ新）围护结构，优化为开挖深度超过 4.5m的 部分采用12m钢板桩、其他部分采用9m钢板桩。 拉森钢板桩布置横断面如图3-1所示。施工时根据交通疏导方案分节段进行分段施 工。 图图3-13-1 拉森钢板桩横断面图拉森钢板桩横断面图 3.23.2 工程地质状况工程地质状况 南湖路湘江隧道地貌单元为典型的河流侵蚀地貌，西岸沿江为潇湘大道风光带。 西岸为潇湘大道，地面变化 35.50～40.00m，地质结构为第四系地层具明显的河流二 元结构。西岸明挖隧道底板以上地层主要有杂填土、粉质粘土、粉细砂、卵石、圆 砾，隧道底板承载力较差，需进行加固处理。 地层状况与岩性见表3-1。 表表 3-13-1 地层状况与岩性地层状况与岩性 土层及编号土层及编号 ①杂填土 ②素填土 ③粉质粘土 ④粉土 层厚（层厚（mm）） 0.30-10.50 1.0-10.10 0.50-12.50 1.00-5.50 岩土工程主要特征岩土工程主要特征 褐黄、杂色，湿，松散-稍密状，以黏性土混砖渣、煤渣、砼块及少 量砾石。顶部约 50cm 为混凝土路面。硬质杂物含量30%～40%。 褐黄、褐红色，湿-很湿。松散-稍密状，黏性土为主，局部含砾石、 砖渣，西岸钻孔该层底部夹耕土。硬质杂物含量25%～30%。 褐黄色，可塑-硬塑状，含少量粉细砂及云母片，风黑色铁锰质氧化 物。 褐黄、褐灰色，湿，稍密状，含粉细砂、中砂及云母片。摇震反应 中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。 ⑤细砂 ⑤1粗砂 ⑥圆砾 0.80-12.70 0.30-2.10 0.40-11.10 褐黄色，湿-饱和，稍密-中密状。含云母片，混砾石。黏性土充填。 褐黄色，湿-饱和，松散-稍密状。含云母片，混砾石，砂质充填。 黄、褐黄色，饱和，中密状，砾石含量 50%以上，粒径 0.5～2cm， 不均匀系数 23.32～71.34。成分为石英质、磨圆度较好，中粗砂充 填。多夹卵石，往下有增多趋势，粒径达4-6cm。混少量黏性土。 黄、褐黄色，饱和，中密状，卵石含量约 55%，粒径 3～5cm，最 ⑥1卵石0.40-10.80大粒径达 7-10cm。不均匀系数 31.8～87.65。成分为石英质、磨圆 度较好，中粗砂充填。 褐黄色，湿，硬塑状为主，局部夹砂砾石。摇震反应中等，具光泽 反应，干强度中等，韧性中等。 褐黄、黄色，很湿-饱和，中密状，砾石含量 50%-60%，粒径 0.5～ 1.50cm，成分为石英质、磨圆度较好，中粗砂充填。局部夹卵石， 粒径达 4cm。 褐红色，稍湿，硬塑-坚硬状。系砾岩风化残积而成，含砾石 30％左 ⑦粉质粘土0.90-4.80 ⑧圆砾1.50-4.00 ⑨粉质粘土0.30-3.50右，粒径 0.5～5cm，成分为砂岩、板岩等，多风化。干强度中等， 韧性中等。 褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥质胶结，胶结程度差，极软 岩。含砾石20%-40%，成分以石英、板岩为主，粒径一般2～ ⑩强风化砾 岩 0.40-37.804cm，大者近 20cm。节理裂隙发育，岩芯呈碎块状、短柱状，岩体 破碎，岩石质量指标差， RQD=35-45。岩体基本质量等级为Ⅴ类。 共有 9 个钻孔夹中风化砾岩⑩1、厚度 1.6～15.80m。 褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥质胶结为主，局部含钙质，软 ⑩1中风化 砾岩 1.60-15.80 岩。局部为泥质粉砂岩。砾石含量 30%～60%，石英和板岩为主， 粒径 0.3～5cm，大者达 18cm。岩芯呈短柱状、碎块状。岩石质量 指标较差，RQD=55-70。岩体较破碎，岩体基本质量等级IV 类。 发育于砾岩中，无充填物或底部充填部分可塑～软塑状粉质粘土或 ⑩2溶洞2.30-5.90全风化状砾岩，钻探无返水。根据 S17 采用砂卵石及混凝土封孔情 况可确定，该部位见溶洞的5 个钻孔具有连通性。 褐红色，碎屑结构，厚层状构造，泥质胶结，胶结程度较好，软 岩。含砾石一般 35%，局部为粉砂质泥岩。砾石成分以石英、板岩 中风化砾 岩 1.20-43.40 为主，粒径一般 0.5～4cm，大者达 15cm。节理裂隙较发育，岩芯 呈短柱状、长柱状、块状，少数为碎块状。岩石质量指标较差， RQD=60-75。岩体较破碎，岩体基本质量等级 IV 类。ZK7 底部砾 石成分以白云岩为主、钙质胶结，具溶蚀现象，漏水。 1 强风化 砾岩 1.80-10.00岩性同⑩强风化砾岩。 ⑫中风化白 云岩 ⑫2溶洞 灰白色，中厚层状构造，细晶-隐晶结构，岩芯短柱状、长柱状，岩 2.40-17.50性坚硬。结构较为均匀，硬岩。基岩面起伏大，溶蚀现象普遍。岩 体破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ类。 0.40-3.80 发育于白云岩中，无充填物，漏水，不返水。封孔时混凝土流失严 重。 4 4 钢板桩施工工艺钢板桩施工工艺 4.14.1 新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及主要参数新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及主要参数 新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及主要参数如图4-1所示： 图图4-14-1 新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图及主要参数新型拉森Ⅲ型钢板桩示意图