某污水處理站深基坑支護(hù)施工技術(shù)secret

1、一鋼 污水處理站深基坑支護(hù)施工技術(shù)一鋼 污水處理提升泵站基坑圍護(hù)使用拉森式鋼板樁，施工中采取了一系列預(yù)控措施，避免了因樁長(zhǎng)不足引起基坑隆起，有效防治因地下水滲流造成管涌及流砂，將相鄰建筑物的沉降和位移控制在規(guī)范允許范圍內(nèi) 1 工程概況 污水處理站是一鋼廠區(qū)污水匯集處理中樞，定額污水處理量為28000m3 /天。包括格柵、提升泵站、調(diào)節(jié)池、高密度澄清池、混合配水槽、生物濾池、污泥脫水間和控制室八個(gè)建、構(gòu)筑物。因設(shè)計(jì)原因提升泵站施工圖滯后，開(kāi)工時(shí)其它構(gòu)筑物已開(kāi)始進(jìn)行設(shè)備安裝。提升泵站深9.2米，與格柵相距10米，深差3.7米，與控制室相距15米，深差6.6米（圖一）。施工提升泵站時(shí)將會(huì)對(duì)相臨構(gòu)筑物

2、的位移和沉降帶來(lái)隱患，因此對(duì)基坑支護(hù)系統(tǒng)要求非常嚴(yán)格。2 基坑支護(hù)方式的確定2.1 場(chǎng)地條件 泵站平面空間小，周圍作業(yè)面狹窄，場(chǎng)地土深3米左右經(jīng)地基處理后為雜填土，土質(zhì)較差。2.2 支護(hù)方式 基坑采用大開(kāi)挖方式工作面要求大，對(duì)周圍構(gòu)筑物的沉降和位移影響大，且受場(chǎng)地條件限制不能采用大開(kāi)挖；深層攪拌水泥土擋墻施工工期長(zhǎng)，不能滿足污水處理站設(shè)備安裝進(jìn)度，且設(shè)備進(jìn)場(chǎng)操作面占用地方大，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)施；提升泵站底板周邊有1米寬的跳板，采用沉井方法施工也不可行。經(jīng)比較確定采用12米長(zhǎng)拉森式（IV型）鋼板樁作為基坑圍護(hù)最合適，且能滿足施工進(jìn)度，可靠性好，成本低。3 基坑支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)置為便于鋼板樁打設(shè)，施工前將地

3、面3米厚的雜填土全部剝離，同時(shí)可增加鋼板樁的入土深度預(yù)防基坑隆起和管涌。鋼板樁采用單獨(dú)打入法，樁頂標(biāo)高2.5米，板樁在基坑底入土深度為5.3米，圍檁采用H600*400*8*10型鋼兩道，分別設(shè)置在4.0米和7.0米處，每層圍檁加橫向支撐兩道，采用H350*200*6*8型鋼支撐，四角斜撐采用I200型鋼加固（圖二、圖三）。4 基坑支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算4.1 圍檁支撐AA.BB選用H350*200*6*8 承載強(qiáng)度 NAA(BB)FsAA(BB)=215N/mm2*5354mm2=1151KN 鋼度驗(yàn)算：(設(shè)計(jì)允許長(zhǎng)細(xì)比)4.2 鋼板樁入土深度 沿鋼板樁埋設(shè)方向取1m寬度進(jìn)行計(jì)算。查有關(guān)地質(zhì)資料

4、得：粉質(zhì)粘土內(nèi)摩擦角ø240，內(nèi)聚力C6kpa,飽和重度sat=20kN/m3，重度=18kN/m3 主動(dòng)土壓力水壓力 入土深度 取CC或DD側(cè)板樁計(jì)算，每延長(zhǎng)米支撐力為: 以M點(diǎn)進(jìn)行力矩平衡計(jì)算：實(shí)際施工中考慮各種不可遇見(jiàn)因素，安全系數(shù)取1.3，故實(shí)際取埋深x=5.3米。4.3 圍檁的計(jì)算：取CC或DD標(biāo)高-7.00米處圍梁進(jìn)行計(jì)算，其簡(jiǎn)圖如下： 求均布荷載為簡(jiǎn)化計(jì)算E1、E2、EW1、EW2、沿鋼板樁全長(zhǎng)進(jìn)行平均分布，標(biāo)高-7.00米處圍檁范圍為-5.5米至-9.2米。 求圍梁內(nèi)力支座反力：RN=RM=1134KN支座彎矩：MN=MM=0KN.m0截面彎矩:MO 圍梁截面H600

5、型鋼WX=2406.4cm3>2034cm3，滿足強(qiáng)度和變形要求。5 基坑支護(hù)系統(tǒng)施工5.1 施工縫的留設(shè) 提升泵站施工設(shè)置兩道施工縫分別位于7.5米和4.6米，方便鋼板樁施工，增加鋼板樁入土深度，便于圍檁和支撐的加固。土方分四次開(kāi)挖，每次開(kāi)挖標(biāo)高為：3.0米、4.5米、7.5米、9.2米。第三、四次土方采用12米加長(zhǎng)臂挖掘機(jī)挖土。5.2 土方開(kāi)挖和支護(hù)系統(tǒng)施工順序土方開(kāi)挖至標(biāo)高3.0米 鋼板樁打設(shè) 輕型井點(diǎn)降水 挖土至標(biāo)高4.5米 第一道圍檁和支撐加固 挖土至標(biāo)高7.5米 第二道圍檁和支撐加固 挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高9.2米。5.3 土方回填和支護(hù)系統(tǒng)拆除順序7.5米底板墻施工完回填土至7.0

6、米 拆第二道圍檁和支撐墻體施工至4.5米回填土至4.6米 拆第一道圍檁和支撐 墻體施工至±0.00米回填土至3.0米 拔出鋼板樁 土方回填至±0.00。6 幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的控制6.1 防基坑隆起措施 提升泵站基坑深9.2米，采用12米鋼板樁圍護(hù)入土深度僅有2.8米，板樁墻內(nèi)外土面高差太大，會(huì)使基坑內(nèi)土方大量隆起，基坑外土體沉陷，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)。為此將場(chǎng)地土先挖三米，將鋼板樁打深2.5米，增加鋼板樁入土深度達(dá)到5.3米。另在第四次土方開(kāi)挖前對(duì)基坑內(nèi)土方采用輕型井點(diǎn)降低基坑土體含水量，增加了基坑內(nèi)土方的固結(jié)力，也對(duì)隆起起到有效防治。6.2 管涌及流砂的預(yù)防 提升泵站3.0米

7、10.8米屬粉質(zhì)粘土在滲流作用下土體易成小塊脫離原位，而本次使用鋼板樁鎖口情況不是很好，為了減少板樁內(nèi)外水頭差，在鋼板樁外圍打一組封閉的輕型井點(diǎn)降水，有效的預(yù)防了管涌和流砂。6.3 拔出鋼板樁后沉降量和位移量的控制 鋼板樁采用振動(dòng)錘拔樁，每?jī)蛇呏胁繉?duì)稱拔出。由于拔樁的震動(dòng)影響以及拔樁帶土過(guò)多會(huì)引起地面沉降和位移，易造成提升泵站沉降、格柵和控制室位移。鋼板樁用震動(dòng)錘震動(dòng)幾分鐘后拔出，盡量少帶土出來(lái)，樁拔至比底板略高時(shí)暫停，震動(dòng)幾分鐘，盡量讓土填實(shí)一部分，減少因土體位移造成格柵和控制室位移。 施工前考慮板樁的排土量和帶土量計(jì)算提升泵站的沉降會(huì)在130mm左右，施工過(guò)程中將提升泵站底標(biāo)高提高180mm，最后拔出鋼板樁提升泵站實(shí)際沉降為160mm，對(duì)標(biāo)高要求嚴(yán)格的鐵件、螺栓采用預(yù)留洞法，能滿足設(shè)備安裝要求。7 實(shí)際效果 提升泵站基坑于2003年05月26日至2003年07月16日施工完并回填覆蓋，工期50天。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，嚴(yán)格按照擬定的方案組織施工基坑穩(wěn)定、土體、圍護(hù)墻體變形指標(biāo)均不大，圍護(hù)墻頂端位移量最大為9 mm，使基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響