1、編制說明

1.1、編制依據

《客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南》TZ213-2005

《鐵路橋涵地基和基礎設計規范》TB10002.5-2005

《客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準》鐵建設【2010】240號

《建築基坑支護技術規程》JGJ120-99

《建築施工計算手冊》第二版

《建築施工手冊》第四版縮印本

1.2、編制原則

1.2.1、嚴格執行施工過程中涉及的相關規范、規程和設計標準；

1.2.2、遵守、執行合同文件各條款的具體要求，確保實現業主要求的工期、

質量、安全、環境保護、文明施工等各方面的目標；

1.2.3、結合工程實際情況，應用新技術成果，使施工組織設計具有技術先進、方案可靠、經濟合理的特點；

1.2.4、充分研究現場施工環境，妥善處理施工組織和周邊接口問題，使施工對周邊環境的影響最小化；

1.2.5、施工方案突出重點難點工程，力求做到多方論證優化施工方案。

1.3、編制目的

深基坑的圍護結構根據埋深和地下水情況采用拉森樁支護維護基坑的穩定，由於基坑開挖深度較深，屬於深基坑工程，設置圍檁和斜支撐圍護，此基坑施工具有風險高、危險性大的特點。為瞭有效地消除這些對施工的不利影響，提高現場施工人員管理素質和處理應變能力，切實保障人員的生命安全、企業的財產安全和工地周邊環境安全，把安全影響減少到最低點，保證深基坑工程的順利進行，特制定本專項深基坑支護施工方案。

1.4、編制范圍

深基坑的拉森樁、圍檁、土方開挖、支撐體系安裝及拆除，以及各分部分項工程的質量、環境、安全、文明施工、應急管理等保證措施。

2、工程概況

2.1、工程概況

本深基坑位於XX區對XX鎮XX村，中心裡程DK28+106.18，橋長79.2m。設計行車速度250km/h，線間距4.80m。橋梁基礎采用鉆孔樁基礎，樁徑為Φ1.00m，共計48根；承臺共4個，其中橋臺為一步承臺，橋墩為二步承臺。橋墩

圓端形實體墩，共2個。橋臺采用雙線一字型橋臺。深基坑為2座橋墩，開挖基底標高為-110.787m，開挖深度為7.713米。

2.2、工程水文地質條件

2.2.1、地形地貌

本段地區主要為松花江階地及漫灘，地勢略有起伏，開闊，表層為雜填土、素填土、下部為黏土、粉質粘土、粉土。自然地面6至8米以下為中砂。

2.2.2、地質條件

地質情況由上至下為：第一層素填土10KPa,厚度2.4米；第二層粉質粘土130Kpa，厚度2.9米；第三層粉土170Kpa，厚度1.8米；第四層中砂330Kpa，厚度4.9米；第五層細砂190Kpa，厚度1.7米；第六層中砂370Kpa，厚度2米；第七層粗砂430Kpa，厚度3.8米。

2.3、周邊環境

本基坑臨近既有XX線距離11-12m，與既有XX線DK27涵洞平行設置。本基坑另一側為施工便道和山後村的農田。並有一條通往XX方向的鄉間路。（詳見附圖一）

3、材料與設備計劃

3.1、機械設備計劃

3.2、材料計劃

4、施工方案

4.1、施工工藝：

場地平整→拉森樁圍護→土方開挖（圍檁和斜支撐同步施工）→設置排水溝和清淤→碎石和混凝土墊層施工→承臺施工→墩臺施工→基坑回填（圍檁和斜支撐同步拆除）→拉森樁拔除

4.2、場地平整：

4.2.1、根據施工方案測量出基坑挖土的范圍，基坑寬度根據一步承臺外邊每側外擴3米，采用白灰線灑出挖土的范圍。

4.2.2、采用挖掘機對白灰線內的施工場地進行平整，按既有自然地面標高下挖至118.5m處，然後對整個場地地面平整。

4.2.3、修築機械設備入場施工道路，進場道路由施工便道進入現場，做好打樁機進場通道整修和地下大塊石清理工作。

4.3、排水施工措施

4.3.1、根據本工程的位置特點和地下水埋藏情況，新建XX客專XX橋臨近既有線較近，並且此地區為平原，排水困難，無排水去向。並且地下水埋藏較淺且較豐富。無法采用井點降水，隻有采用止水鋼板樁來控制基坑外水流進入。對基坑內既有少量積水排凈，基坑邊緣設置排水溝和集水坑以控制外圍水進入基坑。

4.3.2、基坑四周設置排水明溝和兩處集水坑，排水明溝，b=400mm，h=500mm，將溝中水引至集水坑中，采用鋼護筒做集水坑壁圍護結構，集水坑結構尺寸為a*b*h=500mm*500mm*1000mm。

4.3.3、每座基坑設2臺50潛水泵抽水。將水抽走，抽水期自挖土至基礎回填土施工完停止，三班不停連續排水。抽出的集水排向征用的臨時用地內。

4.3.4、基坑中的集水隨挖土隨排出，不要長時間留置，以防對基底浸泡，形成淤泥對下步施工造成影響。

4.3.5、為防止雨雪天對施工的影響，在坑內四周佈置排水溝及集水井，利用潛水泵抽出基坑。另外，為防止地下水回流，在基礎墊層下縱、橫向佈置排水盲溝，盲溝縱坡流向基坑四周的排水溝，使地下水流向排水溝。

4.4、鋼板樁圍護結構施工

4.4.1、鋼板樁圍護

圍護結構采用拉森鋼板樁支護形式，鋼板樁為15m長的拉森OT22型，板樁墻內皮與承臺基礎外邊線距離1.5米，用2I40a工字鋼雙拼作圍檁，四角采用φ425mm無縫鋼管支撐。拉森板樁施打采用三層圍檁法施工，四角采用圓鋼管斜向支頂盡量減少傾斜誤差的積累，保證實現封閉合攏，滿足板樁墻的質量要求。錨樁施工采用單獨打入法，其軸線位置應準確，質量要求同板樁墻。板樁圍檁與板樁之間，有間隙處需用鋼楔塊楔緊，以求板樁正確受力。詳見附圖二

4.4.2、鋼板樁施工方案

1、施工工藝流程

2、操做方法

1）、基線確定：測量員定出軸線，留出以後施工需要的工作面，確定鋼板樁施工位置。

2）、定樁位。按順序標明鋼板樁的具體樁位，灑灰線標明。

3）、鋼板樁施打，采用單獨打入法，即吊升第一支鋼板樁，準確對準樁位，

振動打入土中，使樁端透過粘土層進入淤泥層。吊第二支鋼板樁，卡好企口，振動打入土中，如此重復操作，直至基坑鋼板樁完成。鋼板樁施打時，由於鋼板樁制作本身的誤差、打樁時的偏差、施工條件的限制，使帷幕的實際長度無法保證按鋼板樁標準寬度的整數倍，故此鋼板樁帷幕轉角及最終封閉合攏有相當難度。調整的辦法，有采用異形鋼板樁來閉合或通過調整帷幕軸線用標準樁實現閉合。由於本工程鋼板樁墻精度要求不高，故采用後一方法來實現轉角的閉合，即在轉角處兩側各以10根鋼板樁的寬度來調整軸線實現閉合。如出現部分鋼板樁長度不足，可采用焊接接長，用魚尾板焊接法。接長時避免相鄰兩樁接頭在同一深度，接頭位置應錯開1M以上，且間隔放置打樁。

4）、圍檁、支撐、角撐

為加強鋼板樁墻的整體剛度，沿鋼板樁墻全長設置圍檁，圍檁用2*40a工字鋼組成，在此橫斷面用工字鋼連接相對側鋼板樁作為支撐。為穩妥起見，在鋼板樁墻轉角上另用φ425mm圓鋼管做角撐。如右圖所示。

4.4.2.4-1 角撐示意圖

5）、鋼板樁拔除

橋墩工程完畢後即進行鋼板樁的拔除。采用振動錘等來進行鋼板樁的拔除，

即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，依靠附加起吊的作用將樁拔除。

鋼板樁拔除後留下的樁孔，必須即時做回填處理，回填一般用擠密法或填入法，所用材料為中砂。

4.4.3、變形觀測

為確保圍護結構正常工作，防止發生鋼板樁位移大而影響施工，故需對鋼板樁的位移進行跟蹤觀測，以便發生險情及時采取加固補強措施，板樁觀測方法：

1、在板樁墻兩端外側15m的板樁墻軸線上設立軸線控制點，控制點須在錨樁外側或更遠處的穩固點，控制點須穩定，並加以保護。

2、在板樁頂部用紅漆標出軸線位置，標記間距不得大於15m;控制點、位移標記應在開挖前佈置，用紅三角標示。

3、觀測采用掛線尺量的簡易方法，但所掛麻線須掛直，尺量使麻線不得搖晃，若風大或掛線有困難時，采用經緯儀觀測。

4、在挖土期間及挖土完成後每天二次觀測位移，即上班後一次，下班前一次，直至位移穩定。當板樁位移速度發展較快時，應跟蹤觀測。

5、當發現總位移超過100mm或日位移量大於20mm時應立即通知停止施工，及原位回填，通知施工、技術部門采用相應措施。

6、觀測數值應做好記錄。

4.4.4、材料：鋼板樁規格參數：

4.2.4-1 拉森樁示意圖

4.4.5、計算公式

1、樁頂高程H1：118.50m

2、坑底標高H0：110.787m

開挖深度H：7.713m

3、土的容重加權平均值γ：

γ=（0.813*17.5+19.2*2.9+20.2*1.8+19.7*2.2）/7.713=19.4KN/m3

內摩擦角加權平均值Ф：

Ф=(0.813*10+2.9*21+26.2*1.8+36*2.2)/7.713=25°

4、地面均佈荷q：30.0KN/m2

5、基坑開挖長a=14m 基坑開挖寬b=10.6m

6、外力計算

1）作用於板樁上的土壓力強度及壓力分佈圖

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4.3.6-1 拉森樁土壓力分佈圖

主動土壓力系數Ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-25/2)=0.41

被動土壓力系數 Kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+25/2)=2.46

主動土壓強eAh=γhKa=19.4×7.713×0.41=61.35KN/m2

均佈荷載對土產生的主動土壓強eAq=qKa=30×0.41=12.3KN/m2

Pb= eAh+ eAq=61.35+12.3=73.65KN/m2

均佈荷載產生主動土壓強點距樁頂距離Yq= tg(45°+φ/2) ×1.5=2.35m

2）計算y值（K值查表得1.7（K值為被動土壓力修正系數））

鋼板樁上土壓力強度為零的點距基底的距離y=Pb/(r(K×Kp-Ka))=73.65/(19.4×(1.7×2.46-0.41))=73.65/73.18=1.01m

3）按簡支梁計算等值梁的兩支點反力（Ra和P0）

∑Mc=0

P0=[1/2×7.713*61.35×(2/3×7.713-0.5)+(7.713-2.35)×12.3×((7.713-2.35)/2+2.35-0.5)+(73.65×1.01) ×(7.713-0.5+1.01/3)]/(7.713-0.5+1.01)

=(1098.28+298.92+561.59)/8.223

=238.21KN

∑Q=0

Ra=1/2×7.713×61.35+(7.713-2.35)×12.3+1/2×1.01×73.65-238.21=236.60+65.96+37.19-238.21=101.54KN

4）計算板樁最小入土深度

按《建築施工計算手冊》公式2-72得：

t0=y+x=1.01+4.42=5.43m

t=1.2t0=6.516m

鋼板樁總長：L=h+t=7.713+6.516=14.229m

5）選擇鋼板樁截面

先求鋼板樁所受最大彎矩Mmax，最大彎矩處即剪力等於零處，設剪力等於零處距樁頂為x，則：

Ra-1/2x2rKa-(x-yq)qKa=0

101.54-1/2×19.4×0.41x2-(x-2.35) ×30×0.41=0

整理得：3.977x2+12.3x-130.445=0

x2+3.1x-32.80=0

x=4.38m

Mmax= Ra(x-0.5)-[1/2rx2Kax/3+(x-yq)2/2×qKa]

=101.54×(4.38-0.5)-[1/2×19.4×4.382×0.41×4.38/3+(4.38-2.35)2/2×30×0.41]=393.98-111.39-25.34=257.25KN·m

采用OT22型拉森樁，W=2200cm3,寬度600mm

σ= Mmax /W=（257.25N·m×1000）/2200=116.93mpa＜[σ]=200mpa

滿足要求

h1=1.11 h=3.56m

h2=0.88h=2.82m

h3=0.77h=2.47m

確定采用的佈置為h0=0.7m，h1=2.2m, h2=2.2m。層數為3層。

6）圍檁驗算

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4.3.6.6-1 圍檁受力示意圖

第一層圍檁受力：

近似法計算

第二層圍檁受力：

近似法計算

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第三層圍檁受力：

近似法計算

第三層圍檁選用2I40a

W=2*1086m3,[f]=200MPa

按連續梁兩端固結模式進行計算最大彎矩：

MMAX=0.07*q1*l2

=0.07*34.56*152

=544.32KN·m

σ=Mmax/W=544.32*103/1086*2=250.61Mpa›200 Mpa

不滿足要求，需要設置斜支撐。

4.3.6.6-2 斜支撐示意圖

n=l2/l1=4.7/4.65=1

M1=0.08×131.18×4.652=226.92kN﹒m

M2=0.025×131.18×4.72=72.44kN﹒m

MBC=-0.1×131.18×4.72=-289.78kN﹒m

VB左=-0.6×131.18×4.65=-365.99kN﹒m

VB右=0.5×131.18×4.7=308.27kN﹒m

圍檁采用雙工字鋼I40a，28.4cm寬雙面連續鋼板。

查表得工字鋼I=2×21714cm4

則σmax=Mmax/W=Mmax/（I/y）= Mmax×y/I=289.78×20/(2×21714)×1000=133.45MPa< σ=200MPa

符合要求。

則斜撐軸心壓力為：

PB=(366+308)÷cos(45°)=953.2kN

采用φ425mm壁厚10mm圓鋼管斜支撐

查表得I=28083.825cm4 E=2.1×105MPa

按實腹式壓彎構件計算：

歐拉臨界力：PCN=3.142EI/L2=(3.142×EI)/(1.414×4.65)2=13450kN

PCN遠大於PB，故滿足要求。

7）防傾覆驗算

根據懸臂式板樁計算傾覆安全系數不小於2，（由圖1所示）

主動土壓力：

Ea=1/2γ(H+t)2Ka=0.5×19.4×152×0.41=894.82kN

被動土壓力：

Ep1=1/2γt2Kp=0.5×19.4×6.52×2.46=1008.16 kN

Ep2=l1q1=（15-0.7）×34.56=494.2KN

Ep3=l2q2=(15-0.7-2.2) ×77.814=941.54KN

Ep= Ep1 +Ep2 +Ep3 =2443.9KN

Ep/ Ea=2443.9/894.82=2.7＞2，符合防傾覆安全系數要求。

4.5、土方開挖

4.5.1、土方開挖采用分層開挖的形式進行，分層厚度不大於2.5米。兩臺挖掘機（一臺長臂挖掘機）在不同工作面高度上同時挖土，其中一臺挖掘機在坑中將土傳遞到上層，由地表挖掘機連倒土帶裝土，由自卸車運送到指定位置，均衡連續作業。從一側向另一側以倒退行駛的方法進行開挖，隨時做成一定坡勢。

4.5.2、挖掘機沿挖方邊緣移動時，機械距離邊坡上緣的寬度不得小於基坑深度的1/2。

4.5.3、在開挖過程中，隨時檢查側壁和邊坡的狀態。同時做好基坑的支撐情況，以防坍陷。

4.5.4、坑底保留200mm基土，用人工清理整平隨挖掘機運走。待挖至設計標高後，清除浮土，經驗收合格後，及時進行碎石墊層和混凝土墊層施工。

4.5.5、在機械施工挖不到的土方，配合人工隨時進行挖掘，並把土運到機械挖到的地方，以便及時用機械挖走。

4.5.6、開挖基坑的土方，留足回填需用的好土；多餘的土方，一次運走，避免二次運土。

5、安全保證措施

5.1、安全技術措施

5.1.1、開挖措施：

1、基坑周邊設防護欄桿，高度1.2米，橫桿長度大於2米設欄桿柱。欄桿為架子管搭設而成，能承受1000N沖擊的防護欄桿。

2、基坑開挖時設置安全邊坡，特殊支護作法應符合設計方案要求，支護設施不能變形。

3、深積坑施工降水，需有組織進行排水。

4、采用機械施工挖土，基坑邊堆土、料具在距離坑邊1米，高度不超過1.5米，機械設備臨時設施等不準在基坑邊存放。

5、上下作業人員設專用爬梯並有扶手。

6、機械進場作業司機持證上崗，按技術交底挖土。

7、基坑作業時設專人對四邊的土坡進行監護和觀察支撐的變化。

8、基坑作業人員有牢固的立足點，垂直作業有隔離防護設施。

9、對現場所有施工人員進行安全教育和培訓，防止在現場或現場以外發生任何安全事故。

10、不在基槽坑邊土的自然坡度腳內堆土或堆其他材料。不論何種情況，土方堆放距槽邊的距離應不小於0.8m，高度應不超過1.5m。

11、操作人員不得在坑內休息。

12、人工挖土應保持適當距離，並采取同一方向操作。

5.1.2、臨時用電

1、臨時用電必須建立針對現場的線路、設施的定期檢查制度，並將檢查、檢驗記錄存檔備查。臨時用電線路按規范架設整齊，架空線采用絕緣導線，杜絕沿地面明敷設。

2、手持電動工具的使用符合國傢的有關規定。保證工具的電源線完好。電源線不可任意接長和調換，工具的外絕緣完好無損，維修和保管專人負責。

5.2、應急預案

5.2.1、應急預案

1、發生坍塌事故後，立即報告應急搶險指揮小組，由隊長負責現場總指揮。發現事故人員通知現場安全員，並由安全員組織施工人員緊急撤離至安全區域。

2、如有人員受傷，立即撥打“120”急救中心電話取得聯系，詳細說明事故地點、嚴重程度，並派人到路口接應。

3、在向有關部門電話求救的同時，對受傷人員在現場安全地帶采取可行的應急措施，如現場包紮止血等措施。防止受傷人員流血過多造成死亡事故發生。

4、立即上報公司及有關部門，並啟動公司應急救援預案。

5、如有人員被掩埋，要采取有效安全防護措施後，組織人員按部位進行人員

搶救，盡快解除重物壓迫，減少傷員擠壓綜合癥的發生，並將其轉移至安全地方，防止事故發展擴大。

6、文明施工

6.1、夜間施工時盡可能減少噪音及工地燈火對外圍的影響。

6.2、設立專用沖洗設備，安排專人對出場車輛進行沖洗，不得帶砂、泥出場，同時安排人員對道路進行清掃，確保道路衛生。

6.3、建立和健全各級安全生產責任制，開展安全生產宣傳教育，對職工進行上崗教育。

6.4、施工現場主要通道口、危險區域設立警告牌，定期進行安全檢查，出現隱患及時進行整改。

6.5、加強施工人員管理，杜絕打架鬥毆、賭博等危害社會治安情況發生。

6.6、加強工人消防意識，防止發生火災。

7、冬季施工措施

7.1、對各種設施和材料提前采取防雪、防凍等措施。加強氣溫觀測和預板發佈工作。健全氣象、測溫、工程試驗等原始記錄。

7.2、排除現場積水、對施工現場進行必要的修整，截斷流入現場的水源，做好排水措施，消除現場施工用水造成場地結冰現象。

7.3、在雪後，即時對施工場地積雪進行清掃，不要把積雪堆放在機電設備、構件場地附近。

7.4、保證道路的暢通，道邊設有防滑材料，如煤渣和砂，有冰時可灑一層。

7.5、在構件焊接施工中，應制定和執行安全技術措施，加強焊工的勞動保護，防止發生燒傷、觸電及火災等事故。焊接前，必須根據施工條件進行試焊，合格後方可施焊：焊工應對施焊後的全部焊件的外觀質量進行自檢，並對不合格構件加焊。負溫焊接時應調整焊接工藝參數，使焊縫和熱影響區緩慢冷卻。焊後未冷卻的接頭應避免碰到冰雪。冬期焊接不允許在室外進行，需采取保溫措施，對焊接施工區用鐵皮圍擋和鋼管搭設簡易棚，內設火爐加溫，圍擋內氣溫控制在0OC以上，焊後的構件在未冷卻前允許運往室外。

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