深基坑开挖支护方案五：排桩支护—钢制桩支护

一、排桩支护—钢制桩支护的概念

排桩支护是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构，其中包括混凝土灌注桩支护和钢制板桩支护两大类型。钢制桩支护，是多种由钢制桩形成的排桩式支护结构的总称。根据钢制桩类型不同，常用钢制桩支护主要有钢板桩支护（图1）和型钢桩横档板支护（图2）。

钢板桩支护是一种由拉森钢板桩（或槽钢）正反扣搭接或并排组成，用打桩机及振动锤将钢板桩压入地下构成一道连续的板墙，作为深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。

型钢桩横档板支护一种浅基坑的支护方式，沿挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢，然后边挖方，边将挡土板塞进钢桩之间挡土，并在横向挡板与型钢桩之间打上楔子，使横板与土体紧密接触。

图1钢板桩支护 图2型钢桩横档板支护

二、钢制桩支护的特点及适用范围

1、钢板桩支护

（1）钢板桩质量轻、强度高、锁口紧密、水密性好； （2）钢板桩具有良好的耐久性，基坑施工完毕回填土后可将钢板桩拔出回收再次使用； （3）施工方便，工期短；

（4）支护刚度小，开挖后变形较大，因此一般需要增设内支撑；

（5）槽钢钢板桩不能挡水，在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施；

（6）槽钢钢板桩抗弯能力较弱，多用于深度≤4m的基坑或沟槽，顶部宜设置一道支撑或拉锚；

（7）拉森钢板桩由于抗弯能力较强，多用于周围环境要求不甚高的深5m~8m的基坑，视支撑（拉锚）加设情况而定。

2、型钢桩横档板支护

（1）施工成本低，沉桩易，噪声低，振动小；

（2）不能挡水，需进行降排水措施或增设止水帷幕； （3）易导致周边地基产生下沉(凹)；

（4）适用于地下水位较低，深度不很大的一般粘性土或砂土层中

三、资源需求计划

1、水电需要量计划 2、劳动力需要量计划 3、施工机械需要量计划 4、材料需求量计划

四、施工准备

（1）技术准备：熟悉、审查施工图纸。

（2）施工现场准备工作：地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位；地上、地下障碍物的拆除；施工现场的平整；测量放线；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；临时设施的搭设；现场照明设备的安装。

（3）劳动组织准备：建立各施工部的管理组织，集结施工力量、组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作。

（4）材料、机械准备：根据相关的设计图纸和施工预算，编制详细的材料、机械设备需要量计划；签定材料供应合同；确定材料运输方案和计划；组织材料按计划进场和保管。

（5）施工场外协调：由基础施工项目经理部与土方施工部共同对外协调交通、环卫、市容的关系，以及扰民、民扰处理的前期准备工作。

五、基坑支护工程

一、基础施工措施

（一）施工放线

根据桩位平面布置图及总包提供的测量基准点，首先由专职测量人员进行放线工作，放线结束后会同建设单位、监理及设计人员共同验线，确认无误并签字认可后方可进行下一步的施工工作。

（二）材料检验

（1）外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、平直度等各项内容，检查中要注意：对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；制孔、断面缺损的应予以补强；

（2）材质检验：包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验等各项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一次拉伸、弯曲试验。

（三）搭设辅助设施

在钢板桩施工中，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刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

二、基坑支护工程工艺流程（见图3）

施工准备

第一部分成桩施工

第二部分成桩施工

第三部分成桩施工

图3 基坑支护工程工艺流程

三、成桩工程

1、成桩工程工艺流程（见图4）

施打机械定位、校准 钢制桩施打 钢制桩吊运 施打机械移位 图4 成桩工程工艺流程

2、施工方法

（1）施打机械定位、校准

根据设计要求，施打机械到达预定工作位置，相关人员校准后准备施工。 （2）钢制桩吊运

使用吊运机械将钢制桩吊运到放线时划定的位置，校准，插桩。钢板桩插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻锤击。在钢板桩的锁口内涂油脂，钢板桩和型钢桩表面涂减摩擦材料，以方便打入拔出。

（3）钢制桩施打

根据设计要求以及施工方法，施打钢制桩。在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。钢板桩施工时，为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的锁口处设卡板，阻止板桩位移。

（4）施打机械移位

钢制桩施打至设计深度后，检测校准完成后，施打机械移位至下一工作位置

3、后续措施

（1）、围檩、角撑

为加强钢制桩墙体的整体刚度，钢制桩施打合拢完毕后，通过测量出的桩顶标高和承台设计顶标高和底标高，计算出围檩标高。当基坑开挖到围檩标高时，及时对围檩进行施工，严禁在没有进行围檩的情况下开挖至基坑底。除此以外，钢板桩支护可在墙体转角上另用槽钢或角钢做角撑。

（2）水平支撑

根据工程实际情况和设计要求，采用钢筋混凝土水平支撑、钢结构水平支撑或组合式水平支撑。

（3）型钢桩挡土板搭设

根据设计要求，在型钢之间搭设挡土板，作挡土用途，并用木楔等材料固定挡土板以防挡土板滑移。

（4）止水措施

钢板桩支护结构通过锁口连接单片钢板桩，最理想的状态是钢板桩锁口完全没有缝隙的咬合，但从钢板桩打设及转动方面考虑，一般锁口处均有富裕。型钢桩支护结构是通过木楔等材料将挡土板固定在型钢之间以起到挡土作用，因此挡土板与型钢之间一般存在缝隙。钢制桩止水密封一般可以采用天然密封及人工密封两种方式。

（5）钢制桩拔除、回收

根据设计要求和工程需要，拔除、回收钢制桩，并用合适的砂石回填。

六、土方挖运工程

1、土方开挖

土方开挖应根据地质情况、开挖深度、周围环境、坑边堆载控制要求、挖掘机性能等确定分层、分块开挖方案及方法。值得注意的是，土方开挖至设计围檩、角撑以及设计内支撑位置时，应暂停开挖，待围檩、角撑和内支撑等施工完毕后方可继续开挖。严禁一直开挖到底。

2、设备能力分析

根据现场场地情况及扰民、民扰处理情况、夜间施工可能性估测，计算出每天完成土方开挖量，并根据实际情况调整机械力量以便确保工期。

3、现场准备

4、卸土场及土方运输路线

七、质量保证措施

1、质量保证体系

灌注桩是一项施工技术复杂、环节紧凑、质量要求高、工序控制严的隐蔽工程，并受自然因素和人为因素影响较大。为了能优质高效地完成施工任务，达到优质工程的质量标准，施工中采取如下质量保证措施：

（1）建立质量保证体系，严格按照质量保证体系运行实施灌注桩基础和施工。各岗位人员配置到位，落实质量责任。

（2）坚持质量教育，不断提高全员的质量意识。通过质量教育使全体职工牢固地树立起“质量第一、用户至上”的思想，质量教育要贯穿于工程施工全过程。

（3）加强技术管理，认真学习，严格执行施工技术规程、标准及总公司各项质量管理制度，落实各个环节的质量管理责任制，做好技术交底。使全体职工都能做到对工程的总体要求明确，对本岗位职责、质量要求胸中有数，并落实到工作中。

（4）实行质量否决权，按照总公司“质量否决权实施办法”进行质量评定考核，奖优罚劣。

（5）认真做好原材料质量检验，一切材料进场必须经监理工程师检查审核取样送检验合格后才能用于工程上。不合格材料不准用于工程上。

（6）强化工序管理，对施工中的每道工序均按要求进行指导、检查、验收，确保工序质量。上道工序不合格决不允许转入下道工序。

2、技术管理保证措施

（1）公司派技术人员协助测量人员定位放线，保证桩位准确无误。桩机移至桩位前，桩位点应测量复核，无误后方可把桩机移到桩位上。

（2）护筒埋好后，对桩位及护筒进行检查，保证“三点一线”。

（3）钻机就位，进行开孔验收，对照设计图纸标注的桩径，检查钻头规格是否正确，钻头是否完整，把好成孔第一关。

（4）成孔钻进过程中，经常检查钻机倾斜情况，及时调整钻机的垂直度；经常检查泥浆性能，督促施工班组及时换浆。

（5）准确测量钻孔深度，清孔完成后应经三级管理人员复核沉渣厚度值，并做好记录、验收签证。终孔验收不合格的不准移机、下笼。

（6）保护层垫块布局不合格的进行返工处理。 （7）工序质量管理由质检人员负责。

（二）基坑监测 （三）场地查勘与记录 （四）注意事项 （五）质量问题的处理 （六）技术资料

八、技术指标要求

1、钢板桩的平面布置应保证轴线平直顺畅, 应尽可能避免不规则的转角。有严格交圈合拢要求时,各边尺寸应符合桩的模数, 避免使用异形截面桩。

2、钢板桩使用之前应进行矫正。弯曲、企口不正等应采用机械方法或火焰校正, 局部孔洞应用焊接修补, 端头矩形比失控时应予切割修正。

3、钢板桩长度不大、打设精度要求高时可采用单独打入法; 当长度大于等于10m、打设精度要求高时应采用“屏风式”打入法。必要时，在施工过程中设置隔震沟以减小对周边环境的影响。

4、钢板桩接长可采用剖口对焊或加鱼尾板焊接。相邻桩的焊缝宜间隔设置, 错开1m 以上。

5、拔桩前应进行土方回填，尽量使板桩两侧土压力平衡。拔桩设备要同板桩保持一定距离，减小板桩受到的侧向压力。拔桩顺序宜与打桩顺序相反, 拔桩后形成的桩孔应及时回填处理。

6、质量检验应包括下列内容：

（1）外观检验, 包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和企口形状等；

（2）材质检验, 主要为力学指标检验, 构件的拉伸、弯曲试验, 企口强度试验和延伸率

试验等；

（3）钢板桩的桩顶标高偏差不大于100mm, 垂直度偏差不大于1% 。

九、安全生产、文明施工和环境保护措施

1、安全保证措施

（1）、根据系统工程学原理，在安全过程中，应重视提高全员安全素质，提高个人自我保护技能，按规范化、标准化进行施工，是保证安全生产的核心。

（2）、提高施工人员安全意识教育：在形式前进行全员安全技术交底，其内容包括：党的安全生产方针、政策、当地政府有关安全施工的各项规定和行业性重大事故案例，施工环境对安全施工的影响等。

（3）、提高施工人员自我保护技能教育其内容包括：按工种进行各项生产技术岗位安全规程和各级人员岗位安全职责学习。在安全工作上领导及管理人员各负其责，工人有章可循，照章行事，坚决杜绝违章作业。

（4）、新工人和改换各种人员必须进行三级安全教育，经考核合格后持证上岗。 （5）、施工现场危险区内，必须有醒目的安全标志，起重机臂下不准站从，使用各种专业设备和特殊工种要持证上岗，定人操作，专人指挥。

（5）、施工现场各类用电器材做到安全可靠，并配备漏电保护器，做到两级以上保护。禁止乱拉乱接，严防漏电事故发生。

2、文明施工措施

（1）、认真执行相关施工管理规定，精心施工，接受质量、安全、市容卫生、交通等社会部门的监督和管理。

（2）、健全文明工地管理责任制，文明施工工作由一名项目副经理主抓，责任必须落实到人头，工作落实到实处。

（3）、施工工地实行挂牌施工，施工铭牌标明：工程项目名称、建设单位、设计单位、施工单位、项目经理、安全员、质检员、材料员、管理人员姓名及工程开工日期标牌设置在醒目处，我项目部管理人员和施工工人一律佩带胸卡，标明职务、工种、姓名。

（4）、开工前必须打好混凝土地坪，根据施工设备、交通工具不同的承载，合理确定地坪浇注混凝土的厚度。

（5）、开工前合理的部署：道路、宿舍、食堂、厕所、库房、材料和渣土的堆放，加工制作、泥浆坑池，循环沟槽等布置。

（6）、场地设备醒目的安全、质量、文明施工的标语牌，危险处设置警语标牌，任何人进入工地必须戴好安全帽。

（7）、工地现场内必须排水畅通，严防将泥浆排入地下管道，设专人经常清理泥浆池和泥浆循环槽，严防泥浆外溢。

（8）、工地的废浆池、沉渣及时外运，排污管道要整洁。装完废浆后，排污车各部位的污泥要及时清洗干净方可开出现场。

（9）、做到现场无积水、无杂物。灌注砼在运输中的溢落砾料，灌注结束后由灌桩工人自行清理干净，设专人清扫施工现场，经常保持施工现场的环境卫生。

（10）工地的钻探设备、管材、灌注设备等必须经常清理，做到物见其本色。交接班时，必须将干净的设备交给下班。

（11）工地进料，必须由材料管理人员按进货单据验收质量，核对数量无误后，由材料管理人员指挥搬运工人堆放整齐。

（12）加工制作场地，要做到清洁卫生，加盖厂房，晴天防阳光，雨天不透雨，文明生产。

3、环保措施

（1）夜间施工应提前办理夜间施工许可证，并采取有效的措施尽量减少声、光的不利影响；无夜间施工手续的不得施工；

（2）施工现场出入口处设置冲洗设施、污水池和排水沟，安排专人对进场的车辆进行冲洗保洁；

（3）选用符合环保标准的施工机械；加强施工机械的保养维修，尽可能地降低施工噪声的排放；禁止砼运输车辆在工地内和工地周围加大油门轰鸣及鸣笛；

（4）噪声控制措施的落实与监测由项目环保员负责，并及时填写监视测量记录。

十、雨期施工措施

（1）雨季期，应根据当地气象预报及工地具体情况，做好施工期间防暴雨排涝工作，建立防暴雨抢险组织，进行人员培训，配备防暴雨物资。

（2）在雨季施工时，施工现场应及时排除积水，人行道上下坡应挖步梯或铺砂，脚手板、斜道板、跳板上要钉防滑条。加强对清坡土石方工程的检查，防止倾斜或坍塌。

（3）雨季期间，处于雨水可能淹没地带的机械设备、材料等，要做好防范措施，施工人员要提前做好安全撤离工作。

（4）长时间在雨季中作业的工程，要根据当地条件，搭设防雨棚、开挖排水沟。施工中遇暴风雨应暂时停止施工。

（5）加强雨期巡视及检查，发现问题及时处理。

（6）加强施工道路养护及加固，保持道路良好及加固，保持道路良好状态，运输畅通。 （7）雨季期间，各工地所用材料、油料、配件等应增大库存富余量，以备急用。 （8）对已灌注完成的桩位空头部分履盖，以免混凝土受雨水冲刷，影响强度。

（9）遇有较大雨雪，不宜进行砼灌注时，应及时申报现场监理和业主停工，确保工程质量，工期顺延。

（10）每天听气象预测，预先做好防雨、防水工作，尽量避免在雨中进行砼灌注，如不能避免在雨中灌注砼时，可预先做好导管封口，及时把导管口尽量封死。（主要是集料斗口，容易被雨淋），如大雨实在对灌注砼强度有影响作间隔性停工，待雨停或不影响砼强度时再进行施工，但要注意下雨时间长，机长要及时对灌浇管理行反插。

十一、排桩支护--混凝土灌注桩支护方案工作分解结构