钢板桩结合捆绑对拉支护结构在乙烯工程中的应用

马勇

本方案是在结合设计人给定的设计条件，并结合我公司多年的深基坑设计、施工经验编写的，并对本支护方案的合理可行性、安全性等方面进行了论证和研究。

1 综合说明

1.1 设计依据。（1）第一循环水厂基础图纸；（2）地质勘测报告；（3）我们对现场实际情况的调查、了解；（4）现掌握的市场资源及有关规范规程。

1.2 设计软件及参考规范、资料。行业标准《建筑基坑支护技术规程》；国家标准《混凝土结构设计规范》；国家标准《建筑地基基础设计规范》；行业标准《建筑桩基技术规范》；国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》。

1.3 设计说明。由于现阶段的工程设计图纸、资料较少，因此基坑支护设计是在设计单位提供的基础图、工程详细勘察报告的基础上，结合我们对施工现场周边条件勘察，并充分结合我公司多年的经验及与其它公司在支护结构形式上不同的特色进行设计的。基坑的支护、施工部署充分考虑了管道沟、冷却塔、吸水池及循环水泵房同时施工对基坑支护结构的互相影响，以及基坑支护互相的保护。在安全、经济、方便施工的原则下综合了基坑工程现状特点、地质特征、环境状况等进行了深化设计。

2 基坑支护结构设计

2.1 工程概况。第一循环水厂工程坐落于100万吨/年乙烯工程院内东北方向，整个工程占地面积26250m2，由冷水塔、吸水井、循环水泵房、污水池等部分组成。南北两侧分布有管道，基础开挖深度不一，基坑设计本着“安全、经济、合理、可行”的原则，结合工程特点、地质条件和基坑设计施工经验进行设计。

我单位经过多年来对基坑工程设计和施工的经验总结，在本工程中将采用钢板桩结合捆绑对拉中间插木板的支护结构形式，合理的安排施工顺序，将基坑支护设计的理论与经验相互融合，提升了本工程设计的可靠性。

2.2 基坑支护施工部署。本工程深基坑包括北侧管道沟，两个吸水池及南侧管道沟，基础开挖深度不一，钢板桩以N1-N8表示，钢板桩采用400工字钢，间距500mm，中间插木板布置。桩长12m。（1）冷却塔南北两侧大口径钢质回水管道的基坑支护、土方开挖及土方回填工作我方建议由联维公司负责施工，包括钢板桩（N1、N2、N7、N8）支护，必要时可在N1（2#路北）和N8两侧再打两排钢板桩对N1和N8桩进行拉结。该公司先对北侧管道进行施工，与此同时我方完成北侧吸水池钢板桩N3、N4、N5施工；（2）在北侧管道完工土方回填完成后，联维公司首先拔出北侧N1排钢板桩，并要求做到边拔边回填，以免造成地管或桩基发生位移；在北侧N1排钢板桩拔出并回填土完成后，方可进行钢板桩N2与N3之间的捆绑拉接；捆绑拉接采用25钢筋间距500对拉；（3）与此同时，挖除循环水泵房钢板桩N4与N5之间上部土1m，钢板桩N4与N5呈密排布置并进行捆绑拉接；拉接完成后，修筑上部临时施工道路。路宽10米，临时道路采用800mm厚建筑碴土，分两层夯实。保证在循环泵房上形成一条东西向施工通道，以便于南北侧吸水池的施工；（4）在N4、N5钢板桩施打的同时，进行N6、N7钢板桩施工，打完后立即进行捆绑拉接。完成后，从场中间向两端同时开挖南北两个吸水池，吸水池部位的土一部分屯于南北两侧用于回填，一部分外运作为弃土处理；南侧吸水池回填土完工后修筑池边道路用于施工，由联维公司打钢板桩N8进行管道施工，我方进行北侧冷水塔及循环水泵房的施工；在联维公司南侧管道埋设完毕后再进行南侧冷水塔施工。

2.3 钢板桩打桩施工。（1）打桩之前进行测量放线，严格按照有关规范的技术要求施测，要求做到定位精确，并随时根据工程需要进行复测，保证桩位准确；（2）为便于施工，循环水泵房部位用作临时道路，受外力影响较大，因此采用400型钢板桩一丁一横方法施打。吸水池东西两侧也同样采用一丁一横方法施打。其他部位钢板桩间距500mm，桩与桩之间设置挡土板，挡土板厚度不小于50mm；（3）打桩时应由专人负责监测，以保证桩身的垂直度；（4）打密排布置的钢板桩时，应预留出缝隙以便于捆绑拉接；

2.4 土方开挖。（1）测量放样。根据确定的控制点及基线进行基础开挖边线，开挖区开挖轮廓线等测量放样，严格按照有关规范的技术要求施测，力争放样定位准确，并随时根据工程需要进行复测，保证测量成果误差在规定的精度要求以内。对已测好的开挖边线做好标志，以便于实施开挖。施工期间，认真保护好测量基本控制点和水准点，使之容易进入和通视，并避免测量网点的缺失或损坏。（2）土方开挖方法。土方开挖采用1立方米挖掘机挖装、推土机推土、自卸汽车运土机械化施工。卸土场地采用挖掘机或推土机进行攒土。在土方开挖过程中，随着挖掘机开挖的部位，在边坡处设置盲沟及积水井，并用水泵将沟内积水及时排到坑外；开挖时应从中间同时向东西两侧均匀对称开挖，以保证钢板桩及土层的相对稳定性，随着开挖深度的加大跟进设置挡土板；并准备足够的沙袋作为挡土材料防止流沙，备用100*100的木方作为顶杆。（3）垫层施工。垫层混凝土浇筑随基础开挖一起进行，开挖一段，浇筑一段，使垫层混凝土与钢板桩根部结合为一体，有利于钢板桩根部的稳定性。

3 基坑施工监测

3.1 基坑监控的重要性和必要性。由于基坑自开挖就处于动的状态，支护结构的受力状态、大小、位移变形都随着开挖深度的增加而增加。为了对基坑在开挖过程中支护体系的安全可预测性，对支护设计、施工措施正确性进行检验和技术资料的总结，对基坑进行施工监测是很有必要的。

3.2 施工监测。

3.2.1 监测目的。基坑施工监测目的就是及时掌握降水、基坑开挖及施工过程中支护结构的实际状态（位移及变化速率）的变化情况，为基坑施工安全与稳定提供监控数据，为基坑安全施工提供佐证，做到施工可预控性和防患于未然，采取必要的工程措施。另外通过施工监测的结果，可以指导现场施工，确定和优化施工参数，进行信息化施工。

3.2.2 监测点布置及监测周期。（1）监测点的布置。监测点的布置：在拉梁上设置观测点，焊接钢筋作为标志，设置间距15m一点；此外，在钢板桩的根部设置观测点，监测钢板桩根部发生的位移变化。（2）监测周期。要求在整个基础工程施工阶段进行基坑所有项目的监控。基坑工程的监测应与施工过程紧密配合，根据施工速度、监测结果、环境状况（如雷雨天气等）及变化速率来调整监测时间间隔。监测频率规定如下：

3.2.3 监测方法。（1）基坑变形监测。采用经纬仪进行观测，基坑开挖前记录初始位置值。（2）肉眼巡检。由于支护结构的施工质量、施工条件的改变、基坑边堆载的变化、施工用水不适当排放、管道渗露以及气候条件的改变，还有工程隐患如地面裂缝、支护结构的失稳等都可在巡检工作中及时发现，因此巡检是十分重要和很有必要的，应由项目工程师随机、频繁进行巡检，巡检工作应列入观测计划，按期进行，并保持记录。endprint