沿海地区利用拉森钢板桩进行深基坑施工技术探讨——张家港扬子江石化有限公司丙烷脱氢项目聚丙烯装置深基坑施工论文_张达

山西省工业设备安装有限公司

摘要:张家港扬子江化学工业园工程地质情况,表层吹填砂埋深-0.6~-1.8米,层厚0.6~1.8米;粉质粘土及淤泥质粉质粘土夹粉土埋深-0.6~-11.3米,层厚8.1~9.7米;粉砂夹粉土顶板埋深-9.0~-28.3米,层厚14.0~17.1米。

关键词:沿海地区;钢板桩;深基坑;施工技术

1 工程特征

我单位施工的张家港扬子江石化有限公司丙烷脱氢项目聚丙烯装置,地处苏州地区张家港扬子江化学工业园。根据苏州建设局文件苏建质〔2006〕81号规定,深基坑是指开挖深度超过4米(含4米),或深度虽未超过4米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。PP区域排水084A全厂给排水属于深基坑管道施工部分为:循环水管基坑长约39m,消防水管基坑长约14m:循环水管7b#、8b# DN1200基础垫层底标高为-8.000m,基坑开挖深度为8.0m;消防水管FsJ23#、FsJ24#基础垫层底标高为-7.400m,基坑开挖深度为7.4m;Fs21、Fs22闸阀井基础垫层底标高为-7.450m,基坑开挖深度为7.45m。

2 支护、支撑系统的结构设计

2.1 管道基坑支护形式

根据基坑深度、周边环境和地质情况(较厚的淤泥层),基坑侧壁安全等级定为二级,基坑设计方案采用放坡、挂网喷浆和拉森钢板桩桩+ 一道钢管支撑的支护形式。

拉森钢板桩优点可以有效阻挡渗水、强度好;缺点施工难度大、钢板桩租金和进退场费以及施工费高;另施工正值雨季且现场施工各种影响因素较多工期较长,所以成本较高;为此该深基坑开挖的管道,一定要按计划严格要求执行,发现工期落后时要尽快采取措施避免工期的拖延。

3 基坑围护施工工艺及施工程序

3.1 围护结构形式

放坡、挂网喷浆和拉森钢板桩桩+ 一道钢管支撑的支护形式。

3.2 围护结构施工的顺序

场地整平→测量放线→降水施工→开挖沟槽施工工作面(取土到-1.3m)→坡面挂网施工→拉森钢板桩施工→开挖至支撑工作面→钢板桩围檩及内撑施工→土方分层开挖→直到坑底→施工基础垫层→管道施工→基坑回填至内撑以下0.5m→拆除内撑及围檩→回填至桩顶以下0.3m→拔出钢板桩,钢板桩拔除后留下的空隙应及时填充→回填至覆土顶标高。

3.3 基坑降水施工要求

施工降水采用管井降水,共布置5口降水井,井长14m。降水井采用内径∅300PVC管,成孔直径∅600。

1、降水井构造要求:

(1)井管:采用PVC管,外径330mm,内径300mm;

(2)滤管:采用圆孔滤管滤网过滤器,孔隙率大于15%;

(3)填砾:采用标准级配石英砂,粒径按下式严格控制:D50=(6~8)d50;D50为填砾分级过筛重量达全重50%对应的砂粒粒径;d50为滤管周围含水层颗粒分级过筛重量达全重50%对应的粒径;

(4)洗井方法:采用活塞与空气压缩机联合洗井。

2、基坑降水期间需动态观测坑内水位变化情况,水位降到设计标高方可进行土方开挖。

3、在降水过程中,应做到出水常清。对出水混浊的降水井应及时进行洗井。

4、降水开始前及基坑开挖全过程中,需对基坑内外水位进行全面的监测,以确保降水效果,坑内水位应降低至深坑坑底以下不少于1m。

5、在降水开始前应做好降水井和管路的清洗和检查工作,如发现问题及时处理,防止"死井现象"的发生。在降水过程中加强管理,确保管路畅通和降水井正常工作。

6、基坑周围上部应做好排水工作,防止雨水流入基坑。

4 基坑开挖及排水

4.1 基坑开挖

由于管沟开挖的土方量大,每延米开挖出土量平均约69m3,并为避免增加地面承载需进行土方外运或在基坑边10m范围外堆放,禁止在基坑边10m的范围内进行大型机具作业(包括管道的吊装作业),基坑开挖需使用一台长臂挖掘机(满足施工条件)分层开挖并与人工配合清底,遵循纵向分段、竖向分层、先支后挖、留土护壁、限时开挖支护的原则进行,严禁超挖。

(1)基坑开挖配备一台长臂挖掘机,采取竖向分层进行,在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。

(2)在基坑开挖过程中先挖至-3000 mm处对钢围檩、架设钢支撑。

(3)基坑在开挖到位后及时施工垫层,做到随挖随做,即垫层必须在见底后24小时内施工完成,无垫层坑底最大暴露面积不得大于200m²

(4)管道施工完成后,四周应及时回填土,不得长时暴露,回填土时基坑中的杂物应当事先清除。

(5)基坑四周5m范围内严禁堆土或堆载,地面超载应控制在20kPa以内

(6)分段开挖两端设截流沟和排水沟,渗水及雨水及时泵抽排走。雨季备足排水设备,做好预警工作,确保基坑安全。

(7)分层开挖、基槽底排水沟、土方开挖路线及开挖分区分段的的具体示图,见下图

4.2 对相邻设施或建筑的保护

(1)对开挖的地段临近的建筑要留有足够安全距离,否则应采取加固措施。

(2)对地下已预埋的管道或电缆应标明位置,防止损坏。

4.3 基坑排水措施

鉴于本工程地下水位较高,施工现场距离河道较近,拟采用止水、导水、排水施工技术措施来保证工程施工顺利进行。

由于本次采用拉森钢板桩具有很好的止水作用,对部分管涌的水、少量渗透的水,沿坑底的一侧排水管(中上部开设Φ20的孔,并缠绕金属滤网)进行基坑内积水和导水,在排水管两个端部设置集水井,集水井的直径为0.8m,深度随挖土的加深适当设置,基坑内地下水流入集水井内后用水泵抽出坑外,排入现场临时排水沟。

5 结论

通过施工检验,在沿海地区深基坑施工,采用拉森钢板桩,配合钢管支撑、挂网喷浆、管井降水是安全的、也是比较经济高效的。

论文作者:张达

论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿

论文发表时间:2016/3/30

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沿海地区利用拉森钢板桩进行深基坑施工技术探讨——张家港扬子江石化有限公司丙烷脱氢项目聚丙烯装置深基坑施工论文_张达
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