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钢板桩打桩
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探究拉森式钢板桩支护施工技术
 


作者:未知 摘要:随着经济建设和城市建设的快速发展,基础工程项目的施工中应用拉森钢板桩及支撑的越来越多。本文主要探讨了拉森钢板桩支护施工的一些技术,以期与大家交流。 关键词:拉森钢板桩,支护,施工
1、引言
随着建筑科技的不断进步,建筑基础工程施工的水平得到了提高,新的施工工艺也被普遍应用到项目中去。为了防止基坑开挖的塌方,减少对周围建筑物的破坏,对不同地形、地质特点可以采用不同的施工方法。近年来,拉森钢板桩作为围护结构在民用、市政、桥梁、工业建筑的基础工程中得到了广泛应用。
拉森钢板桩,是一种特制的型钢板桩,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。因为,钢板桩结构具有质量轻、强度高、锁口紧密、水密性好、施工方便、施工速度快等优点。
2、工程简况
镇江某某电缆隧道长约1000米,全线地表高差在6米以上,隧道净高均为2.55米,顶部覆土最浅的为1米深,最深的约4米,双室处净宽为3.5和3.4米,单室隧道净宽为3.5米,墙板厚300㎜。基坑支护为拉森钢板桩单侧长约700m,单室宽约7m,双室宽约13米,坑深约6-15m(相对自然地面)。基础采用机械钻孔嵌岩灌注桩和管桩复合地基。采取分间底板砼浇筑后,进行拉森钢板桩的拔除施工,最后进行整个大底板施工。
3、施工准备
初步考虑认为,基坑围护结构施工时,宜适当采取加强围护结构措施,基坑开挖时应加强验槽工作。
该工程基坑开挖深度在6-15m之间不等(相对于自然地面),土性差异较大,基本是粉质性粘土为主,设计、施工时注意其不利影响。
由于长度较长,施工时采取分段施工,每20-35米之间做为一个施工段。工期较短,分取分3个施工标段,每个施工标段按排3个施工段同时施工。在电缆隧道箱体施工完毕,外侧防水和土方回填结束时方可拔除钢板桩周转到下一施工段,将施工成本降到最低,同时保证施工进度。
4、施工过程
4、1施工步骤
根据施工图及高程放设沉桩定位线→根据定位线控设沉桩导向槽→整修平整施工机械行走道路→打桩→第一次挖土→支撑→第二次挖土→混凝土结构施工→回填→拔除钢板桩。
4、2钢板桩的施打
主要是:(1)钢板桩施工选择正确的“屏风式”打桩方法、打桩机械和流水段划分,以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用,且板桩墙面平直,以满足基础施工的要求,对封闭式板桩墙还要求封闭合龙。(2)此法是从一角开始逐块插打,每块钢板桩自起打到结束中途不得停顿。因此,桩机行走路线短,施工简便,打设速度快。但是,由于单块打入,易向一边倾斜,累计误差不易纠正,墙面平直度难以控制。(3)先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线,可每隔一定距离设置导向桩,导向桩直接使用钢板桩,然后挂绳线作为导线,打桩时利用导线控制钢板桩的轴线,在轴向法向要求高的情况下,采用导向架(实际中少用)。(4)单桩逐根连续施打,注意桩顶高程不宜相差太大。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。(5)偏差矫正:钢板桩打入时如出现倾斜和锁口结合部有空隙,到最后封闭合龙时有偏差,一般用异形桩(上宽下窄或宽度大于或宽度小于标准宽度的板桩)来纠正。
4、3钢板桩的拔除
主要是:(1)基坑回填后拔除钢板桩,拔桩前应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间,否则,由于拔桩的振动影响以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,给已施工的地下结构带来危害,并影响邻近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。(2)先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min~2min,使钢板桩周围的土松动,产生“液化”,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢地往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况,发现上拔困难或拔不上来时,应停止拔桩,可先行往下施打少许,再往上拔,如此反复几次可将桩拔出来。(3)拔桩时的注意事项。第一,拔桩起点和顺序:对封闭式钢板桩墙,拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。第二,振打与振拔:拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的黏附性,然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100-300㎜,再与振动锤交替振打、振拔。第三,对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,连续振动不超过1.5h。
5、质量保障措施
为了保障施工的质量,重点要对以下几个环节方面进行控制,例如:
5、1钢板桩渗漏以及涌沙
(1)现象:基坑挖土过半时,发现钢板桩渗漏,主要在接缝处和转用处,有的地方还涌沙。(2)原因分析:拉森钢板桩旧桩较多,使用前未进行校正修理或检修不彻底,锁水处咬合不好,以致接缝处易漏水。转角处为实现封闭合龙,应有特殊形式的转角桩,这种转角桩要经过切断焊接工序,可能会产生变形。打设拉森钢板桩时,两块板桩的锁口可能插对不严密,不符合要求。拉森钢板桩的垂直度不符合要求,导致锁口漏水。(3)预防措施。旧钢板桩在打设前进行矫正。矫正要在平台上进行,对弯曲变形的钢板桩可用油压千斤顶顶压或火烘等方法矫正。做好围檩支架,以保证钢板桩垂直打入和打入后的钢板桩墙面平直。防止钢板桩锁口中心线位移,在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板,封闭合龙比较困难,解决的办法一是用异形板桩(此法较难);二是采用轴线封闭法(此法采用较多)。(4)处理办法。采用水玻璃水泥浆以阀管双液灌浆系统施工堵漏。
5、2侧倾引起的坑底隆起及地面裂缝
(1)现象:采用拉森钢板桩,开挖土方的挖土机及运土车辆设在地面钢板桩侧,开挖不久即发现钢板桩顶侧倾,坑底土隆起,地面裂缝并下沉。(2)原因分析:这些钢板桩施工都在软土地区,设计的嵌固深度不够,因而桩后地面下沉,坑底土隆起是管涌的表现。在挖土作业时由于挖土机及运土车在钢板桩侧,增加了土的地面荷载,导致桩顶侧移。(3)防治措施:钢板桩嵌固深度必须由计算确定,按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-1999)规定执行。挖土机及运土车不得在基坑边作业,如必须施工,则应将该项荷载计入设计中,以增加桩的嵌固深度。一般拉森桩施工时,压密注浆配合,四周有钢板桩支护,基底水压较大,为更好地防水,基底做压密注浆,基厚度按土质而定。另外钢板桩支护转角处连接不够紧密,宜发生流砂现象,故需进行轻型井点降水配合。
5、3对基坑支护系统进行监测
利用施工单位现有的水准仪和经伟仪进行钢板桩外地表沉降和钢板桩顶点水平位移测量,监测的布置和监测频率。在进行电缆隧道箱体施工中,只对支护系统进行监测。经研究沿着钢板桩顶部每5m设置1个控制点,在基坑开挖前利用仪器测出控制点的坐标作为初始坐标值。监测点布设完成后对原始值进行2次测量,以减小误差。基坑监测的频率随土方开挖进度和基坑变化情况作调整。基坑开挖过程中监测频率不少于2次/d,开挖完成监测频率不少于1次/d。若观测的钢板桩顶部位移出现突变,观测次数要适当增加。当观测的位移趋于稳定时,观测间隔可延长。
6、结束语
综上所处,认为:(1)该工程深基坑工程选用拉森式钢板桩作为6米深基坑支护结构应用的实际效果突出,使用钢板桩做基坑围护,具有施工进度快、安全、占地空间小等优点。此外,钢板桩可以重复使用,节省投资。(2)采用钢板桩支护,对周围环境影响较小。钢板桩施工简便、工序简单,质量容易控制,工期短,且现场整洁。(3)在进行钢板桩的支护施工中要特别注意地下水的影响。遇到有水的情况一定采取有效措施进行堵塞,防止泥砂随渗水排出。遇到离建筑物较近,地质条件较差的地段,可以考虑打加密桩的方法,更有利于施工并防止泥水排出。(4)基坑开挖基础施工期间可以通过变形观测对钢板桩及周边建筑的位移进行有效控制,用监测数据反馈来调整处理施工中的突发情况,保证基坑安全。
总之,钢板桩具有强度高、防水性能好、使用寿命长、绿色、节能等优点,尤其在防洪、塌方、塌陷的抢险救灾中见效特别快。钢板桩施工简单,缩短工期,其独特的功能,今后在建筑行业的应用会越来越成熟。
参考文献
1、乔全福。拉森钢板桩支护施工方法[J],山西建筑,2010年第05期
2、李有德。某支护工程中拉森钢板桩施工技术研究[J],山西建筑,2012年12期
3、深基坑支护设计与施工[M],北京:中国建筑工业出版社,1997。
4、深基坑工程设计施工手册[M],北京:中国建筑工业出版社,1998。


 

 

 

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