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钢板桩打桩
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排水管网改造过程中拉森钢板桩\旋喷桩的实际运用
 

作者:未知 【摘要】随着城市化进程的加速,建设、畅通、扩容原有的雨、污水管网,解决城市在雨季积水、积涝的问题已刻不容缓,本文通过旧城区排水管网改造工程实例,详细介绍了开槽埋管过程中在深沟槽开挖过程中拉森钢板桩支护的运用,同时针对地下既有管线复杂的情况采用了旋喷桩加固保护地下管线的方法,安全、及时的完成了施工任务。
【关键词】旧城区;复杂地下管线;拉森钢板桩支护;旋喷桩保护地下管线;实例

1 工程概况:
本工程为上海某旧城区排水管网进行的改造工程,由于原有排水系统已不能承担现代城市愈加沉重的排水任务,必须拆除(或废弃)现有小管径∮450、∮600、∮800的雨污水管,开槽埋设管径为DN800、DN1000、∮1500等较大管径雨污水管。
2 工程气象和地质概况
2.1 地形:场地地势较为平坦,地面标高一般为3.24-3.90m之间。
2.2 最高地下水位:按设计地面以下0.5m计。
2.3 不良地质:①层填土土层不均,土质松散,工程力学性质差。③层灰色淤泥质粉质粘土呈流塑状、高压缩性,局部夹粉土较多。③T层灰色砂质粉土,开挖揭露时水头压力下易产生流砂、管涌现象。施工时应引起注意,采取必要的降水措施。
3 拉森钢板桩支护:
本项目道路周边企事业单位、商业区、居民区、社会车辆以及行人通行,交通比较繁忙,开槽宜采用直槽断面形式施工。施工段埋深在3M以内的,采用横撑列板型式支护槽壁。埋深≥3米的施工段采用拉森钢板桩围护,结合井点降水。
3.1 钢板桩支护
钢板桩拟采用长度12米 的拉森IV钢板桩实施围护,以确保基坑安全开挖,施工前须进行钢板桩最小入土深度、支撑计算及稳定性验算(基坑底后隆起验算、基坑底管涌验算)。
3.1.1 钢板桩施工的顺序
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→沉设围护桩→将围护桩送至指定标高→支撑→挖土→管道施工→填土→拔除钢板桩。
3.1.2 钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。
3.1.3 导向架的安装
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、坚固的导向架,亦称“施工围檩”。导向架采用单层双面形式,通常由导梁和围檩桩等组成,围檩桩的间距一般为2.5~3.5m,双面围檩之间的间距不宜过大,一般略比板桩墙厚度大8~15mm。
3.1.4 钢板桩打设
钢板桩施工要正确选择打桩方法、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拢。
根据现场施工条件,采用单独打入法。
3.1.5 钢板桩的拔除
土方回填后,要拔除钢板桩,以便重复使用。拔除钢板桩前,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,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要,目前主要采用灌水、灌砂措施。
4 旋喷桩加固地下管线地基
由于本工程该路段分布有电力、给水、电信、煤气、市政雨污水管等地下管线较多,必须采取一定的保护措施,由于现场场地狭小,同时保持路面交通运行,传统的水泥搅拌桩不适合用于此地,故采用了高压旋喷桩的加固方法。旋喷桩的特点是:可提高地基的抗剪强度;能利用小直径钻孔旋喷成比孔大8~10倍的大直径固结体,才能将已有管线托住,起到保护支撑管线的作用;施工噪声低,振动小;可用于任何软弱土层,可控制加固范围;设备较简单、轻便,机械化程度高;料源广阔,施工简便,速度快,成本低等。
旋喷桩沿管线两侧布置,桩径?900mm,旋喷桩中心与管线间距200mm,沿管线方向,每隔1m布设一根。
4.1 旋喷桩(双重管)施工工艺流程
定孔位→钻孔→下喷管至设计深度→制浆→旋喷→匀速旋转提升→成桩→冲洗管路→孔口补浆→移动至下一桩位
4.2 旋喷桩施工技术措施
4.2.1 钻机就位,钻孔
根据现场放线移动钻机,使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度,钻机就位后必须作水平校正,使其钻杆轴线,垂直对准钻孔中心位置,保证钻孔的垂直度不超过1%。在校直纠偏检查中,利用垂球(高度不得低于2米)从垂直两个方向进行检查,若发现偏斜,则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔,严格按已定桩位进行成孔,平面位置偏差不得大于50mm,采用原土造浆护壁。
4.2.2 插管,试喷
引孔钻好后,插入旋喷管,进行试喷,确定施工技术参数。注浆材料:普硅32.5R水泥,水泥浆(单液)水灰比:0.8~1.0,
4.2.3 高压旋喷注浆
(1)施工前预先准备排浆沟及泥浆池,施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池,沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置;
(2)旋喷前检查高压设备和管路系统,其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。
(3)做好每个孔位的记录,记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料;
(4)当注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力,量正常后再逐渐提升注浆管,由下而上旋喷注浆。
(5)每次旋喷时,均应先喷浆后旋转和提升,以防止浆管扭断。
(6)配制水泥浆时,水灰比要求按设计规定,不得随意更改,在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀,使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min,待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。
(7)高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时,应查明产生的原因并及时采取措施。
(8)一旦出现中断供浆、供气,立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。
(9)当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。
(10)喷射作业结束后,用冒出浆液回灌到孔内,直至不下沉为止。
4.2.4 废弃浆液处理
喷射注浆施工中,将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工,在施工前拟在场地内设置泥浆池,泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中,待泥浆固结后再外运处理。
4.2.5 冲洗机具
当高压喷射注浆完毕,应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵,防止被浆液凝固堵塞(因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道)。
4.2.6 移动旋喷机具至下一孔位。
4.2.7 清洗:每天成桩结束后,输浆管路应清洗干净,严防水泥浆结块,灰浆泵应定期拆开清洗,注意保持齿轮减速箱内润滑油的清洁。
4.2.8 记录:施工全过程应有专人进行记录,深度记录误差不得大于50mm,时间记录误差不得大于5S,对桩位、搅拌深度、桩顶标高、停浆面、施工日期、开钻时间、开始注浆时间、注浆结束时间、钻机钻速、钻进和提升速度、水泥浆水灰比和水泥用量、及施工中发生问题的处理情况,若有未达到要求的情况,应作好记录,根据其位置和数量,应采取补桩或加强邻桩等措施。
4.2.9 因故停浆处理
施工时如因故停浆,宜将钻杆下沉至停浆点以下1.0m处空转,待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过半小时,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路,进行清洗。
5 结论与分析:
在实际旧城区管网改造时,往往遭遇新排管网深度大、已有地下管线复杂,且需保持现有道路通行的难题,在此改造排水管网的项目中采用钢板桩作为道路深沟槽支护是有效的,同时采用旋喷桩在狭小场地内也发挥了独特的地基加固的作用,支撑、保护了复杂的地下管线,获得了良好的社会和经济效益。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部,中国建筑科学研究院:《建筑基坑支护技术规程》(JGJ20-99),中国建筑工业出版社,1999年5月
[2]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
[3]《地基处理手册》(第二版),中国建筑工业出版社,2000
作者简介:
杨娴(1978-),女(汉族),上海人,工程师,一级建造师,主要从事项目投标、工程现场施工管理等工作。


 

 

 

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