一、工程概述
本工程管道为剑川县剑湖流域水环境综合治理工程中的子项目-县城污水处理厂扩建及管网改造工程，其中老君山大道工程位于环城南路人行道北侧农田中，管道起于国道214副线（石宝山大道）现状d400污水管，末端接入现状d800污水井，最终接入污水处理厂，管道长度约565.6m，主管设计管径de400-d800，主管埋深2.7-4.1m，管道采用重力自流方式。管道中线距离现状水渠2m范围内，2m范围外为规划红线，不应许侵占。农田里地下水位比原地表高；道路区K0+432～K0+565段位于石宝山大道西侧非机动车道内，车道宽4m,地下有国防军事光缆、D800雨水管下穿，人行道一侧有消防、电力、电信等，这些客观因素对沟槽明挖施工造成了极大的困难；因此，本项目工程沟槽开挖施工采取拉森钢板桩支护开挖。
二、工程地质
（一）工程地质
本项目工程K0+000～K0+420段位于老君上大道北侧农田区，根据勘探深度揭露，县城污水处理厂地基土层主要为第四系冲湖积层（Q4al+l），按成因类型、岩土特性及力学强度等自上而下可分为6个大层和1个亚层。
工程场地地形平坦开阔，根据钻孔勘探查明，场地内不存在地下采空区、空洞、暗塘、架空等现象，场地及周边无岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。永丰河从场地外北侧和东侧流过，河水水流平缓，河岸稳定未见有变形、开裂、坍塌等不良地质作用。地表未发现有不利于场地稳定的变形、开裂等不良地质作用。
三、支护、支撑系统的结构设计
（一）、沟槽支护要求
根据岩土工程勘察报告，本工程基坑开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥、粉砂层，地下水位高，地质条件差，同时管道基坑深度较大，需采用相应的支护方式。
根据设计文件及工程地质要求，本段工程沟槽支护全部采用Ⅳ拉森钢板桩，钢板桩采用静压法压入，施工要求如下：
（1）沟槽支护的钢板桩采用Ⅳ拉森钢板桩（每米桩惯性距Ix≥39600cm4,截面模量Wx≥2200cm3,截面特性详见《热轧U型钢板桩》GB/20933-2007）；
（2）沟槽回填后，拉森钢板桩拔桩时，应根据现场情况采取注浆或灌砂方式填实空隙。
（3）内支撑应坚持“分层开挖、先撑后挖”的原则，开挖至设计支撑底标高下200～300mm时，应及时施加支撑，随挖随支撑。
（二）、支撑结构
拉森钢板桩支护采用托架、腰梁连接内支撑，结构如图1-1所示：
1、沟槽支护平面图
.png)
图1
2、大样图(图2)
（三）、本工程投入的拉森钢板桩的参数
本工程投入的拉森钢板桩采用IV型拉森钢板桩，宽400mm，高170mm，厚15.5mm，理论重量76.1Kg/m，要求拉森钢板桩无穿孔，修边调直后再使用。
拉森钢板桩之间用HW400*400*13*21围檩进行连接，围檩与每根拉森钢板桩之间空隙需打入木楔抵紧。转角需设置专用构件，采用φ203×8钢管进行内支撑，内支撑水平间距为6.0m，管道安装需调整对撑间距并及时回顶。
四、总体施工安排
本基坑工程管道线性延伸，长约565m，拟根据不同地基处理形式及支护形式，分段施工。管沟支护采用6m长SP-IV型拉森钢板桩支护420m，9m拉森钢板桩支护125m，拟安排100延米一个作业面，平行组织流水作业。拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤，作业面1台，挖掘机1台超长臂挖掘机。拉森钢板桩支护段拟采用200T履带吊垫钢板下管，吊车和人工配合管道对正，采用外拉法用两台15T手拉倒链平行对管子进行接口。
钢板桩采用SP-IV型拉森钢板桩，钢板桩之间采用HW400*400*13*21围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙须打入木楔抵紧，转角必须设置专用构件。采用直径φ203×8的钢管进行内支撑，管道安装须调整对撑间距并及时回顶。在块石填充满且密实度达到95%时拆除块石垫层处的钢支撑，然后再吊装好管道后且回填石屑密实度达到90%以上后方可拆除管道上方的钢支撑，以此为准，每100米为一个作业段。
1、钢板桩施工的一般要求
（1）板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。
（2）整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。
2、板桩施工的顺序
板桩准备→围檩支架安装→板桩打设→偏差纠正→拔桩。
3、板桩的检验、吊装、堆放
.png)
图2
（1）板桩的检验
对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
（2）板桩吊运
装卸板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，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）板桩堆放：板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场
4、导架的安装
在板桩施工中，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”。
导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2.5～3.5米，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。
5、板桩施打
（1）板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。
（2）打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。
（3）打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。
（4）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）板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10～20根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。
（6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
（7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。
6、板桩的拔除
拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。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。
（1）拔桩方法
本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
（2）拔桩时应注意事项
①拔桩起点和顺序：对封闭式板桩墙，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。
②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粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。
③供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0倍。
④对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。
7、板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。
论文作者:刘家俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/11
标签：钢板论文; 沟槽论文; 工程论文; 管道论文; 作业论文; 间距论文; 场地论文; 《基层建设》2019年第29期论文;