拉森钢板桩深基坑施工支护技术的应用论文_李益锴

拉森钢板桩作为一种新型建材,主要在临时沟渠开挖时用作挡土、挡水、挡沙墙,并形成有效的沟壁支护,在工程中发挥着重要作用。拉森钢板桩两边都能连锁,形成连续凸挂互锁的钢制板桩止水维护结构。

一、钢板桩吊运及堆放

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,注意保护锁口免受损伤。钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上,必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意:

1、堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便。

2、钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放,并在堆放处设置标牌。

3、钢板桩应分别堆放,每层堆放数量不超过5根,各层间要垫枕木,垫木间距一般为3~4m,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过1m。

二、钢板桩的打设

拉森钢板桩施工关系到施工止水挡土和安全,是本工程施工最关键的工序之一,在施工中要按以下有关要求进行:

1、全线采用12米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式液压挖土机(带震动锤机)施打,认真放出准确的支护桩中线。

2、打桩前,对钢板桩逐根检査,剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩,不合格者待修整后才可使用。

3、打桩前,在钢板桩的锁口内涂油脂,以方便打入与拔出。

4、钢板桩施工要正确选择“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封闭合紧。

5、在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜超标,应拉齐调正,拔起重打。

6、钢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根钢板桩成排插入导架内,使它呈屏风状,然后再施打,1/2板桩高度打入。屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此,施工顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是:

1)当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时,应采用正向顺序施打,反之,用逆向顺序施打。

2)当屏风墙两端板桩保持垂直状况时,可采用往复顺序施打。

3)当板桩墙长度很长时,可用复合顺序施打。

4)施工中应根据具体情况变化施打顺序,采用一种或多种施打顺序,逐步将板桩打至设计标高,一次打入的深度一般为0.5-3.0米。

7、先由测量人员定出钢板桩基坑的轴线,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。

8、钢板桩的转角和封闭合拢。由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍,或板桩墙的轴线较复杂,或钢板桩打入时倾斜且锁口部有空隙,这些都会给板桩墙的最终封闭合拢带来困难,采用轴线修整法解决。轴线修整法通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整,实现封闭合拢,封闭合拢处最好选在短边的角部。具体作法如下:

1)沿长边方向打至离转角桩约沿有8块钢板桩时暂时停止,量出至转角桩的总长度和增加的长度。

2)在短边方向也照上述办法进行。

3)根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩尺寸,将短边方向的围檩与围檩桩分开,用千斤顶向外顶出,进行轴线外移,经核对无误后再将围檩和围檩桩重新焊接固定。

4)在长边方向的围檩内插桩,继续打设,插打到转角桩后,再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩。

5)根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打,最后一块封闭合拢的钢板桩,设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。

9、密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证钢板桩顺利合拢;特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩,若没有此类钢板桩,则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

10、打入桩后,及时进行桩体的闭水检查,对漏水处进行焊接修补,每天派专人进行检查桩体。

三、钢板桩防渗漏措施

对于地下水位相对较高,钢板桩主要依靠锁口自身密实性进行防漏,但是如果锁口不密、外侧水压力过大,钢板桩支护会出现渗漏。采取如下措施进行预防和处理:

1、施工时的预防渗漏措施。钢板桩渗漏一般出现在锁口位置,因此施工过程中需重点加强对锁口的检查。施打前在钢板桩锁口内抹黄油。

2、施工后的小渗漏在钢板桩内侧开沟排水。抽水后发现钢板桩锁口漏水,但不太严重时,可用破棉絮对渗漏位置填堵。

3、施工后的大渗漏处理。对于渗漏较大时,则可用快速堵漏剂将锁口位置进行封堵,并增加水泵抽水,加快基础结构施工进度。

四、围檩的安装

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、坚固的围檩本工程围檩体系采用单道围檩做支撑,安装导架时应注意以下几点:

1)采用经纬仪和水平仪控制和调整冠梁的位置。

2)围檩的高度要适宜,要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

3)围檩不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。

4)围檩的位置应尽量垂直,并不能与钢板桩碰撞。

五、钢板桩的拔除

基坑回填后,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、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,并影响临近建筑物、构筑物的安全。

先用打拔桩机夹住钢板桩头部震动1~2分钟,使钢板桩周围的土松动,设法减少拔桩带土,目前主要采用灌水、灌砂措施,产生“液化”,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上震拔。

1)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。

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。为及时回填拔桩后土孔,当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分。

3)起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

4)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。

5)对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15分钟,振动锤连续不超过1.5小时。

六、钢板桩土孔处理

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,填入法所采用材料为碎石、黄沙、商品混凝土。

七、结束语

通过拉森钢板桩在近海深基坑工程中的实践,说明拉森钢板桩主要适用于浅水底桩承台并且水深4米以上,河床覆盖层较厚的砂类凸、碎石土合半干性,钢板桩围堰作为封水、挡土结构,在浅水区基础工程施工中应用较多。其优势是耐久性良好,二次利用率高;施工方便,工期短。其劣势是不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;悬臂抗弯能力较弱,开挖后变形较大。在以后实践和应用中,应采取相应措施尽量避免或减小细小颗粒和地下水对工程的影响。

论文作者:李益锴

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第23期

论文发表时间:2020/4/13

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拉森钢板桩深基坑施工支护技术的应用论文_李益锴
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