摘要:以云南省某具体项目为重点案例,着重介绍了拉森钢板桩在深基坑支护工程中的应用。从其独有的特点、施工的要点以及工程的流程等方面,对其在工程中的实际应用做了详细地阐述。
关键词:钢板桩;建筑工程;深基坑支护
拉森钢板桩又叫U型钢板桩,它作为一种新型建材,其用途非常广泛。拉森钢板桩做围堰不仅绿色、环保而且施工速度快、施工费用低,具有很好的防水功能。其主要的动力来源于打桩机等重型设备,作业原理是通过持续向地下压入拉森钢板桩,能够形成一段连续的板墙,可以有效地运用在各种条件下的护土、防水结构,保障了人们群众的生命和财产安全。
1.工程实例
昆明市滇池环湖南岸干渠截污工程,全长约6000米。设计为矩形结构,总宽度5.2m,分两箱,分别为初期雨水干渠的宽度为3m,污水干渠的宽度为1.0m。设计流水面坡度0.00017%。基坑开挖断面6.2m*4.5-5.1m。根据项目实际情况,本工程采用了12m拉森Ⅲ型钢板桩支护体系。
大理白族自治州南涧县城市地下综合管廊工程-涧河路和博爱路综合管廊建设工程,全长1211.91米,管廊管廊均为单舱结构,横断面净尺寸按B×H=2.8m×2.8m设计,纳入了通信线缆及10KV电力电缆,配备了集水坑、检查人孔、全封闭式防火墙、半封闭式防火墙等设施。基坑开挖平均深度约为4.32m-6.2m,根据项目实际情况,本工程采用了9m和12m两种拉森Ⅲ型钢板桩支护体系。
2.拉森钢板桩支护施工技术的应用
2.1 钢板桩支护体系施工工艺流程
对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、支撑、地下结构施工、回填、支撑拆除及钢板桩的拔除。开挖道数按设计水平支撑道数分段开挖。开挖顺序:测量放线→打钢板桩→首层土方开挖→首层内支撑安装→中间层土方开挖→中间层内支撑安装→底层土方开挖(人工清挖基底淤泥及桩间土)→主体结构施工→回填土方→拔出钢板桩。
2.2钢板桩施工工艺
2.2.1 钢板桩的打设
钢板桩施工一般采用屏风式打入法,吊打第二支钢板桩时,卡好企口,振动打入土中,如此重复操作,直至基坑钢板桩施工完成。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。
2.2.2钢板桩的转角和封闭合拢
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钢板桩的位置处。
2.3土方开挖
在开挖过程中应充分考虑遵循分区、分块、对称、平衡的原则,根据基坑形状合理分块、分段挖。土方开挖期间,应注意挖土机械不得损坏支护结构,应配合设计的内支撑道数分层出土,基坑四周严禁堆土或堆载,土方开挖根据项目实际可采用反铲挖掘机或长臂挖机(斗容0.3m3)进行施工。人工挖土方范围图(图示阴影部分):
2.4内支撑安装
根据项目实际情况,基坑内侧由上至下根据设计设置围檩及内支撑和角撑,围檩采用2HM600×300×14×23H型钢,内支撑与角撑采用Φ529无缝钢管、壁厚14mm;内支撑施工与土方开挖工作紧密配合,确保基坑支护的安全。
2.5基坑及相邻环境监测
2.5.1监测方案必须建立在对工程场地地质条件、基坑围护设计和施工方案以及基坑工程相邻环境详尽的调查基础之上。
(1)水准基点的布设 水准基点作为沉降监测基准的水准点,一般设置三个水准点构成一组,要求埋设在沉降影响范围之外稳定的建筑物基础上,作为整个高程变形监测控制网的起始点。
(2)围护结构体系的监测:在围护墙顶设置水平位移观测点兼作沉降观测点,测点采用钢筋桩预埋在桩顶上,在开挖基坑之前,即对钢筋桩顶进行坐标和高程观测,并记录初始值,水平位移观测若使用的仪器为全站仪,观测会比较方便,每次观测时,采用盘左盘右坐标取平均。沉降观测仪器为精密水准仪,铟钢尺,每次沉降监测工作,均采用环形闭合方法或往返闭合方法进行检查,闭合差的大小应根据不同情况的 监测要求确定。
(3)支撑的稳定性:支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一,支撑轴力监测对了解支撑的受力状况,保障支撑安全有着重要意义。考虑到支撑布置情况,按最不利工况,可选择其中的几条支撑进行轴力监测。
(4)周围土体的监测:基坑开挖必定会引起邻近基坑周围土体的变形。过量的变形将影响邻近建筑物和市政管线的正常使用,甚至导致破坏。因此,必须在基坑施工期间对它们的变形进行监测。
(5)深层水平位移监测:可在土体关键部位埋设测斜管,用测斜仪对土体深层水 平位移进行监测,同样绘制水平位移─深度变化曲线。
(6)地下水位的监测:水位监测采用测水位高程方法,先在设计点位钻孔,然后变形监测控制网的起始点。
2.5.2 监测期限、频率和预警值:自围护结构施工开始至地下管廊侧壁回填土完毕,根据工程工期进度安排,基坑监测时间与基坑施工保持同步。各监测项目在基坑开挖前测初值。此观测值是计算变形(变化)量的起始值,观测时特别认真仔细。并连续观测2次,没有发现异常取平均值作初值。在开挖卸载急剧阶段,当变形超过有关标准或场地变化较大时,应加密观测,间隔时间不超过一天;当大、暴雨或基坑荷载条件改变时应及时监测;当有危险事故征兆时,应连续观测。
3.结论
结合文中的实际案例述,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。使用其优点在于:1.高质量(高强度,轻型,隔水性良好);2.施工简单,工期缩短、耐久性良好;3.建设费用便宜、互换性良好,可重复使用;4.施工具有显著的环保效果,大量减少了取土量和混凝土的使用量,有效地保护了土地资源;5.抢险救灾的时效性较强,如防洪、塌方、塌陷、流沙等;6.处理并解决挖掘过程中的一系列问题;7.对于建设任务而言,能够降低对空间的要求;8.使用钢板桩能够提供必要的安全性而且时效性较强;9.使用钢板桩可以不受天气条件的制约;10.使用钢板桩材料,能够简化检查性材料和系统材料的复杂性。为了有效地提高工程的质量,研发人员必须加大投资力度尽快开发新产品技术,最大程度降低对土壤的破坏性,使其更好地为社会造福。
参考文献
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论文作者:王珉藜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签:钢板论文; 基坑论文; 土方论文; 工程论文; 结构论文; 位移论文; 方向论文; 《基层建设》2019年第26期论文;