摘要:PC工法桩工艺是近几年来兴起的一种新型围护桩工艺,在建筑工程中得到广泛应用。本文就某工程的整体设计,对PC工法组合钢管桩的质量控制展开了详细介绍,阐释了PC工法桩对于基坑支护的重要性。
关键词:PC工法桩;基坑支护;质量控制
一、工程概况
本项目为扩容处理规模7万吨/d的生物处理工程,提标改造14万吨/天的污水处理工程。该工程工期较紧;且地质条件复杂,如何确保施工安全尤为重要。本工程有多个构筑物单体组成,结合实际情况,各种支护体系配合施工挖土顺序,避免相近基坑间作业干扰。
二、围护体系方案选择
结合场地周边实际情况和基坑开挖深度,综合考虑工程造价,施工进度等因素,针对本工程特点和业主要求,本着安全、经济、合理可行的原则,根据本场地的岩土工程报告和水文地质条件,对于本工程单体体型较小、开挖深度不超过5m的基坑,采用拉森钢板桩加钢支撑的支护形式;对于平面尺寸较大,开挖深度较深、对周边环境保护要求高的基坑,采用PC工法组合钢板桩加砼支撑的支护形式。
三、PC工法钢管+拉森钢板桩的质量控制
1、一般要求
(1)钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于沟槽基础土方施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。
(2)基坑沟槽钢板桩的支护平面布置形状应平直整齐,避免不规则的转角,以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸应符合模板安装模数。
(3)整个基础施工期间,在挖土、吊运、扎钢筋、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、支护线测量
依据基坑、沟槽开挖设计截面宽度要求,测放出钢板桩打设位置线,用白石灰标示出钢板桩打设位置。
3、钢(管)板桩进场及堆放场区
按施工进度计划或现场情况组织钢板桩进场的时间,确保钢板桩的施工满足进度要求,钢板桩的堆放位置根据施工要求及场地情况沿支护线分散堆放,避免集中堆放在一起造成二次搬运。
4、钢(管)板桩施工顺序
钢板桩位置的定位放线—挖沟槽—安装导梁—施打钢板桩—拆除导梁—清理锚杆处标高的土方—挖土—排污管、检查井施工—回填石屑、土方—拔除钢板桩。
5、钢(管)板桩的检验、吊装、堆放
(1)钢板桩的检验
对钢板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不符合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。
①外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。
②材质检验:对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析,构件的拉伸、弯曲试验,锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验:每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。
(2)钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。吊运时,每次吊起的钢板桩根数不宜过多,并应注意保护锁口避免损伤。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)钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点,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。
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6、导架的安装
在钢板桩施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性,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,一般都要设置一定刚度的、坚固的导架,也称“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2.5~3.5m,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。
7、钢(管)板桩施打
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全,是工程施工最关键的工序之一,在施工中要注意以下施工要求:
(1)拉森钢板桩采用履带式挖土机施打,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,对钢板桩逐根进行检查,剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩,待修整合格后才可使用,整修后还不合格的禁用。
(3)打桩前,可在钢板桩的锁口内涂抹油脂,以方便钢板桩的打入、拔出。
(4)在钢板桩插打过程中,随着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,必须拔起重打。
(5)密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证钢板桩顺利合拢;特别是检查构筑物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好,避免由于漏水带走泥沙,造成地面塌陷。
(6)为了避免沟槽土方开挖后,侧向土压力将钢板桩挤倒,钢板桩施打完毕后,用H200×200×11×19mm的工字钢将明渠两侧的拉森钢板桩分别连成整体,位置在桩顶以下约1.5m左右的地方,用电焊条将其焊牢,然后每隔5米用空心圆形钢材(200×12mm),加以特制的活动节将两侧的钢板桩对称支撑。支撑时活动节的螺母必须拧紧,保证拉森钢板桩的垂直度及沟槽开挖工作面。
(7)在基础沟槽开挖过程中,随时观察钢板桩的变化情况,若有明显的倾覆或隆起状态,立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。
8、钢(管)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移位,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建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。本工程采用振动锤拔桩:利用振动锤产生的强迫振动,扰动土质,破坏钢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其拔除。
(1)如钢板桩拔不出,可采用以下措施:
①用振动锤再复打一次,以克服与土的粘着力及咬口间的铁锈等产生的阻力;②按与板桩打设顺序相反的次序拔桩;③板桩承受土压一侧的土较密实,在其附近并列打入另一根板桩,可使原来的板桩顺利拔出;④在板桩两侧开槽,放入鹏润土浆液,拔桩时可减少阻力。
(2)钢板桩施工中常见的问题及处理方法:
①倾斜。产生这种问题的原因是被打桩与邻桩锁口间阻力较大,而打桩行进方向的贯入阻力小;处理方法有:施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正;发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身,边拉边打,逐步纠正;对先打的板桩适度预留偏差。②扭转。产生该问题的原因:锁口是铰式连接;处理方法有:在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口;在钢板桩之间的两边空隙内,设滑轮支架,制止板桩下沉中的转动;在两块板桩锁口搭扣处的两边,用垫铁和木榫填实。③共连。产生的原因:钢板桩倾斜弯曲,使槽口阻力增加;处理方法有:发生板桩倾斜及时纠正;把相邻已打好的桩用角铁电焊临时固定。
9、钢(管)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,填入法所用材料为石屑或中粗砂。
四、结语
PC工法桩工艺主要采用钢管、型钢、拉伸拉森钢板材料形式,可任意组合为围护桩,根据工程实际情况选择工法桩组合形式,主要有钢管+拉森钢板桩、钢管+型钢、型钢+拉森钢板桩等形式。
PC工法桩具有桩身刚度大、施工快速、无泥浆、无噪声、场地适宜性好、止水效果好、可全部回收等显著特点,作为一种新型绿色环保围护桩,PC工法桩具有一定推广价值。
参考文献
[1]JGJ120-2012.建筑基坑围护技术规范.
[2]JGJ311-2013.建筑深基坑工程施工安全技术规范.
论文作者:张淑娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/30
标签:钢板论文; 基坑论文; 沟槽论文; 工程论文; 工法论文; 组合论文; 阻力论文; 《基层建设》2018年第9期论文;