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        鋼板樁承臺施工技術(shù)

        2014-02-18 03:50:02符謙
        城市建設(shè)理論研究 2014年5期
        關(guān)鍵詞:圍堰型鋼基底

        符謙

        摘要結(jié)合京石二通道高速公路的施工實踐,介紹鋼板樁圍堰在砂礫地層深基坑承臺中的應(yīng)用,可供類似工程參考。

        關(guān)鍵詞鋼板樁、承臺

        中圖分類號:TU74文獻標(biāo)識碼: A

        1工程概述

        大石河橋主橋為(53+92+51)m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋,設(shè)計為雙向六車道,橋梁全寬35.5米,下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土雙薄壁墩矩形實體墩,薄壁墩墩身厚1.2米,寬度8米,其下為矩形承臺,承臺尺寸為10.5*10.5*3m,承臺下接9Φ1.5m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。其中3#、4#墩為主橋橋墩,位于地勢較低且有水覆蓋的河床范圍內(nèi),其平面位置距兩側(cè)河床平臺14m~36m,橋位處水深6m,其地質(zhì)結(jié)構(gòu)為卵石層。

        2施工方案及施工流程

        考慮到3#、4#墩位于河床范圍內(nèi),圍堰頂面距承臺底開挖高約11m、墩位處水深6m及深基坑開挖過程中存在滲水量大的實際情況,通過比較,決定采取圍堰筑島進行樁基施工,然后在圍堰上采用鋼板樁進行深基坑承臺施工。其施工流程為:圍堰筑島→鉆孔樁施工→鋼板樁插打→逐層開挖基坑逐層安裝內(nèi)支撐圍囹→混凝土封底(圍堰止水)→清淤排水→承臺砼施工→薄壁墩施工→回填砂礫→拆除內(nèi)支撐→拔出鋼板樁。

        3圍堰筑島

        施工時,首先從岸邊采用推土機配合分別往3#、4#墩位置進行傾填,施工時應(yīng)注意先在兩側(cè)填筑山皮石堵水,然后再在對圍堰進行填心,但不能使石頭侵入承臺中影響旋挖鉆樁基及鋼板樁承臺施工。圍堰筑島完成后,立即進行孔樁施工。

        4鋼板樁圍堰施工

        4.1圍堰結(jié)構(gòu)

        孔樁施工完畢后,經(jīng)清理后即可進行鋼板樁圍堰施工。鋼板樁圍堰平面尺寸為12.8m×12.8m,型號為:日本拉森Ⅳ型400×155mm鋼板樁,單根鋼板樁長為15m,內(nèi)支撐采用雙拼H500×200型鋼。考慮施工方便,鋼板樁圍堰比承臺四周擴大1米,為了確保鋼板樁能夠順利施工,施工前采用工字鋼進行了試樁。

        4.2 鋼板樁插打

        在放線定位安裝導(dǎo)向裝置后即可打樁,吊樁時應(yīng)起吊在樁的1/4位置,定位正確后先開小振幅,根據(jù)土質(zhì)調(diào)整振幅。鋼板樁插打利用履帶式吊車作為起吊設(shè)備,配合DZ90振動錘的施工方法逐片插打。

        1)鋼板樁插打之前,安裝第一道支撐圈梁,作為鋼板樁插打時的導(dǎo)向架(如下圖),以控制鋼板樁的平面尺寸和垂直度;插打時,鋼板樁樁背緊靠導(dǎo)向架,邊插邊將吊鉤緩慢下放,用錘球進行觀測相互垂直的兩個方向,亦可用全站儀對方向加以控制,以確保鋼板樁插正、插直;

        導(dǎo)向架示意圖圖4.3-1

        2)每一片鋼板樁先利用自重下插,當(dāng)自重不能下插時,才進行加壓;

        3)鋼板樁插打至設(shè)計標(biāo)高后,立即與導(dǎo)向架進行焊接;

        4)插打過程中,須遵守“插樁正直,分散即糾,調(diào)整合攏”的施工要點。

        5)為了減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏,在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油混合物油膏。對于年久失修,鎖口變形,銹蝕嚴(yán)重的鋼板樁,應(yīng)進行整修矯正,彎曲變形的樁,可用油壓千斤頂頂壓或火烘等方法進行矯正。

        4.4鋼板樁合攏

        鋼板樁打入的順序由四周邊線中點處依次向4個角合攏。在即將合攏時,開始測量并計算出鋼板樁的直線距離,再根據(jù)鋼板樁的寬度,計算出所需鋼板樁的片數(shù),按此確定下一步鋼板樁如何插打。為了便于合攏,合攏處的兩片樁應(yīng)一高一低,應(yīng)選擇在角樁附近(一般離角樁4~5片)調(diào)整合攏邊相鄰一邊離導(dǎo)向架的距離。

        4.5鋼板樁插打時常見問題及處理

        由于河床地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如常遇到一些難題,可采用如下幾點辦法解決:

        1)打樁過程中有時遇上大的孤石或其它不明障礙物,導(dǎo)致鋼板樁打入深度不夠,則采用轉(zhuǎn)角樁或弧形樁繞過障礙物。如仍有部分鋼板樁遇到孤石而無法繞開的時候,采用旋挖鉆引孔來進行施工。

        2)鋼板樁在軟泥質(zhì)地段擠進過程中受到泥中塊石或其它不明障礙物等發(fā)生偏斜時,采取以下措施進行糾偏:在發(fā)生偏斜位置將鋼板樁往上拔l.0m~2.0m,再往下錘進,如此上下往復(fù)振拔數(shù)次,可使大的塊石等障礙物被振碎或使其發(fā)生位移,讓鋼板樁的位置得到糾正,減少鋼板樁的傾斜度。

        3)施工中如發(fā)生將鄰樁帶入現(xiàn)象,采用的措施是把相鄰的數(shù)根樁焊接在一起,并且在當(dāng)前施工打樁的連接鎖口上涂以黃油等潤滑濟減少阻力。

        4.6承臺基坑開挖

        鋼板樁插打完成后,采用普通挖機進行第一層基坑開挖,開挖深度為鋼板樁頂面以下1.3m,安裝第一道圍囹支撐,然后采用開挖長臂挖機分別開挖至第二道、第三道圍囹支撐高度,安裝第二道、第三道圍囹支撐;待全部內(nèi)支撐安裝完成后,采用已吊入基坑的小型挖機挖至封底砼設(shè)計底標(biāo)高。在取土過程中及時測量坑底標(biāo)高,逐步分層開挖,逐步降一層水,不得冒進超挖,基坑中如存在水,則應(yīng)采用低揚程大流量抽水設(shè)備排水。

        4.7鋼板樁圍堰支護

        鋼板樁圍堰根據(jù)埋深共設(shè)置三道內(nèi)支撐,第一、第二道圍囹、斜支撐均采用雙拼H500×200型鋼,第三道圍囹采用三拼 H500×200型鋼,斜支撐采用雙拼H500×200型鋼;

        4.8圍堰內(nèi)止水及排水

        1)鋼板樁打入之前一般應(yīng)在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等混合物。當(dāng)鎖口不緊密漏水時,用棉絮等在內(nèi)側(cè)嵌塞,外側(cè)包裹一層防水彩條布,起到防水作用。

        2)抽水過程中要加強鋼板樁的止水堵漏措施。抽水同時可在外側(cè)水中漏縫處撒大量木屑或谷糠和爐渣的混合物,使其由水夾帶至漏水處自行堵塞,如仍不能堵水,可開挖出漏水處然后回填處理;在樁腳漏水處,采用局部砼封底等措施。

        3)鋼板樁支護止水完成后,進行基底清理工作。在承臺四角挖集水坑,周邊做排水溝,用水泵及時排除圍堰內(nèi)滲水。

        4.9鋼板樁圍堰支護

        承臺基坑開挖完畢后,應(yīng)立即對圍堰底部進行封底混凝土灌注,為加快硬化凝結(jié)時間,封底砼標(biāo)號采用C50。鋼板樁圍堰的砼封底,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,備選水下封底和干灌混凝土封底兩種施工方案,若地質(zhì)淤泥層厚或鋼板樁長不足夠長,圍堰清淤至基底時,易造成基底隆起、管涌時,水無法抽干時,則采用水下混凝土封底法施工;若基坑清除至設(shè)計基底標(biāo)高時,基坑能抽干,不發(fā)生基底隆起、管涌時,可進行干灌混凝土封底,本橋由于止水效果較好,采用泵車直接進行封底。

        5承臺回填及鋼板樁拔樁

        圍堰封底混凝土澆筑完畢硬化后,即可按常規(guī)進行承臺及墩柱施工,待墩柱施工出水面后,分層回填天然砂礫,分層拆除內(nèi)支撐至水面頂,然后采用打拔樁機分塊拔除鋼板樁。

        6結(jié)語

        鋼板樁圍堰具有施工進度快、更安全、占地空間小等優(yōu)點,同時在基底土質(zhì)良好的條件下可實現(xiàn)“干法施工”,尤其對軟土深基坑施工具有較強的優(yōu)勢,但由于鋼板樁在比較致密的卵石地段施工較慢,尤其碰見大漂石時處理較費勁,宜經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟方案比較、現(xiàn)場試驗后方可決定。

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