繆焦躍 錢福榮
【摘要】文章結(jié)合工程實例,重點論述了拉森鋼板樁圍堰施工技術(shù),以期作為參考。
【關(guān)鍵詞】拉森鋼板樁;圍堰施工;技術(shù)
1、拉森鋼板樁圍堰施工的特點
1.1綠色環(huán)保、節(jié)省工期
傳統(tǒng)的放坡回填土圍堰施工由于放坡(按以往施工經(jīng)驗兩邊放坡鎮(zhèn)1/3)占據(jù)圍堰內(nèi)有效使用面積,導(dǎo)致修筑圍堰的回填土量大,污染環(huán)境,增加了修筑和拆除圍堰的難度。而拉森鋼板樁圍堰采用環(huán)保的鋼板樁垂直擋土,回填土量和占湖面積小,縮短了修筑和拆除的圍堰的工期,保證了對湖泊最小程度的污染,減小了對湖床生態(tài)平衡的破壞,并保護節(jié)約了土地資源。
1.2施工質(zhì)量可靠、安全系數(shù)高
采用拉森鋼板樁施工的圍堰由于支撐體系堅固,在水體長期流動沖刷的情況下,堰體可以做到不變形、不流頭。既保證了圍堰的質(zhì)量不受環(huán)境變化的影響,也確保圍堰內(nèi)部施工作業(yè)的安全、更保護了湖泊河床的生態(tài)。
1.3經(jīng)濟效益顯著
通過拉森鋼板樁做垂直擋墻進行回填土做圍堰,減少了土方回填量(根據(jù)經(jīng)驗減少約2/3的回填土方),拉森鋼板樁可周轉(zhuǎn)使用(使用次數(shù)≥50次),打樁工藝簡單,操作方便,機械化程度高,并且修筑的圍堰不變形、不垮塌、拆除方便,減少了建造、維護和清除圍堰的成本。
2、工程概況
某橋梁工程,大橋27#,28#墩均位于主航道之上,該墩位設(shè)計水位為4-7m,承臺高度為3.5m,承臺平面尺寸為13.6m?X?13.6m。河床地質(zhì)情況為:上表層為淤泥質(zhì)私土和粉質(zhì)私土,但主要以粉質(zhì)私土為主。承臺施工時,在水深、水流速度、河床覆蓋層等各種施工條件確定后,最終決定采用拉森鋼板樁圍堰?,最后通過確定鋼板樁的強度、剛度和入土深度保證承臺順利施工。
3、拉森鋼板樁圍堰施工技術(shù)
3.1鋼板樁圍堰施工原理
3.1.1鋼板樁圍堰平面為矩形,采用拉森IV型鋼板樁,套型鎖口,鎖口內(nèi)涂上潤滑黃,兩樁鎖口聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)角10-15°,摩阻力小,防滲性較好,四個轉(zhuǎn)角位置采用焊接的T形鋼板樁;圍堰內(nèi)圍模選用488H型截面與C25鋼筋砼0.5mX0.5?m截面,圍模內(nèi)支撐及角撐選用工地現(xiàn)有的530mm鋼管樁、488H型鋼、I45b工字鋼及C25鋼筋砼支撐梁0.8m?X?0.5m截面,共設(shè)三層;其中第二層圍模及支撐只是在抽水過程中使用,第三層鋼筋砼(C25)圍檁及支撐施工完畢砼強度達到設(shè)計的80%后,即可拆除第二層圍模及支撐。
3.1.2鋼板樁的施打采用履帶吊車,配合液壓高頻振動錘進行打入,承臺施工完成后拔除;內(nèi)撐梁分別安放在設(shè)計標高位置處,焊接在鋼板樁的牛腿上,內(nèi)撐梁外緣兩端與鋼板樁相撐住,以加大圍堰抵抗土側(cè)壓力及水壓力的能力。
3.1.3承臺混凝土一次性澆筑成形,在承臺第一次混凝土澆筑完成,強度滿足要求后拆除側(cè)模板,然后向圍堰內(nèi)注水,圍堰內(nèi)注水高度至頂層支撐梁底,拆除鋼板樁圍堰內(nèi)支撐,拔除鋼板樁。
3.2施工要點
3.2.1鋼板樁檢驗
第一,用于基坑臨時支護的鋼板樁,主要進行外觀檢驗,包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等,新鋼板樁必須符合同廠質(zhì)量標準,重復(fù)使用的鋼板樁應(yīng)符合相應(yīng)的檢驗標準要求,否則在打設(shè)前應(yīng)予以矯正;第二,鎖口檢查的方法:用一塊長約2m的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標準,將所有同型號的鋼板樁做鎖口通過檢查;第三,為確保每片鋼板樁的兩側(cè)鎖口平行。同時,盡可能使鋼板樁的寬度都在同一寬度規(guī)格內(nèi)。需要進行寬度檢查,方法是:對于每片鋼板樁分為上中下三部分用鋼尺測量其寬度,使每片樁的寬度在同一尺寸內(nèi),每片相鄰數(shù)差值以小于1為宜。對于肉眼看到的局部變形可進行加密測量。對于超出偏差的鋼板樁應(yīng)盡量不用;第四,鋼板樁的其它檢查,對于樁身殘缺、殘跡、不整潔、銹皮、卷曲等都要做全面檢查,并采取相應(yīng)措施,以確保正常使用;第五,鎖口潤滑及防滲措施,對于檢查合格的鋼板樁,為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔,并增加鋼板樁在使用時防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油,其體積配合比為黃油:干膨潤土:干鋸沫=5:5:30。
3.2.2鋼板樁施工
打樁牢固后,以槽鋼焊接牢固,確保導(dǎo)向樁不晃動,以便打樁時提高精確度。為確保鋼板樁插正及位置準確,在導(dǎo)向架上設(shè)一個限位框架,大小比鋼板樁每邊放大1cm,插打時鋼板樁靠緊導(dǎo)向架,一邊插打,履帶吊一邊緩慢下溝,并在互相垂直的2個方向用經(jīng)緯儀觀測,發(fā)現(xiàn)偏位,用履帶吊調(diào)整,直到鋼板樁達到設(shè)計標高。
3.2.3圍堰抽水與支撐
鋼板樁圍堰封閉后進行抽水,抽水過程中應(yīng)嚴格控制抽水速度和抽水高度。由于水深較淺,根據(jù)設(shè)計,每個鋼圍堰內(nèi)設(shè)三層圍模及支撐,其中在承臺頂部50cm處設(shè)一層水平圍模及支撐,先抽水至第二道支撐處,安裝第二道圍模及支撐,再繼續(xù)抽水至河床底,抽水至河床面,安裝第三層圍模及支撐。第三道圍模及支撐安裝好后,待混凝土強度達到80%后,將第二道圍模及支撐拆除,以利承臺施工。頂層第一道圍模及支撐采用角撐與縱橫對撐結(jié)合的方案。導(dǎo)梁采用2I40b工字鋼,形成閉合框架,圍模與鋼板樁進行焊接。四角各設(shè)4道2[28槽鋼角撐,角撐與圍模焊接牢固。在圍堰中心線處設(shè)十字2[28槽鋼對撐,對撐與圍模焊接牢固。第二道圍模及支撐,其中圍模與第一道相同,內(nèi)支撐采取在每個護筒與圍模之間焊接2[28槽鋼支撐,每側(cè)共三道。第三層鋼筋砼(C25)圍模及支撐。鋼板樁打入河床,內(nèi)撐構(gòu)件及其接點焊接必須按設(shè)計圖要求精心加工,確保焊接質(zhì)量。
3.2.4混凝土封底
基坑抽水和清淤后,檢查基坑內(nèi)滲水量及鋼板樁變形情況,對基坑拋石至設(shè)計高程后,若情況正常就可進行C25混凝土封底,封底厚度為30cm。施工中應(yīng)注意基底應(yīng)向積水坑傾斜,以保證基坑滲水能流到集水坑內(nèi),并且由集水坑對角位置向集水坑推進,保證砼澆筑過程連續(xù)、不間斷、不留接縫、一次性完成。
四、常見問題及解決方法
由于湖底地質(zhì)情況復(fù)雜,鋼板樁打拔施工中常遇到一些難題,常采用的解決辦法如下:第一,障礙物:插樁過程中有時遇上大的塊石或其它不明障礙物,會導(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。第二,偏斜:鋼板樁在雜填土地段擠進過程中由于受到石塊等側(cè)向擠壓作用力大小不同而容易發(fā)生偏斜,采取的糾偏措施是:在發(fā)生偏斜位置將鋼板樁往上拔1.0-2.0?m,再往下錘進,如此上下往復(fù)振拔數(shù)次,可使大的塊石被振砼或使其發(fā)生位移,讓鋼板樁的位置得到糾正,減少鋼板樁的傾斜度。第三,滲漏和流砂:樁體在使用前要調(diào)整和檢查鎖口的尺寸,由于使用時間長了后難免會變形,所以導(dǎo)致鎖口部位封閉不好,對于內(nèi)圍堰使用時間長的工程,建議對圍堰土體進行改良,可以使用灰土回填或者設(shè)置粉噴樁比水帷幕,起到防水的作用。第四,帶入現(xiàn)象:在基礎(chǔ)土體較軟處,有時發(fā)生施工當(dāng)時將鄰樁帶入的現(xiàn)象,采用的措施是:將己經(jīng)施工完成的數(shù)根樁連接在一起,并且在施打樁的連接鎖口上涂以潤滑油等潤滑劑減少阻力。
綜上所述,拉森鋼板樁施工方法簡單、快捷、防水止?jié)B的效果比較好,并且整體的穩(wěn)定性能比較強,能夠有效解決路橋工程中地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度比較大以及工期比較緊的工程項目,能夠用于指導(dǎo)類似工程的施工。
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