摘 要:針對某水廠擴建改造項目實際情況,對其管道溝槽施工過程中對拉森鋼板樁的應用進行深入分析,并通過實踐得出本工程施工方法合理可行,具有參考借鑒價值的結論。
關鍵詞:拉森鋼板樁;管道溝槽施工
中圖分類號:TV672+.2 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)15-0093-02
拉森鋼板樁在基礎和溝槽的開挖支護中十分常用,具有強度高、穩(wěn)定性好和施工方便的優(yōu)勢,但其也具有很高的技術要求,在施工中要做好控制,以確保鋼板樁能夠發(fā)揮理想的支護效果。
1 工程概況
某水廠為滿足生產(chǎn)運行要求決定進行擴建,因受到周圍用地影響與限制,只能在現(xiàn)有場地上完成擴建,考慮到基本沒有多余的空地,故對現(xiàn)有構筑物實施挖潛改造。DN1600mm管道基坑、DN1000mm管道基坑均采用鋼板樁進行圍護,同時設置頂支撐。在對DN900mm鋼管基坑進行開挖時,主要采用放坡工藝,如果在管線的周圍存在障礙無法放坡,則需要用簡單的鋼板樁進行支護。管線的施工主要為開挖長線形溝槽,由拉森鋼板樁實現(xiàn)止水。如果施工距離不滿足要求,則要用較大的鎖口,并在部分區(qū)域用注漿法對滲漏點進行封堵。此外,在溝槽的內(nèi)部還要開挖集水坑與排水溝,通過水泵將基坑和溝槽中的水抽排到鄰近排水系統(tǒng)當中,不得在基坑與溝槽外進行降水?,F(xiàn)圍繞本工程實際情況,對其溝槽施工中的拉森鋼板樁具體應用進行分析。
2 拉森鋼板樁施工
對于拉森鋼板樁,它實際上屬于型鋼板樁,由打樁機將鋼板樁打入地下,形成連續(xù)分布的板墻,將其作為基坑和溝槽開挖施工中的圍護結構。這種圍護結構強度高、重量輕、工期短、安全穩(wěn)定、綠色環(huán)保,對施工沒有太高的要求。本項目的拉森鋼板樁現(xiàn)場施工需用到以下機具設備:反鏟挖機、汽車吊、打樁機和井點管套等[1]。
2.1 工藝流程
樁位確定與放線→開挖導梁槽→裝設導梁→打樁→拆除導梁→開挖溝槽→安裝支撐結構→管道施工→溝槽回填→管道試壓→圍檁及內(nèi)撐的拆除→回填施工→拔樁。
溝槽的主要施工步驟為:①查明并對管線兩側(cè)的雜物與障礙物進行清理;②打樁與圍護施工;③頂撐架設與腰梁施工;④基坑開挖;⑤基礎墊層施工;⑥管道埋設;⑦在覆土到頂撐后對頂撐進行拆除,然后拔樁,再覆土到地表。
2.2 鋼板樁吊運和堆放
2.2.1 鋼板樁吊運
一次吊運的鋼板樁數(shù)量應控制在5根以內(nèi),同時防止在吊運的過程中鎖口發(fā)生損壞,在對鋼板樁進行安裝和拆卸時,要設置至少兩個吊點[2]。
2.2.2 鋼板樁堆放
堆放場地應平整且堅實,防止由于場地不平導致鋼板樁變形,對止水效果造成影響。進場前對鋼板樁進行檢驗,確認合格后進行分層堆放,在相鄰的兩層之間設置枕木,并對堆放的高度進行嚴格控制,同時做好標記。此外,墊木厚度不宜過小,否則將影響后續(xù)的穿繩起吊。在相鄰兩個料堆的中間必須預留足夠的寬度,確保吊運機械能夠順利通過。
2.3 鋼板樁施打
拉森樁施工如圖1所示,本工程的鋼板樁施打采用錘擊的方法,在施打的過程中要設置好樁帽與樁墊。如果施打的位置和地下管線相距較近,則不可采用錘擊方法,要用靜力法進行壓樁,同時要做好施工監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測結果對壓樁的速度進行有效控制[3]。
相鄰鋼板樁之間由小止口進行連接,在鋼板樁吊升至指定高度后,與接口對準不斷向下進行插樁,依靠樁錘的自重持續(xù)插入,若出現(xiàn)歪斜,要進行拔升,重新開始插樁。各排的首個鋼板樁必須嚴格控制,保證樁體垂直度能夠滿足要求,以確保其它樁的施工都能順利完成。另外,在對鋼板樁進行施打時,還需要注意以下要點:
(1)在沉入鋼板樁之前,鋼板樁尖端凹槽的低口必須封閉,在鎖口上均勻涂抹油脂;
(2)在插樁的過程中鎖口要完全對準,同時設置好樁帽,在其上方墊好硬木;現(xiàn)場使用兩個經(jīng)緯儀對鋼板樁實際垂直度進行有效控制。需要在沉樁方向上的鎖口安裝卡板,防止鋼板樁發(fā)生位移;在初始端進行打設時,方向與位置都要進行嚴格控制,確保精度能夠滿足要求,入土達到1m后進行一次測量;
(3)在鋼板樁轉(zhuǎn)角處用軸線調(diào)整法對轉(zhuǎn)角實施閉合施工,制作轉(zhuǎn)角樁時,需要沿樁背的中線進行切割,以轉(zhuǎn)角界面為依據(jù)進行焊接施工[4]。
2.4 支撐施工
根據(jù)計算結果,鋼板樁需要設置1道內(nèi)支撐進行支護,在對溝槽進行開挖時,主要分成以下兩個步驟:①采用機械進行開挖,深度達到2m時,進行內(nèi)撐與圍檁的安裝施工;②由人工開挖到溝槽的底部。在施工中,應達到以下技術要求:
(1)在開挖到支撐的底部以后,安裝水平方向上的支撐;
(2)在對鋼支撐進行吊裝時,需要借助汽車吊來完成,保證吊運的安全性與穩(wěn)定性;
(3)在對鋼支撐進行拼裝時,需要將軸線的實際偏差控制在2cm以內(nèi),同時確保支撐接頭有滿足要求的承載力,對于型鋼之間的連接,應在對稱之后使用螺栓進行,根據(jù)預定的順序進行緊固;
(4)在對鋼支撐進行焊接加工時,應采用雙面滿焊的方法,如果無法進行雙面焊,則可以使用坡口焊的方法[5]。
2.5 基坑挖填
以滲水量實際情況為依據(jù),確定采用有水開挖還是無水開挖。通過全面的技術經(jīng)濟對比,決定采用無水開挖的方法。開工前,將水位降低到坑底以下至少0.5m?;娱_挖施工中,支撐施工必須緊緊跟隨。淺層土的開挖需在保證安全的基礎上,創(chuàng)造一個良好的工作面。另外,設置的支撐結構應盡快形成剛度,為深層次的土方開挖施工創(chuàng)造良好條件。開挖必須支撐良好配合,只有這樣才能在施工中形成良好的效應,進而對體系變形進行有效控制。土方的施工應力求做到高效、分層和均勻,保證整個支護結構處在理想的可控狀態(tài)。在開挖的同時必須做好支撐,不能在支撐沒有到位的情況下進行開挖[6]。
考慮到本工程新、舊管線相距較近,為了減小或避免舊管線所在區(qū)域的土體位移造成的管道基坑影響,在施工過程中需要保證回填土質(zhì)量。因砂具有良好可靠性與穩(wěn)定性,所以實際施工中應將砂作為首選回填材料。管道的頂部與兩側(cè)都要做好回填,從溝槽的兩側(cè)向槽內(nèi)對稱回填;在對其它的部分進行回填時,應保證回填的均勻性,避免集中堆填。
2.6 拔 樁
拔樁主要采用靜力的方法,在拔樁過程中,現(xiàn)場施工人員必須密切注意機械設備的實際負荷情況。如果拔樁困難,切勿強行拔樁,而是要停止拔樁,向技術人員報告現(xiàn)場情況,及時到場處理。技術人員根據(jù)現(xiàn)場情況和自身經(jīng)驗,判斷拔樁受阻的原因,然后制定可行的作業(yè)方案,比如先向下方施打少許再進行拔樁,并多次重復,直到拔樁順利完成。在實際操作中應注意以下要點:
(1)鋼板樁拔樁順序和施打完全相反,施工中切勿跳躍步驟;
(2)采用間隔起拔的方式,以免連續(xù)拔樁產(chǎn)生問題,對于拔樁后產(chǎn)生的孔隙,應使用中粗砂進行回填,若有必要還應進行注漿加固;
(3)在拔除鋼板樁的過程中,為有效減少土體粘附力,需要先使用振動錘對鎖口進行適當?shù)乃蓜樱?/p>
(4)通過間歇振動對阻力相對較大的樁進行拔除,振動的持續(xù)時間應控制在15min以內(nèi),如果振動的時間過長,則會使填土松散;
(5)拔樁后產(chǎn)生的樁孔應立即進行回填,材料為黃砂。
3 結束語
目前,本工程擴建已順利完成,采用以上施工方法有效克服了現(xiàn)場復雜的條件和環(huán)境,施工質(zhì)量達到預期,構造物保持穩(wěn)定,說明所用施工方法合理可行,可為類似工程的施工建設提供參考依據(jù)。
參考文獻
[1]趙樹強,李建功.云南地區(qū)拉森鋼板樁實踐應用的技術分析[J].長春工程學院學報(自然科學版),2017,18(02):29~34+39.
[2]馬忠武,劉 華,陳小剛.談拉森鋼板樁在深基坑支護工程中的應用[J].工程建設與設計,2017(09):48~50+53.
[3]丁文圩.拉森鋼板樁在承臺深基坑支護施工技術[J].北方交通,2016(04):40~45.
[4]孫連波.拉森鋼板樁在入江口翻板閘深基坑支護工程中的應用[J].鐵道建筑技術,2015(06):117~120.
[5]陳丕輝.拉森鋼板樁的支護特性及其橫撐水平間距研究[J].中國給水排水,2014,30(11):123~126.
[6]葉文英.拉森鋼板樁在基坑圍護中的應用[J].福建建材,2013(08):59~61.
收稿日期:2018-4-26
作者簡介:廖振軍(1976-),男,壯族,廣西德保人,助理工程師,本科,主要從事水廠施工、管理工作。