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        鋼板樁圍堰在橋梁水中承臺施工中的具體應(yīng)用

        2022-08-18 07:56:54趙志遠(yuǎn)殷路路
        運(yùn)輸經(jīng)理世界 2022年13期
        關(guān)鍵詞:橋梁振動施工

        趙志遠(yuǎn)、殷路路

        (中國建筑第七工程局有限公司,河南 鄭州 450000)

        1 工程概況

        以孟加拉國蓋班達(dá)提斯塔河橋梁工程為例,從地理情況來看,該河流所處的地區(qū)屬于河流沖積地貌。

        相關(guān)人員的實(shí)際勘測表明,在雨季期間,該河流的河面總寬度達(dá)到3km,其中主河道寬約400m,除主河道位置地形變化較大外,河流其他區(qū)域的地形相對平坦。

        該工程橋梁的整體高度為10~20m。從土壤性質(zhì)來看,河床表層3~5m 為粉土+砂性土,5m 以下為砂性土,砂性土不具有黏聚性,且透水性較好。從該橋梁工程的實(shí)際特點(diǎn)來看,橋梁的整體長度為1490m,中心里程為CH3+706m。從橋梁分類上來看,該橋梁屬于特大型橋梁。

        在施工過程中,該橋梁使用的是鉆孔灌注樁技術(shù)。為了保證工程質(zhì)量,所有樁體均具有較強(qiáng)的摩擦力。樁基深度最大可達(dá)42m,相關(guān)人員的統(tǒng)計(jì)表明,在整個橋梁工程中有290 個樁基及30 個承重平臺。從工程的實(shí)際特點(diǎn)來看,這些承重平臺絕大多數(shù)都在水中,承重平臺的規(guī)格為8.9m×8.9m×2m。在樁基的施工過程中,普遍采用土筑島施工平臺,平臺的頂端高出水平面1m 左右。同時,承重平臺的底面處于水下3~5m 的范圍內(nèi)。

        根據(jù)這些承重平臺的實(shí)際情況來看,如果相關(guān)的施工人員想從根本上保證承重平臺的施工效果及其安全性、穩(wěn)定性,首先需要解決的就是底部涌水、水測壓及滲水的問題。

        相關(guān)人員應(yīng)對工程進(jìn)行全面考慮,并結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況,在施工過程中選擇合適的施工技術(shù)以及施工手段,確保工程如期完成,同時為企業(yè)帶來應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。

        2 鋼板樁圍堰在橋梁水中承臺施工中存在的問題

        2.1 鋼板樁圍堰施工前未了解相關(guān)的環(huán)境特點(diǎn)

        根據(jù)建筑工程的實(shí)際特點(diǎn),在施工前,應(yīng)派人員探查周圍的環(huán)境。因此,在運(yùn)用鋼板樁圍堰技術(shù)施工前,水中橋梁承重平臺施工單位應(yīng)選派專業(yè)人員對施工區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,并形成調(diào)查報(bào)告。在調(diào)查的過程中,調(diào)查人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注工程的地質(zhì)土壤環(huán)境、施工現(xiàn)場周邊環(huán)境、施工區(qū)域的水質(zhì)、施工區(qū)域的居民基本情況等。相關(guān)人員對地質(zhì)土壤環(huán)境的調(diào)查,主要是為了根據(jù)土壤的情況選擇所需要的鋼板樁。而調(diào)查施工環(huán)境周邊的居民情況,則是為了保證施工過程中不會對居民的生活、產(chǎn)生造成影響,從而維護(hù)企業(yè)的良好形象。同時,施工企業(yè)的管理者也應(yīng)進(jìn)行深入走訪,及時了解工程可能對居民的生活、產(chǎn)生帶來的影響,并結(jié)合居民的基本生活需求調(diào)整施工方案。但實(shí)際情況卻是,部分調(diào)查人員對于施工環(huán)境的土壤特點(diǎn)及周圍居民的基本情況調(diào)查得不夠細(xì),導(dǎo)致施工過程中的噪音嚴(yán)重影響了居民的生活,也為工程的推進(jìn)帶來阻礙。

        2.2 鋼板樁圍堰施工不符合相關(guān)要求

        由于鋼板樁圍堰技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù),在水中基礎(chǔ)承重平臺的施工中起到了不可替代的作用,因此,在應(yīng)用該技術(shù)的過程中對施工人員的要求也較高,必須具備過硬的素質(zhì)以及良好的職業(yè)道德。例如,在鋼板樁運(yùn)輸?shù)倪^程中,施工單位的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)當(dāng)組織施工人員使用加長版運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸,從而保證鋼板樁不會因道路的崎嶇不平而出現(xiàn)損壞。鑒于鋼板樁的特點(diǎn),在運(yùn)輸?shù)倪^程中還應(yīng)當(dāng)盡量選擇平坦的道路,運(yùn)輸人員不應(yīng)為了節(jié)省高速公路費(fèi)而選擇山間小路。

        此外,當(dāng)鋼板樁抵達(dá)水中橋梁基礎(chǔ)承重平臺施工現(xiàn)場時,相關(guān)人員要選擇承重能力較強(qiáng)且地面相對平坦的區(qū)域?qū)⑵涠逊?,從而保證其不會因重力過大而發(fā)生斷裂。在鋼板樁插入土壤的過程中,相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)采用逐片插入的方式。然而調(diào)查結(jié)果顯示,現(xiàn)階段,很多施工人員并沒有按照工作流程完成相應(yīng)的施工任務(wù),致使整個工程的質(zhì)量下降,達(dá)不到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致工程存在較大的安全隱患。

        2.3 鋼板樁圍堰施工過程中的監(jiān)測力度不夠

        研究發(fā)現(xiàn),在現(xiàn)階段的橋梁施工過程中,施工單位的監(jiān)測部門沒有采取有效手段,對鋼板樁圍堰的施工過程進(jìn)行全面檢測。在運(yùn)用鋼板樁圍堰施工技術(shù)進(jìn)行施工的過程中,發(fā)現(xiàn)小部分施工人員及技術(shù)人員存在玩忽職守的現(xiàn)象。

        造成這些現(xiàn)象的主要原因有以下三個方面:

        首先,施工單位的管理者沒有認(rèn)真研究鋼板樁圍堰的技術(shù)特點(diǎn),也沒有建立健全相應(yīng)的監(jiān)測制度,導(dǎo)致監(jiān)測人員不能夠?qū)φ麄€施工過程進(jìn)行全面監(jiān)督、管理,增加了安全事故發(fā)生的概率。

        其次,單位管理者沒有認(rèn)識到監(jiān)測工作對整個工程的重要意義,很多施工單位將經(jīng)濟(jì)利益放在第一位,并沒有投入資金提高監(jiān)測人員的待遇以及引進(jìn)先進(jìn)的檢測設(shè)備,致使施工過程中的監(jiān)測工作流于形式,達(dá)不到很好的檢測效果。

        再次,現(xiàn)階段,部分施工單位缺少對員工進(jìn)行思想教育,導(dǎo)致員工缺乏責(zé)任感,不能以積極的心態(tài)投入到施工中,甚至在工作中產(chǎn)生了嚴(yán)重的逆反心理與抵觸情緒,不利于整個工程的推進(jìn)。以上這些現(xiàn)象,都說明在橋梁施工過程中,部分施工企業(yè)的監(jiān)管工作做得不到位,也說明了在現(xiàn)階段的橋梁施工單位中,有很多方面仍需改進(jìn)。對此,管理部門應(yīng)制定相關(guān)政策,幫助橋梁工程施工單位建立健全相應(yīng)的制度,讓這些單位的監(jiān)管工作邁上一個嶄新的臺階。

        3 鋼板樁圍堰施工

        3.1 確定鋼板樁圍堰的尺寸

        經(jīng)過測量,承重平臺斷面的尺寸為8.9m×8.9m。在具體施工的過程中,要在每側(cè)預(yù)留長約1m 的施工空間。在正式施工時,先由測量人員測量承重平臺的大體輪廓,再用石灰畫出具體的形狀,以便后續(xù)工作。在確定鋼板樁圍堰尺寸的過程中,相關(guān)人員要采用專業(yè)的工具并以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度測量相關(guān)參數(shù),保證工程的順利進(jìn)行。

        3.2 鋼板樁施打

        在實(shí)際施工過程中,要充分利用挖掘機(jī)與振動錘,并采取合適的手段將兩種設(shè)備整合在一起形成打樁機(jī)。從工程的實(shí)際特點(diǎn)來看,振動錘最好選擇NPK-HP07SXB 型號,該型號的振動錘產(chǎn)于日本,且該振動錘的激振力可以達(dá)到200kN。在施工過程中,相關(guān)人員采用逐一施打的方式,先對一側(cè)角上的鋼板樁進(jìn)行施打,在該工序完成后再將振動錘停在距離其最近的承重平臺上,進(jìn)行側(cè)向施工。這樣一來,工作人員便可以隨時觀察施工情況,并且能夠有效的提高施工效率。在振動錘的幫助下,相關(guān)人員可以將電纜升高,將油管理順。當(dāng)振動錘下降時,液壓開口變大,這時工作人員在鎖口的部位涂抹一定劑量的潤滑油或潤滑劑,在其幫助下,振動錘會抬起。當(dāng)鋼樁板的頂端高度超過承重平臺頂面約30cm 時,則應(yīng)停止該項(xiàng)工作。在振動錘下降過程中,工作人員可以將樁拉到夾口中,并同時打開液壓機(jī),使之能夠?qū)扼w夾緊。該項(xiàng)工序完成后,施工人員可將樁體與錘體同時抬起,二者會因?yàn)橹亓Φ脑蜃匀幌侣?,在下落過程中,錘體將樁體壓至淤泥下部最大深度。在之后的工作程序中,工作人員可以嘗試將樁錘打開30s,而后讓振動錘停止振動,并利用錘體的慣性繼續(xù)進(jìn)行打樁工作。在打樁過程中,施工人員要想方設(shè)法讓樁體進(jìn)入相對密實(shí)的土層中,在完成相應(yīng)的施工后,施工人員可以考慮開啟振動錘,并用振動錘敲打鋼板樁,使鋼板樁逐漸下降。

        在這一工作流程中,工作人員應(yīng)嚴(yán)格控制錘體的下降速度,從而最大程度確保樁體處于垂直位置,以便接下來的工作能夠順利進(jìn)行。相關(guān)人員應(yīng)采用合理的方式,確保樁體結(jié)構(gòu)的止水能力。當(dāng)樁體與原設(shè)計(jì)高度相差40cm 時,可以考慮將振動錘關(guān)閉。由于振動錘自身具有一定的慣性,所以它還可以繼續(xù)工作一段時間。在完成上述所有的操作程序后,施工人員可以松開液壓夾口,并提升振動錘的高度,而后進(jìn)行第2 根鋼板裝的敲打,如此反復(fù)上述程序,直至完成所有的施工工作。

        3.3 鋼板樁圍堰的加固

        在對鋼板樁的敲擊工作完成后,施工人員可以運(yùn)用長臂挖掘機(jī)將圍堰中的淤泥徹底的清理。在清理的過程中,可以用潛水泵將其中的污水抽干凈,這樣能夠保證圍堰的穩(wěn)定性,以便工作人員進(jìn)一步提升圍堰的剛度。如果圍堰出現(xiàn)松動,那么施工人員要在第一時間采取緊急加工措施,從而避免安全事故的發(fā)生。在圍堰施工過程中,工作人員應(yīng)該沿著鋼板樁進(jìn)行施工。

        3.4 鋼板樁圍堰的拆除

        在鋼板樁圍堰的拆除過中,工作人員要先進(jìn)行鋼板樁的拔除工作。在該項(xiàng)工作開始前,工作人員要對每一塊鋼板進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查,判定該項(xiàng)工作的難度。在完成承重平臺的澆筑施工后,工作人員要對城中平臺進(jìn)行切割,并運(yùn)用拔樁機(jī)將所有的柱體全部拔出。為了維持施工現(xiàn)場的基本秩序,工程管理人員應(yīng)第一時間運(yùn)走拔出的柱體,同時組織專門人員清潔、打掃施工現(xiàn)場,從而保證干凈、整潔的施工環(huán)境。

        4 圍堰受力情況分析

        根據(jù)施工方案,工作人員通過分析可知,在運(yùn)用鋼板樁圍堰技術(shù)進(jìn)行施工的過程中,圍堰主要面臨3種受力情況:

        第一,當(dāng)鋼板樁加了第一道內(nèi)撐后,抽水至第二道內(nèi)撐所在的位置時,由于第二道內(nèi)撐尚未安裝,所以可以把河床表面看作是鋼板樁受力的一個支撐點(diǎn),這種情況可以作為第一種受力的情況,工作人員需要驗(yàn)算此時鋼板裝的基本受力情況。

        第二,當(dāng)鋼板樁添加了兩道內(nèi)撐之后,工作人員要利用相關(guān)設(shè)備開挖至最底層的混凝土,并根據(jù)混凝土的實(shí)際情況進(jìn)一步分析鋼板樁的受力情況。

        第三,當(dāng)鋼板中的兩道內(nèi)撐全部按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)安裝完畢后,工作人員可以將混凝土封底,在封底工作完成后拆除第二道內(nèi)撐,并及時分析此時的受力情況。

        相關(guān)的技術(shù)人員可以根據(jù)上述3 種不同的工況,進(jìn)一步計(jì)算鋼板的壓強(qiáng),具體的計(jì)算過程要根據(jù)施工的實(shí)際情況來確定。工作人員還可以通過這3 種工況分別計(jì)算出每道內(nèi)撐所受到的最大反作用力,并根據(jù)反作用力強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等重要的指標(biāo)。在具體的施工過程中,工作人員應(yīng)建立相應(yīng)的函數(shù)模型,及時對各個施工零件進(jìn)行受力分析,從而保證橋梁工程的穩(wěn)定性及安全性。在對圍堰進(jìn)行梳理、分析的過程中,相關(guān)人員也可以及時向?qū)<艺埥?,并不斷引進(jìn)最新技術(shù),從而得到最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),為企業(yè)決策層的決策工作提供重要的參考依據(jù)。

        5 如何使鋼板樁圍堰施工技術(shù)在橋梁水中承臺施工中得到更廣泛的應(yīng)用

        鋼板樁圍堰施工技術(shù)人員,應(yīng)在正式施工開始前,積極到周邊走訪,了解施工區(qū)域的土壤環(huán)境和居民的基本情況,并將這些情況準(zhǔn)確記錄,形成工作日記。施工企業(yè)的相關(guān)決策層應(yīng)組織人員對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析,避免因?yàn)槭┕きh(huán)境及周圍的居民對施工過程產(chǎn)生影響。同時,施工單位也應(yīng)組織專門的審計(jì)人員,對整個施工過程進(jìn)行嚴(yán)格審計(jì),審計(jì)人員也可以根據(jù)施工場地周圍的環(huán)境及居民的基本情況向決策層提出合理的意見或建議,讓整個施工計(jì)劃變得更科學(xué)有效。

        6 結(jié)語

        本文結(jié)合具體案例,對鋼板樁圍堰技術(shù)在承重平臺施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和描述。由于該技術(shù)引進(jìn)的時間較短,在應(yīng)用的過程中容易出現(xiàn)問題。對此,各施工單位的管理人員及技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)給予高度重視,認(rèn)真分析這些問題產(chǎn)生的原因,不斷優(yōu)化該技術(shù),從而使該項(xiàng)技術(shù)能夠更大程度地助力我國的橋梁工程建設(shè)。有關(guān)部門也應(yīng)給予施工單位一定的政策扶持,促進(jìn)他們進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)的改革與創(chuàng)新,為我國的橋梁工程建設(shè)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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