拉森钢板桩在污水管道施工中的应用

发表时间:2020/5/11   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:王东芳
[导读] 摘要:城市周边道路环境整治工程中,对于不同的施工环境需要进行详细系统的力学分析。
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        摘要:城市周边道路环境整治工程中,对于不同的施工环境需要进行详细系统的力学分析。且随着拉森钢板桩桩体制造的国产化和夹具式高频振动打桩设备的普及,拉森钢板桩支护在基坑支护工程中被广泛应用。
        关键词:拉森钢板桩;施工;质量控制
        拉森钢板桩支护施工便捷、速度快:拉森钢板桩打桩机和挖掘机相似,对移动行走的场地要求低;外伸的机械臂连接小巧的夹具式振动锤,能尽量靠近基坑边的障碍物进行板桩的施打,桩位布置灵活;拉森钢板桩常见的单根长度6m~18m,标准化咬合相扣,长短支护桩和不同型号的钢板桩组合均很方便;拉森钢板桩的施打工艺简单,施工速度快,插入地层即具有强度,成桩到基坑开挖施工工期很短,能大幅度节省工期;节约资源、经济环保:地下构筑物施工完毕,基坑回填后即可拔出拉森钢板桩,拔出的拉森钢板桩仍可循环利用于其他基坑支护工程,不会造成资源浪费,而其他如钢筋砼地下连续墙、钢筋砼桩、钢管桩等支护型式,在地下构筑物施工完成后被永久性的留在地下,挤占了地下空间,并成为其他地下工程项目的障碍;拉森钢板桩的插入和拔出的施工过程中,除噪声外,无其他如泥浆、粉尘等的环境污染,施工过程环保;止水效果良好:拉森钢板桩通过卷边手拉手式的相扣咬合,不仅将独立的钢板桩连成了整体,发挥了协同效应,而且解决了桩间隙渗水的难题。地下水夹着泥通过咬合的扣边狭窄的缝隙流动时,泥土填塞了缝隙,这可能是拉森钢板止水的原理。因为拉森钢板桩的止水作用,节省了高压旋喷桩、搅拌桩等之类的止水帷幕施工工序和工程投资。
        一、拉森钢板桩支护技术特点
        与其他支护技术相比,拉森钢板桩支护施工技术具有其独到的特征,具体包括以下几个方面:(1)拉森钢板桩不仅具有高强度、高耐久性的优势,而且使用寿命更长,可以多次重复利用甚至高达30次之多。(2)拉森钢板桩可以直接打入地下,即便外界环境比较恶劣,如松软的土质、含水丰富的地质条件等,也不会对它产生太大的影响。(3)拉森钢板桩利用锁口咬合能够形成连续桩墙,如此以来就可以起到良好的挡土、阻水效果,可谓是一桩两用,可以代替支护桩与止水帷幕两道工序发挥作用。在完成地下结构施工回填之后还可以拔出并进行重复使用,一方面可以节约工程造价,另一方面还符合绿色施工理念的要求,起到节能环保的作用。
        二、拉森钢板桩支护设计与施工
        在拉森钢板桩支护设计方面,方案选择时要充分考虑地质条件和施工环境,容易忽略的是场地上空的障碍,比如高低压电线以及其是否为裸线,据此考虑支护桩施工的作业空间,在作业高度受限时,可考虑采用微型钢管桩支护,其所需的净空高度最小,有4m以上的净空高度就可实施;基坑支护的设计,要结合地基处理的深度和方式综合考虑,避免设计过度或不足;对于常见的市政线性工程如管道、沟渠、箱涵等项目的基坑,其特点是狭窄而长,开槽至肥槽时间间隔不长,短则一周,长不过2月,为减少基坑深度,可不设槽底排水沟,以加密集水坑替代,尽量不设支护桩下层底撑,可以满槽底浇筑砼垫层替代;在拉森钢板桩选型上,在当地拉森钢板桩租赁市场可提供的范围内,尽可能选择宽型号的钢板桩,这样可减少桩的根数,桩数越少则施工费用越低。基坑支护设计时,特别要注重对引孔的处理,引孔是为保证拉森钢板桩进入到坚硬持力层而采取的措施,引孔对桩周原状土进行了松散破坏。在桩身的被动土压力区,被松散破坏的土层无法提供被动土压力。基坑开挖时,容易造成土体变形过大,桩体出现较大位移,对于悬臂支护桩,桩顶会出现较大位移,对于有顶撑的桩,桩体下部会出现较大位移,从而导致基坑支护作用失效或者部分失效。因此,有必要对基坑底部以下的引孔做加固处理,具体做法:基坑底部以下引孔时,进行喷灰或喷浆处理,如同水泥土搅拌桩,在水泥土形成强度前打入拉森钢板桩,同SMW工法类似,在水泥土达到强度后再进行基坑开挖;对于岩石的中引孔,可通过拉森钢板桩跟注浆管注入低标号水泥砂浆的办法来加固被动土压力区;上述两种办法,均应在桩身涂刷隔离剂,以便后期拔桩。


        三、施工方法的应用
        1.测量放线及场地平整测量
        人员根据污水管道设计图纸,放出管道中心线,进行施工场地整平,再次由测量人员进行放样,然后由施工人员将其放样点引测到开挖范围外,设置十字控制基准点,并把准点引致基坑外,加以有效保护,并定出拉森钢板桩位置,拉线撒上白灰,做为施打拉森钢板桩的轴线,轴线内侧原地面土方下挖50cm,做为安装横梁支撑空间。同时做好基坑监测。
        2.钢板桩插打
        插打钢板桩前,在导向框架上精确标出每一片钢板桩的位置,在某一边中间一片钢板桩位置两侧焊角钢作小导向,确保钢板桩不左右移位,在仪器监控下慢慢打入。中间一片钢板桩是两侧钢板桩的依托,必须确保钢板桩垂直,然后在两侧对称打入若干片钢板桩,待打入的钢板数量足够多,有足够的稳定性时,即可从一边连续打入钢板桩。钢板桩吊起后,需以人力扶持插入前一块钢板桩的锁口内,动作要缓慢、防止损坏锁口、插入以后稍松吊绳,使桩凭自重滑入或用锤重下压。
        3.钢板粧吊运与堆放
        (1)吊运。在对钢板桩进行装卸的过程中,应当采用两点吊装法,吊运时,为确保安全,每次起吊的数量不宜过多,并在吊装中,注意对锁口的保护,防止锁口受损影响止水效果。根据施工现场的实际情况,对吊运方式进行选择,既可单根起吊,也可以成捆起吊。在对钢板桩进行单根起吊时,必须使用专用的吊具,成捆起吊则应用钢索对钢板桩进行牢固捆扎。(2)堆放。在施工现场内,应合理选择堆放钢板粧的场地,以受压不会出现严重沉陷的坚固地面为主,同时堆放地点应与打桩现场尽可能靠近,在堆放的过程中应当对如下事项加以注意:钢板粧的堆放顺序、位置、方向均应当以便于后续打桩施工为前提;按照钢板桩的型号。规格、长度进行分类堆放,不得混堆,并在堆放处设置标识牌进行说明;应采用分层的方法进行堆放,每一层的钢板桩数量应当不超过5根,并且各层之间应用枕木进行支垫,枕木的间距应当以3、4m为宜。同时,要确保上下层的枕木处在同一条垂直线上,堆放高度应当控制在2.0m以内,不得超出。
        4.管道安装及回填污水管道
        安装前,需对管道基底进行检查,确保基底无突出物,超挖部分采用砂石回填密实。污水管道安装及检查井施工完成后,对第3道纵梁及横梁以下部分采用中砂进行回填,回填时从管道、检查井两侧均匀对称、分层进行,确保管道、检查井在回填时不产生偏移和破坏。紧接着拆除第3道纵梁及横梁后,继续回填至第3道纵梁及横梁下部后,拆除第2道纵梁及横梁。
        5.基坑开挖及内支撑安装
        钢板桩支护采用分段施工方法,钢板桩插打完毕一段后,即进行基坑开挖作业,开挖至内支撑下0.5m处,即安装内支撑。内支撑安装完毕,开挖至基坑设计标高,进行雨水管道施工。6.钢板桩围堰的拆除。等雨水管道施工完成后,向围堰内回填土,使内部地面位于支撑底面以下50cm时,然后拆除内支撑,再回填土至原地面,然后用履带吊配合振动锤将钢板桩逐片拔出。
        结束语:
        为保证施工安全,沟槽开挖选用了拉森钢板桩进行支护,为了准确的描述拉森钢板桩在施工过程中的稳定性,通过引孔植桩,拓宽拉森钢板桩对坚韧土层的适应性,采取措施重视引孔植桩的不利影响,拉森钢板桩支护可以做到安全可靠、经济环保,可以有更为广阔的应用空间。
        参考文献:
        [1]储洁.拉森钢板桩加钢支撑支护形式设计及应用[J].山西建筑,2019,45(07):117-119.
        [2]乔希琳,蓝秋文.拉森钢板桩的推广应用[J].山西建筑,2009,35(19):126-127.
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