居荣1 张小岳2 张彦如3
1、宝应县水利建筑安装工程处 江苏 宝应 225800
2、宝应县水务局 江苏 宝应 225800
3、宝应安宜水缘水利建筑安装工程有限公司 江苏 宝应 225800
[摘要]钢板桩因为施工工序简单,操作方便,打设速度快,对地质的适应性广泛。近年来普遍应用于工业与民用建筑工程基坑支护和水利工程围堰。
[关键词]钢板桩;施工工艺;质量控制
1工程概况
1.1工程总体概况
为满足国家及江苏省人民政府、扬州市人民政府相关法律法规要求,保证宝应县人民饮水安全,宝应县人民政府决定开展宝应县宝应湖备用水源地工程建设。工程内容包括:新建水源厂一座,含取水头部、取水泵站、加药间及相关配套设施,其中取水头部设计规模 21 万 m3/d,2根 DN1400 引水管,单根长度约 500 m,取水泵站土建规模 21 万 m3/d,设备安装 13 万 m3/d,同时配套加药间、变电所、辅助用房等设施建设。本标段项目总投资约6000万元。
1.2 基坑工程概况
1.2.1 基坑概况
项目位于宝应县氾水镇氾西村宏图组。拟建管沟基坑呈矩形,基坑围护长度约216m,围护面积约2630m2。
1.2.2 基坑周边环境
基坑北侧开挖底边线距红线约12.0m,红线外侧为农田;基坑东侧开挖底边线距红线16.0m,红线外侧为农田;基坑南侧为空地;基坑西侧开挖底边线距红线约14.6m,红线外侧为农田。场地内地表标高卸土至6.0m,如现场标高与设计标高不符,应整平至设计标高。基坑开挖深度:6.5m,局部地梁位置8.1m。
1.3 支护结构体系
根据基坑周边环境条件及场地地质条件,采用如下支护方案。
(1)基坑主要采用钢板桩+一级放坡;局部地梁部位采用H型钢+钢板桩组合桩+一级放坡。一级放坡坡比1:1.5,一级平台宽2 m,型钢采用H700X300X13X24,桩长15.0m,钢板桩采用拉森Ⅳ钢板桩,桩长12m。
(2)各侧坡面采用Φ6@250x250钢筋网+C20喷射混凝土(厚6cm)护坡,挂网钢筋采用Φ12@1500x1500,梅花形布置,长度1.0m,垂直插入坡面。
2钢板桩施工
2.1钢板桩施工要求
(1)钢板桩进场使用前应进行检验,保证桩身平直,经检验合格的钢板桩在堆放时应避免沉陷弯曲和碰撞;
(2)对小企口钢板桩,沉桩前应在锁口内嵌填黄油、沥青或其它密封止水材料,保证钢板桩整体性和止水效果;后续桩与先打桩间的钢板桩锁口应通过套锁检查;
(3)拉森钢板桩采用振打入法,采用单桩逐块打设。施工时,先用打桩机吊起振动锤,振动锤将钢板桩上端夹紧。然后将钢板桩吊至插桩点进行插桩,插桩时对准锁口后将钢板桩振动打入。施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况;
(4)施工钢板桩时,桩身应调直整平;先施工定位桩,固定导向型钢;板桩最后闭合处应采用屏风法沉桩,若收口无法咬合封闭形成开口,应在开口处打设附加桩,并使其紧贴主桩;
(5)相邻两钢板桩竖向接头位置应上下错开,桩身接头在同一截面内不应超过50%;
(6)定位桩定位偏差不超过2cm;成桩垂直度偏差不超过1/200,形心转角不超过5°,焊缝高度不少于8mm且应满焊,焊缝等级三级;
(7)主体结构施工至±0.00、覆土回填后,先割除其中的三角斜支撑再拆除围檩后方可拔除钢板桩,拔桩时应跳拔,拔出后的空隙应及时注浆充填密实。
2.2钢板桩的打桩设备
根据工程所在地场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑,选用拉森SP-IV、Ⅵ型钢板桩,采用冲孔型振动打桩机进行打桩施工。
2.3钢板桩施工工艺流程
在施打钢板桩之前,挖机配合将原地面卸土整平至设计标高(脱硫石膏库卸土整平至绝对标高2.70m,原料车间卸土整平至标高2.55m),然后进行钢板桩施工。
本工程支护结构的主要施工顺序为:开槽探明地下管线——管井——降水——第一次土方开挖——钢板桩施工——围檩施工——第二次土方开挖——第三次土方开挖——主体施工——回填土方——拔除钢板桩——注浆。
2.4钢板桩施工方法
(1)测量放线
由测量人员放出钢板支护结构的轴线和边线,然后在边线位置撒上白灰进行钢板桩的打设。
(2)钢板桩打设
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全,在施工中要注意以下施工有关要求:
①采用SP-IV、Ⅵ型密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用振动打入法,单桩逐块打设。施工时,先用打桩机吊起振动锤,振动锤将钢板桩上端夹紧。然后将钢板桩吊至插桩点进行插桩,插桩时对准锁口后将钢板桩振动打入。施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况。
②打桩前,对钢板桩逐根检查,剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩,不合格者待修整后才可使用。
③打桩前,在钢板桩的锁口内涂油脂,以方便打入拔出。
④在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。施工中应根据具体情况变化施打顺序,采用一种或多种施打顺序,逐步将板桩打至设计标高,一次打入的深度一般为0.5-3.0m。施工允许偏差:板桩入土深度偏差≤10cm;板桩轴线偏差±10cm;板桩垂直度≤1%,桩顶高程偏差≤10cm。
⑤密扣且保证开挖后入土不小于4.5~6m,保证钢板桩顺利合拢;特别是工作基坑的四个角要使用转角钢板桩。钢板桩打入时有一人专门指挥,随时调整钢板的垂直度,保证其垂直,钢板桩在插入土体比较浅时(4~5m),用线锤或经纬仪控制钢板桩垂直度。桩顶标高与自然地面相平,开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确,以便起到样板导向作用,每打入1m时应测量一次,打至预定深度后应立即与相关单位联系核实。后面施打的桩参照前面桩标高,每隔10m距利用水准仪复核一次桩顶标高。使打入的桩整齐,受力均匀。在打钢板桩过程中,应随即检查其平面位置是否正确,桩身是否垂直,如发现倾斜(不论是前后倾斜或左右倾斜)应立即纠正或拔起重打。钢板桩采用振动等方法下沉。开始沉桩时宜用自重下沉,待桩身稳定后再采用振动下沉。振动沉拔桩锤型号为:BY-VH350,挖机型号为:450,25T吊车。
⑥钢板桩拔出采用履带式液压拔桩机,在拔桩机行驶路径上铺设路基箱板,钢板桩拔出时拔桩机尽量少振动,减少对周围土体扰动。桩拔出后留下的空隙用水泥浆注浆密实,防止周围土体位移。
3结语
在本工程中,钢板桩作为悬臂支挡结构,要有一定的嵌固深度,既要满足稳定验算要求,也要满足0.8H的构造要求。才能利用基坑内被动土压力抵抗支护倾覆,保证基坑边坡稳定。
由于在施工过程中打桩,对原有土体产生挠动,降低了土体承载能力,因此在施工过程中应注意休止一段时间后再开挖土方。土方分层开挖时,应注意基坑变形监测,不宜开挖过快。
钢板桩因为施工工序简单,操作方便,打设速度快,对地质的适应性较广泛。近年来普遍应用在工业与民用建筑工程基坑支护和水利工程围堰上面。钢板桩是在基坑支护中是其它支护结构的补充,与灌注桩、地下连续墙、排桩的支护功能相近,其特点是经济,缺点是不能作为地下主体结构永久使用,是短期的不太深的基坑支护的选择。
参考文献
[1]李寒.拉伸钢板桩围堰的应用[J]江苏水利.2011(1).
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[作者简介]居荣(1979-),男,籍贯:江苏宝应人,学历:大学文化,职称:工程师,研究方向:水利工程施工。