试论桥梁承台基坑施工钢板桩支护技术

发表时间:2021/5/14   来源:《建筑实践》2021年2月第4期   作者:刘仁周
[导读] 笔者结合多年工作经验,本文以某工程的实际实施情况作为为研究案例
        刘仁周
        广西瑞宇建筑科技有限公司  广西南宁市530000
        摘  要:笔者结合多年工作经验,本文以某工程的实际实施情况作为为研究案例,主要研究水稳性基层施工技术在公路路面工程中的应用要点。本文第一步对桥梁工程的背景及相关资料进行分析,第二步根据承台平台基坑支护方案所提供的相关数据,研究在桥梁平台基坑施工中钢板支护技术的相关应用,此次分析意在让未来相似工程在施工中都有可以依据的案例。
        关键词:桥梁承台;基坑施工;钢板桩;支护技术
1工程概况
        该项目位于广西壮族自治区境内。整个工程包括2号桥,总长度为98m,横跨距离为(3×30)m。就整体情况而言,桥梁上部整体通过预应力的应用让混凝土实现连续浇梁,桥墩以柱梁为主,基础采用钻孔灌注桩。同时,应当根据不同的地理位置情况制定不同的应对措施,提高工程与环境的兼容性。
2 承台基坑支护方案
        该桥四个桥墩均为哑铃形承台,正常情况下,尺寸一般不会超过16.6m×2.6m,在施工区内根据其厚度的不同判断土壤情况,厚度在3m至10m的一般都为发育良好的软土,此种情况下,施工前应当准备好硬度较大的钢板桩放入水中将其支撑,确保其稳定性;若埋深距离在5m至8m时,也需要利用材质较为合适的钢板桩提高其牢固性。
3 水中承台基坑支护及拔除具体施工步骤
3.1 基坑支护
        在实际的施工过程中,承台桩基中所需要用到的混凝土必须要达到一定的强度才能降低出现不良反应的可能性。在施工中需要加强对基坑支护周围的支撑性,提高运行过程中的稳定性和安全性。在该工程中,基坑支护采用钢板桩支护支护平台周围的基坑支护。
(1)施工准备
        在支护工作开展前,必须按照要求对所有的设施资源提前进行检查,同时在检查过程中,不断完善检查制度,将钢板桩性能中需要检查的各项措施都落到实处,推动后续施工能够顺利安全的进行。
(2)布置钢板桩插打范围
        建造承台墩时,应当仔细分析设计标准,结合实际情况确定器尺寸和长度,正常情况下实施时都应扩展1m。同时应当对插打作业区的相关操作做出明确规定,提高施工过程中的稳定性和高效性。
(3)钢板桩插打与合拢
        钢板桩作业一般采用50吨重的履带吊进行,为确保整个过程的稳定性和效率,一般会配合振动锤作业,提高作业的准确性。正式运行前的检验工作是实现设备性能全面检验的关键。若在检查过程中发现质量不达标的地方,应当在操作前及时报告并对其进行修正,以免影响到正式作业。此外,夹板和桩头等的位置也应当对其进行仔细检查,及时处理不合理的地方,确保施工能够顺利开展。
        施工过程中,为保证各项操作的质量能够达标和定期完成任务,施工时各项数据都需要严格依照规定。已完成的桩身应得到良好的保护,并应按照规定好的工艺进行插入和打入。为了保证行车和后续作业的稳定性,在矩形基坑支护中,应选择桩边附近的桩。在混凝土施工过程中,应保证平整度和稳定性,提高桩身质量。如有必要,这里的操作可以利用起重机协助完成。吊车运行中的锁位操作应采用人工完成,整个操作应平稳有序进行,机器完成易对各部件造成损坏。
        船闸施工完毕后,应适当的松开吊绳,并在相关机械设备的协助下压下。插桩施工通常借助外力开展。到达规划好的位置后,对其进行不断捶打敲击,推动施工过程稳定高效进行。同时,计量工作也应当一同推进,仔细观察其中可能出现的问题,及时发现和报告,科学合理的解决问题。在解决问题的过程中需要秉承着科学严谨的态度,严格按照规则进行检查,避免出现各种突发不良状况。
        在实际情况中,不同的问题需要结合实际情况区别对待。例如施工过程中出现倾斜的问题,严禁用力拖拽等行为,应缓慢调整其方向,若效果不明显,可以利用楔形桩进行将其缓慢合拢。此外还有一种较为常见的问题-地下水入侵等,都需要根据其实际情况做出最为合适的判断,制定出精细,严格的解决方法。施工过程中,各项作业都需要严格控制质量,例如桩体的拼接或部分含有焊接项目的作业,必须从各方面对其进行严格控制和协调,确保工程的整体质量。


3.2 基坑开挖
        基坑的开挖应当根据其不同的形成方式分层逐次推进,通常要分为两个层次。在施工开始前,应当制定具体的开挖计划,一般会挖到地面以下1.6m后,焊接工字钢,焊接时必须确保其牢固性,保证后续相关工作的安全开展。一般来说,基坑施工应按焊接顺序顺序进行,然后进行支护开挖,这样的顺序能够有效提高施工质量。在施工过程中若遇到开挖等作业,一般采用普通挖掘机和长臂挖掘机联合进行作业。在实际施工过程中,应当定时对地基高度和钢板桩的变形程度进行详细记录,为后续基坑结构的建造提供牢固的基础。
3.3 基坑抽水及封底砼的浇筑
        为了保证整个施工过程的稳定性和高效率,在实际施工过程中,若在地面及以下发现含有大量积水,就需要在施工结束时或者开始进行挖掘之前对地下水的详细情况进行全面分析,准备好一切需要用到的工具和相关设施,目的在于同时建立起各项保护措施,推动排水工作能够严格按照标准顺利有效的开展,若在施工过程中比较棘手的问题,尤其是土地质量不合格的区域,对其进行抽水工程时,要注意可能出现的各种问题,提前制定好不同问题的解决方法,需要的时候可以直接利用由混凝土材料制成的层面将其覆盖,避免出现可能阻碍到工程发展的问题。
3.4 钻孔桩钢筋混凝土排桩支护施工
        承台基坑的开挖分为各个不同的环节,主要应用到的方法是利用钻孔桩对钢筋进行一系列操作。过程主要分为三步:(1)各排桩之间的距离。在工程施工之前,对排桩的分布应当进行合理规划,避免出现积水在排桩中间透出的现象,正常情况下,各排桩间距离的误差应尽量控制在5cm以下,在钻孔的地方,误差可以适当扩大为10cm以内;(2)各钻孔桩的质量。根据技术标准的要求,提前准备好施工过程中所需要的混凝土,一般塌落度保持:18至22cm间较为合适;(3)控制好混凝土排桩深入岩石的距离。通过仔细研究各项规定,保证桩长能够处于承台下部4m的位置,开始进行钻孔前,需要提前提取岩石的成分并对其进行分析,控制好冲击距离,保证进入岩石深处能够利用侧拉力开展施工作业,在冲击距离不足时,也可以利用双层主筋一同开展施工;(4)提高施工效果。在工程开始前,应积极组织工作人员开展培训和学习,加强演练,工程正式开始后,每一项措施都需要根据规定进行分析判断,严格控制各项要求,避免在工程作业中出现不合格现象。
3.5 钢板桩拔除
        承台建造完成后,需要对其进行全面严格检查,检测各项指标是否符合规范要求,检测结果若符合要求,即可将钢板桩拆除,此时承台便已可以投入正常使用。进行这项施工作业时必须坚持认真仔细的原则,检测时必须按照步骤一步步展开,防止损坏其他部位。
4 钢板桩的施工中遇到的问题及处理
        相比之下,该项工程由于地理位置交错复杂,所以所需要面临的困难较多,在钢板桩打击和拔出的环节问题可能会无法解决,通常情况下,一般会选择下面四种方式:(1)工程施工时遇到大型障碍物,可能会导致桩体深入岩石的距离没有达到要求,这时可以利用转角桩或弧形桩,直接避开障碍物继续前行;(2)钢板桩在泥土路段扎入,可能会在过程中碰到石粒等,受到其挤压而偏移原来的方向,此时应当将钢板桩向上拔出一段距离后,再次插入,重复几次后,石粒通常会被来钢板桩的压力而破碎,此时再次插入钢板桩,方向即可归为正确的方位;(3)若钢板桩偏离轴线较多,便需要用到异型桩将其拉回轴线的位置,结合实际偏移的角度,若角度较小,也可以直接利用卷杨机对其进行多次捶打,迫使其归回轴线的位置;(4)当基础结构的硬度无法达到规定要求时,可能会在钢板桩深入岩石时将旁边的钢板桩一同带入地下,这时可以选择将靠近的桩体焊接到一起,将其看作一个整体深入岩石内部,一般会在连接处涂上用于润滑的油性试剂,可以大大降低前进时受到的阻力,提高工程作业的效率。
5 钢板桩止水效果
        钢板桩施工完成后,需要在基坑底部倒入50cm的C20混凝土。在混凝土完全固化后,就可以对基坑内部的水流参数进行详细测试,根据测试结果,对基坑抽水作业的后续作业进行全面详细的规划,全面了解围堰的各项功能,了解其优良的储水效果。
结  语
        综上所述,本文通篇讨论基坑工程在施工时需要用到的钢板桩和内支撑的两种支护方式。根据实际情况,选择不同方式或者两者相结合,在这样的运行条件下,能够有效处理基坑渗漏所导致的一系列问题,同时也能够合理规划好如何防治基坑的变形,这将大幅度提高工程施工时的效率和质量。

参考文献:
[1]叶绪江.复杂环境条件下桥梁承台深基坑施工支护技术[J].科技资讯,2015,13(01):47-48.
[2]陈乃辉,杨逸航.近堤桥梁承台基坑开挖钢板桩支护探讨[J].治淮,2020(09):58-59.

作者简介:刘仁周,男,助理工程师,本科学历,主要从事桩基检测、基坑支护工程等工作。
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