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浅析深基坑开挖钢板桩支护施工

发布时间:2021-03-24 来源: 河北省交通运输厅 作者:佚名 浏览量:0

  水下深基坑开挖由于受到河道地质条件及水流变化的影响,再加上前期勘察不细致,经常导致存在设计变更。本文从引起设计变更的主要原因出发,分析了不同方案的优劣、并对深基坑开挖钢板桩支护施工工艺和注意事项进行了总结。

  一、变更主要原因

  现场施工墩桩基的过程中,往往发现实际地质分布中存在大粒径卵石层,同时伴随桥位处地下水资源丰富,水位较高且水量较大,超出地勘资料的预估。原设计为套筒支护,由于大粒径卵石的存在,下沉钢套箱需要辅助措施,但是单臂钢套箱刚度较小,下沉过程中不能保证其整体稳定性。且在施工完成后无法完整取出,不能满足重复利用的要求。为保证安全施工,提高支护材料的利用率,加快施工进度,需对深基坑开挖支护方案进行优化设计。

  二、变更方案

  结合项目特征,综合考虑安全、工期、投资等因素,将原设计支护方案变更为引孔+钢板桩支护方案。其中钢板桩以及内部支撑可进行多次周转,经济性高,施工完成后钢板桩易于拔除,对河道以及周遭环境影响较小。满足项目施工工艺、资金效益、环保压力等多方面要求。

  三、施工工艺

  1、引孔施工

  引孔采用回旋钻,成孔直径80cm,引孔间距80cm,按顺序依次引孔至桩底标高。第一根桩施工时,不可进尺太快,要慢速,掌握地层对钻机的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数,然后进行连续引孔施工,确保钢板桩顺利施打。

  2、钢板桩加工

  1)选用

  首先在板桩堆放基地对钢板桩进行检查、丈量、分类、编号,选用同种型号的板桩,进行弯曲整形、修正、切割、焊接,整理出施工所需型号、规格、数量的钢板桩。应尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内,对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。

  2)校正

  发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形,避免碰撞,尤其不能将连锁口碰坏。同时对两侧锁口用一块同型号长2~3m的短桩作通过试验,以2~3人拉动通过为宜,或采用卷扬机拖拉。要求接头强度与其它断面相等,接长焊接时,用坚固夹具夹平,以免变形。

  3、打桩机械检修

  插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备,在打拔前一定要进行专门的检查,确保线路畅通,功能正常。同时,夹板牙齿磨损不宜太多。

  4、内支撑的施工

  内围檩的拼角和斜杆的焊接要求进行满焊。内支撑按设计尺寸加工,直角焊接采用分段焊接,焊接质量必须符合钢结构的验收规范。内支撑可作为钢板桩插打定位的导梁。

  5、钢板桩插打施工

  钢板桩采用逐根插打到底后,再逐根打入,矩形围堰由于水流方向为自西向东,打桩时可先插水流方向的围堰北侧,然后插上游边、围堰南侧,再插下游。最后在南侧下角分解短边误差,利用短边钢板桩与长边边桩构成自然角桩合拢。围堰角根据实际情况制作角桩合拢。

  在施工过程中,插打钢板桩要充分采取止水措施,以防钢板桩围堰大量漏水。合龙段到剩下最后一部分时,要先插后打,若合拢有误,用倒链或滑车组对拉,使之合拢。合拢后,再逐根打到设计深度,在用倒链或滑车组对拉时不要过猛,以防止合拢段缝隙过大。

  钢板桩合拢通过精确计算,确定拢口位置,可采用配桩法合拢。配置相应规格的异形钢板桩,并现场实测异形钢板桩的角度和尺寸,根据实际切割焊接异形钢板桩,以确保整个围堰的密封性。

  6、围檩以及封底砼施工

  钢板桩插打完成即可开挖,开挖时首先对围堰内的标高进行测绘,然后对围堰内的河床进行分块开挖。由于工程地质以卵石层为主,现场主要采用长臂挖掘机挖掘,对由于支挡围檩影响区域,人工辅助配合挖掘。挖方过程中围堰内同时使用抽水机抽水。同时及时测量坑底标高,如达到相应标高,则换一处进行挖掘。开挖过程中及开挖完成后的施工过程中应对钢板桩围挡稳定情况随时监测,发现问题及时采取有效措施,确保施工安全。

  围堰内挖卵石、抽水至相应内撑标高下0.7m,安装对应内支撑,内支撑施工完成后进行封底混凝土浇筑。封底采用导管进行封底,围堰中部采用固定料斗进行集中布料,外加一套移动料斗进行四角布料。要注意封底混凝土配合比的合理性以及浇筑顺序和方法,避免影响混凝土的浇筑质量,造成封底失效或渗漏。

  7、拔除钢板桩

  封底混凝土满足施工要求后,进行承台施工,承台施工完毕后将承台高度范围内进行回填压实,承台顶以下需浇筑30cm混凝土。待第一层墩柱施工完毕后,回填压实,同时拆除承台上内支撑。基坑内全部施工完毕后,按顺序依次拔出钢板桩。

  四、注意事项

  1、对提供的设计图纸,施工前应结合现场情况及时调整钢板桩打入深度,适当调整围檩及支撑位置,对深基坑支护进行进一步检算,保证安全施工。

  2、首个深基坑施工完成后,如无特殊情况,可进行全面施工。

  3、基坑监测相关记录内容及监测标准参照《建筑基坑工程监测技术标准GB50497-2019》执行。

  4、墩通气孔的设置位置应留在设计水位以上100cm的位置,以防墩身进水。施工过程中应防止墩柱空心段进水。(石伟)

  (审核专家 王一臣)

  

  


原文链接:http://jtt.hebei.gov.cn/jtyst/zl/xsjl/101614332331099.html
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