文档介绍：武汉长江隧道工程武昌C、D匝道段
拉森钢板桩支护工程实践
【摘要】本文结合工程实例,简述拉森钢板桩在长江隧道基坑围护工程中的设计、施工工艺特点、工艺流程、施工方法、以及沉桩质量控制和保证措施。
【关键词】钢板桩、支护、基坑。
一、工程概况
武汉长江隧道工程武昌C、D匝道围护结构出入口段,根据基坑围护开挖深度的不同,选用了不同的围护结构施工方法,基坑开挖较浅处,拟采用长度12米的拉森IV钢板桩实施双面围护,以确保基坑安全开挖,结构顺利施工。C匝道位于CK0+78~CK0+138段,基坑开挖深度为5m~7m;D匝道位于DK0+171~DK0+229段,基坑开挖深度为5m~7m, C、D匝道共计118米双面围护,需12米IV型拉森钢板桩590根(),。
二、地质概况
根据区域地质报告,自上而下土层分布为:
①表层为Qml杂填土1层,并不均分布积存一定量块石,积存一定量的天然降水,该层土层厚度约2m~。
②次层沉桩段为含少量粉煤灰的软塑状粉质粘土,土层厚度为5m~7m。
③桩端持力层段为粉质粘土。
三、钢板桩方案
1、钢板桩的选用
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Ⅳ号钢板桩,拉森Ⅳ号钢板桩宽度适中,抗弯性能好,依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度12米长,。
2、打桩设备
拟采用Z550型液压振动沉桩机,作为沉设拉森桩主要动力,为确保基坑开挖安全,并采用250*250的H型钢实施围囹加固,必要时可沉设锚桩,对围护实施拉锚加固。投入钢板桩打拔桩机4台用于施工。打拔桩机为挖掘机(日立550)加液压高频振动锤改装而成,激振力220kN。
四、钢板桩设计方案
1、计算拉森桩入土深度
根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,假定上端为简支,下端为自由支撑。这种板桩相当于单跨简支梁,作用在桩后为主动土压力,作用在桩前为被动土压力,压力坑底以下的土重度不考虑浮力
影响,计算简图如上页图。
2、钢板桩稳定性验算
板桩入土深度除保证本身的稳定性外,还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。
在软土中开挖较深的基坑,当桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时,地基的平衡状态受到破坏,常会发生坑壁土流动,坑顶下陷,坑底隆起的现象,为避免这种现象发生,施工前,需对地基进行稳定性验算。
五、钢板桩施工工艺
1、钢板桩施工的一般要求
⑴钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于匝道结构基础施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。
⑵基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。
⑶整个基础施工期间,在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物。
2、钢板桩施工的顺序
根据施工图及高程放设沉桩定位线→实施表层回填矿渣土剥离→根据定位线控设沉桩导向架→整修平整施工机械行走道路→沉设围护桩→将围护桩送至指定标高→焊接围囹支撑→挖土→匝道结构施工→填土→拔除钢板桩。
3、钢板桩的检验、吊装、堆放
⑴钢板桩的检验
钢板桩运到工地后,需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等),对缺陷部位加以整修。
①锁口检查的方法:用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准,将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车,从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
②为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时,尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查,方法是:对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度,使每片桩的宽度在同一尺寸内,每片相邻数差值以小于1 为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。
③钢板桩的其它检查,对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查,并采取相应措施,以确保正常使用。
④锁口润滑及防渗措施,对于检查合格的钢板桩,为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔,并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油,其体积配合比为黄油:干膨润土:干锯沫=5:5:3。
⑵钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。
⑶钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦