本文摘要:拉森鋼板樁在深基坑支護中應用廣泛,本篇 工程師職稱論文 探討拉森鋼板樁在實際應用中的施工工藝及要求,并對施工過程中出現的問題、原因分析,并提出解決辦法。《 公路交通技術 》以密切聯系工程實踐交流和推廣國內外公路建設的先進技術和成功經驗,推導本
拉森鋼板樁在深基坑支護中應用廣泛,本篇工程師職稱論文探討拉森鋼板樁在實際應用中的施工工藝及要求,并對施工過程中出現的問題、原因分析,并提出解決辦法。《公路交通技術》以密切聯系工程實踐交流和推廣國內外公路建設的先進技術和成功經驗,推導本行業及相關學科的新技術、新材料、新方法的實用技術為辦刊宗旨。《公路交通技術》報道高等級公路建設成套技術,涉及公路交通設計、施工、監理、管理和經濟分析等領域。
【摘要】工程中將拉森鋼板壓入地下構成一道連續的鋼板墻,作為基坑開挖的臨時圍護結構。論文結合湖北省某城市中心道路旁綜合管溝的深基坑支護工程,針對拉森鋼板樁在施工及使用過程中發現的樁體側傾、地面裂縫、基坑滲漏及樁體回收等問題,分析了出現問題的原因并提出了防治措施。期望為類似的施工提供參考與借鑒。
【關鍵詞】拉森鋼板樁;施工工藝;樁體側傾;基坑滲漏;地面裂縫;樁體回收
1拉森鋼板樁簡介
拉森鋼板樁具有適用土層范圍廣泛,接合緊密、不易漏水、施工便捷快速的優點,常用來作為基坑的止水圍護結構。同時拉森鋼板樁本身強度高、剛度大,因此能用于較深的基坑支護工程。樁體能夠回收利用,經濟性較好,但是打入施工噪聲及振動仍然較大,在人口密集區建議采用液壓錘以避免噪聲和對其周圍建筑的損害。若施工期間不注意方法,可能導致項目完成后鋼板樁無法拔出,降低其經濟性。通常拉森鋼板樁可采用液壓錘、振動錘等打樁機具甚至大型挖掘機壓入土體。
2工程概況
本工程為湖北省某城市中心道路旁一綜合管溝的基坑支護工程。項目平面尺寸為8.0m×24.0m,開挖深度為7.0m。采用YASP-III型拉森鋼板樁,水平支撐間距為4.0m,為圓形鋼管,見圖1。
3工程地質條件與水文地質條件
3.1工程地質條件
根據本工程詳細勘察報告,場地內分布的主要地層從上至下見表1。
3.2水文地質條件
場地內地下水有孔隙上層滯水、孔隙承壓水兩種類型。孔隙上層滯水:孔隙上層滯水賦存于填土①之中,農田灌溉和大氣降水滲入是其主要的補給來源。勘察期間水位在地面以下1.3~0.4m。孔隙承壓水:場地內粉質黏土(地層代號②和⑧)層、淤泥質黏土④和黏土(地層代號⑤和⑦)為相對隔水層。粉砂夾粉土(地層代號③和⑥)層和粉細砂夾粉質黏土⑧為互層土,其水平滲透系數大,垂直滲透系數相對較小,該層以粉砂和粉土為主,應為弱透水層,具為弱承壓性。粉細砂(地層代號⑩)層為承壓孔隙水主要含水層,與附近的漢江有一定的水力聯系,水位受漢江水位控制。場地勘察期間量測承壓水位為地表下3~4m。本工程基坑底設計標高進入粉細砂約1m。
4施工工藝及要求
4.1拉森鋼板樁施工工藝
拉森鋼板樁施工工藝流程為:施工準備階段應進行鋼板樁的檢驗,并適時安排打樁設備進場;插打鋼板樁;鋼板樁封閉后開始土方開挖;根據現場情況進行抽水并在頂端設置水平支撐一道;開挖到設計標高后進行封底;再進行綜合管溝主體施工;主體完工后進行土方回填;最后拔除鋼板樁。施工流程如圖2所示。
4.2拉森鋼板樁施工中的要求
1)鋼板樁宜采用振動法打樁和拔樁,本工程采用挖掘機加振動錘改裝而成的打樁機,由于有截水要求,鋼板樁之間應保證鎖口緊密。2)鋼板樁打入之前在樁的鎖口內涂以黃油混合物油膏、鋸末等混合物,以減小插打時的摩阻力,也有加強防滲性能的作用。3)插打鋼板樁的過程中用全站儀測量每根樁的垂直度,發現垂直度大于1%時應及時調整,遵循“插樁正直、傾斜即糾、調整合攏”的原則[1]。4)拉森鋼板樁的拔出過程中采用以下措施:(1)震打與振拔;(2)間歇震動;(3)拔樁起點與順序合理。5)如拔除較困難,可先用打拔樁機夾住鋼板樁端部振動1~2min,鋼板樁周圍的土松動后可減小鋼板樁側摩阻力,再慢慢往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況,發現上拔困難時,應停止拔樁,先振動1~2min后再往下振壓0.5~1.0m,再往上振拔,如此反復幾次即可將樁拔出。
5施工過程中出現的問題、原因分析及解決辦法
5.1樁體側傾、靠近基坑周邊地面裂縫和基坑底部土體隆起問題
1)現象描述:拉森鋼板樁打樁完成后,由于場地限制,開挖土方的設備及運輸車輛設置在地面鋼板樁樁側,開挖不久發現樁頂側傾;靠近基坑周邊地面出現少量小裂縫并伴隨局部下沉;坑底土隆起。2)原因分析:由于施工設備及運輸車輛在鋼板樁側增加了地面荷載,導致樁頂側移。本工程鋼板樁施工在軟土地區,設計的嵌固深度不夠,因而基坑外地面下沉。基坑底部土體隆起是管涌的表現。3)防治措施:施工設備及運輸車輛應與基坑保留一定距離,如無法避開,則設計時應該考慮該項荷載,增加樁的嵌固深度。鋼板樁嵌固深度必須由計算確定,按《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120—1999)[2]中相關規定執行。一般拉森鋼板樁施工時,四周有鋼板樁支護,基底水壓較大,為更好地防水,基底可采取壓密注漿配合,其厚度視土質而定。如施工期間地下水位較高,可以進行輕型井點降水配合施工。
5.2鋼板樁的滲水、漏水問題
1)現象描述:開挖完成后,拉森鋼板樁樁身出現滲水、漏水的現象,如圖3所示。圖3。2)原因分析:本工程有部分拉森鋼板樁為舊樁,使用前未進行校正、修理或檢修不徹底,導致鎖水處咬合不好。鋼板樁打設過程中相鄰板樁的鎖扣插對不嚴密,以致接縫處漏水。轉角樁未實現封閉。3)預防措施:舊鋼板樁在打設前需進行矯正。嚴格控制施工過程中樁體的垂直度,做好圍檁支架,以保證鋼板樁垂直打入和樁墻面平直。為防止鋼板樁鎖口中心線位移,可在打樁行進方向的鋼板樁鎖口處設卡板,阻止板樁位移。針對此類問題建議采用軸線封閉法施工。轉角處采用特殊形式的轉角樁,有利于轉角處的封閉。
5.3鋼板樁的回收問題
1)現象描述:回填完成鋼板樁拔出后基坑外半幅路面肉眼可見沉陷,測量顯示較拔出前沉陷38~56cm;路基表面順管溝向出現張裂裂縫,縫寬2~4cm,縫間距約3m,影響范圍約30m;拔出的拉森鋼板樁帶出大量泥土,如圖4所示。2)原因分析:拔出時的注射器負壓效應導致樁體帶出大量泥土,出現沉陷與裂縫。3)解決辦法:采用文中4.25)的方式仍無法拔出時,建議在拉森鋼板樁樁身焊一根注漿鋼管,隨樁體一起壓入土層,拔出時施壓注漿,既能消除負壓,還可填塞樁體留出的空隙,壓密松散的回填土,防止土層形變。同時在樁體壓入時注入泥漿,還可以減小阻力,方便打樁。
6結論與建議
1)方案階段應結合現場的實際情況考慮施工完畢拔出的可操作性,如施工完畢后不能拔出樁體回收,則應重新評估拉森鋼板樁的經濟性。2)插打拉森鋼板樁的過程非常關鍵,建議全程采用全站儀測量每根樁的垂直度,發現問題,及時采取措施糾偏。3)鋼板樁施工完成后仍應嚴格監測鋼板樁支護結構的沉降、變形及基坑的穩定情況,根據監測結果調整基坑混凝土封底施工方式,合理安排余下工作,可節省投資、節約工期。
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