1、拉森钢板桩在基坑支护中的应用摘要:拉森钢板桩目前在工程支护中得到了广泛的应用,该技术隔水性良好;可缩短工程建设工期;并可多次重复使用;施工具有显著的环保效果,有效保护了土地资源;能提供工程施工必要的安全性。本文结合工程实践,介绍了拉森钢板桩支护技术的工艺流程及施工方法。 关键词:拉森钢板桩、支护技术、工艺流程、施工方法 中图分类号:TD35 文献标识码:A 引言:由于工程施工工期紧,施工区域内地下水丰富,建(构)筑物基础均坐在淤泥质粉质粘土层上,而且很多基础埋设深度较大,且部分基础周围环境复杂、均有建(构)筑物等情况,采用大开挖或其他支护施工完全不可能时,采用拉森钢板桩施工处理深度大、施工时对
2、相邻建筑物影响小、能克服许多环境困难、施工速度快等优点得到充分显示。该技术能有效的保证施工质量,加快工程进度、降低工程成本,具有良好的社会效益和经济效益。 一适用范围 拉森钢板桩的应用贯穿并延伸到整个工业,从传统的水利工程、民用工艺、铁路和电车轨道的应用一直到环境污染的控制。在永久性结构建筑上,可用于码头、卸货场、堤防护岸、护墙、挡土墙、防波堤、导流堤、船坞、闸门等;在临时性构筑物上,可用于封山、临时扩岸、断流、建桥围堰、大型管道铺设临时沟渠开挖的挡土、挡水、挡沙等;在抗洪抢险上,可用于防洪、防塌陷、防流沙等;民用工程上可用于地基的挖掘,路基,大型管道铺设临时沟渠,地下车库等; 二工艺原理 拉
3、森钢板桩是利用高频液压振动锤对钢板桩施加振动力,扰动土体,使土体液化,破坏其与钢板桩之间的摩擦阻力以及吸附力并施加压力或提升力将钢板桩插入或拔出。 三、施工工艺流程及操作要点 1.钢板桩施工工艺流程 基线确 2.钢板桩施工的一般要求 (1)钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于基础施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。 (2)基坑钢板桩的平面布置形状应尽量平直整体,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。(3)钢板桩施打前,应将桩尖处的凹槽底口封闭,锁口应涂油脂。用于永久性工程应涂红丹防锈漆。 (4)整个基础施工期间,在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混
4、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。 (5) 在打桩及打桩机开行范围内清除地面及地下障碍、平整场地、做好排水沟、修筑临时道路。 3. 钢板桩的打设 3.1 打桩围檩支架(导向架)的设置 为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板桩墙墙面的平整度,在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架,围檩支架由围檩及围檩桩组成。下图所示围檩系双面布置形式,打桩要求较低时也可单面布置,如果对钢板桩打设要求较高,可沿高度上布置双层或多层,这样,对钢板桩打入时导向效果更佳。一般下层围檩可设在离地面约 500mm 处,双面围檩之间的净距应比插入板桩宽度放大 810mm
5、。围檩支架一般均采用型钢组成,如 H型钢、工字钢、槽钢等,围檩桩的入土深度一般为 68m,间距 23m,根据围檩截面大小而定。围檩与围檩桩之间用连接板焊接。 图示 打桩围檁支架 (a)平面布置;(b)剖面 1-围檁桩;2-围檁;3-钢板桩;4-连接板 3.2 打桩流水段的划分 打桩流水段的划分与桩的封闭合拢有关。流水段长度大,合拢点就少,相对积累误差大,轴线位移相应也大如下图(a) 、 (b) ;流水段长度小,则合拢点多,积累误差小,但封闭合拢点增加如下图(c) 。一般情况下,应采用后一种方法。另外采取先边后角打设方法,可保端面相对距离,不影响墙内围檩支撑的安装精度,对于打桩积累偏差可在转角外
6、作轴线修正。 图示 打桩流水段划分 3.3 钢板桩打设 为防止锁口中心线平面位移,可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板,阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板桩的位置,以便随时检查校正。 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,故每打入 1m 应测量一次,打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。 4.支撑系统施工 在软弱地基支护施工计中往往要采用支撑对钢板桩进行支承的支护形式。 4.1 支撑形式 钢管支撑:一般采用 609 钢管余料接长,也有采用 406 钢管。具有支撑刚度大,单根支撑的承载力大,支撑间距较大(最大约 10m) 。但支撑与支撑、支近与
7、围檩的安装和连接麻烦,尺寸不易精确,施工时要严格控制;H 型钢支撑:它是利用螺栓将 H 型钢连接,具有组装方便,现场装配简单,根据不同的基坑按设计要求进行组合和连接,可重复使用,在支撑杆件上能安装各种检测仪器进行施工检测。 4.2 支撑安装 1)根据支撑布置图在基坑四周钢板桩上口定出轴线位置。 2) 根据设计要求,在钢板桩内壁用墨线弹出围檩轴线标高。 3) 由围檩标高弹线,在钢板桩上焊接围檩托架。 4) 安装围檩。 5) 根据围檩标高在基坑立柱上焊接支承托架。 6) 安装短向(横向)水平支撑。 7) 安装长向(纵向)水平支撑。 8) 在纵、横支撑交叉处及支撑间的空隙处,用夹具固定。 9) 为了
8、使支撑受力均匀,在挖土前宜先给支撑施加预应力。 4.3 拆除支撑 为防止变形,拆除支撑时一般要采取逐层换撑、逐层拆除逐层回填土的办法。在设置支撑位置时,就应考虑地下室施工和换撑的结合。 5.钢板桩的拔除 5.1 拔桩顺序 对于封闭式钢板桩墙,拔桩的开始点离开桩角 5 根以上,必要时还可间隔拔除。拔桩顺序一般与打桩顺序相反。 5.2 拔桩时应注意事项 拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力,然后边振边拔。对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下 100-300mm,再与振动锤交替振打、振拔。有时,为及时回填拔桩后的土孔,在把板桩拔至此基础底板略高时(如 500mm)暂停引拔,用振动锤振动
9、几分钟,尽量让土孔填实一部分。 1)起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。 2) 供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定功率的 1.2-2.0 倍。 3) 对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,振动锤连续工作不超过 1.5h。 5.3 桩孔处理 1) 钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理,特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合,尤其应注意及时回填,否则往往会引起周围土体位移及沉降,并由此造成临近建筑物等的破坏。 2) 土孔回填材料常用中砂,也有采用双液注浆(水泥与水玻璃)或注入水泥砂浆。 3) 回填方法可采用振动法、挤密法填入法及注入法等,回填时应做到密实并无漏填之处。 四结束语 实践证明,拉森钢板桩支护技术应用广泛,安全可靠,是一种合理有效、可缩短施工工期、具有良好的社会效益和经济效益的基坑支护技术。 参考文献: 1 建筑地基与基础施工手册汪正荣主编建筑工业出版社 2 土力学与地基基础张伯平党进谦 编著 西安地图出版社 3 土木工程施工同济大学主编 高等教育出版社 2003 4 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012