符一波
摘 要:鋼板樁施工技術(shù)是國內(nèi)一門新興的技術(shù),突破了傳統(tǒng)施工方法的約束,具有明顯的優(yōu)勢。該技術(shù)應用于航道工程,在常州地區(qū)尚屬首次,而且截止目前還沒有統(tǒng)一的檢驗驗收標準。文章結(jié)合工程實例,介紹鋼板樁靜壓技術(shù)在航道護岸施工中的應用,重點研究了施工工藝、質(zhì)量控制等施工過程中的難點問題。
關鍵詞:鋼板樁;靜壓植樁機;質(zhì)量標準
1 工程簡介
蘇南運河常州橫林段三級航道整治工程,起點位于橫林鎮(zhèn)中天鋼鐵集團公司廠區(qū),終點位于常州與無錫交界處的直湖港。在橫林鎮(zhèn)區(qū)段,房屋密集,滬寧鐵路位于航道左岸,緊臨施工區(qū)域,結(jié)合橫林鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃,航道向左岸單面拓寬,航道整治左岸采用鋼板樁結(jié)構(gòu)型式,右岸對破損護岸進行加固處理。
鋼板樁護岸總長1552m,設計護岸頂標高?犖3.80,樁底標高?犖-9.2。護岸采用鋼板樁+土層錨桿結(jié)構(gòu),由鋼板樁、導梁、土層錨桿及鋼蓋板組成。前墻采用連續(xù)施打的“U”型熱軋鋼板樁,樁長13m;導梁為兩根25a槽鋼組成的組合結(jié)構(gòu);土錨采用分散壓縮型土錨,土層錨桿長度20m,中心高程?犖1.8,土層錨桿與水平向夾角為15°,錨桿間距為2.4米/根,鋼絞線采用無粘結(jié)型,1×7標準型,共4束。鋼板樁墻頂設鋼蓋板,增加前墻的連續(xù)性和整體性,鋼蓋板寬度0.4m。
為了有效解決施工空間狹小、施工振動和噪音大等問題,減少對周邊廠家、居民的影響,本工程鋼板樁采用了靜壓植樁技術(shù)施工。
2 鋼板樁施工
2.1 鋼板樁靜壓施工準備
2.1.1 鋼板樁選擇
鋼板樁采用U型熱軋鋼板樁,鋼板樁規(guī)格為SP-U600×180×13.4,樁長為13m,熱軋鋼板樁鋼材強度等級為Q295,且須滿足《熱軋U型鋼板樁》(GB/T20933-2007)有關技術(shù)要求;鋼板樁臨水面采用涂層防腐,防腐前首先進行表面預處理,防腐材料均采用底層:100μm富鋅漆,面層:200μm氯化橡膠漆;涂層防腐范圍:臨水面樁頂以下5.9m。
2.1.2 鋼板樁原料準備
由鞍鋼公司生產(chǎn),出廠后先運至江陰市中船船廠進行防腐,再由載重汽車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,根據(jù)噸位每車裝載20~30根不等,運至施工現(xiàn)場后進行檢查、分類、編號及驗收。
鎖扣檢查:用一塊長約2米的同類型、同規(guī)格的鋼板樁鎖口作標準,將所有同型號的鋼板樁做鎖口通過檢查。檢查采用人工拉動標準鋼板樁鎖口,從樁頭至樁尾做鎖口通過檢查。
寬度檢查:對于每片鋼板樁分為上中下三部分,用鋼尺測量其寬度,寬度允許偏差-5~10mm。對于肉眼看到的局部變形可進行加密測量。
場地堆放:鋼板樁運至現(xiàn)場后,堆放在C25混凝土澆筑的地坪上,堆放按照規(guī)范要求進行碼放,每摞碼放五根,每層之間均用枕木支墊,堆放高度約80cm。
2.1.3 鋼板樁試樁
鋼板樁靜壓施工開始前,施工項目部在鴻聯(lián)集團有限公司廠區(qū)圍墻外處進行試樁,采用小松PC450高頻液壓打樁機施打,作業(yè)面標高為?犖+2.9m,鋼板樁采用U600*360*12的U型鋼板樁,樁長為12米,共試樁5次,結(jié)果顯示鋼板樁的可施工作業(yè)標高為?犖+2.1m 至-9.2m,施工作業(yè)長度為11.3米,該段地質(zhì)比較軟,容易沉樁。
根據(jù)試樁情況,本工程地段鋼板樁施工,不需引孔,可直接采用靜壓技術(shù)施工。
2.1.4 鋼板樁測量放線
測量放樣:利用GPS架設在附近的控制網(wǎng)點上,采用坐標法,根據(jù)施工圖紙?zhí)峁┨卣鼽c坐標,計算出各樁位的坐標值,在鋼板軸線上每隔5m測放一個控制點,并用石灰、小木樁標識出坐標點,確保軸線的準確。
2.2 鋼板樁靜壓
2.2.1 初期壓樁
將靜壓植樁機水平設置于反作用力基座之上,根據(jù)土質(zhì)條件、樁的長度,將配重放置于反作用力基座的兩側(cè),利用其總重量作為反力壓入第一根樁。之后每次完成壓入作用之后,使靜壓植樁機自走前移,依次抓住壓入的完成樁,當機身完全移到初期反力樁上后撤除反力配重與反作用力基座,完成初期壓入。第一根樁沉樁標高比設計標高高30cm,防止被后打入的樁帶下。
2.2.2 壓樁施工
(1)利用吊車將樁吊入靜壓植樁機夾頭部位,使鋼板樁進入夾頭并夾緊,然后利用夾頭前后左右移動的功能將鋼板樁移至規(guī)定樁位開始壓入。在壓入過程中利用水平尺測量樁身垂直度及傾斜度,保證垂直度。(2)將樁壓入至可獲得充分的支撐力以支撐靜壓植樁機重量的位置時,將夾住反力樁的固定夾打開,在夾頭夾住壓入樁的狀態(tài)下,使機身上升前行至下一根樁的位置,然后下降至下一根已完成的壓入樁上,并確認調(diào)整機身水平度后,關閉固定夾,將樁壓入至規(guī)定的標高。(3)重復以上操作直至一面樁墻施工完畢。施工步驟如圖1所示。
2.2.3 撤出
在完成壓入作業(yè)后,利用吊車將靜壓植樁機從已完成的樁墻上調(diào)離,設置于反作用力基座上即可搬運離現(xiàn)場。
2.3 機械配置/場地布置
2.3.1 平面圖(圖2)
2.3.2 側(cè)面圖(圖3)
2.4 質(zhì)量控制
2.4.1 注意保護鋼板樁的鎖口,在鋼板樁的起吊、運輸和堆放過程中要密切注意保護好鎖口,防止人為因素導致鎖口變形、扭曲,給沉樁帶來困難;起吊時采用兩點起吊,起吊點位于鋼板樁兩端的1/4處。
2.4.2 打樁機操作員盡量避免強制調(diào)整樁身的垂直度,以免造成扭樁。
2.4.3 鎖口偏移不要超過50mm,超過50mm的拔出重新沉樁。
2.4.4 在第一根鋼板樁的側(cè)面標示標高線,方便后續(xù)沉樁。
2.4.5 為減少鋼板樁施工引起的累積誤差,在施工過程中隨時采用水平尺檢測鋼板樁的垂直度及傾斜度。
3 鋼板樁打設過程中存在的難點問題及解決措施
3.1 縱向傾斜
3.1.1 產(chǎn)生原因
地層軟硬不均,造成樁下端扭轉(zhuǎn)偏斜。
3.1.2 控制措施
打樁過程中,經(jīng)常上下插拔鋼板樁,避免快速一次插打到位,致使鋼板樁下部偏轉(zhuǎn)。
3.2 帶樁
3.2.1 產(chǎn)生原因
在施工中可能發(fā)生先打入的鋼板樁隨后打入的鋼板樁一起下沉的現(xiàn)象,這是因為相鄰鋼板樁的鎖口沒能完全對好,增加了相鄰的樁的側(cè)壓力,也增大了相鄰鋼板樁的摩擦力,當該阻力大于土層對樁的阻力時,先打入的樁就隨后打入的樁一起下沉。
3.2.2 解決對策
(1)檢查鋼板樁的鎖口,對鎖口變形、扭曲的鋼板樁不予使用;同時在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂抹黃油以減小摩擦。(2)鋼板樁下沉過程中如果發(fā)生帶樁應當停止沉樁并向上拔出,拔出后重新對鎖口,保證鎖口垂直度減少鎖口的摩擦阻力。(3)發(fā)生帶樁時,可以將先打入的兩個樁鎖口部分焊接起來,使兩個樁成為一體,增加下沉的阻力,避免把先打入的樁帶下。
3.3 軸向傾斜
3.3.1 產(chǎn)生原因
(1)作用于鋼板樁上的土壓力隨深度增加而增大,鋼板樁受到推擠作用而向前進方向傾斜。(2)對易產(chǎn)生偏斜的地層和部位,打入速度過快,造成傾斜趨勢加快。
3.3.2 解決對策
(1)施工過程中用水平尺對每根樁進行檢查,保證垂直度和傾斜度。(2)在先插入的樁頂部割個方孔并用葫蘆向反方向拉,這樣可使鋼板樁上部向后拉回一微小位移,同時可避免在打樁時帶動前邊已打入的樁一起向前進方向傾斜。(3)適當放慢鋼板樁的入土速度,鋼板樁打入一定深度后向上提升一定高度再向下打,幾次反復,以減小鋼板樁下部的偏轉(zhuǎn)和彎曲。
4 質(zhì)量標準(見表1,表2)
5 結(jié)束語
鋼板樁靜壓在整個鋼板樁施工中是非常重要的一個環(huán)節(jié),其靜壓效果將直接影響到鋼板樁的整體質(zhì)量和使用壽命,文章介紹的鋼板樁靜壓技術(shù),可為以后同行進行鋼板樁施工提供一定的經(jīng)驗和借鑒。
參考文獻
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