黃建廷
摘 要:靜壓植樁機(jī)是一種全新的環(huán)保型液壓式樁基施工設(shè)備,主要應(yīng)用在碼頭、防波堤、道路擋土墻、止水墻、圍堰基坑支護(hù)等領(lǐng)域,可適用于各種不同的地質(zhì)和環(huán)境工況條件,已在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:護(hù)岸;鋼板樁;靜壓植樁;質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):S776.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2017)35-0142-02
前言
傳統(tǒng)鋼板樁施工技術(shù)主要采用沖擊法與振動(dòng)法兩種工法,施工中將產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng),對(duì)臨近建筑物及附屬設(shè)施產(chǎn)生一定的影響,施工各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)較大,靜壓植樁工法對(duì)施工條件要求低,施工快速,可大幅度縮短工期,目前,該技術(shù)在水運(yùn)航道護(hù)岸工程施工中應(yīng)用較少,本文結(jié)合京杭運(yùn)河浙江段三級(jí)航道整治工程實(shí)例,闡述靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)工程中的應(yīng)用及施工質(zhì)量控制。
1 靜壓植樁的工作原理
靜壓法施工技術(shù)是預(yù)先打入反力樁,使用起重設(shè)備將靜壓植樁機(jī)水平設(shè)置于反作用力的基座上,連續(xù)喂樁,通過(guò)油缸(夾頭架、固定夾)將樁抱緊,以機(jī)械的自重和機(jī)身上的配重通過(guò)頂壓油缸傳遞到樁身集中受力后,最終送樁器將鋼板樁送到設(shè)計(jì)標(biāo)高的一種成樁的一種工藝。(圖1所示)
2 靜壓植樁的優(yōu)缺點(diǎn)分析
靜壓植樁工法,在中國(guó)是一種新型的施工方法,是對(duì)鋼板樁施工方式的革命創(chuàng)新。
2.1 優(yōu)點(diǎn)
(1)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、高精度,在施工場(chǎng)地上部空間有障礙物(如橋下、涵洞內(nèi)等)的情況,無(wú)需損害、拆除原有建構(gòu)筑物,可使用專用型號(hào)的靜壓植樁設(shè)備,實(shí)現(xiàn)不間斷施工,優(yōu)化工程進(jìn)度,減少不利工況,大大節(jié)約工程成本。(2)施工工藝克服工作面狹窄和不利條件限制,進(jìn)度較快,不易損害或者拆除原有建構(gòu)筑物,施工不會(huì)產(chǎn)生噪聲、粉塵、空氣、水源污染。(3)植樁送樁設(shè)備與鋼板樁握緊有效面積充分,送樁設(shè)備在連續(xù)的施工中不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)和搖擺現(xiàn)象,施工質(zhì)量高。(4)在靜壓過(guò)程中,靜壓設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)對(duì)鋼板樁的作用力不大,而且在鋼板樁靜壓過(guò)程中無(wú)多余作用力,對(duì)成品的影響小,易達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
2.2 不足
(1)操作人員素質(zhì)要求高,技術(shù)人員培訓(xùn)費(fèi)用高,遇較復(fù)雜地層的施工,仍依賴國(guó)外專業(yè)技術(shù)人員。(2)施工精度要求高,某一根樁的壓入出現(xiàn)較大偏差,如不進(jìn)行及時(shí)修正,將可能導(dǎo)致后期無(wú)法壓入。(3)主機(jī)及零配件都依賴進(jìn)口,目前中國(guó)國(guó)內(nèi)尚無(wú)相應(yīng)的零配件生產(chǎn)商,完全依賴從國(guó)外進(jìn)口,維修維護(hù)周期長(zhǎng)。
3 施工方法及質(zhì)量控制措施
3.1 靜壓植樁工法確定
京杭運(yùn)河浙江段三級(jí)航道整治工程航道等級(jí)Ⅲ級(jí)雙線航道標(biāo)準(zhǔn),通航凈寬≥60.0m、通航凈高≥7.0m,地質(zhì)勘探土質(zhì)上部為軟土層(淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、局部淤泥),中上部及中下部存在飽和粉土、粉砂、下部分布厚層圓礫。
航道日平均船舶通過(guò)量500艘,航道護(hù)岸施工采用船舶配合施工,存在施工與通航安全及環(huán)境產(chǎn)生的相互影響(邊通航邊施工),水上施工場(chǎng)地占用航道通航凈寬,交叉施工風(fēng)險(xiǎn)大;航道兩側(cè)為漿砌塊石結(jié)構(gòu)建筑物;經(jīng)綜合分析確定采取靜壓植樁技術(shù),從而有效的解決工程中的各種難題。
3.2 施工工藝流程
在靜壓植樁施工中,工藝流程至關(guān)重要,施工打樁船樁機(jī)就位→確定導(dǎo)向控制樁→喂樁插樁→校正調(diào)直→靜壓植樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高→撤出,按照順序進(jìn)行,一般情況下,靜壓植樁需要反復(fù)進(jìn)行。
3.3 保障措施
技術(shù)保障:(1)復(fù)驗(yàn)施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制網(wǎng)中坐標(biāo)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn),確??刂泣c(diǎn)的準(zhǔn)確性。(2)按照設(shè)計(jì)文件、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)方案開展有針對(duì)性的技術(shù)和安全交底,重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核測(cè)試。(3)鋼板樁施工前,技術(shù)負(fù)責(zé)人按照方案對(duì)靜壓植樁難點(diǎn)、重點(diǎn)環(huán)節(jié)組織技術(shù)交底。
材料保障(成品):
施工前鋼板樁成品按照規(guī)范外委試驗(yàn)檢測(cè),檢驗(yàn)合格后方可用于工程施工。
(1)鋼板樁要求。按照《水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(JTS257-2008)對(duì)進(jìn)場(chǎng)U型鋼板樁出廠質(zhì)量證明文件,鋼板樁的品種、規(guī)格和材質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)收,逐項(xiàng)進(jìn)行分類、標(biāo)識(shí)。檢查表面缺陷、長(zhǎng)度、寬度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和鎖口形狀等項(xiàng)內(nèi)容。(2)成品防腐。鋼板樁防腐采用厚漿型環(huán)氧漆及預(yù)留腐蝕厚度的防腐措施,質(zhì)量等級(jí)達(dá)Sa2級(jí),起吊和植樁過(guò)程中損壞的涂層應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),鋼板樁防腐涂層及相應(yīng)的表面滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
3.4 靜壓施工及質(zhì)量控制措施
(1)導(dǎo)向架制作就位和線型控制。鋼板樁依據(jù)首件總結(jié)得出,施工采用單邊導(dǎo)向樁采用H588型鋼制作,在導(dǎo)樁上焊接鋼牛腿用于安裝鋼導(dǎo)架,導(dǎo)向架采用H588型鋼,導(dǎo)架長(zhǎng)度12m,為施工作業(yè)騰出空間,作業(yè)過(guò)程中,采取兩端固定后拉線的辦法對(duì)線型控制。(2)運(yùn)輸、起吊、定位。運(yùn)輸采用泥駁船運(yùn)輸鋼板樁, 設(shè)計(jì)距鋼板樁頂3cm處作為吊點(diǎn),吊運(yùn)過(guò)程中配備專業(yè)信號(hào)指揮人員現(xiàn)場(chǎng)指揮,確保吊裝安全和鋼板樁不受損傷;利用導(dǎo)樁及導(dǎo)架進(jìn)行鋼板樁的軸線定位。(3)靜壓植樁。在工程起點(diǎn)位置先用震動(dòng)機(jī)械施打3至5根反力樁,作為靜壓機(jī)初期的反力樁。使用起重船浮吊吊起靜壓植樁機(jī)至已打好的樁頂上,前方采用紅外線激光室外強(qiáng)光投線儀配合放線。
前期壓入:結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告和水位情況,按照設(shè)計(jì)圖紙將驗(yàn)收合格的鋼板樁使用浮吊吊起,根據(jù)測(cè)量放樣前沿線用浮吊喂樁至靜壓植樁機(jī)夾頭槽內(nèi),用夾頭架和夾頭夾牢固鋼板樁,用無(wú)線電操作盤控制靜壓植樁主機(jī)。
中至后期壓入:利用反力壓入一段鋼板樁后,無(wú)線電操作盤控制靜壓植樁主機(jī)和液壓缸,植樁時(shí)壓入樁的支撐力可以有效支撐靜壓樁機(jī)的重量,使抓住反力樁的固定夾開啟,在夾住壓入樁的狀態(tài)下,讓上機(jī)身上升一定高度,把基座向前方移動(dòng)至下一個(gè)反作用樁基的界面,接著將下降至反力樁位置,經(jīng)檢查確定調(diào)整水平角度后,關(guān)掉固定夾,緊接著構(gòu)筑新反力基礎(chǔ),緊跟將壓入樁壓入設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置。將靜壓施工工藝過(guò)程重復(fù)進(jìn)行,利用無(wú)線電操作盤控制靜壓植樁向前方運(yùn)行,逐步形成固定順直的線型。
4 鋼板樁施工常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施
鋼板樁插打過(guò)程中存在一些缺陷,如縱向傾斜、串樁等,需要采取有效措施確保植樁質(zhì)量和外觀效果。
4.1 縱向傾斜
地層軟硬不均,插樁不正,底樁傾斜率過(guò)大初入土?xí)r就發(fā)生傾斜,改進(jìn)措施:引孔保證垂直并且要及時(shí)回填土,使地層軟硬均勻;采用異形鋼板樁來(lái)調(diào)整縱向累計(jì)偏差值。
4.2 串樁
靜壓植樁過(guò)程中,前期植入的鋼板樁會(huì)跟隨后期植入的鋼板樁一并向下植入的情況發(fā)生。調(diào)整方法:對(duì)前期已經(jīng)植入的鋼板樁所有的鎖口全面檢查,發(fā)現(xiàn)一些鎖鎖口位移變化和歪曲的鋼板樁,采取有效措施糾正,相應(yīng)的將鋼板樁鎖口位置噴刷黃油以抵消摩擦阻力。
5 靜壓植樁效果評(píng)價(jià)
靜壓植樁技術(shù)“克服堅(jiān)硬地質(zhì)工法”進(jìn)行鋼板樁植入,適用不同地質(zhì)條件環(huán)境;靜壓植樁規(guī)范化有利于鋼板樁接觸面咬合較好,軸線線型控制平順,外觀質(zhì)量較好;靜壓植樁應(yīng)力對(duì)鋼板樁的損傷較小,無(wú)拉應(yīng)力,不損壞鋼板樁,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;人員設(shè)備船舶投入少,安全風(fēng)險(xiǎn)易控制,安全性好;施工無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲,節(jié)能環(huán)保、不污染水源和空氣,環(huán)保水保達(dá)標(biāo)。
6 結(jié)束語(yǔ)
靜壓植樁技術(shù)在京杭運(yùn)河浙江段三級(jí)航道整治工程中得到成功應(yīng)用。具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能夠有效保證航道鋼板樁護(hù)岸工程中的施工質(zhì)量。符合環(huán)境保護(hù)和綠色節(jié)能施工的要求,有效的縮短工期,提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
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