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汾江河堤防鋼板樁圍堰施工實踐

0115水利工程2021-07-15 10:49:57


       1.工程概況

  佛山市區(qū)北堤整治第一期工程上起環(huán)衛(wèi)碼頭,下至佛山管樁廠碼頭,總長2.679km。工 程橫斷面如圖1所示:

  工程所在地地質(zhì)情況:從上往下為人工填土層、第四紀沖淤積層、第四紀殘積層和第三 紀風化基巖,其中人工填土全堤段均有分布,厚0.8~5.8m,分素填土和雜填土,大部分地 段稍經(jīng)壓實;第四紀沖淤積層為淤泥質(zhì)土和粉細砂層,厚1.6~15.8m,呈灰、深灰色,局部 含腐植物或大量腐木。擋土墻及其樁基礎(chǔ)建在第四紀沖淤積層上。

  2.圍堰設(shè)計方案

  2.1原圍堰設(shè)計方案及其特點

  原設(shè)計圍堰采用就地開挖料填筑,堰頂高程2.5米,堰頂寬2.0米;外江常水位為2.2米 ,堰腳高程在-3.0米左右,擋水深度在5~6米間;迎水坡背水坡坡度均為1:1.5,迎水坡采 用砂包鋪砌護腳、護面。

  經(jīng)測量放線,填土圍堰布置于接近河中心,縮窄了航道,堰體擋水高度較大,基礎(chǔ)為透 水性強的粉細砂,原設(shè)計圍堰不安全。

  在圖紙會審研究后,經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工四方研究決定全部采用鋼板樁圍堰。

  2.2鋼板樁方案

  ①鋼板樁的選用

  根據(jù)工程所在地場地特點,結(jié)合鋼板樁的特性、施工方法等方面進行考慮,選用的拉森 Ⅲ型鋼板樁,拉森Ⅲ型鋼板樁寬度適中,抗彎性能好,其主要技術(shù)參數(shù)為:W=1600cm3,g=6 0kg/m,依地質(zhì)資料及作業(yè)條件決定選用鋼板樁長度9~12M長,要求鋼板樁入土深度達樁長0 .5倍以上。

 ?、诖驑对O(shè)備

  投入鋼板樁打拔樁機2臺用于施工。打拔樁機為挖掘機(KATO1250)加振動錘改裝而成 ,振動錘為日本產(chǎn)NPK-HP-7SXB型,激振力200kN。

  3.圍堰施工經(jīng)過

  鋼板樁圍堰施工正式從2003年1月開始,施工順序為:修整施工道路~打鋼板樁~基坑 開挖~樁基礎(chǔ)~擋土墻底板~擋土墻墻身~墻后回填~拔鋼板樁。開始施工時,投入了530 根鋼板樁,可圍成200M長基坑,但后來發(fā)現(xiàn)進度不理想,主要是鋼板樁數(shù)量不足,不能及時 提供基坑工作面,使擋土墻施工常處于等待狀態(tài)。便于2月份開始增加投入一倍的鋼板樁, 開辟兩個工作面:從頭尾兩端同時向中間施工推進,每個工作面安排一臺班時間施打鋼板樁 ,節(jié)約了鋼板樁的占用時間,20天左右完成400M長擋土墻,至5月份全部水下堤岸工程施工 完成。

  4.鋼板樁圍堰施工方法

  4.1單樁逐根打入法施打鋼板樁

 ?、傧扔蓽y量人員定出鋼板樁圍堰的軸線,可每隔一定距離設(shè)置導向樁,導向樁直接使用 鋼板樁,然后掛繩線作為導線,打樁時利用導線控制鋼板樁的軸線。

 ?、跍蕚錁睹奔八蜆叮捍驑稒C吊起鋼板樁,人工扶正就位。

 ?、蹎螛吨鸶B續(xù)施打,注意樁頂高程不宜相差太大,基礎(chǔ)較深的地方采用12M長的樁。

  4.2拔樁

  原則上擋土墻施工完成后就可拔樁。施工中我們在完成約100M擋土墻且墻后回填砂至墻 高一半后就立即拔樁,樁經(jīng)修理后重新利用。

  先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min~2min,使鋼板樁周圍的土松動,產(chǎn)生“液化” ,減少土對樁的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況,發(fā)現(xiàn)上拔困難 或拔不上來時,應(yīng)停止拔樁,先振動1min~2min后再往下錘0.5m~1.0m再往上振拔,如此反 復可將樁拔出來。

  4.3鋼板樁的施工中遇到的問題及處理:

  由于河床地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜,鋼板樁打拔施工中常遇到一些難題,常采用如下幾點辦法解決 :

 ?、贅哆^程中有時遇上大的塊石或其它不明障礙物,導致鋼板樁打入深度不夠,采用轉(zhuǎn)角 樁或弧形樁繞過障礙物。

  ②鋼板樁雜填土地段擠進過程中受到石塊等側(cè)向擠壓作用力大小不同容易發(fā)生偏斜,采 取以下措施進行糾偏:在發(fā)生偏斜位置將鋼板樁往上拔l.0m~2.0m,再往下錘進,如此上下 往復振拔數(shù)次,可使大的塊石被振碎或使其發(fā)生位移,讓鋼板樁的位置得到糾正,減少鋼板 樁的傾斜度。

 ?、垆摪鍢堆剌S線傾斜度較大時,采用異形樁來糾正,異形樁一般為上寬下窄和寬度大于 或小于標準寬度的板樁,異形樁可根據(jù)據(jù)實際傾斜度進行焊接加工;傾斜度較小時也可以用 卷揚機或葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊。

 ?、茉诨A(chǔ)較軟處,有時發(fā)生施工當時將鄰樁帶入現(xiàn)象,采用的措施是把相鄰的數(shù)根樁焊 接在一起,并且在施打當樁的連接鎖口上涂以黃油等潤滑濟減少阻力。

  5.圍堰擋水效果

  基坑抽干水后,可清楚觀察到圍堰擋水止水效果:鋼板樁圍堰內(nèi)表面基本沒有漏水,只 有少數(shù)較殘舊的鋼板樁由于接頭不緊密導致一些漏水;基坑內(nèi)也沒有出現(xiàn)滲漏、管涌等現(xiàn)象 。說明鋼板樁圍堰是成功的。

  6.變形觀測

  在鋼板樁圍堰擋水期間,我們定期對鋼板樁頂?shù)奈灰七M行觀測,發(fā)現(xiàn)樁頂向基坑內(nèi)的偏 移量穩(wěn)定在2~10cm之間,說明堰體是穩(wěn)定的。

  7.經(jīng)驗總結(jié)

  施工實際效果表明,鋼板樁圍堰與填土圍堰相比,具有施工進度快、更安全、占地空間 小等優(yōu)點,這對于城市內(nèi)的窄河涌堤岸整治工程、水深較大、流急、淤泥或粉細砂等軟基上 等不適宜用填土圍堰的工程使用較為有利,但缺點是鋼板樁材料一次性投入費用高,占用流 動資金多,因此是否采用鋼板樁圍堰以及鋼板樁投入數(shù)量和周轉(zhuǎn)次數(shù)等問題必須認真分析, 宜經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后方可決定。

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