在钢板桩施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性,控制桩的打入精度,防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,一般都要设置一定刚度的、坚固的导架,也称“施工围檩”。
导架采用单层双面形式,通常由导梁和围檩桩等组成,围檩桩的间距一般为2.5~3.5m,双面围擦之间的间距不宜过大,一般略比板桩墙厚度打8~15mm,安装导架时应注意以下几点:
(1)采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。
(2)导梁的高度要适宜,要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。
(3)导梁不能随着钢板桩的打设深入而产生下沉和变形等情况出现。
(4)导梁的位置应尽量垂直,并不能与钢板桩产生碰撞。
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钢板桩施打
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全,是本工程施工关键的工序之一,在施工中要注意以下施工要求:
(1)拉森钢板桩采用履带式挖土机施打,施打**定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。
(2)打桩前,对钢板桩逐根进行检查,剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩,待修整合合格后才可使用,整修后还不合格的禁用。
(3)打桩前,可在钢板桩的锁口内涂抹油脂,以方便钢板桩的打入、拔出。
(4)在钢板桩插打过程中,随着测量监控每块桩的斜度,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,必须拔起重打。
(5)密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证钢板桩顺利合拢;特别是检查井位的四个角要使用转角钢板桩,若没有此类钢板桩,则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封好,避免由于漏水带走泥沙,造成地面塌陷。
(6)在基础沟槽开挖过程中,随时观察钢板桩的变化情况,若有明显的倾覆或隆起状态,立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。
中国正出现钢板桩热,无论是热轧型还是冷弯型,在市场上都受到追捧。在此列出六种您可能在建筑项目里用到的应用!
应用于临时浅挖基础作业和公路项目,能使挖掘工作保持干燥,环境不受影响。
应用于河里的防水围堰,能为混凝土基础的修建提供干燥的码头。桥塔建成之后,钢板桩会被取出重新利用。
应用于需要避免使用泥浆和隔水墙的深基础,有时候可与护筒桩配合使用,以获得更大的侧向承载力。
应用于*的港湾墙,可以给受到海水和风腐蚀的钢板桩做特别涂层。
修建地下城市综合管廊时的挖掘工作由钢板桩墙来保护。
应用于铁路、高速路立交桥和车库的*荷载支撑结构,能获得好的土壤保持和好的承载力两大功能。
钢板桩的优点多多:1.高质量(高强度,轻型,隔水性良好)。2.施工简单,工期缩短,耐久性良好,寿命50年以上。3.建设费用便宜、互换性良好,可重复使用多次。4.施工具有显著的环保效果,大量减少了取土量和混凝土的使用量,有效地保护了土地资源。5.救灾抢险的时效性较强,如防洪、塌方、塌陷、流沙等。6、处理并解决挖掘过程中的一系列问题。7、对于建设任务而言,能够降低对空间的要求。
在开发过程中,首先开展了热轧U型钢板桩WBZ500陆地打桩试验,并与日本钢板桩相互咬合,WBZ500钢板桩可以与日本钢板桩穿插使用。产品得到了国内钢板桩用户的高度认可,逐步扩大了产品的影响力。2012年,武钢热轧U型钢板桩在严西湖大桥工程中成功应用,这是在完全水环境中的应用案例,显示了该产品具有良好的防止水性能。WBZ500钢板桩通过陆地和水环境的应用,在用户中形成良好的信誉,工程应用越来越广泛。
我国南水北调、城镇化建设、长江经济带建设以及海洋沿岸开发等重大工程建设的力度不断加大,尤其是在铁路、公路建设和水域改造等领域的工程投入加大,将进一步促进热轧钢板桩的市场需求,其应用前景十分广阔。热轧U型钢板桩市场占有情况指标(占国内消费量的比例)见表2。
热轧钢板桩使用的复杂地质环境对钢板桩的实际使用性能有很大的影响,需要根据不同的特殊环境开发具备不同特殊性能的热轧钢板桩(如耐酸/碱性土壤腐蚀、耐海洋性大气侵蚀),以进一步推广热轧U型钢板桩的应用。
经济社会效益
武钢热轧U型钢板桩产品已累计供货近20万吨,直接经济效益近1亿元。产品先后应用于武汉二七长江大桥、武汉东湖隧道、武汉鹦鹉洲大桥汉阳接线工程、武汉四环线江汉特大桥工程、天津**、上海苏州河畔地下埋管工程、沈阳汽博大桥、上海迪斯尼乐园等多项重大工程,并成功出口到韩国,受到众多施工单位的**。
热轧U型钢板桩产品的实物质量和整体技术指标达到国际先进水平,打破了我国热轧钢板桩完全依赖进口的局面,**和推动了我国热轧钢板桩的发展,推动了施工领域的绿色转型,为我国重大工程建设和环境保护做出了积极贡献,具有显著的社会效益。
为有效克服上述施工作业难点,在诸多钢板桩施工工艺及设备遴选的基础上,终确定采用静压工法进行钢板桩止水帷幕施工作业,选用的设备为日本技研制作所研制的带螺旋钻的F201型静压植桩机。
工法原理 静压植桩机应用了与各类传统型打桩机完全不同的桩基贯入工艺机理。静压植桩机采用的是通过夹住数根已经压入地面的桩(完成桩),将其拔出阻力作为反力,利用静载荷将下一根桩压入地面的“压入机理”。日本技研制作所研发的静压植桩机在**成功地将该原理付诸于实用,成功实现了小型化机器同样可以发挥强大能力的目的,并形成了技术成熟可靠的环保型压入工法(The Press-in Method)。多年来,该工法对日本及**的都市化进程做出了贡献。
实际工程应用中,要根据地质条件来选定适当的压入工法及相应的设备型号。一般情况下,对于标准贯入试验N 值为25 以下比较软弱的地层,可仅利用静载荷压入,即“单独压入法”;当N 值**过25 时,采用高压射水的“水刀并用压入法”或者“螺旋钻装置并用压入法”。
工法特点 1)无振动、无噪音,不会对周边建(构)筑物、居民生活等造成影响;2)采用新一代的控制系统,借助先进的信息化技术,可自动认知施工时的机械姿势,合理控制各动作的负荷,并且通过红外导标对静压植桩机施工钢板桩进行精确指引作业,实现智能化控制和高精度压桩;3)由于机身轻量,机型小,对施工场地作业面要求小,可实现狭窄空间施工作业;4)可实现坚硬地质的压入:视地质情况采用带螺旋钻的除芯压入或预掘压入,实现在砂砾层、卵石层等坚硬地质和含有钢筋混凝土等地下障碍物的地层中的压入;5)安全性高,时效性强。
施工流程及要点
工艺流程 静压钢板桩施工工艺流程为:场地准备→测量放线→开挖沟槽→静压钢板桩。
场地准备 做好初始压入及辅助履带吊和汽车吊的工作面保证,需要占用道路的,须提前做好交通疏散问题,对已有电缆或其他设施的,需做好保护工作。
测量放线 根据设计,进行钢板桩中心线、拐角点、起止点等测控点测设。每日开工前,通过全站仪在静压植桩机前进方向前方约10m、5m处分别架设红外线导标点及校准点,通过红外导标对静压植桩机施工钢板桩进行精确指引作业,并做好钢板桩精度复核工作。
开挖沟槽 由于该项目采用带螺旋钻的除芯压入和预掘压入,而按设计要求钢板桩桩**标高低于冠梁标高10cm,以便后期基坑施工,为此应沿钢板桩轴线开挖一条2.0m(宽)×0.5m(深)沟槽供静压植桩机压桩施工。
接桩及角桩 国内Ⅳw钢板桩市场单根标准长度主要为15m和18m,为了满足该项目要求,对现有15m或18m钢板桩需进行焊接加长。
为了确保钢板桩锁口连接具有连续性,因此转角部位的钢板桩需作特殊处理,以保证良好的防水效果。