『壹』 採用鋼板樁支護是設計出圖還是施工單位
設計圖紙里有設計的,也有施工單位根據需要提出臨時支護的方案,由專家論證後使用。
『貳』 鋼板樁都有什麼用處,現在一般銷售鋼板樁是否要兼著施工,還是有具體的施工公司。
簡單的說鋼板樁就兩個最大的優點:1:止水{做工程支護中防止有滲水}2:圍堰{就是在平時支護中起到支護作用在開挖基坑的時候防止塌方}。有的可以施工,國內也有許多鋼板樁專門的施工單位。
『叄』 鋼板樁圍堰的設計與施工
鋼板樁圍堰的設計與施工具體包括哪些內容呢,下面中達咨詢招投標老師為你解答以供參考。
目前,對於鋼板樁圍堰的設計主要是沿用《公路橋涵施工手冊》和教科書中的經驗演算法。由於經驗演算法帶有很大的近似性,並不一定能夠真實反映鋼板樁圍堰的實際受力狀況,有時會出現較大的偏差,給圍堰的使用帶來很多不安全因素。筆者在洪澤蘇北灌溉總渠大橋施工中,為避免出現較大的變形,在對鋼板樁圍堰設計時採用了理論演算法。經實踐檢驗,理論演算法能夠較為精確的反映圍堰的實際受力狀況,對於合理設置內支撐和減小封底厚度起到了重要的保證作用。
下面就鋼板樁圍堰的設計與施工做詳細論述:
1 已知條件 1.1 承台尺寸:10.3m(橫橋向)×6.4m(縱橋向)×2.5m(高度),底部設計有10.7×6.8m×1.0m的封底砼。
1.2 承台及河床高程 承台頂面設計高程為h=5.0m,河床底高程為5.5m,河床淤集深度約為30cm。 1.3 水位情況 正常水位:h常=10.8m(此時水深5.3m),最高水位hmax =11.5m(水深6.0m),圍堰設計時按最高水位考慮。
1.4 水流速度 因該橋位於水電站下游,水流較為湍急。設計時速V=1.0 m/s,不考慮流速沿水深方向的變化,則動水壓力為: P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN 式中:P-每延米板樁壁上的動水壓力的總值(KN); H-水深(米); V-水流速度(1.0m/s); g-重力加速度(9.8m/s2); B-鋼板樁圍堰的計算寬度,B=10m; D-水的密度(10KN/m3); K-系數,(槽形鋼板樁圍堰K=1.8~2.0,此處取1.8)。(參照《公路施工手冊》,假定此力平均作用於鋼板樁圍堰的迎水面一側。)
1.5 河床水文地質條件 河床土質良好,多為粘土、亞粘土,局部有亞砂土,承載力較強。圍堰基底至河床部分土質為粘土(層厚約2m)、亞砂土(硬塑狀態,很濕,層間無承壓水,層厚約為1m)。
2 擬定方案
結合河床地質情況及施工要求,擬採用日本產鋼板樁進行圍堰施工,長度為15m,寬度為40cm,厚度為18cm。 圍堰頂面標高擬定為12.5m,高出最高水位1.0m。圍堰設計圖3,所有內圍囹均採用56b工字鋼製作,節點採用焊接(施工中嚴格執行鋼結構施工規范)。為確保整個圍囹的剛度和穩定性,對每層中間一道工字鋼上面加焊型鋼並將上下四道工字剛用25#槽鋼焊接連接。在施工期間安排專人值班以防吊物碰撞。
3 圍堰(支撐)內力計算
3.1 確定受力圖式
3.1.1 鋼板樁嵌制形式 河床底部土質較為密實,假定鋼板樁底部嵌固於(鋼板樁入土深度)t/3=1.5 m處,即承台底2.0m處。(封底砼厚度採用50cm)
3.1.2 動水壓力 P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
3.1.3 河床土質為亞粘土,為不透水層,但考慮到鋼板樁施工中會引起板側土體的擾動,縫隙里充滿水,所以考慮水壓力的影響。土壓力計算取用浮容重, Υ'=19.4-9.8=9.6KN/m3,ιj=30~50Kpa,σ=100KPa。
3.1.4 經分析可知迎水面為最不利受力面,以此為計算面。所承受荷載假定由兩根工字鋼平均承擔,計算兩根工字鋼的共同受力。 由受力圖式可知,此結構為四次超靜定結構,因計算較為繁瑣,計算過程不在此詳細敘述,得出最大支撐力為2734.95KN,最大彎矩為1117.59KN。
4 驗算鋼板樁的入土深度是否滿足要求
鋼板樁入土深度達4.5m,從橋位處地質勘探資料分析,持力層中無承壓水,如經計算各道支撐的受力均能滿足要求,可不驗算鋼板樁的入土深度。
5 根據求得的內力驗算鋼板樁的受力狀態及變形情況
5.1 應力 由內力計算結果可知,Mmax=1117.59KN·M。鋼板樁外緣拉應力σ=Mmax/W=123MPa<340MPa(容許應力),滿足要求。
5.2 變形 經計算,各單元跨中變形值如表1所示。
6 驗算工字鋼的受力狀態
6.1 軸向受力 由計算可知,最大支撐反力發生在第二道圍囹處,其數值為2734.95KN,因工字鋼與鋼板樁連接處均採用焊接,且角撐剛度較大,不考慮其失穩,僅考慮縱向撓曲,系數取ζ=2,此時其承載力 P=292.9×10-4m2×340×106N/m2/2=4980KN, 安全系數n=4980/2734.95=1.8,其承載力滿足要求。
6.2 橫向工字鋼的抗彎能力 假定支撐反力P=2734.95KN平均作用在橫向工字鋼上(長度按8.8m計算),荷載集度q=2734.95/8.8=310.8KN/M。經計算,對工字鋼跨中產生的最大彎矩Ml/2=864.5KN·M。工字鋼抵抗彎矩M`=1000KN·M。安全系數N=1000/864.5=1.15(此處未考慮鋼板樁與工字剛的共同作用,實際情況應更為安全),承載力滿足要求。
6.3 工字鋼撓度 在上述彎矩的作用下,計算出工字鋼的跨中撓度L=14mm,滿足施工及使用要求。
7 鋼板樁豎向承載力的驗算
因此鋼板樁圍堰將利用作為鑽機平台,其承受的豎向荷載有:
7.1 鑽機及其配套設備自重:150KN;
7.2 支架及其他施工荷載:100KN;
7.3 鋼板樁自重:1300KN;
7.4 圍囹自重:300KN。 合計:1850KN 上述豎向荷載全部靠鋼板樁側摩阻力及其樁尖反力承擔,查相關規范及工程地質報告,計算如下: 樁側摩阻力P1=(13.8 9.6)×2×5.7×10=2668KN; 樁尖反力P2=117根×8.85E-3M2/根×100KPa=104KN 合計: =2668 104=2772KN 安全系數N=2772/1850=1.5,承載力滿足要求。
8 圍堰整體穩定性驗算
鋼板樁圍堰的整體穩定性僅表現圍堰在動水壓力作用下的抗傾覆能力。該動水壓力與鋼板樁入土深度范圍內所受的土壓力相平衡。因鋼板樁圍堰底部嵌入地基中達4.5米,在動水壓力作用下所能承受的土壓力要比動水壓力要大的多,此處可不必驗算,其整體穩定性應能得到很好的保證。
9 施工中注意事項
該鋼板樁圍堰在整個工程施工中極為順利,經實測各單元的變形與計算結果相符。施工中要注意以下幾點:
9.1 鋼板樁的堵漏 一般的做法是在鋼板樁施打過程中用棉絮、黃油等填充物填塞接縫。剛開始時我們也採用此法,效果不是很理想,後在鋼板樁全部插打完畢開始抽水安裝圍囹時,採用一邊抽水一邊順著鋼板樁的接縫下溜較干細砂的方法,藉助水壓力將細砂吸入接逢內而達到堵漏的目的,對於變形較大的接縫在圍囹安裝後用棉絮塞填。經現場實施,效果非常明顯,施工期間在圍堰內僅設置一台潛水泵即可將漏水抽凈。
9.2 圍囹的安裝 圍囹的安裝應隨著抽水的深度逐層實施,安裝過程中要密切注意河床水位的變化,並安排專人負責施工期間的抽水工作。值得注意的是工字鋼與鋼板樁的連接,由於鋼板樁在插打過程中受多方面的影響,整個圍堰的側面順直度較差,工字鋼安裝後與鋼板樁之間有較大的間隙。為防止圍堰的變形,要求將工字鋼與鋼板樁之間的間隙全部用型鋼焊接支撐連接,圍堰的四個角更應加強。
10 結束語
用理論演算法進行鋼板樁圍堰的設計能夠較為真實的反映鋼板樁的實際受力狀態,從而具有較大的安全性。採用逐層抽水加固的施工方案較為方便,在基底土質良好的條件下可以實現「干法施工」,不需要採取水下封底,在質量上易於保證。
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『肆』 淺談鋼板樁圍堰施工技術|什麼是圍堰
摘 要:隨著鐵路建設的不斷發展,深基坑支護工程亦隨之發展。深基坑支護技術是一項富有挑戰性的工作,尤其是淤泥層較厚,開挖深度較大的構築物,因此鋼板樁圍堰便以重量輕、強度高、鎖口緊密、施工方便、施工速度快、安全性高、環保效果顯著、對空間要求低等優點被廣泛應用。
關鍵詞:鋼板樁; 圍堰;施工技術
盤營客專跨出海通道特大橋90#-91#、119#-120#承台,基坑開挖深度平均為7-8m。由於基坑開挖面積小,開挖坡度受到限制,且土質多為粉砂、粉土、淤泥層,容易坍塌、滑坡,故採取鋼板樁圍堰形式。
一、鋼板樁的運輸及整理
1、鋼板樁在運輸過程中要採取保護措施,防止鋼板樁在運輸過程中發生變形。
2、鋼板樁運到工地後,需進行檢查、分類、登記及編號。
3、鋼板樁使用前,應對外觀質量進行檢驗,包括長度、寬度、厚度、高度等是否符合設計要求,有無表面缺陷,端頭矩形比,垂直度和鎖口形狀等。
4、對於檢查合格的鋼板樁,為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔,並增加鋼板樁在使用時防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須塗以黃油,以便鎖口滑潤易插。
二、鋼板樁圍堰的施工
1、鋼板慶握毀樁圍堰結構形式。鋼板樁採用拉森IV型鋼板樁,長度為12m。圍堰內平面尺寸為17.6m×17.6m,圍囹支撐上下共設置兩道,分別採用I56a工字鋼做為橫梁框架、內支撐及框架四角斜支撐連接。
2、鋼板樁焊接。由於鋼板樁的長度是定長的,因此在施工中常需焊接。為了保證鋼板樁自身強度,接樁位置不可皮核在同一平面上,必須採用相隔一根上下顛倒的接樁方法。每組鋼板樁的內側,在墊層混凝土頂面以下的殘留焊物或焊瘤,均須割除,並不得有拼接接頭,便於將來拔除鋼板樁。鋼板樁的接長採用同類型的鋼板樁等強度焊接,焊接時先對焊或將介面補焊合縫,再焊加固板,相鄰板樁接長縫應注意錯開。
3、鋼板樁插打。插打前首先做好對打樁錘的選擇,即採用振動打拔樁錘激振力P大於振動下沉時樁周土的摩擦力R,根據現場地質資料及樁的入土深度計算,選定振動錘的規格。各項准備工作就緒後, 按鋼板樁圍堰平面位置定出四角定位樁。第一根定位樁嚴格控制譽備垂直度,用振動錘打入,施打完成後測量檢測平面位置和垂直度,滿足要求後利用鎖口導向和定位導向依次施打其餘鋼板樁。整個施工過程中必須遵守「插樁正直,分散即糾,調整合攏」的施工要點,用錘球始終控制每片樁的垂直度,及時採用千斤頂、木楔、導鏈等進行調整。
4、鋼板樁的合攏。鋼板樁牆的設計水平總長度,有時並不是鋼板樁的標准寬度的整數倍,或者板樁牆的軸線較復雜、鋼板樁的製作和打設有誤差等,均會給鋼板樁牆的最終封閉合攏施工帶來困難,為此要在鋼板樁頂端使用千斤頂調整兩側鎖口的平行,而且在合龍段採取先插合攏、再逐根施打到位。鋼板樁最後合攏時,尺寸調正不過來,可考慮做一塊楔形鋼板樁來調正合攏口。
5、內支撐安裝。板樁插打完成後,開始邊開挖基坑邊安裝內支撐,其位置須遵照設定的標高布置。內支撐均採用I56a工字鋼,分上下兩層,平面按井字型布置,首先在縱向和橫向分別加設I56a工字鋼做為橫梁,並聯接成框架形式,在四個轉角處採用I56a工字鋼做斜支撐,鋼板樁與導梁聯接採用I25a工字鋼做牛腿支撐。然後安裝第一層內支撐,間距適當,隨著基坑的開挖,焊接第二層的支撐。內支撐安裝完畢後將鋼板樁與框梁之間間隙用木楔塞緊,保證框梁受力均勻。
6、鋼板樁拆除。承台施工完結束後,待基坑回填至原地表後再拔出鋼板樁。鋼板樁拆除採用振動拔桿法。拔樁時,可先用振動錘將板樁鎖口振活以減少土的阻力,然後邊振邊拔,對較難拔出的板樁可先用柴油錘將樁振打下100-300mm,再與振動錘交替振打、振拔。對於封閉式鋼板樁牆,拔樁的開始點離開樁角5根以上,必要時還可間隔拔除,拔樁順序與打樁順序相反。
7、樁孔處理。鋼板樁拔除後留下的土孔應及時回填處理,特別是周圍有建築物、構築物或地下管線的場合,尤其應注意及時回填,否則往往會引起周圍土體位移及沉降,並由此造成臨近建築物等的破壞。土孔回填材料常用砂子,也有採用雙液注漿(水泥與水玻璃)或注入水泥砂漿。回填方法可採用振動法、擠密法、填入法及注入法等,回填時應做到密實並無漏填之處。
三、鋼板樁常見問題及防治措施
1、打樁過程中有時遇到大的孤石或不明障礙物,導致鋼板樁打入深度不夠,則採用轉角樁或弧形樁繞過障礙物。
2、鋼板樁在淤泥質地段擠進過程中,受到淤泥中石塊或不明障礙物等側向擠壓作用力大小不同,容易發生偏斜。應採用以下措施進行糾偏:在發生偏斜位置將鋼板樁往上拔1.0米――2.0米,然後再往下錘進,如此上下往復振拔數次,可使大的石塊等不明障礙物被振碎或使其發生位移,讓鋼板樁的位置得到糾正,減少鋼板樁得傾斜度。
3、鋼板樁沿軸線傾斜度較大時,採用異形樁來糾正,異形樁一般為上寬下窄,及寬度大於或小於標准寬度的板樁。異形樁可根據實際傾斜度進行焊接加工,傾斜度較小時也可用卷揚機或手拉葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊。
4、由於淤泥質基礎較軟,有時施工發生將鄰樁帶入現象,採用的措施是把相鄰的多根樁焊接在一起,並且在施打的鋼板樁的連接鎖口上塗以黃油等潤滑劑來減少阻力。
5、鋼板樁滲漏採取的預防和處理措施:鋼板樁滲漏一般出現在鎖口位置,因此施工過程中重點加強對鎖口的檢查。施工前用同型號的短鋼板樁做鎖口滲漏試驗,檢查鋼板樁鎖口松緊程度,過松或過緊都可能導致鋼板樁施工後滲漏;施打前在鋼板樁鎖口內抹黃油;施打時控制好垂直度,不得強行施打,損壞鎖口。抽水後發現鋼板樁鎖口漏水,但不太嚴重時,可用破棉絮或勃土對滲漏位置填堵。
四、結語
鋼板樁施工與傳統的鋼吊箱、沉井施工工藝相比,具有費用省、工期短的優點。鋼板樁圍堰工藝在亞砂土夾粉砂為主的覆蓋層橋梁超深承台施工中的成功應用,取得了良好的社會效益和經濟效益,為類似深基坑的施工提供了經驗。