浅谈桥梁工程施工中钢板桩倒塌的处理方法

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摘要:由大型工程作为实例,从施工工艺流程开始到施工的处理方案,分析处理钢板桩倒塌的方案及计划。对钢板桩插打所需要注意的事项及对基坑的开挖等各项工作做出简要说明。争取做到对施工时间的保证,减少成本开支。具有一定的参考价值。

Abstract: Taking the large-scale projects as an example,from the construction process to the construction treatment program,the processing program to deal with the collapse of steel sheet pile is analyzed. The precautions of insertion steel sheet pile and the foundation excavation and other works are described briefly in order to guarantee the construction time and reduce costs which have some valuable reference.

关键词:客运专线;深基坑;钢板桩围堰;内支撑;承台;插打

Key words: passenger special line;deep excavation;steel sheet pile cofferdam;internal support;cushion cap;plug

中图分类号:U44 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0086-01

1实例工程概况

某客运专线承台结构尺寸大部分为10.6×14.6×3.0m、8.1×12.5×2.5m、8×11×2m等12种结构型式,开挖深度均在5m以上,均属于深基坑开挖施工。跨河承台基础开挖较深,该部分承台的施工拟采用钢板桩围堰施工;根据此桥的水文、地质等相关情况,认为采用钢板桩围堰施工具有工期短、工艺简单、较少占用空间、安全、施工风险易于控制等诸多优势。钻孔桩完成后,利用钻孔用筑捣平台作为钢板桩施工平台。

2实例工程及处理方案

2.1 工艺流程

测量放线插打定位钢板桩设置导桩框架清理钢板桩插打钢板桩设置内支撑抽水堵漏承台和墩身施工拆除内支撑拔除钢板桩。

2.2 实例工程施工处理方案

此基坑为跨河连续梁主墩,由于工期较紧,钢板桩合拢后,第一道内支撑加固好就开挖,施工期间正值当地汛期,河水猛涨,钢板桩受河水冲击意外倒塌。当钢板桩倒塌后曾试图就地拔出钢板桩,由于钢板桩弯折,无法拔出。然后决定切割掉一部分钢板桩后回填基坑,防止钢板桩变形加剧,回填后创造出二次打桩平台,采取二次做钢板桩围堰,对倒塌钢板桩进行彻底拆除。

2.2.1 钢板桩的插打。钢板桩倒塌后,采取切割掉一部分钢板桩后回填基坑,创造出二次打桩平台,然后测量放线,插打钢板桩。

钢板桩由50T履带式吊车吊起插正,然后开启振动锤一边振动,一边插打。在插打钢板桩之前,为保证钢板桩顺利合拢,先打导向架。在插打钢板桩时,第一根钢板桩必须插正、打正,以免影响后面的钢板桩。在整个钢板桩围堰施打过程中,开始时可插一根打一根,即将每一片钢板桩打到设计位置,到剩下最后20片时,要先插后打,若合拢有误,用倒链或滑车组对拉使之合拢,合拢后,再逐根打到设计深度。

在钢板桩施工中插打和就位质量应符合下列规定:合龙时楔形桩上下口宽度差不应大于桩长2%;到达设计高程后的倾斜度不应大于1%;打钢板桩过程中,当导向设备失效,钢板桩顶达到设计高程时,平面位置允许偏差:水中打桩为20cm,陆地打桩为10cm。应监测是否在允许误差范围内,超出时及时纠正。

2.2.2 钢板桩内支撑程序。在钢板桩围堰合拢后,将设置内支撑,矩形围堰宜采用平面钢架支撑为宜,围周周围拟采用I45工字钢,用两片焊成整体,水平支撑拟采用?准300×10mm钢管四个角设置为三角形,其稳定性较好,又可以做成抽水平台,内支撑的安装由上往下,一边开挖,一边安装。

基坑支撑的顺序如下:加入第一层导梁进行第一层支撑再开挖至第二层内支撑标高下0.5m处加入第二层导梁进行第二层支撑抽水吸泥至基坑底。

在施工支撑及承台的过程中,应对支撑系统进行监测。主要监测支撑的变形、钢板桩的变形、基坑内流动水量及围堰的位移等。

2.2.3 基坑开挖程序。基坑开挖首次采用挖掘机开挖,第一次先开挖1.0m,第二次开挖3m,总开挖深度不小于4m,剩余土方采用泥浆泵吸泥法排除基坑外。吸泥法即采用大型泥浆泵配合浮筒将基坑内泥浆抽出,抽出的同时,施工人员用高压水枪冲刷基坑内淤泥,冲散液化后用泥浆泵将泥浆排至指定地点,如此反复,昼夜不停24小时施工,直至吸泥到达承台底标高50cm以下停止作业,进行混凝土封底。

2.2.4 围堰内排水程序。由于钢板桩的锁口之间连接不紧密,围堰通常会漏水,因此在抽水过程中,通常采用细麻丝、棉条等材料,在钢板桩内侧嵌塞、塞紧,或者用锯屑加细煤灰在漏缝外侧周围放入,随水流至漏缝处自行堵塞,必要时可外部堵漏。较深处的渗漏,可将煤渣等沉送到漏水处堵漏。钢板桩围堰会有少量渗水流入基坑,在基坑一角深挖,渗水流入该角,利用抽水机进行排水,其排水量应大于围堰内渗水量的1.5~2倍,抽完围堰内水,要留有1～2台抽水机备用。

2.2.5 混凝土封底程序。视开挖土质情况确定垫层厚度或确定是否进行水下封底,此基坑为粉砂,进行水下混凝土封底,封底厚度为40～60cm,混凝土为桩基C35水下混凝土,采用汽车泵进行封底施工。

2.2.6 钢板桩处理方法。当基坑封底完毕后,利用承台旁的施工平台作为钢板桩拔出的工作平台,采用50T履带式吊车,配合振动锤及200kW专用(三相220V)发电机进行钢板桩的拔除。先对承台底以上倒塌钢板桩进行拆除,先切割出一个缺口,再尝试单根整体将钢板桩拔出,先拔出受力及变形较小(一般在围堰四角)的钢板桩,依次逐根向中间施工。对弯折变形严重的钢板桩,无法直接拔出时,可以在承台底位置,将钢板桩切断,再拔出。整个过程中要及时监控,当锁口变形严重影响拔桩时,应立即将变形处割除,再将钢板桩拔出。对拔桩过程中出现的问题及时处理,整个施工过程要求作业人员要稳、准,钢板桩拔出后,即进行清理、整修,并分类堆场。

3结束语

通过上述措施,在最短的时间内将倒塌钢板桩进行简单、有效的拆除,保证了施工工期,为连续梁的施工赢取了宝贵的时间,同时减少了钢板桩的损失及破坏,节约了成本,减少了浪费,效果明显。

参考文献:

[1]客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].2005.

[2]铁道部经济规划研究院.客运专线铁路桥涵工程施工技术指南[S].2005.