花园大桥P6承台基坑围堰变形观测与分析

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷第8期   作者:冉国华
[导读] 本文以花园大桥P6承台基坑钢板桩围堰变形观测为例,遵照国标相关基坑监测规范,对基坑等级、监测点的布设、监测方法、监测频率、监测报警值和数据分析等进行介绍,旨在为类似工程提供借鉴。
        摘要:本文以花园大桥P6承台基坑钢板桩围堰变形观测为例,遵照国标相关基坑监测规范,对基坑等级、监测点的布设、监测方法、监测频率、监测报警值和数据分析等进行介绍,旨在为类似工程提供借鉴。
        关键词:基坑;水平位移;深层水平位移;
        1.工程概况
        本工程选用拉森Ⅳ型钢板桩施工,带小锁口,有很好的防水能力,400mm宽,高170mm,厚15.5mm,单重76.1kg/m,桩长15米的钢板桩。承台基坑的开挖深度为9.82米,围堰根据受力情况选用双拼“2I56a”工字钢作钢围檩,加钢管φ426×8钢支撑。钢板桩围堰平面及立面布置图见图1、图2。
 
        图1:钢板桩围堰平面布置图          图2:钢板桩围堰立面布置图      
        2.基坑等级判定
        本工程基坑开挖深度小于10m大于7米,在开挖深度范围内无临近建筑物、重要设施、重要管线及历史文物,可以认定本承台基坑为二级基坑。
        3.监测点的布设
        3.1钢板桩围堰顶部的变形观测点布置
        钢板桩围堰顶部的变形观测点布置于最顶层围檩的四个角及围檩中部,共计8个观测点(见图1),点位使用红油漆做好标记,并做好保护措施,避免点位破坏。
        3.2钢板桩围堰深层水平位移监测点布置
        钢板桩围堰深层水平位移监测点布置在第二层围檩的四个角及围檩中部,共计8个观测点,点号竖向位置与变形观测点一一对应,测斜仪使用绑扎法固定在钢板桩上。
        4.监测方法
        根据现场环境及讨论,变形监测使用全站仪进行监测,钢围堰施工之前在基坑附近设置4个基准点,各测回均应后视起始方向并读取温度气压对所测边长进行改正。深层水平位移监测使用测斜仪进行监测。
        5.监测频率
        5.1钢板桩围堰顶部的变形观测点的监测频率
        基坑变形观测从基坑围护结构施工开始,基坑开挖期间宜根据基坑开挖深度和基坑安全等级每1d-2d观测1次,位移速率或位移量大时应每天1次-2次。基坑开挖间隙或开挖及桩基施工结束后,且变形趋于稳定时,可7d观测1次。
        当基坑的位移速率或位移量迅速增大、达到报警值或出现其他异常时,应在确保观测作业安全的前提下,提高观测频率,并立即报告项目部领导。
        5.2钢板桩围堰深层水平位移监测点的监测频率
        根据基坑施工方案安排测斜管的安装,并在基坑开挖前完成初始值的测取。
每1-2天应测1测回。每个测斜导管的初测值,应测2测回,并取其算术平均值作为初始观测成果。
        6.监测报警值
        根据《GB 50497-2009建筑基坑工程监测技术规范》可以查出二级基坑钢板桩围堰的监测报警值为如下表:
       






        7.变形观测数据分析
        通过对8个监测点自2018年10月8日-2018年12月9日期间的最大波动曲线图进行分析,对照精度要求及以上汇总数据得出以下结论:
        (1)钢围堰临水面③号点累计偏差值最大,为23mm,小于40mm,未超过方案预警值,变化速率多在2-3mm/d范围以内,同样未超过预警值,围堰处于安全状态。由此说明周围环境对钢板桩围堰的侧向压力小于等于围堰的结构内力,围堰处于平衡状态。
        (2)根据深层水平位移曲线图可以看出,钢板桩最大水平位移位置随开挖深度增加呈下移趋势,基本在开挖面附近,当在开挖初期,架设1层支撑,桩顶约束明显,钢板桩受土压力作用曲率变化较为均匀;随着挖深增加、钢支撑架设,钢板桩所受外测水和土压力增加,向坑内产生位移,受到1、2层支撑作用,钢板桩柔性结构的特性展现出来,在有支板撑作用的位置,变形明显受到约束,曲率产生较大波动。当垫层混凝达到设计强度并拆除第2层支撑时,钢板桩向坑内有轻微的位移,最大约7mm,位于垫层以下1.5m深度范围内,说明垫层对钢板桩亦起到了横向支撑的作用。另外,钢板桩在不同深度的实际水平位移受支点约束明显,与设计计算结果存在一定差异,即在钢支撑作用位置水平位移明显受限。
        8.结语
        通过对花园大桥承台钢板桩围堰进行的监测,掌握了围堰从施工到运行状态的各项重要指标数据,项目部针对钢板桩围堰内外水位高差所引起的水头压力,及时采取了潜水泵抽排水的措施以保持内外水位一致,使围堰在后期运营过程中相对稳定,及时解除了安全隐患,保证了钢板桩围堰的安全、稳定运行,对P6承台、墩柱及各个赶工节点的顺利完成起到了关键性作用。
        参考文献:
        [1]建设综合勘察研究设计院有限公司,安徽同济建设集团有限责任公司.建筑变形测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.
        [2]山东省建设厅.建筑基坑工程监测技术规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
        [3]杜强,汪春桃,徐春明,陈小浩,王亮.桥墩钢板桩围堰的设计与监测[J].交通科技,2018(2):54-55.
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