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摘要:从桥梁施工实际出发,钢板桩围堰技术的应用对桥梁施工具有很积极的影响。结合桥梁施工的特点,采用钢板桩围堰技术,不但操作起来比较便捷,也充分地优化了施工效果。因此,有效运用钢板桩围堰技术,是桥梁施工的重要选择,同时也是桥梁施工未来良好发展的重要选择。基于这一特点,在桥梁施工中,应探讨钢板桩围堰技术的优势和具体应用,促使其得以良好落实在桥梁施工中。文中结合钢板围堰施工实例,介绍了钢板围堰技术在桥梁施工中的应用。
关键词:钢板桩围堰技术;桥梁施工;应用策略
1钢板桩围堰的定义和特点
1.1、钢板桩围堰定义
钢板桩是具有锁扣的一种型钢材料,根据截面形式细分有直板型、槽型钢和Z型钢三种形式,常见的有拉尔森式、拉克万纳式等。在深水或深基坑填筑围堰时,插打钢板桩组成相互连接的构体,填筑砂土形成钢板桩围堰。
1.2、钢板桩围堰特点
(1)钢板桩强度远高于其他材料的结构,更容易深入深层土层或打入岩石中,围堰结构有更好的固定效果。(2)能够在深水中进行施工作业,解决了普通板桩结构作业区域较浅的弊端。(3)能够有效阻止渗漏现象的产生,满足水利工程较高的防水要求,提高了围堰的整体质量。(4)钢板桩围堰由许多围堰单体所组成,共同发挥作用,能够围挡较大面积的土体,适用于大体积工程施工。同时,每个单体能够独自发挥作用,避免了工程整体失效的现象。
2、钢板桩围堰技术在桥梁施工中的应用
2.1、工程概况
该工程主墩承台深5.5m,临近既有高速公路,为确保基坑开挖质量和既有公路线路安全,承台开挖前,先插打拉森钢板桩,然后挖掘机开挖,人工清底,弃土采用自卸汽车运至指定地点堆放。基坑内设临时排水沟,基底设汇水井,水泵抽排水。该工程主墩围堰施工采用拉森Ⅳ型钢板桩进行防护,尺寸为21m×14m,板桩长度9m,一个承台需要150片拉森Ⅳ型钢板桩,围堰设一道内支撑。内支撑均采用工字钢组合梁。
2.2、钢板桩围堰总体施工工艺
2.2.1、施工前准备工作
钢板桩进场前检查整理,发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形,避免碰撞,尤其不能将连锁口碰坏。钢板桩检验标准如下:桩垂直度<1%;桩身弯曲度<2%L;全数进行短桩通过试验检查锁口,不合格的要进行整修,严重的禁止使用。桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭,避免泥土挤入,钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。其体积配合比为黄油:干膨润土:干锯沫=5:5:3。对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩,整修矫正。转角处采用90度的转角桩。为了推动之后施工顺利进行,需要在施工前15天就将相关材料准备好,并对需要加工的材料进行进一步处理。在针对钢板桩开展加固工作时,需要确保锁扣维持直线状态,外部的光洁度和平整性也要达到要求,两边切割所达到的整齐度要一致。在此基础之上,接头和断面的一致性才能得以保证。最后,相关设备要在施工前接受有效的专业检测,从而确保其所能达到的稳定性和安全性,能够良好开展施工。与此同时,电压要保持在380~420V的范围内。
2.2.2、测量定位和首桩定位
钢板桩围堰所处的位置应该与结构物之间保持1.5m的距离。场地平整后,经过测量放样,将施工区域控制点标明,然后用石灰将钢板桩的整体线路标出。为确保钢板桩在一条直线上,在转角控制点位置钢板桩作为定位桩,在打桩时作为导向位置及高程控制标志。例如,采用30t的汽车吊车配合振动锤开展插入的工作,在确定钢板所处位置正确后,再将其插入。
2.2.3、插打钢板桩
在对钢板实施插打操作前,首先应当根据上层导向框架完成对钢板桩的定位,同时在钢板桩的两侧焊接钢板,通过此来进行固定,确保钢板桩不会发生移动,然后通过仪器对钢板插打进行的监控,将其缓慢的打入。在打入钢板桩时中间的一片钢板桩是最为基础的部分,应在插打的过程中保证其始终垂直,然后在其两侧位置对称性打入其它的钢板桩,在其稳定性达到标准之后,随后再对另一侧进行钢板桩的打入处理。在将钢板桩进行吊起之后,需要施工人员对其进行扶持使其能够对准相应锁口,并注意保持缓慢的操作,避免出现锁口受损问题,在插入之后将吊绳稍微松弛,确保桩能够在自重下缓慢下压。
在实施插打操作期间,上端必须保持较高的自由度,确保钢板桩能够稍微向第一根钢板桩方向的倾斜,为此,每次插入一定数量的桩之后都需要进行垂球吊线处理,但需要注意的是,产生的倾斜度应当<1%,如果超过该倾斜度,应采用倒链对之做纠偏处理,且在纠偏操作过程中一次性纠偏量不宜过大,否则会对钢板桩的打入有着一定的影响,当钢板桩在出现较大偏移问题时,必须通过小幅度多次纠偏的方式来调整,若土质过硬无法拉动,那么可以通过四滑轮组来进行相应的纠偏干预。
2.2.4、钢板桩围堰合拢
为了提高围堰合拢处理的便利性,在对两片桩进行合拢处理之后,需要保持“上小下大”的处理原则,针对该情况可运用四滑车组将其向两侧拉开处理,直至两边桩顶的距离能够合拢,距离能欧股达到钢板桩宽度,在接近平行之后,可再将合拢桩插入其中,直至其能够达到设计标高。
2.2.5、围堰内抽水
安排合适规格和数量的抽水机,将围堰内的渗水抽出,保证抽水机的抽排水量应>1.5~2倍围堰渗水量,在将围堰内水抽空之后,需要提前保留1~2台抽水机进行备用处理。因钢板桩的锁口连接紧密性较差,围堰极易发生漏水问题,为此,在进行抽水处理期间,多以棉条、细麻丝等材料来处理,将其填塞到钢板桩的内侧,避免漏水问题。
2.2.6、安装支撑框架
在完成了上述合拢处理原则之后,随后可针对矩形围堰设置内支撑,在其四个角的位置处分别设置三角形内支撑框架,以此能够使之表现出更高的稳定性,并可作为抽水平台进行后续操作。在对堰内基础实施挖掘处理的过程中,主要采取以下方法实施:在对钢板桩进行合拢处理之后,可在安装内进行支撑处理,随后再进行明挖,直至达到承台底下0.2m的位置,封底C15砼垫层,在砼进行硬化之后,再开展承台工序施工。此外,在做封底处理之前,应先在围堰的四个角桩位置处设置集水坑,并安装抽水管道,便于通过抽水机将其内的积水排出。
2.2.7、围堰封底
根据计要求采用Φ300mm导管进行水下混凝土浇筑,并通过潜水员配合找平混凝土表面。通过汽车泵运输混凝土到施工现场,并根据提前规划好的线路进行人工浇筑,由吊车配合移动导管。当混凝土浇筑完毕后,潜水员应找平标高。当混凝土强度达到设计值的90%后,才能进行内支撑施工。在围堰封底混凝土浇筑完成,围堰内支护就位,抽干水后进行断桩与检测,验桩合格后平整承台地面,进行墩柱施工。当围堰内浇筑混凝土具有较高的强度之后才能进行残留物清除,且在清理干净之后针对承台做回填夯实处理,再进行拔桩施工。在拔桩之前,应自下而上进行拆除内支撑,直至围堰内的支撑全部拆除。拔桩过程中可先将钢板桩松动,以减小钢板桩与土之间的摩擦力,采用履带吊将松动后的钢板桩吊出。在起吊过程中如果钢板桩还存在较大摩擦力,履带吊难以平稳提升时,应在合理的位置设置支撑点,继续应用千斤顶松动,然后再应用履带吊吊起。
结束语
通过对桥梁施工的了解,在施工过程中,采取钢板桩围堰技术,对保障施工的安全和质量具有很重要的影响。结合当前桥梁施工实际,在施工时,钢板桩围堰技术对延长桥梁工程寿命具有直接影响。因此,应立足于桥梁施工,对钢板桩围堰技术进行有效的分析,有效运用钢板桩围堰技术,为桥梁施工奠定良好的基础,在满足工程质量目标及解决施工中存在的安全风险,同时实现企业的经济效益目标。
参考文献:
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[2]王明宝.钢板桩围堰在桥梁施工中的应用分析[J].建筑技术开发,2017,44(19):93-94.