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摘要:近年来,钢板桩已广泛应用于基坑支护中,它是通过一定的咬合连接措施,使抗弯强度符合设计要求的钢板与基坑一定深度,以防止基坑塌方,抵抗基坑周围的土压力,维护施工期间土层的稳定。伴随着我国城市建设的快速发展,地下工程事业的迅猛发展,如何在施工过程中加强地下工程的安全施工,已成为建筑界讨论的热点,钢板桩作为一种支护结构,其应用研究对我国市政工程的发展具有重要意义。
关键词:钢板桩支护;市政工程;深基坑施工;应用
引言
与国外发达国家相比,我国市政工程的深基坑施工工艺起步较晚,发展速度较慢,其提升空间非常大。而且,在实际的市政工程深基坑开挖过程中,受到水位等因素的影响,还容易出现各种各样的质量事故。在这种情况下,必须要对市政工程深基坑施工工艺进行详细的分析,并针对性地提出质量控制措施,提升市政工程深基坑施工质量,促进市政工程的发展与进步。
1钢板桩支护结构设计分析
钢板桩支护结构设计时,首先要选择钢板桩的型式,目前我国市场上常见的钢板桩型式有U型钢板桩、Z型钢板桩、S型钢板桩、直线型钢板桩等。在选择了钢板桩和支撑形式后,最重要的是对钢板桩的受力计算,由于钢板桩是在土体中插入,这部分外边部通常被视为悬臂梁。首先,根据勘察报告对相关土体的物理力学参数进行加权平均计算,并根据计算得到的值计算出支撑结构的土压力,计算出钢板桩的土压力一般是主动土压力,然后根据钢结构设计规范对钢板桩的抗弯强度允许值进行计算,从而得出悬臂板的长度。然后对围檩分别进行计算,计算时以连续梁为计算单位,以支撑跨为计算单位,以支撑跨为计算单位,以钢板所受土压力为依据,确定其均布荷载。针对不同工况下三道围檩的长边和短边进行了计算,以保证其截面的抗弯剪强度。并按轴心受压构件计算支承压杆。
2钢板桩支护在市政工程深基坑施工中的应用
2.1钢板桩支护的导向桩设置
在放线过程中,已经根据放线的情况确定了钢板桩支护结构的施工位置,根据对应的施工位置进行导向桩的设置。根据对应的距离要求设置导向桩,导向桩的打击方法是单根连续,所以在打击的过程中要进行良好的监控,确保每根桩打击的角度。打击角度的偏离值设定为1%,当角度倾斜超过1%后就要拔出重打,如果所打导向桩的长度不充足,需要接桩时,应当完成接桩后再进行钢板加固。
2.2基坑监测
由于市政公升深基坑施工具有较高的风险,所以必须要做好相应的检测工作,确保施工人员对基坑的稳定性与基坑支护结构的稳定性有一个全面的了解。首先,基坑监测涉及到的内容非常广泛,主要包含以下几方面。第一桩顶水平、第二竖向位移、第三桩体水平位移、第四立柱竖向位移、第五地下水位、第六地表沉降、第七支撑内力、第八裂缝监测等。其次,对相应的设计方案进行研究,对施工现场的实际情况进行分析,并以此为基础进行基坑监测方案的编写,定期安排监测人员监测基坑及其周围建筑物的变化,及时了解施工现场的安全施工情况,确保在出现突发意外事故的时候,可以在第一时间采取应急措施,降低突发意外事故的影响范围。
2.3钢板桩拆除
拆除时必须保证封底混凝土达到设计强度,铺设地下管涵,采用回填土进行回填,在保证不破坏地下管涵的前提下,对回填土进行分层压密,回填后,浇水让回填土经过一定时间沉降后,进行钢板桩的拔除。
在拔钢板桩的过程中,要松动钢板桩,松动时间一般保持在5min左右,拔桩的速度不能过快,避免由于摩擦而使回填土产生松动,拔桩时若发现荷载突然增加,应立即停止拔桩,将其放下一定距离后再松动,然后慢慢拔。在钢板的拔除过程中,先拔除控制桩,然后是中间桩。
2.4钢板桩的加固补强措施
最后需要补充的就是对钢板桩的加固补强措施。在深基坑工程施工过程中难免会发生一些意外,从而导致钢板桩支护结构的不稳定,要对钢板桩进行加固补强,来确保施工和施工工人的安全。对钢板桩的加固补强一般可以分为三类:①增大嵌固刚度;②限制墙体位移;③进行补强。增大嵌固刚度是针对钢板桩的支护结构而言的,由于桥梁施工的环境相对比较复杂,泥砂的承载力又相对水流不断带来冲击,所以要加大对支护结构的嵌固刚度。可以考虑使用十字交叉梁板的梁,增大板带,使之具有防水功能。对于限制墙体的位移,伴随受力情况的改变之故,结构所承载的外力可能会发生改变,在传统压力理论指导下设计的钢板桩支护系统可能会等产生一定的侧面位移的问题,很容易形成安全隐患,最终导致安全事故。限制墙体位移的办法有加设锚杆、加设支撑、加设拉杆,在本次工程施工中对支撑的设计层数相对较多,能够有效起到限制墙体位移的作用,同时考虑后期施工环境可能会产生的变化,在深基坑工程施工的后期加设锚杆。钢板桩墙不同于地下连续墙,不好进行逆作法施工。为了减小其柔性变形,在施工中多把钢板桩墙悬臂部分用混凝土浇灌起来,增大抗弯刚度,但钢板桩不易拔出重复使用。所以在本次工程中,只在压力较大的位置采取了该措施。
2.5优化深基坑支护技术
对于市政工程深基坑施工质量控制来说,深基坑支护技术的应用质量尤为重要,保证技术质量,才能保证施工质量。经过相关调查发现,通常在市政工程深基坑施工过程中出现的安全事故主要是由于以下几点原因造成:第一,缺乏全面的监督和管理;第二,施工技术、流程缺乏规范性;第三,施工技术水平普遍不高。因此,为了加强施工质量控制,可以从这三点入手。第一,提升相关管理人员的管理责任意识和管理水平,明确工程质量、施工安全,是管理人员必须承担的责任。在目前经济利益的驱动下,很多施工管理人员不仅忽视施工管理,而且还随意更改一些施工方案,甚至还有人为了减少成本偷工减料,降低整体市政工程的质量,而且也埋下了一些安全隐患。这一问题不仅关系到整体深基坑的应用效果,还关系到市政工程的建设进度以及整体质量。因此,必须加强监督和管理,提升管理人员的责任意识,促使其严格根据质量要求对施工过程进行全面检查,及时预防隐患问题,保证施工质量。第二,提升施工技术和流程的规范性,做好交接工作,保证全面的施工图纸能够顺利达到施工人员的手中,保证施工的规范。同时,加强对施工管理人员和施工人员的教育培训,促使其了解深基坑工程建设主要内容、相关标准制度、工艺流程等。第三,加强对施工人员技术培训力度,保证施工人员具备专业的施工能力,能够熟练地将各项施工工艺技术应用于具体施工中,保障深基坑的施工质量。具体技术培训过程中应该促使施工人员掌握深基坑支护技术,能够结合施工现场特点选择合适的支护类型和技术。
结语
钢板桩作为一种经济、安全的支护方法在实际工程当中已经进行了广泛的应用,钢板桩施工是一个简单的施工过程,但其涉及内容较多,对整个地下工程的施工质量、施工安全和工程造价都有很大影响。但很多施工单位对此重视不够,在深基坑支护施工中不能严格执行施工程序,钢板桩受力计算不够科学合理,后期处理不到位,严重影响了工程质量。本文讨论了钢板桩在深基坑中的应用,分析了钢板桩在施工全过程中应采取的各种措施,并对整个施工质量进行控制,这对我国地下工程的发展具有重要意义。
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