PC工法組合鋼管樁是一種新型圍護(hù)樁工藝,其前身為傳統(tǒng)拉森鋼板樁,單純的鋼板樁不論是U形、Z形還是直腹型,因其截面剛度小,在深基坑應(yīng)用時勢必需要多層撐錨結(jié)構(gòu),從而加大了施工難度,導(dǎo)致其快速高效的優(yōu)勢難以發(fā)揮。PC工法組合鋼管粧是將拉森樁與鋼管、型鋼等材料結(jié)合使用,形成各種截面的組合粧用于擋土和止水。在施工過程中,可根據(jù)基坑工程實際情況選擇適合工程施工的工法樁組合形式。???
工程概況
?浙江省溫州中央綠軸封閉區(qū),惠民路以東,月落垟路以南基坑工程,為地下一層的停車庫,混凝土框架結(jié)構(gòu),總建筑面積約5370m2。地下室呈較為規(guī)則的長方形,長邊長約80m,短邊長約31m,地下室面積約939m2,開挖深度為4.3~4.7m。本工程西側(cè)是惠民路主路,地下埋有雨水管和污水管等市政管線,其余三側(cè)均為空地。工程地質(zhì)條件由上至下依次為①0層雜填土、①層黏土、②1層淤泥、②2層淤泥。
PC工法樁的應(yīng)用
PC工法組合鋼管樁施工方法
工程圍護(hù)排樁采用PC工法組合鋼管樁,是一種新型的組合式型鋼基坑支擋結(jié)構(gòu)。該工法采用鋼管樁與拉森鋼板樁組合連接,形成一個整體的鋼質(zhì)連續(xù)墻體組合結(jié)構(gòu),是一種綠色施工的可回收式鋼質(zhì)連續(xù)墻。根據(jù)引進(jìn)的PC工法組合鋼管樁施工技術(shù)指導(dǎo),結(jié)合工程實際情況,施工工藝設(shè)備選用情況如下:
1)首節(jié)鋼管樁和拉森鋼板樁沉樁設(shè)備采用日立470H履帶式全液壓全回轉(zhuǎn)長臂振動錘(液壓長臂振錘)。該設(shè)備作業(yè)半徑大、裝載靈活,可以自由調(diào)整鋼管樁的方向和垂直度,施工效率高。
2)施工第2節(jié)鋼管樁時,采用履帶式起重機(jī)配合28RF型電動振動錘沉樁。該振動錘最大激振力達(dá)786kN,拔樁力達(dá)400kN,完全可以滿足本工程施工需要。
3)相應(yīng)位置的PC工法組合鋼管樁采用ICE公司28RF型免共振錘施工。該機(jī)型屬高頻振動錘,施工噪聲低,對周圍土體的影響小,可實現(xiàn)無公害施工。
根據(jù)試打情況,鋼管樁因其剛度大,情況稍好,單獨入土?xí)r采用大功率錘尚能順利施工。但拉森鋼板樁剛度小,入土困難,即使用大功率振動錘將其勉強(qiáng)擠入,拉森鋼板也易產(chǎn)生扭曲,且因土層硬度不均,這種扭曲在水平與垂直方向同時存在,造成鋼管樁沿拉森鋼板樁鎖扣入土?xí)r,由于鎖扣的扭曲產(chǎn)生鎖死現(xiàn)象,導(dǎo)致鋼管樁極難下沉,甚至鎖扣間因為摩擦產(chǎn)生熱量過大而出現(xiàn)熔解現(xiàn)象,最后鋼管樁與拉森鋼板樁間鎖扣撕裂,鋼管樁才繼續(xù)入土。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn),應(yīng)采取合適剛度的鋼管樁。
引孔后(或在不需要引孔區(qū)域),PC工法樁施工布置與要求如下:
1)測量放線。根據(jù)項目的測量控制網(wǎng),先定出排樁中心線,再確定首根鋼管樁的中心位置,按施工順序沿中心線方向推進(jìn)施工。軸線測量放線經(jīng)復(fù)核后報監(jiān)理工程師復(fù)核確認(rèn)。
?2)樁位對中和垂直度校準(zhǔn)。樁位對中的關(guān)鍵是確保排樁施工位置在定位中心線上。施工前,在排樁中心線上,距離施工樁位25m左右架設(shè)一臺經(jīng)緯儀,以中心線為角度觀察方向,觀測鋼管樁的垂直度和導(dǎo)槽的中心位置,確保垂直度的同時避免排樁中心位置超出軸線位置。另外,在第一臺經(jīng)緯儀和樁位形成90°角左右的位置架設(shè)另外一臺經(jīng)緯儀,校核垂直度偏差。先將第1節(jié)樁起吊,將其插入地下已布置好的樁位當(dāng)中,先插入土中30~50cm,在插入穩(wěn)定后使用2臺經(jīng)緯儀同時進(jìn)行垂直校正,直到樁的垂直度符合規(guī)范要求(在樁打入土中3m后不得進(jìn)行垂直校正,若出現(xiàn)偏差,則應(yīng)拔出重新插入)。
3)首根樁施工的定位和垂直度控制。因鋼管樁與拉森鋼板樁連接的導(dǎo)槽在橫向上的尺寸調(diào)整有限,且導(dǎo)槽與排樁中心線一致,故首根樁的定位和垂直度控制尤為關(guān)鍵。
4)第1節(jié)鋼管樁沉樁。第1節(jié)鋼管樁(下段)對中和垂直度校正后,采用履帶式全液壓全回轉(zhuǎn)長臂振動錘(液壓長臂振錘)振動法打入,先以樁自重和液壓振動錘自重下壓,待沉樁穩(wěn)定后,開啟振動錘,同時工作臂持續(xù)下壓,振動打入直至鋼管上端離溝槽底面1m左右。在下壓和振動打入過程中,用2臺經(jīng)緯儀觀測垂直度情況。
5)鋼管樁的連接。鋼管樁對接處采用長2m內(nèi)襯管作為連接的介質(zhì)材料,起到加強(qiáng)連接處側(cè)向剛度與方便鋼管對焊的作用。在內(nèi)襯管兩端各有12個孔,上下2根鋼管在連接端部與內(nèi)襯管的孔洞對應(yīng)地方也有12個孔,用高強(qiáng)螺栓與內(nèi)襯管進(jìn)行連接,起到焊接前對各個構(gòu)件(內(nèi)襯管、上下鋼管)臨時固定的作用。對焊時確保焊接質(zhì)量,焊縫應(yīng)飽滿。為了確保鋼管樁上下節(jié)能被順利拔出,在上下鋼管連接處加焊4塊20cm×20cm弧形鋼板。鋼板4邊都應(yīng)焊接,并保證焊縫飽滿。
6)第2節(jié)鋼管樁沉樁。由于不能一次性加工完成,故先將管樁進(jìn)行焊接,待冷卻后打入地下。
7)拉森鋼板樁沉樁。鋼管樁沉樁至設(shè)計標(biāo)高后,長臂振錘吊起拉森鋼板樁,對準(zhǔn)鋼管側(cè)壁的連接鎖口,振動下沉,在排樁軸線方向同時校正垂直度和拉森鋼板樁的中心線,滿足設(shè)計要求后振動下沉至設(shè)計標(biāo)高。
8)排樁的合攏。PC工法組合式鋼管樁排樁沿軸線方向施工,至末尾合攏時,不可避免地存在合攏段的尺寸偏差和垂直度偏差問題,按規(guī)制的鋼管樁或拉森鋼板樁無法順利合攏。此時,可采取鋼板鎖扣平面連接。
結(jié)語???????PC工法組合鋼管樁樁體強(qiáng)度高抗彎抗剪性能好,能更好地控制基坑變形和坍塌的風(fēng)險,確保基坑的整體穩(wěn)定性。其使用的是可循環(huán)周轉(zhuǎn)的定型材料,節(jié)約圍護(hù)結(jié)構(gòu)投入,縮短基坑圍護(hù)施工時間,降低基坑圍護(hù)機(jī)械的租賃費(fèi)用,節(jié)省建設(shè)資金占用從而節(jié)約施工成本。
參考文獻(xiàn):
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