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钢板桩静压工法详解(含视频)

视频 静压 336 2020-09-16 08:58:37


微信公众号:东南岩土

          

    传统的地下工程支护多采用混凝土类基础支撑结构,其缺点在于所需工种繁多,对施工空间要求高,工期长且会在地下留下永久性结构物,给后续工程建设带来很大的不便。钢板桩支护因其工程进度快、综合成本低、质量可靠、可循环使用、大大减少取土量、节约宝贵的土地资源等优点越来越受到业界的欢迎,符合国家十三五规划节能环保的政策导向。钢板桩静压施工摒弃了传统的锤击法、振动法的诸多缺陷,以“植入结构”替代“基础支撑结构”,创造性地实现了无振动、无噪声、无需暂设工程、适用性强等集众多优势于一身的工法革命。

工法原理

传统打桩方式的原理是利用冲击力将桩贯入地层,静压施工则是通过夹住数根已经压入地层的完成桩,将完成桩的拔出阻力作为反力,利用静荷载将下一根桩压入地下。静压工法具有很强的适用性,施工时可依据地层情况的不同,选用单独压入、水刀并用压入和坚硬地质压入,依据工程情况的不同,静压工法可实现U型、Z型、H型、直线型、超宽型、超近接型钢板桩、钢管板桩、混凝土板桩及PC壁体等众多形式的桩体的压入,从而实现构筑最适合结构物用途、机能和品质的压入桩连续墙。

↑ 静压施工原理


↑ 静压工法适用性

除芯压入                  预掘压入


工法前景

静压工法因其独有的优势可应用于新型岩土工程、水利工程、海岸工程、环保工程、交通停车场工程等高新技术工程领域,可解决超长桩压入、施工空间受限情况的压入和坚硬地质的压入等工程难题。其工法应用前景见下图:

工法应用

公司成员多年来一直致力于钢板桩静压工法的研究和技术引进、市场推广及工程应用。目前公司已购置日本技研制作所生产的世界最先进的F201静压植桩机和宽型钢板桩压入拔出专用机型SW100,并已成功应用在多个疑难岩土工程和河道堤岸整治工程中。以下以广东省某研究院生产研发大楼的基坑抢险工程为例,介绍静压钢板桩技术的实际应用。


1、工程概况

该工程位于广州市萝岗经济开发区开创大道旁,基坑周长约320m,面积约6400m2,开挖深度:西侧17.5m、东侧13.5m。基坑原支护体系设计方案如下:支护桩:Ø1200@1400的钻孔灌注桩;止水帷幕:单排Ø1000@750水泥搅拌桩止水帷幕,进入相对不透水层粉质粘土;支撑体系:两道混凝土角支撑。

在实际施工过程中,当第二道内支撑浇筑完成后,北侧基坑开挖至设计标高,发现西北角有多处持续漏水,且混有少量细砂,浇筑完垫层继续开挖南侧时,南侧中部突现涌水点,持续大量涌水,导致基坑出现险情,南北两侧建筑物沉降达10cm,西侧道路路面下陷。

2、抢险方案

根据公司岩土专家多年从事钢板桩项目的设计施工经验,经专家组认可,最终决定采用18-24m超长Ⅳw钢板桩止水帷幕作为该项目的抢险措施。

3、施工难点

采用钢板桩止水帷幕作为该工程抢险方案,实施过程中面临以下几方面的施工难点。

1)周边环境复杂恶劣:① 基坑北侧、西侧和南侧有高压电缆沟和供水管线,最近距离基坑支护桩边线约2.2m;② 基坑南北两侧紧邻预应力管桩的多层建筑物,距离基坑边线最近约4.7m;③ 基坑已开挖约10m,局部已开挖至设计标高,坑内无法提供施工作业面;④ 钢板桩轴线一边贴近搅拌桩一边贴近管沟;⑤由于地层砂土流失严重,部分区域已塌陷。

2)施工地质条件恶劣:①钢板桩终桩设计深度位于硬塑花岗岩残积土或全、强风化花岗岩中,且孤石发育;② 基坑南侧地下已与附近河涌形成暗河,砂层流失严重;土层中含有大量建筑垃圾;③ 钢板桩紧贴搅拌桩外侧进行施工,且收尾钢板桩需切入搅拌桩内部,从而增加了压桩难度;④ 钢板桩设计桩长18~24m,作为止水帷幕需确保钢板桩锁口连接具有连续性,因此施工精度要求很高,而传统的施工工艺无法满足要求。

4、施工方案

为了解决以上施工难题,在诸多钢板桩施工工艺及设备遴选的基础上,公司确定采用静压工法进行钢板桩止水帷幕施工作业,选用的设备为公司自有设备:GIKEN带螺旋钻的F201型静压植桩机。


静压钢板桩施工的基本工艺流程为:场地准备→测量放线→开挖沟槽→静压钢板桩。以下为现场施工图片及相关视频:


5、施工效果

按照抢险方案设计要求,采用静压植桩机完成钢板桩止水帷幕施工后,抽干基坑内的积水,并进行土方开挖,发现基坑侧壁无明显渗漏,原涌水点已不再涌水,保障了基坑及周边建(构)筑物的安全,为底板的浇筑提供了干燥的施工作业环境。

该工程的成功应用为我国在静压钢板桩方面积累了更多的理论知识和实践经验,同时也表明静压钢板桩工法,具有绝对的优势和应用前景。


【来源:广东首汇蓝天】


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