拉森鋼板樁深基坑支護技術在福州三環(huán)路光明港大橋中的應用

拉森鋼板樁深基坑支護技術在福州三環(huán)路光明港大橋中的應用

1鋼板樁設計高度福州三環(huán)路光明港大橋貫穿光明港，斜交角為98.55，初始樁號為k1467-k1667。橋0.8號墩壁上共有16個防護臺，防護臺底部高度為0.5m。樁基和防護臺平臺采用吹沙壩，吹沙壩高度為0.50m，寬度為45m。光明港河現(xiàn)漲潮水位約為+4.0m,規(guī)劃洪水位+4.9m,河床底到標高-11.0~-19.7m均為含泥細中砂,設計鋼板樁底標高為-7.0m,未穿透砂層。鋼板樁支撐形式:采用12mⅣ德國拉森型鋼板樁(寬400mm、高155mm、厚15.5mm或9mm),1道350×350H型鋼雙拼圍檁及350×350H型鋼內支撐。2基礎施工流程測量定位→降水井施工→導向樁制作→打鋼板樁施作圍堰→鋼板樁內開挖→墊層→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→鋼板樁圍堰拆除。3鋼渣施工方案3.1承臺施工工作面樁基施工完成后,平整基坑施工位置進行放樣?？紤]到承臺及墩柱的施工工作面,承臺施工工作面寬度不小于1m。標明施工區(qū)域控制點,經(jīng)過復核無誤后加以有效保護。3.2降水井的設置為確保正常施工,水位應至少低于基坑底50cm,在承臺基坑四角設置4個降水井。降水井深度距離地面不小于12m,水位降至設計要求后,再進行坑槽開挖。3.3鋼板樁合龍安裝安裝鋼板樁從河東側圍堰中心開始打入第1片鋼板樁,然后逐步向兩邊插打,在河下游合龍,最初的1、2塊鋼板樁的打設位置和方向要確保精度,以起到樣板作用。每完成3m測量校正1次,確保在同一直線上。根據(jù)起吊能力確定逐根插打到穩(wěn)定的深度(2~3m),待全部插打完畢后再依次打到設計標高。鋼板樁合龍通過精確計算,確定龍口位置,配置相應規(guī)格的異形鋼板樁?，F(xiàn)場實測異形鋼板樁的角度和尺寸,根據(jù)實際切割焊接異形鋼板樁,以確保整個圍堰的密封性。每根鋼板樁施打完畢后,即與槽鋼焊接牢固。鋼板樁施工流程見圖1。3.4鋼板樁制作當開挖達到預定的深度后,應及時加支撐防護。鋼板樁全部牢固焊接到導向槽鋼上,圍檁采用雙拼350×350H型鋼,內支撐為350×350H型鋼。承臺支護平面結構布置如圖2所示。3.5挖掘利用長臂挖掘機進行圍堰內砂層開挖,開挖時及時測量坑底標高,如達到設計底標高,停止開挖,開挖出的砂土應及時運走。3.6混凝土墊層當基坑底開挖至設計標高,立即澆筑混凝土墊層,墊層混凝土伸到圍護樁邊。4對于墩柱的切割進行拔樁以提高抗拔力1)作業(yè)前對每個板樁的打入情況作詳細調查,判斷拔樁作業(yè)的難易程度。2)在墩柱澆筑完成后進行支撐的切割工作,用吊車進行拔樁。3)在內支撐全部拆除完成后進行鋼板樁的拔除。在拔樁時采用振動錘進行拔除并及時運走,以保證場地的清潔。5支護結構方面深基坑施工過程中如發(fā)現(xiàn)以下情況,須暫緩施工加強量測監(jiān)控,并采取必要安防技術措施,待險情隱患消除后,方可進行施工1)地面沉降接近20mm,樁頂位移接近20mm,支護結構最大水平位移大于基坑開挖深度的1/200。支護結構水平位移速率連續(xù)3d大于3mm/d,且不能收斂。2)支護結構的支撐體系中有個別構件出現(xiàn)應力驟增、壓屈、斷裂、松馳或撥出的跡象。3)基坑底部或周圍土體出現(xiàn)可能導致剪切破壞的跡象或其他可能影響安全的征兆。4)根據(jù)經(jīng)驗判斷已出現(xiàn)其它必須加強監(jiān)測的情況。6樁墻全系數(shù)ks根據(jù)該橋的設計圖及現(xiàn)場施工環(huán)境,光明港4號墩承臺受力條件最不利,故取4號墩為施工驗算基礎。拉森鋼板樁采用等強的排樁進行驗算。1)內力取值(見表1)2)整體穩(wěn)定驗算(見圖3)計算方法:瑞典條分法。應力狀態(tài):總應力法。條分法中的土條寬度:1.00m?；衙鏀?shù)據(jù):整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.539;圓弧半徑R=11.105m;圓心坐標X=-1.505m,Y=4.624m?？箖A覆安全系數(shù):式中:Mp為被動土壓力及支點力對樁底的彎矩,對于內支撐支點力由內支撐抗壓力決定,對于錨桿或錨索支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值;Ma為主動土壓力對樁底的彎矩。注意:錨固力依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。Ks=1.268>1.200,滿足規(guī)范要求。3)抗隆起驗算(見圖4)Prandtl(普朗德爾)公式(Ks≥1.1~1.2,安全系數(shù)取自YB9258-97《建筑基坑工程技術規(guī)范》):式中:故:Ks=3.805>1.1,滿足規(guī)范要求。4)抗管涌驗算(見圖5)式中:k為抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù),取值1.5;γt為土的有效重度,kN/m3;γw為地下水重度,kN/m3;h′為地下水位至基坑底的距離,m;t為樁(墻)入土深度,m。經(jīng)計算t=8m,實際樁長入土深度為11.5m,滿足規(guī)范要求。7拉森鋼板樁側向局部排水根據(jù)河道水位及基坑底標高對地下水進行監(jiān)測。在施工中,地下水位低于基坑底標高,在基坑開挖時未出現(xiàn)失穩(wěn)、管涌、隆起現(xiàn)象,但在拉森鋼板樁側向局部出現(xiàn)漏水及漏砂,主要原因