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拉森钢板桩主要施工方法

一、施工工艺
施工工艺流程如下:测量放线→施工定位桩→安装定位架→插打钢板桩→基坑开挖至垫层底→排水系统设置→回填→ 拔除钢板桩。
测量放线
在基坑开挖之前,按照图纸所示坐标及尺寸,放出污水管中心线及基坑开挖边线,并测设临时水准点,作为污水管施工过程高程控制依据,中心线应引至两端木桩上,以便随时进行中心线检查。测量放线成果须经监理工程师复核无误后方可进行下一步施工。
2 施工定位桩
测量定测方位放线,定出拉森钢板桩插入位置。采用履带式液压单斗震动打桩机(带夹具),首先打定位桩,间隔9m左右打设一根拉森桩。用一根横在两根中间,制作导向夹具,沉桩时吊机将振动箱送到钢板桩堆放处,将钢板桩套入夹桩器并夹紧,随即吊至沉桩位置,垂直插入桩位,检查正确后,再开动振动锤沉桩。
3 安装定位架
用一根钢板桩横在两根定位桩中间,制作导向夹具,沉桩时振动箱移动到钢板桩堆放处,将钢板桩套入夹桩器并夹紧,随即吊至沉桩位置,垂直插入桩位,检查正确后,再开动振动锤沉桩。
4 插打钢板桩
1、沉桩时吊机将振动箱送到钢板桩堆放处,将钢板桩套入夹桩器并夹紧,随即吊至沉桩位置,垂直插入桩位,检查正确后,再开动振动锤沉桩。
拉森钢板桩专项施工方法
拉森钢板桩专项施工方法
2、在振动插入土层时,如遇有地下杂物及小石砂块,可将板桩振动起拔掉再插下,这样上下来回振动插入多次直至插进为止,沉桩过程中,吊钩下降速度应注意控制,维持沉桩悬吊状态下沉,以保证桩的垂直。
3、 现场工作人员必须听从指挥,起吊9m钢板桩时,套绳必须挂在钢板桩1.8m~1m的牢固部位,以免失灵滑脱,操作控制箱人员应密切注意吊车的转动方向,逐根紧扣并经常检查套绳,防止损坏发生意外事故。
4、 打完拉森钢钢板桩及锚定桩后,在拉森桩的上部焊接钢牛腿,搁置固定钢围檩、焊接横撑进行持力加固。
5 基坑开挖
1、 主要机具:
A、挖土机械有:挖掘机、自卸汽车等。
B、一般机具有:铁锹(尖、平头两种)、手推车、小白线或20号铅丝和钢卷尺等。
拉森钢板桩专项施工方法
拉森钢板桩专项施工方法
2、施工方法:
A、土方开挖前,根据施工方案的要求,将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。
B、建筑物的位置或场地的定位控制线(桩)、标准水平桩及开槽的白线尺寸,必须经过检验合格;并办完预检手续。
C、夜间施工时,应有足够的照明设施;在危险地段应设置明显标志,并要合理安排开挖顺序,防止错挖或超挖,挖出的土应采用自卸汽车运至指定弃土场。
D、施工机械进入现场所经过的道路和卸车设施等,应事先经过检查,必要时要进行加固或加宽等准备工作。
E、在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理坑底等,均应由人工配合进行。
F、根据现场情况,拟采用神钢260挖掘机进行开挖,因开挖宽度为3~3.5m,在机械开挖时只能采用一次开挖到位的方式,如果采用分层开挖在开挖第二层时挖掘机在第二层位置不能进行旋转挖出土方。随时施测基坑边线及基底标高,确保土方到位和不超挖,预留10cm人工清理。
G、防止挖机撞击桩与扰动基底持力层。
H、在基坑内部及外侧(距基坑边缘1m)设临时排水沟及集水井,安排专人负责排水。
6 排水系统设置
1、根据地勘资料,本场地地下水位较高,现场局部开挖施工过程中可见有地下水,因此基坑开挖前与开挖过程中,需采取相应排水降水措施,以确保基坑施工的安全,基坑四周设置临时流水沟、降水井配合集水坑及时外排。
2、基坑内采用4台100mm水泵抽水,降水井配备15台50mm水泵抽水另准备5台50mm水泵备用。
7 回填
污水管施工完成达到回填条件时,清理干净基坑杂物,采用符合设计要求的的中粗砂进行分层夯实回填并水密,由一端向另一端自下而上分层进行。回填时,应注意保护结构不受破坏。
8 拔除钢板桩
1、污水管施工回填完毕后方可拔除钢板桩,拔桩用20T履带吊车起吊。
2、拔桩前必须对钢板桩之间的空档进行回填。
拉森钢板桩专项施工方法
拉森钢板桩专项施工方法
3、在拔每根钢板桩时,必须拉好回绳,做到吊钩垂直于水平,缓慢地拔桩,在道路较窄地方配备卷扬机,拔起后拖出去,拔满一车,还一车,保持施工场地的整洁。
4、拔桩时派人员进行监测,如监测人员发出警告时,必须减慢拔桩的速度,或暂停拔桩,待采取相应措施后再继续拔桩。
1.9钢板桩受力简算
1、根据设计图纸中地勘资料提供的土层描述,本计算中土层参数按经验取值如下:
A、钢板桩顶高程:H1=18.0m,地下水位:H2=17.0m
B、地面标高:H0=17.7m,开挖沟槽底标高:H3=13.4m
C、坑内、外土的天然容重加权平均数值为#r1、r2均为:20KN/m3,内摩擦角数值Φ:20°;粘聚力值c:0 KPa;空隙比e:0.89。
D、地面超载q:20.0KN/m2。
E、基坑开挖深度b=4.3m
2、支护计算水位按17.00m考虑。
3、钢板桩计算
(1)内力计算
本工程土压力计算采用钢板桩全部承受的主动土压力视为有效主动土压力。以地面标高17.70m为基准,计算各高度点的有效土压力。地面超载按照10KN/m2,换算为土高度h0=q/γ=10/20=1m。
A、主动、被动土压力系数
B、有效主动土压力计算(受力分布图如下)
按照各工况进行受力计算,具体如下:
拉森钢板桩专项施工方法
拉森钢板桩专项施工方法
①在标高18.00m位置时的土压力强度(地面处)
②在标高17.00m位置时的土压力强度(地下水位处)
③在标高13.40m位置时的土压力强度(基底部)
P3=[ r*(ho+1.0)+( r- rw)*(17.0-13.4)]*ka
=[20*(1+1.0)+(20-10) *3.6]*0.49
=27.24KN/m2
水压力Pa4
Pa4= rw*(17.0-13.4)=10*3.6=36KN/m2
则沟槽最底部土体最大侧压力(土体和水压力)Ea
Ea=(19.6*2.0)/2+[19.6*(2.0+3.6)+(27.24-19.6)*3.6]/2+36*3.6/2
=153.03 KN/m2
拉森钢板桩专项施工方法
拉森钢板桩专项施工方法
C、支撑层数及间距
按照等弯矩布置确定各层支撑的间距,则拉森ISP-Ⅳ型钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度为:
施工时考虑放管空间位置,确定采用布置一层支撑,即从自然地面下1m设置Ⅰ30C双拼工字钢围檩,加Ⅰ30C工字钢横撑;自钢板桩顶下为1道围檩支撑。
D、施工工况下围檩计算
围檩受力(采用近似法计算)
公式:Rn处土压力qn=(Pn+Pn-1)/2×h1/2+(Pn+Pn+1)/2×h2/2,则计算如下:
开挖到基底标高时土压力最大,为最不利工况,土压力均布荷载为9.8KN/m,则此时钢板桩所受的最大弯矩为
,拉森ISP-Ⅳ型钢板桩抗弯截面模量为
,则钢板桩所受最大弯曲应力为:
,完全满足要求。
E、钢板桩最小入土深度计算
入土深度控制是钢板桩设计计算的关键,本方案为验证相关计算规则的合理性及准确性,采用盾恩计算方法进行验算复核。
如下图简化后土压力分布图,假定作用在板桩EG`段上的荷载EHJG一半传至E点上,另一半由坑底土压力FGR承受,由几何平衡关系可得入土深度计算公式:
, 代入相关数据计算可得:
,即钢板桩在基底以下入土深度大于3.13m时就能满足要求。
为安全起见,取验算最大值3.13m并考虑1.3倍安全系数,则X=3.13×1.3=4.07m,本施工方案采用9m长钢板桩,桩顶标高为18.00m,基底标高为13.40m,入土深度=9-(18.00-13.40)=4.4m>4.07m,完全满足要求。

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