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鋼板樁技術在排水方涵中的應用

鋼板樁技術在排水方涵中的應用

分類:
物資常識
作者:
來源:
發布時間:
2017/07/29 14:52

內容摘要]某公司從2004年4 月進廠后,在排水方涵圖紙未到的情況下,為了電廠安全文明施工的需要,首先施工完善了廠區的臨時及永久道路運輸系統,為確保道路不受旁邊方涵施工時土方開挖而損壞,增加了方涵的施工難度。為此,根據地質條件,分公司制定了多種方案,并從中選優,最終確定了利用小型鋼板樁進行邊坡防護,及專用集水井排地下水的方法,既確保了已存在道路的安全,又節約了成本。

    [關鍵詞] 鋼板樁  排水方涵   應用

      1 概要

    某發電廠一期工程安裝4臺600MW國產燃煤機組,二期擬建4臺1000MW國產燃煤機組,被列為2003年廣東省十項重點工程。廣東粵電紅海灣汕尾發電廠廠址位于汕尾市東南25 km的白沙湖畔、屬紅海灣經濟開發區。廠址南有徑尾、上溝、獅地上等幾個自然村、距遮浪鎮3 km;西北距東州坑村約1km;西邊為山丘地帶。廠址東北面臨白沙湖、 東南方靠近南海海域。.場地位于山丘、淺海灘涂上。

    汕尾電廠一期1、2號機組廠區室外雨水排水采用獨立的重力自流式排水系統,雨水分片分別排入南海海域(排水系統YⅠ)、白沙湖海域(排水系統YⅡ、YⅢ),本工程廠區雨水排水干線采用預制鋼筋混凝土排水圓管(規格φ300~φ1600,總長約7424米)和現澆鋼筋混凝土方涵(規格1800×1500~2400×2000,總長約1392米)結構。排水干線基本上沿著規劃道路的一側進行設置,其中心線距離規劃道路的道路邊緣約4米,其中排水方涵位于整個排水系統地尾部,連接排水口,方涵底標高平均在-1.00m左右(±0.000相當于黃海高程4.800m),平均開挖深度在5m左右。

    一般的施工順序是先施工排水系統,后施工道路系統。廣東火電汕尾分公司從2004年4 月進廠后, 汕尾電廠于2004年4月18日開工建設,在排水方涵圖紙未到的情況下,為了電廠安全文明施工的需要,首先完善了廠區的臨時道路運輸系統,施工了B=765道路(A=570~1130段寬8 m.的道路),B=1020道路(A=570~1130段寬12 m的道路),而B=765道路離B=758.2排水方涵邊只有2m的距離,B=1020道路離B=1011.82排水方涵邊也只有2 m,為確保道路不受方涵施工時土方開挖而損壞,增加了方涵的施工難度。為此,分公司制定了多種方案,并從中選優,最終確定了利用小型鋼板樁進行邊坡防護的方法,既確保了已存在道路的安全,又節約了成本。

      2 方法或方案

    規劃一套臨時排水系統,避開正式排水系統和臨時道路,臨時排水和臨時道路同時施工,互不影響。在施工臨時道路的過程中將位于規劃道路路面以下的排水支管敷設完成,待臨時排水和臨時道路施工完畢后,再施工正式的主排水管涵和方涵系統。由于正式的排水系統主排水方涵均位于“永臨結合”的臨時道路一側,其中心線距離道路邊緣不足4米,且開挖深度在5米以上,所以在施工正式的排水系統的主排水方涵時采用挖掘機打小型槽型鋼板樁進行邊坡防護,確保邊坡穩定,以保證已修建的臨時道路不被破壞。臨時道路和臨時排水為了贏得工期,采取分區域同時施工,分段流水作業的方法組織施工,而正式的主排水管涵和方涵則可以按照正常的資源情況考慮合理的工期組織施工。

    從2005年3月開始施工,在沒有下雨的情況下,每個星期可以完成方涵60米,能在雨季來之前完成廠區排水方涵工程。小型鋼板樁支護。具體實施過程如下:

    施工單位在排水方涵施工前,安排詳細的施工計劃和相應應急措施,根據地質情況和結合實地勘察,研究出施工步驟:

    確定地下水位→設置降水井(外圍)→挖除土方→打槽型鋼板樁(正反搭接)     →基坑開挖→設置降水井(基坑內)→土工布堵塞流砂→墊層→底板鋼筋     →模板安裝→底板混凝土→涵身鋼筋→模板加固→涵身混凝土→回填→拔樁

    首先:對廠內的排水方涵基底的地質情況進行勘察,用挖掘機逐段挖坑察看滲水層位置并進行高程測量,然后繪出滲水層的曲線圖,給開挖基坑提供依據。

    施工步驟:在排水方涵外開挖降水井Φ100,集中降低地下水位井,井底標高在基地標高下1.5m,采用鋼制護筒,外包土工布,四周用碎石填密實,防止細砂隨水被抽出(如圖示)。

    

    施工地段基高程平均在0.002m~-1.436m之間,開挖平局均深度約在6.00m, 最深達7m多,為了減輕側壓力及保證施工安全,在施工地段左邊留2米的工作平臺。根據地質資料顯示,在高程2.0m左右以下為淤泥、流砂,因受施工場地限制,基坑不能采用一般的開挖,為防止因流砂造成塌方,選用沉拔振動樁錘(MS-10HFB型)打槽型鋼板樁(30),長度6m,打入基礎底約2m,為了保證鋼板樁的整體支撐性,用12米槽鋼連成整體,并加橫支撐,防止鋼板樁受到側壓力而位移,確保施工安全。鋼板樁采用正反搭接,盡量減少鋼板樁與鋼板樁之間的間隙,如有空隙,用土工布塞縫,防止砂隨水流出。

    施工工藝要點:

    (1)板樁的打樁方式采用單樁打入法。打樁機械采用挖掘機。{因挖掘機無法進行拉森樁工序的打拔大型槽鋼樁施工,只有增加一臺振動沉拔樁機(400KN)}。

    (2)板樁施工前,應檢查槽鋼。鎖口銹蝕嚴重的,應整修矯正,彎曲變形的,可用千斤頂頂壓或火烘矯正。

    (3)為保正板樁垂直打入和墻面平直,應支設單面支架。

    (4)打設時,先將板樁吊至打樁點,在插樁時鎖口對準,每插入一塊,隨即套上樁帽輕輕錘擊。為保證垂直度,應從互相垂直的2個方向吊線加以控制。在樁行進方向的鋼板樁鎖口設卡板,不讓樁位移。當鋼板樁打入預定深度時,立即用鋼筋或鋼板焊接固定。

    (5)鋼板樁打入時如出現傾斜或鎖口結合部分有空隙,或寬度大于或小于標準寬度的異形板樁來矯正,當加工困難時可修正軸線的方法糾正。

    

    

    排水方涵總長1391.96m。按伸縮縫每20米一條流水線,采用先中間、再向上、下水頭延伸的施工方法,每60米(三個流水段)為一個降水工作段,在基坑中間開挖一個集水井,比槽底開挖面低1.0米,在抽水時為了不使砂被抽走,集水井采用反濾做法,即在竄孔鐵井周圍填筑碎石層,外用土工布包封,日夜不間斷抽水,并慢速從集水井正反方向挖溝槽(按設計標高開挖),先施工降水前后施工段,后施工降水井段(施工次序見附圖)。

    

    

    

    在開挖集水井段過程中如發現有流砂、塌方現象,采用土工布或木板塞縫,如還無法阻止流砂、塌方再用砂包圍護在土工布后面,當在完成降水段前后施工段在施工降水段方涵時,將有部分基槽開挖不到,只能采用人工開挖。

    基坑開挖完畢,認真復查軸線位置,做好軸線控制點。集水坑的內要先用砂回填,地梁位置、標高復測準確,按程序驗收完畢,進入墊層施工。墊層施工主要是控制平整度,該面積較小,采用水平木樁布點控制,間距約10米,可按軸線布設。攤鋪時按軸線安裝槽鋼模板,采用小型攤鋪梁攤鋪整平,接縫處隨時填塞。

    從2004年12月10日開始開挖。當開挖到方涵基礎底時,因地下水位較高及打鋼板樁的方法不正確,出現流沙及道路墊層的下沉。經公司領導和施工單位研究后。對現有的施工方案進行改進。

    通過現場的觀察及研究后。在原有的方案基礎上,排水方涵施工方案II增加如下兩條:打鋼板樁,采用正反相扣的方法,當有縫隙時,采用石棉布堵住縫隙。不讓流砂流出來。增加鋼板樁:為了加快形成廠區內的排水系統,加快施工進度,分公司和施工單位又各自增加了50噸鋼板樁,能一次施工120米。

    3 實施效果

    從2005年2月18日到4月3日,提前27天完成B=758.20方涵,4月15日,YII主系統形成排水能力。出水口為白砂湖,緩解了廠區臨時排水的壓力。且施工單位已熟練掌握該施工方法,對下一階段(B=1011.82方涵)施工,具備了技術上的條件。

    =1011.82方涵從4月18日開始施工,按照該方案正常施工,在滿足安全和文明施工要求的前提下,增加了安全防護和對道路的文明施工,因該段方涵有地下孤石的影響。B=1011.82在7月5日完成。提前10天完成B=1011.82方涵。

    YIII主系統形成排水能力:出水口為白砂湖,減輕了廠區臨時排水的壓力。[YIII主系統由B=1011.82(A=258.5~791)排水管、B=1011.82(A=791~1131)排水方涵]

    挽回的可能經濟損失:

    1.1        保護了B=765道路,造價300000元RMB;

    1.2         保護了B=1020道路,造價900000元RMB;

    1.3        節省了鋼管支架及模板支撐的費用,約200000元RMB;

    1.4        節省開挖的土方量及土方的回填量:開挖土方量約25000m3,回填土方量25000m3,費用約:300000元RMB;

    1.5        增加鋼板樁的損耗費用:一375000元RMB

    1.5.1       買鋼板樁:250噸X4000元/噸=1000000元RMB

    1.5.2       施工完后鋼板樁的價值:250噸X2500元/噸=625000元RMB

    1.6        共計挽回損失約:300000+900000+200000+300000-375000

               =1325000(元RMB)

    

    在地下開挖工程量大,且地質較差的情況下,利用鋼板樁支護的方法,能減少開挖的土方量。且利于模板的支護,加快工程進度。另外,一次投入鋼板樁和打樁設備的費用,能在工程完工時能收回投資。利用鋼板樁支護技術,還可以應用于廠外雨水排水方涵施工,預計可以節約的經濟損失約為50萬元。

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