排水管道深沟槽支护中钢板桩的应用分析
2018-03-23白君魁
白 君 魁
(大同市政工程设计研究有限公司,山西 大同 037006)
1 沟槽技术的特点
1.1 具备不确定性
基础设施建设一直是我国关注的问题,基础设施建设的好才能够满足人们的需求。为了保证路面的畅通、质量,地下的管道和线路更加密集,由于地下管线涉及的范围较多,很多时候没有办法明确所属单位。这就给施工带来了一定的困扰,使得沟槽支护工程会受到周围建筑物和地下设施的干扰,不利于工程的进行。在进行开挖时没有办法判断出实际的情况,在开挖的过程中,会受到周围的环境、地质的具体情况影响,给工程带来一定的困难,影响到整个工程的质量,有时甚至会影响到工作人员的人身安全。
1.2 具备综合性强的特点
岩土力学和结构力学是沟槽支护技术构成的两大知识板块。这就需要施工人员不仅要有专业的知识和实践能力,还要有一定的专业素质。在进行支护施工时,不仅要考虑到施工的地质条件,还需要在施工前,对施工现场的地质情况进行考察。只有根据考察的实际情况,才能够制定合理的方案进行施工。
1.3 具备临时性
沟槽支护具备临时性,这主要是为了后期方便拆卸,在进行管道的安装和沟槽开挖时做一定的保障,这样能够保证施工建筑和其周围的建筑物都处于安全状态,从而保证工程能够顺利进行下去。当工程结束之后,就可以把这一结构就地拆除,这样方便简洁省事。
2 在应用中需注意的事项
在沟槽开挖施工过程中,主要需要注意以下几个问题:一是在施工前要做好一定的准备工作、制定相应的计划,然后根据实际考察的情况来及时调整整个施工的方案。二是在进行基坑开挖前,要针对基坑的地质环境来进行考察,做好考察之后就要对其进行评估,然后把相应的数据与施工单位等做好充分协商,保证整个工程中谁处于主体地位,然后按照计划来进行施工。三是在施工的过程中,要格外注意支护的结构,采用稳定的结构这样才能够保证质量。四是要对基坑内部和地面的排水系统做出充分的准备,只有这样才能够避免因为阴雨天给土体造成的伤害,这样可以减少由于降雨带来的渗入问题。五是在进行沟槽开挖时,要注意不要把挖出的土方、钢筋放置到沟槽边,这样不会影响到工程建设与支撑结构减少接触。六是对于一些人为不能够解决的问题,可以采用机械设备来开挖。在开挖的过程中,要注意土层的结构,通过合理的方式对其进行分层操作,控制好开挖的深度。七是在对沟槽进行开挖前,要相对工程的着重点和一些容易出现问题的部位进行关注,按照相应的施工计划来操作,对于可能出现的问题要先制定好相应的应急方案。
3 钢板桩在应用过程中的策略
3.1 严格按照要求打桩
在对沟槽进行开挖时,开挖的深度一般为5 m,要想通过钢板桩来进行打桩,就需要按照要求保证桩与桩之间的距离。为了保证钢板桩的打设精度,可以采用屏风式打入法。用吊车把钢板桩吊至插桩点进行插桩,然后把其与锁口对准,然后把桩帽套上去锤击。钢板桩主要适用于埋深较浅的支护结构中,比如说粘性土、砂土、淤泥等软土层。钢板桩在进行沉桩时可以先试桩,在放线过程中,要保证桩头垂直、正确,当发现问题时要及时处理。沉桩前要把周围的地面进行清理,保证地面和高空没有障碍物,对挖出的管线进行相应的保护。由于在沟槽开挖过程中,会存在一定的深度和宽度,人力不能解决的问题,可以采用挖掘机来进行操作。在对沟槽进行开挖时,要根据当时施工现场的具体情况选择合适的排水池。为了保证沟槽水流通,可以在一定距离内设置集水井,这样可以让沟槽内的水呈现纵向的排水沟,这样可以把其中的积水都汇集到一起把其排出去。在对内部的淤泥、树枝等物体进行清理时,可以采用人工的方式,按照严格的规定来进行工作。施工单位要做好一定的监测工作,保证沟槽开挖过程中能够对支护的具体情况进行观察,当发现问题时可以及时的反映给有关部门,让有关部门对其进行整改,保证支护的安全性能。在对其进行计算时,要先明确沟槽的开挖深度,下钢板桩然后保证每个桩之间的距离,计算出相应的数值。这样可以保证钢板桩在施工中的作用,让工程可以顺利的进行下去。
3.2 结合打桩位置,提高钢板桩安装的准确性
在打桩的过程中,为了保证钢板桩的垂直度,可以用两台经纬仪在两个方向进行把控。在打设的过程中,首先要对一、二块钢板桩的位置和方向进行精确,这样才能够保证样板的作用。所以在打入1 m时就应该进行测量,如此反复直到达到预定的深度位置,然后可以用钢筋或者钢板与围护支架用电焊对其进行临时的固定。由于在进行沟槽开挖工作时,会受到施工的环境、自然因素的影响,这对于支护的结构来说都具有一定的影响,对支护的结构位置、受力都会产生干扰。
3.3 加强对施工的监测
在进行开挖工程时,整个工程下部的变形程度会不断增大。特别是在软土质的情况下,沟槽暴露的越久就会给沟槽支护带来越大的影响,有时甚至会出现安全事故。所以,施工单位就需要对沟槽进行一定的监测,保证施工人员可以在安全的环境下工作。
支护结构顶部一般易出现变形。为了保证充分掌握建筑物结构变形的情况,在对钢板桩顶部的测量多是利用水准仪,然后再使用钢尺对钢板顶部和沟槽外部进行测量。分析测量出来的距离变化,保证建筑物的建设。当支护结构出现倾斜时,就需要施工人员对其进行矫正。除了要对施工现场进行监测,还需要对道路周围下沉的情况进行观测,可以通过经纬仪对沟槽边进行设点,提高整个工程的精准性。根据空间位置的变化,从而判断道路的变形情况。除了用上述方法来进行监测,还可以通过管线来进行监测。把管线进行水平沉降、位移来进行测定,用笔对其进行标记,然后通过测量出的标记来确定位置。对于淤泥较多的沟槽,施工人员可以通过分析内部情况来进行施工。
3.4 结合施工环境,采用不同的钢板桩
施工环境不同,采用的钢板桩也不同。对于一些深度较浅,土质条件比较好的基坑一般多用拉森钢板桩作为挡土和止水结构,比如防波提、码头、地下隧道、路堤、防渗墙、地基加固这些永久性工程和围堰、基坑围护等临时性工程。但是对于一些土质比较松软的地方来说,这一钢板桩的刚度满足不了工程的需要。所以就需要采用其他支护形式,比如通过钻孔灌注桩、SMW来满足设计的需求,但是该方面的施工成本较高,并且在滩涂、河流中很难施工。为了解决这一问题,可以利用组合型钢板桩的支护形式。比如钢板几何H型钢、拉森钢板桩结合H型钢等,通过这样的方式可以让钢板桩的连续锁扣搭接形成一道具有密封的止水结构,然后在钢板桩内侧可以采用H型钢保证支护结构的刚度和稳定性。组合型的钢板桩一般运用到复杂地质的工程中,利用拉森钢板桩可以解决止水问题,针对不同深度和地质的基坑围护可以选择H型钢的强度。由于每个支护结构的刚度是不同的,在进行施工时可以选择不同型号的H型钢。在施工的过程中要考虑到H型钢和钢板桩的情况,对于一些需要降低噪声的地方可以采用静压植桩的方式,这样的施工方式更加便捷。组合型钢板桩结构在施工完成后可以直接开挖,在一定程度上可以提高施工的效率。工程结束后,钢板桩还可以进行回收再利用,在一定程度上可以节约资源,降低工程造价。在施工的过程中如果没有出现污染问题,还可以在工程结束后把这些材料回收,避免这些材料成为地下障碍物。
4 结语
在进行排水管道工程时,利用钢板桩能够起到一定的保护作用从而提高安全性,保证整个施工的质量,在一定程度上可以节约施工的时间,保证管道的安全和质量。利用钢板桩支护技术在一定程度上可以给施工单位节约资源,在施工过后可以减少建筑垃圾,这样的施工技术符合当前我国在建筑行业中推崇的环保理念,值得施工单位进行推广。