拉森钢板桩在河畔软土地区管线迁改中的应用

2020-05-22王立玲中国中铁四局集团有限公司安徽合肥230023

安徽建筑 2020年4期

王立玲 (中国中铁四局集团有限公司，安徽合肥 230023)

1 工程概况

杭州地铁SG6-15标火车东站C区位于东宁路与鸿泰路交叉口，沿东宁路南北向布置，为地下五层框架结构，基坑所处地层主要为人工填土层、砂质粉土、粉质黏土、圆砾、全～中风化凝灰岩等，地下水位平均标高3.47m，地层情况较复杂，基坑周边土体承载力差，基坑东侧与官河最小净距4.73m,。

受施工场地条件制约，既有燃气、给水、通信改迁管线各一条沿河道方向迁改，火车东站C区地下连续墙施工难免会对处于河畔软弱地层的管线产生影响。鉴于拉森钢板桩具有其强度高，防水性能好等优点[1]，采用拉森钢板桩对河畔市政管线进行保护，位置关系如图1所示。

2 方案设计与验算

2.1 围堰体系结构

根据官河河道实际情况，拟定采用IV型拉森钢板桩支护围堰，IV型拉森钢板桩宽 400mm，高 170mm，厚度15.5mm，截面参数如下表所示。拉森钢板桩打入河底实土长度5m，顶端高出常水位1.8m，并且在距两排拉森钢板桩顶端用Φ25mm钢筋焊接连接为整体。考虑到围堰未开挖一侧有满载的12方混凝土搅拌车行驶，根据施工机械资料，将混凝土搅拌车视为外侧距围堰3m，宽度2.5m，大小为19.04kN的均布荷载。

2.2 抗倾覆验算

如图2计算简图所示，对拉森钢板桩底取矩，被动土压产生的力矩应大于主动土压力产生的力矩，并保证一定的安全系数，经计算安全系数K为：

图2 悬臂钢板桩计算简图

本工程拉森钢板桩抗倾覆符合安全等级二级标准。

2.3 钢板桩抗弯强度验算

取钢板桩剪力为零点，该点为拉森钢板桩弯矩最大点，对该深度取矩，经计算可知拉森钢板桩最大应力小于抗弯强度设计值，公式如下：

本工程拉森钢板桩强度符合要求。

3 施工方案

3.1 准备工作

首先将施工区域控制点标明，管线位置经过复核无误后加以有效保护，保证钢板桩施工不会对管线产生影响。拉森钢板桩进场前需要外观检查验收，发现缺陷随时调整。桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口涂以黄油，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正，转角处采用90度的转角桩。

3.2 施工要点

打桩机利用场内硬化路面作为作业平台，拉森钢板桩由中心向两边插打，相继完成河道上游及下游侧钢板桩。最初的一、二块拉森钢板桩的打设位置和方向确保精度，以起到样板的作用。钢板桩桩顶标高允许偏差为±100mm，轴线允许偏差为±100mm，垂直度允许偏差为1%[3]，每完成10根测量校正1次，确保钢板桩在同一直线上。施工断面图如图3所示。

拉森钢板桩施工时打桩机停在离打桩点就近的硬化平台上，沿侧向施工。当拉森钢板桩离地面30cm时即可停止上升，调整打桩机使桩移至夹口中，开动液压机夹紧桩。上升锤与桩至打桩地点进行插打施工。施工中利用锤惯性自重及振动力下插钢板桩，控制打桩锤下降的速度，尽可能保持桩身垂直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。钢板桩至设计高度前20cm至40cm时，停止振动，利用振动锤惯性打桩至设计高度。插打结束检查合格后松开液压夹口，进行下一循环，以此类推至打完所有桩。