[湖北]拉森鋼板樁振動(dòng)打拔樁施工工法

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1、拉森鋼板樁振動(dòng)打拔樁施工工法拉森鋼板樁振動(dòng)打拔樁施工工法前言武鋼江北工程毗鄰長江，工程施工工期緊，施工區(qū)域內(nèi)地下水豐富，建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)均坐在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層上，而且很多設(shè)備基礎(chǔ)埋設(shè)深度較大，且部分基礎(chǔ)周圍環(huán)境復(fù)雜、均有建（構(gòu)）筑物，采用大開挖施工完全不可能。工程采用了拉森鋼板樁進(jìn)行基坑支護(hù)，如圖一所示。拉森鋼板樁施工處理深度大、施工時(shí)對相鄰建筑物影響小、能克服許多環(huán)境困難、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)得到充分顯示。圖一拉森鋼板樁基坑支撐剖面示意圖一、施工特點(diǎn)拉森鋼板樁有強(qiáng)度高、結(jié)合緊密、不易漏水、施工簡便、速度快

2、、可減少基坑土方開挖量、可全部機(jī)械施工、對臨時(shí)工程拔出后可多次重復(fù)使用等特點(diǎn)。二、適用范圍拉森鋼板樁適用于軟弱地基和地下水位高且多的地區(qū)，用作地下構(gòu)筑物或深基坑施工的臨時(shí)支護(hù)擋土、防水結(jié)構(gòu)或在水中建造構(gòu)筑物做圍堰。共22頁第22頁拉森鋼板樁振動(dòng)打拔樁施工工法一、施工原理拉森鋼板樁振動(dòng)打、拔樁法是利用高頻液壓振動(dòng)錘對鋼板樁施加振動(dòng)力，擾動(dòng)土體，使土體液化，破壞其與鋼板樁之間的摩擦阻力以及吸附力并施加壓力或提升力將鋼板樁插入或拔出。二、支護(hù)計(jì)算（一）計(jì)算拉森樁入土深度根據(jù)鋼板樁入土的深度，按單錨淺埋板樁計(jì)算

3、，假定上端為簡支，下端為自由支承。這種板樁相當(dāng)于單跨簡支梁，作用在樁后為主動(dòng)土壓力，作用在樁前為被動(dòng)土壓力，壓力坑底以下的土重度不考慮浮力影響。（計(jì)算簡圖見圖二）(a)土壓力分布圖(b)疊加總的土壓力分布圖(c)彎距圖(d)鋼板樁變形圖圖二拉森鋼板樁力學(xué)計(jì)算簡圖主動(dòng)土壓力Eа=1/eа（H+t）=1/2γ（H+t）2Kа被動(dòng)土壓力Ep=1/2ept=1/2γt2Kp式中：еа——主動(dòng)土壓力最大壓強(qiáng)，еа=γ（H+t）Ka；共22頁第22頁拉森鋼板樁振動(dòng)打拔樁施工工法ep——被動(dòng)土壓力最大壓強(qiáng)，еp=γt

4、Kp；Ka——主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=tg2（45?—φ/2）；Kp——被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp=tg2（45?+φ/2）；φ——土的內(nèi)摩擦角φ=20?；γ——土的重度γ=17.5KN/m3；H——基坑開挖深度;t——最小入土深度;為了使鋼板樁保持穩(wěn)定，在A點(diǎn)的力矩等于零，即∑MA=0，亦即EaHa—EpHp=Ea2/3（H+t）—Ep（H+2/3t）=0將以上數(shù)據(jù)代入上式中，求出最小入土深度t值，所以鋼板樁總長度為：L=H+t（一）鋼板樁穩(wěn)定性驗(yàn)算鋼板樁入土深度除保證本身的穩(wěn)定性外，還應(yīng)保證基坑底部在施工期間不

5、會(huì)出現(xiàn)隆起和管涌現(xiàn)象。在軟土中開挖較深的基坑，當(dāng)樁背后的土柱重量超過基坑底面以下地基土的承載力時(shí)，地基的平衡狀態(tài)受到破壞，常會(huì)發(fā)生坑壁土流動(dòng)，坑頂下陷，坑底隆起的現(xiàn)象（見圖三），為避免這種現(xiàn)象發(fā)生，施工前，需對地基進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。共22頁第22頁拉森鋼板樁振動(dòng)打拔樁施工工法圖三拉森鋼板樁基坑坑底隆起圖轉(zhuǎn)動(dòng)力距Mov=Gx/2=（q+rh）x2/2穩(wěn)定力距Mγ=x∫xoτxdθ土層為均質(zhì)土?xí)r，則Mγ=πτx2式中τ——地基土不排水剪切的抗剪強(qiáng)度，在飽和性軟粘土中，τ=0。地基穩(wěn)定力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩之比稱抗隆起

6、安全系數(shù)，以K表示，若K滿足下式，則地基土穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生隆起。K=Mr/Mov≥1.2當(dāng)土層為均質(zhì)土?xí)r，則K=2πc/(p+γh)≥1.2式中c——內(nèi)聚力地質(zhì)報(bào)告提供;q——坑側(cè)上部荷載回填土取q=5.0KN/㎡;式中Mr未考慮土體與板樁間的摩擦力以及垂直面AB上土體的抗剪強(qiáng)度對土體下滑的阻力，故偏于安全。一、鋼板樁施工（一）鋼板樁施工的一般要求1、共22頁第22頁拉森鋼板樁振動(dòng)打拔樁施工工法鋼板樁的設(shè)置位置要符合設(shè)計(jì)要求，便于基礎(chǔ)施工，即在基礎(chǔ)最突出的邊緣外留有支模、拆模的余地。1、基坑鋼板樁的平面布

7、置形狀應(yīng)盡量平直整體，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，以便標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁的利用和支撐設(shè)置。各周邊尺寸盡量符合板樁模數(shù)。2、鋼板樁施打前，應(yīng)將樁尖處的凹槽底口封閉，鎖口應(yīng)涂油脂。用于永久性工程應(yīng)涂紅丹防銹漆。3、整個(gè)基礎(chǔ)施工期間，在挖土、吊運(yùn)、扎鋼筋、澆筑混凝土等施工作業(yè)中，嚴(yán)禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不應(yīng)在支撐上擱置重物。4、在打樁及打樁機(jī)開行范圍內(nèi)清除地面及地下障礙、平整場地、做好排水溝、修筑臨時(shí)道路。（二）鋼板樁的檢驗(yàn)、矯正、吊裝及堆放1、鋼板樁的檢驗(yàn)鋼板樁運(yùn)到工地后，需進(jìn)行整理。清

8、除鎖口內(nèi)雜物(如電焊瘤渣、廢填充物等)，對缺陷部位加以整修。（1）用于基坑臨時(shí)支護(hù)的鋼板樁，主要進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等，新鋼板樁必須符合了同廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)使用的鋼板樁應(yīng)符合表一的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，否則在打設(shè)前應(yīng)予以矯正。重復(fù)使用的鋼板樁檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)表一序號檢查項(xiàng)目允許偏差檢查方法單位數(shù)值1樁垂直度％＜1尺量2樁身彎曲度＜2％LL為樁長，尺量3齒槽平直度及光滑度無電焊渣或毛刺用1m長的樁段