鋼板樁技術(shù)在排水方涵中的應(yīng)用

火電工程總公司二五年十二月2005年度科技進(jìn)步獎(jiǎng)評審及發(fā)布會(huì)鋼鋼板板樁樁技技術(shù)術(shù)在排水方涵中在排水方涵中的的應(yīng)應(yīng)用用報(bào)告人鋼板樁技術(shù)在排水方涵中的應(yīng)用內(nèi)容摘要火電分公司從2004年4月進(jìn)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(qū)的臨時(shí)及永久道路運(yùn)輸系統(tǒng)，為確保道路不受旁邊方涵施工時(shí)土方開挖而損壞，增加了方涵的施工難度。為此，根據(jù)地質(zhì)條件，分公司制定了多種方案，并從中選優(yōu)，最終確定了利用小型鋼板樁進(jìn)行邊坡防護(hù)，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(jié)約了成本。關(guān)鍵詞鋼板樁排水方涵應(yīng)用1概要發(fā)電廠一期工程安裝4臺(tái)600MW國產(chǎn)燃煤機(jī)組，二期擬建4臺(tái)1000MW國產(chǎn)燃煤機(jī)組，被列為2003年省十項(xiàng)重點(diǎn)工程。發(fā)電廠廠址位于市東南25KM的白沙湖畔、屬經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。廠址南有等幾個(gè)自然村、距鎮(zhèn)3KM；西北距村約1KM；西邊為山丘地帶。廠址東北面臨湖、東南方靠近海域。場地位于山丘、淺海灘涂上。電廠一期1、2號機(jī)組廠區(qū)室外雨水排水采用獨(dú)立的重力自流式排水系統(tǒng)，雨水分片分別排入南海海域（排水系統(tǒng)Y）、白沙湖海域（排水系統(tǒng)Y、Y），本工程廠區(qū)雨水排水干線采用預(yù)制鋼筋混凝土排水圓管（規(guī)格3001600，總長約7424米）和現(xiàn)澆鋼筋混凝土方涵（規(guī)格1800150024002000，總長約1392米）結(jié)構(gòu)。排水干線基本上沿著規(guī)劃道路的一側(cè)進(jìn)行設(shè)置，其中心線距離規(guī)劃道路的道路邊緣約4米，其中排水方涵位于整個(gè)排水系統(tǒng)地尾部，連接排水口，方涵底標(biāo)高平均在100M左右（0000相當(dāng)于黃海高程4800M），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(tǒng)，后施工道路系統(tǒng)?；痣姺止緩?004年4月進(jìn)廠后，電廠于2004年4月18日開工建設(shè)，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(qū)的臨時(shí)道路運(yùn)輸系統(tǒng)，施工了B765道路（A5701130段寬8M的道路），B1020道路（A5701130段寬12M的道路），而B765道路離B7582排水方涵邊只有2M的距離，B1020道路離B101182排水方涵邊也只有2M，為確保道路不受方涵施工時(shí)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(yōu)，最終確定了利用小型鋼板樁進(jìn)行邊坡防護(hù)的方法，既確保了已存在道路的安全，又節(jié)約了成本。2方法或方案規(guī)劃一套臨時(shí)排水系統(tǒng)，避開正式排水系統(tǒng)和臨時(shí)道路，臨時(shí)排水和臨時(shí)道路同時(shí)施工，互不影響。在施工臨時(shí)道路的過程中將位于規(guī)劃道路路面以下的排水支管敷設(shè)完成，待臨時(shí)排水和臨時(shí)道路施工完畢后，再施工正式的主排水管涵和方涵系統(tǒng)。由于正式的排水系統(tǒng)主排水方涵均位于“永臨結(jié)合”的臨時(shí)道路一側(cè)，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(tǒng)的主排水方涵時(shí)采用挖掘機(jī)打小型槽型鋼板樁進(jìn)行邊坡防護(hù)，確保邊坡穩(wěn)定，以保證已修建的臨時(shí)道路不被破壞。臨時(shí)道路和臨時(shí)排水為了贏得工期，采取分區(qū)域同時(shí)施工，分段流水作業(yè)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(gè)星期可以完成方涵60米，能在雨季來之前完成廠區(qū)排水方涵工程。小型鋼板樁支護(hù)。具體實(shí)施過程如下施工單位在排水方涵施工前，安排詳細(xì)的施工計(jì)劃和相應(yīng)應(yīng)急措施，根據(jù)地質(zhì)情況和結(jié)合實(shí)地勘察，研究出施工步驟確定地下水位設(shè)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(shè)置降水井（基坑內(nèi)）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(nèi)的排水方涵基底的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，用挖掘機(jī)逐段挖坑察看滲水層位置并進(jìn)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(jù)。施工步驟在排水方涵外開挖降水井100，集中降低地下水位井，井底標(biāo)高在基地標(biāo)高下15M，采用鋼制護(hù)筒，外包土工布，四周用碎石填密實(shí)，防止細(xì)砂隨水被抽出（如圖示）。鋼制護(hù)筒級配碎石土工布207080混凝土預(yù)制井圈方涵外降水井?dāng)嗝鎴D單位毫米方涵內(nèi)降水井?dāng)嗝鎴D單位毫米施工地段基高程平均在0002M1436M之間，開挖平局均深度約在600M，最深達(dá)7M多，為了減輕側(cè)壓力及保證施工安全，在施工地段左邊留2米的工作平臺(tái)。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，在高程20M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(dòng)樁錘（MS10HFB型）打槽型鋼板樁（30），長度6M，打入基礎(chǔ)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(cè)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(diǎn)（1）板樁的打樁方式采用單樁打入法。打樁機(jī)械采用挖掘機(jī)。因挖掘機(jī)無法進(jìn)行拉森樁工序的打拔大型槽鋼樁施工，只有增加一臺(tái)振動(dòng)沉拔樁機(jī)（400KN）。（2）板樁施工前，應(yīng)檢查槽鋼。鎖口銹蝕嚴(yán)重的，應(yīng)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(yīng)支設(shè)單面支架。（4）打設(shè)時(shí)，先將板樁吊至打樁點(diǎn)，在插樁時(shí)鎖口對準(zhǔn)，每插入一塊，隨即套上樁帽輕輕錘擊。為保證垂直度，應(yīng)從互相垂直的2個(gè)方向吊線加以控制。在樁行進(jìn)方向的鋼板樁鎖口設(shè)卡板，不讓樁位移。當(dāng)鋼板樁打入預(yù)定深度時(shí)，立即用鋼筋或鋼板焊接固定。（5）鋼板樁打入時(shí)如出現(xiàn)傾斜或鎖口結(jié)合部分有空隙，或?qū)挾却笥诨蛐∮跇?biāo)準(zhǔn)寬度的異形板樁來矯正，當(dāng)加工困難時(shí)可修正軸線的方法糾正。排水方涵總長139196M。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(gè)流水段）為一個(gè)降水工作段，在基坑中間開挖一個(gè)集水井，比槽底開挖面低10米，在抽水時(shí)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(shè)計(jì)標(biāo)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）?？烧{(diào)腳手架橫撐直徑30CM圓木橫撐槽型鋼板樁槽型鋼板樁降水井?dāng)嗝鎴D單位毫米施工段劃分平面圖單位毫米202020202020202020第三降水段第二降水段第三施工段第三施工段第五施工段第四施工段第三施工段第二施工段第一施工段第一降水段9786鋼制護(hù)筒級配碎石土工布70803154箱涵中心線380B765道路206B槽鋼樁原地面4511603525080開挖槽底標(biāo)高方涵基坑斷面圖單位毫米20在開挖集水井段過程中如發(fā)現(xiàn)有流砂、塌方現(xiàn)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(hù)在土工布后面，當(dāng)在完成降水段前后施工段在施工降水段方涵時(shí)，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(rèn)真復(fù)查軸線位置，做好軸線控制點(diǎn)。集水坑的內(nèi)要先用砂回填，地梁位置、標(biāo)高復(fù)測準(zhǔn)確，按程序驗(yàn)收完畢，進(jìn)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(diǎn)控制，間距約10米，可按軸線布設(shè)。攤鋪時(shí)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(shí)填塞。從2004年12月10日開始開挖。當(dāng)開挖到方涵基礎(chǔ)底時(shí)，因地下水位較高及打鋼板樁的方法不正確，出現(xiàn)流沙及道路墊層的下沉。經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)和施工單位研究后。對現(xiàn)有的施工方案進(jìn)行改進(jìn)。通過現(xiàn)場的觀察及研究后。在原有的方案基礎(chǔ)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(dāng)有縫隙時(shí)，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(qū)內(nèi)的排水系統(tǒng)，加快施工進(jìn)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(shí)施效果從2005年2月18日到4月3日，提前27天完成B75820方涵，4月15日，YII主系統(tǒng)形成排水能力。出水口為白砂湖，緩解了廠區(qū)臨時(shí)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B101182方涵施工，具備了技術(shù)上的條件。B101182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(hù)和對道路的文明施工，因該段方涵有地下孤石的影響。B101182在7月5日完成。提前10天完成B101182方涵。YIII主系統(tǒng)形成排水能力出水口為白砂湖，減輕了廠區(qū)臨時(shí)排水的壓力。YIII主系統(tǒng)由B101182A2585791排水管、B101182A7911131排水方涵挽回的可能經(jīng)濟(jì)損失31保護(hù)了B765道路，造價(jià)300000元RMB；32保護(hù)了B1020道路，造價(jià)900000元RMB；33節(jié)省了鋼管支架及模板支撐的費(fèi)用，約200000元RMB；34節(jié)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(fèi)用約300000元RMB；35增加鋼板樁的損耗費(fèi)用一375000元RMB351買鋼板樁250噸X4000元/噸1000000元RMB352施工完后鋼板樁的價(jià)值250噸X2500元/噸625000元RMB36共計(jì)挽回?fù)p失約3000009000002000003