李文杰
(太原市市政公用设施管理处,山西 太原 030012)
太原市和平南路污水管网工程,管道埋深约4.3~4.6 m,污水管道采用DN600~DN900钢带双平壁HDPE管,主管线(沙沟北街——西峪东街)长2 996.3 m,长风街以北的管道位于道路中心线以西7 m,长风街以南的管道位于道路中心线以东1.5 m。管道底铺设0.3 m厚中砂。
由太原市市政工程设计研究院设计的《和平南路道路排水工程》图纸中给定的地下水位深度为原地面下2.3~2.5 m处。市政单位组织工人现场挖的探坑与设计给定的深度相符合,地表0.6 m以上为原道路结构,含有大量灰杂、碎石、煤屑、砖屑等,成分杂乱,结构较为密实;0.6~8.3 m之间为粉质黏土层,天然含水量为25.0%,修正锤击平均数为3.6~2.8.结合地下水的影响,施工中必须采取支护措施。
污水管基坑较深,平均约5 m,根据地质情况不宜采用自然放坡开挖。基坑必须采取支护措施,先一级开挖,即在沟槽上部取土1.5 m,宽出沟槽边1.5 m后进行打桩支护,然后进行二级开挖至管道基础高程。拟采用钢板桩作为基坑围护体系,选用的拉森钢板桩规格型号LWBV10B,桩长9 m,嵌入基坑底土体5~5.5 m。普通状况不设置内支撑,基坑底部设置若干集水井,用以排除基坑内积水。
按照计划准备材料,整理清洗钢板桩,检查、校验振动锤。在打拔过程中,振动锤是关键设备,应派专职人员检测,保证夹具牙齿无过多磨损。
为了防止在打桩时产生的摩擦阻力,更好地提高防水性,需在桩身两侧涂刷热油脂或黄油。
该项目总体施工顺序按照划分好的施工段落进行,顺序为测量放线—放坡边坡开挖—振打拉森桩—拔出拉森桩—桩孔回填。
本项目工程中,拉森钢板桩施打采用的是振动打入法,用一台370 kW的履带式震动打桩机施工。根据现场施工条件,选择单根打入法。这种方法由单根拉森桩打入土中,很容易向一边倾斜,如果误差累积将很难修正。因此,每打3~5根拉森桩就要用铅垂吊线,将钢板桩的垂直度控制在99%以内。
施打时需要采用的措施:①由测量人员根据施工图放出打桩的边线,然后挂绳线作为导引线,打桩时利用导引线控制钢板桩的桩面平整度和垂直度。②起吊拉森钢板桩,人工扶正到插打位置。③在打桩过程中,经验丰富的专业人员采用观测方法控制拉森桩前后及左右的垂直度,发现倾斜过多时,必须及时调整后再打。④起始打设的第一、二根拉森桩的打入位置和方向要确保精准。因为它们起着导向的作用,要求每打入2 m就要目测1次,发现歪斜时必须纠正过来。
拔除拉森桩时,采用振动拔除法,利用振动锤产生的强迫振动液化土质,破坏钢板桩周围土壤的黏聚力以克服拔桩时的摩擦阻力,利用附加起吊力的作用将拉森桩拔出。首先用夹钳夹住桩头顶部振动1~2 s,使桩周围的土壤松动产生液化,减轻土对桩的摩擦阻力,然后缓缓地往上振拔。
拔桩时应注意事项:①依据打桩时的现场状况来确定拔桩起点,需要时也可用跳拔的方法,拔桩时应与打桩时的顺序相反。②当拉森桩拔出到最后1 m左右时,停止振动,直接吊出。拔桩时,必须注意桩机的荷载状况,发现拔除困难或拔不动时,应立即停止,先振动1~2 s,然后往下锤打0.5~1 m,再往上振拔,如此反复,可将桩拔出。③拉森桩全部打出后,在吊桩钢丝没有紧固前不许松开夹板。拔出的拉森桩必须码放整齐,不可过高堆砌。
土孔会给走位建筑或构筑物带来沉降,所以必须回填,简单的可以用填入法。填入法所用的材料必须洁净、坚硬,要使用级配颗粒优良的中粗砂,其细度模数宜在2.6~3.6之间,含泥量不大于3%.用插入式振捣器将砂振捣密实,振捣保持2 m左右,严格遵守“快进慢出”的原则,控制好现场砂回填的厚度。施工时的最佳含水量为饱和。
本工程在施工过程中,掌握住了关键环节,制定了对应措施,并对拉森桩施工方法、施工工艺、质量保证的措施及取得的效果进行了全面总结,为今后类似施工积累了丰富的经验。