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1、大粒径卵石地层深基坑钢板桩施工工法1、前言在黄河上游深基坑施工时，多采用钢板桩支撑防护，但是在钢板桩打入过程中，因理论与现场实际地勘差异，使得钢板桩在施工进度及经济效益方面未达到预期效果，遇到了许多困难，主要表现在以下几个方面：目前深基坑钢板桩施工多采用锤击下沉、振动下沉、水刀引孔下沉等方式打桩,利用其振动和冲击力将钢板桩打入地层，但传统工艺会产生较大的振动，给临近建筑带来不同程度的损害，也会对周边环境有着较大噪音影响，同时遇到复杂的地层时如存在大粒径漂石也无法下沉，因此传统的钢板桩施工方法受到一定的局限性，缩小了钢板桩应用范围，限制了其发展前景。中国建筑第四工程局有限公司在海南州贵德县惠安黄
2、河市政大桥建设项目施工过程中，根据现场地勘分析，主墩承台地质存在大粒径漂石，直接影响钢板桩打入,为了解决钢板桩施工难度，引进静压植桩机进行钢板桩施工，该设备具有以下优点:静压植桩机由动力系统和钻孔系统组成，使用小型货车运至现场，运输成本较低。动力系统由自身柴油发电机提供，现场施工不需要接入动力电源，组装简单,现场标准化文明施工方便管理。钢板桩施工时只需要吊车对钢板桩起吊，利用夹锁对钢板桩固定，使用旋挖钻头破碎大粒径漂石，带动钢板桩下沉，无需很多工人配合，节约人工成本。2、工法特点(1)环保性好钢板桩静压植桩机施工时不会产生震动，完全采用钢板桩静压植桩机产生的静压力将钢板桩打入地下，因此不会对周
3、围的邻近建筑造成损害。钢板桩静压植桩机施工不需要很大的作业面，机器组宽度不超过1.4米，可以在狭小的施工环境下作业，可以贴近建筑施工，从中心线到临近建筑距离仅需60cm即可。钢板桩静压植桩机施工不会产生噪音，不会扰民，不会影响施工作业周围居民正常生活。因此钢板桩静压植桩机施工特别适合在市中心，邻近小区等对噪音和环境要求比较高的工地。(2)提高经济效益静压植桩机机体轻小，施工工序简单、快速同时不需要其它设备配合施工，整套设备属于智能化自动控制，无需大量人工配合，能够缩短施工工期，节约人员及机械投资成本。(3)安全性高无线遥控操作设备，操作人员不需要接触设备，大大提高操作人员的的安全性。静压植桩机
4、是嵌住已经完成压入的钢板桩，所以不会发生像其他大型机械倾倒的现象，静压植桩机施工作业靠液压力转化为动力，能较好的避免机械伤害，高空坠落等常见的危害，拉森桩靠吊车起吊，吊车也配置了起重指挥人员，起重作业也有保障。(4)缩短工期静压植桩机在黄河上游地层施工时，对于特殊地层，如砂质、砾石层有更好的施工能力，其他设备无法打入的坚硬地质，静压植桩机却能正常施工，同比其它设备施工速度较快。3、适用范围本工法适用于IOCnI60Cnl大粒径卵石地层深基坑钢板桩施工。单独压入水刀并用压入坚硬地质压入旋转切削压入针对不同地质条件的静压植桩机压入4.工艺原理静压植桩机施工方法是在复杂地层中，利用植桩机磨岩钻头及液
5、压油泵反力作用带动钢板班正常进入，遇复杂地质如大粒径漂石、孤石时，钻头对孤石进行破坏,从而完成钢板桩施工；本施工工法通过静压植i机的植桩机构以植桩机自重和机架上的配重提供反力而将钢板桩压入土中的沉桩工艺。完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染,静压植桩机工作原理5、施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程根据现场及该静压植桩机的施工特点，本工法的施工工艺流程如下:5.2 施工方法5. 2.1大粒径卵石地层深基坑钢板桩施工1、测量放线根据设计图纸计算各角点坐标，使用全站仪将各角点测量出定好各点桩位。2、场地平整根据测量放样要求进行场地平整，为满足植桩机架设和人员操作平台，平整宽度比钢板桩施工结
6、构尺寸每边各宽2米。3、架设镭射仪将镭射仪架设在已经定好的桩位上，并对准前方的桩位点，且镭射仪射出的红外线的标高应与完成桩桩顶标高一致。4、反力基座安装将反作用力基座架设在铁板上，并保证中心与钢板桩线位施工在同一条直线上。(1)吊起反作用力基座将反作用基座的传感器标记设置于钢板桩线位上，使反作用基座主体与测量放线平行。(2)(3)(4)(5)反作用力基座应与首个压入桩的后方锁口的距离处于指定范围内。反作用力基座应与固定夹插入口上端的高度一致。(也先采用振动锤沉入)将静压植桩机上机身吊装到反作用力基座上，并夹紧固定夹。动力单元与静压植桩机主体油压管的连接。5、植桩机组装3.通过连接螺旋操作连接螂
7、族6.安装螺旋钻套管螺检.站杆。拆卸修放站套管固定 锁，安装连接销.1.将娓旋钻杆固定缺设置在噱 旋帖套管排上口.编俵杆网充的2.设置摞旋钻套管固定镣,通过 操作对准连 接销孔位置.HAJ内入内6、植桩机架设4.取下螺旋钻杆固定锁.放至图 示位置.5.通过站套管。使用起重机辅助吊起螺旋钻，将螺旋钻放到夹头架上，并夹紧螺旋钻套管夹头。适用钢板桩长度1点起吊2起吊点12m以下大于12m18mX7、植入钢板桩（1）在钢板桩桩顶开设吊孔。（2）将吊环设置在钢板桩上。（3）指挥吊车司机吊起钢板桩（注意吊绳的最大承载力）。（4）螺旋钻压入钢板桩。（5）自走完成后，将钢板桩压入至设计顶面标高。（6）焊接（为
8、了获得更大的绝对反力将压入钢板桩与完成桩焊接在一起）。（7）依次根据设计植入其它钢板桩，直到合龙。5.2.2大粒径卵石地层深基坑钢板桩施工实例6、人员、材料及机具设备主要劳动力计划主要劳动力计划序号工种人数工作地点责任范围1项目经理1施工现场工程总负责，负责各方面组织协调工作2项目总工1施工现场负责方案的总体规划3技术员2施工现场负责现场作业的技术控制4质检员1施工现场现场质量管理、监督和检查5安全员2施工现场现场生产安全管理、监督和检查6材料员1仓库、现场材料采购、验收、保管和控制7测量员2施工现场负责工程测量、放线8电焊工5施工现场圆钢柱楝条及柱间支撑可调连接加工、焊接9机操工2施工现场机
9、械操作10指挥工1施工现场吊运指挥主要材料与设备计划表序号材料规格用途1钢板桩拉森VI型承台基坑开挖防护2工字钢双拼45C工字钢深基坑第一道围橡支撑3型钢2HX700X300型钢深基坑第二、三道围楝支撑4圆管529mm8mm第一道围楝角撑及对支撑5圆管630mm8mm第二、三道围楝角撑及对支撑7、质量控制7.1 测控点测设时需对控制点坐标数据进行复核。静压工法通过专用镭射校准仪对静压植枢机施工钢板i进行精准指引作业，同时为保证施工精度，须做好钢板桩精度复核工作。7.2 对于钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。7.3 轴线静压植桩机施工过程中
10、采用红外线导向，夹头可以控制一定的旋转角度，轴线偏差能够很好地控制，轴线偏差一般能控制在3cm之内。7.4 垂直度：静压植桩机相比于振动植桩机夹点位置更低，能够更好地控制垂直度。7.5 对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm,钢板桩组上下一致，误差不大于30mm,全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。7.6 在使用拼接接长的钢板桩时，钢板柱的拼接接头不能在围堰的同一断面上,而且相邻桩的接头上下错开至少2m,在组拼钢板桩时要预先配班，在运输、存放时,按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。7.7 打柩时必须在桩顶安装桩帽，以免征顶破坏，切忌锤击过猛，以免S尖弯卷，造成拔桩困难。8、安
11、全措施8.1 设备进场后组织管理人员及劳务负责人对设备性能、防护、线路、维修记录等进行验收，验收合格后方可使用。8.2 安全部对进场人员进行三级教育，熟悉施工环境和危险源分析。8.3 设备人员对操作人员进行入场培训，检查特种人员证件。8.4 现场管理人员不定期对现场进行安全排查，发现隐患限期整改。9、环境保护措施本工法在实施过程中会产生一定的环境污染情况，针对这种情况要进行以下环保措施。9.1 .树立环境保护的意识，机械维修时应采取保护措施防止污染油渍流入黄河,维修时要求设备撤离现场，远离黄河边缘，维修后方可继续施工，对外漏油渍及时清理。9.2 在施工过程中，要严格按照操作规程，避免环境污染，
12、施工材料分类堆放整齐，保证场地有序，道路畅通。9.3 施工结束后，及时清理施工现场，对产生的垃圾杂物清理到指定地点，保持现场清洁状态。10、效益分析采用静压植桩机相比于传统的打桩机施工，解决地质复杂的深基坑钢板桩施工困难，利用已完成的钢板桩为反力支座，在正常地质下，利用压力直接打入，如遇大粒径漂石时，启动旋挖钻磨岩钻头对其进行破坏，再使用反力将钢板桩压入到设计标高，同时解决了钢板桩无法打入的问题，缩短了钢板桩施工工期，得到了业主、项目管理公司及监理单位的认可，也得到了一定的经济及社会效益。（1）经济效益以市政大桥建设项目主桥6#9#墩为例，相关数据统计如下:序号钢板桩引孔方法工程量计算工程量（
13、t）单价（元）总价（万元）工期1旋挖钻引孔6#墩：15m*213=3195m7#墩：18m*141=2538m8#墩：18m*141=2538m9#墩：12m*141=1692m961.90t109001048.476个月2静压植桩机引孔6#墩：15m*213=3195m7#墩：18m*141=2538m8#墩：18m*141=2538m9#墩：12m*141=1692m961.90t7500721.423个月综上所述，采用本工法后，工期缩短3个月，经济效益为327.05万元。（2）社会效益本工法成功的解决了大粒径卵石地层深基坑钢板桩无法打入的问题，为今后的类似工程具有很好的指导作用。在节约成本、提高施工进度的同时缩短工期，得到了业主及监理的认可，赢得了各参建单位的赞许，树立了我司良好的企业形象。
