护拉森钢板桩应用讲解课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,拉森钢板桩,金州开发区七顶山市政工程项目部,拉森桩的由来,“拉森”板桩是知名而享誉土木工程领域已久的建筑材料。应用于各种条件下的护土结构，其应用领域以及优势已经在专业领域得到不断证明和证实。,1902年，德国国家工程师在不来梅开发制作了世界上第一块U型钢制板桩。,1914年，两边都能连锁的的板桩问世了。这个改进一直被世界绝大多数的板桩制造商沿用至今。最为古老的拉森U型板桩被Giken Kochi公司安放在总部展示以纪念U型板桩的发展历史。互锁结构可以在板砖互锁时形成一个水密结构从而增加结构的强度。,拉森钢板桩用途,拉森钢板桩的用途非常广泛，在永久性结构建筑上，可用于码头、卸货场、堤防护岸、护墙、挡土墙、防波堤、导流堤、船坞、闸门等；在临时性构筑物上，可用于封山、临时扩岸、断流、建桥围堰、大型管道铺设临时沟渠开挖的挡土、挡水、挡沙等；在抗洪抢险上，可用于防洪、防塌陷、防流沙等。,拉森钢板桩的优点,1.高质量（高强度，轻型，隔水性良好）；,2.施工简单，工期缩短、耐久性良好，寿命50年以上；,3.建设费用便宜、互换性良好,可重复使用58次；,4.施工具有显著的环保效果，大量减少了取土量和混凝土的使用量，有效地保护了土地资源；,5.救灾抢险的时效性较强,如防洪、塌方、塌陷、流沙等；,6.处理并解决挖掘过程中的一系列问题；,7.对于建设任务而言，能够降低对空间的要求；,8.使用钢板桩能够提供必要的安全性而且时效性较强；,9.使用钢板桩可以不受天气条件的制约；,10.使用钢板桩材料，能够简化检查性材料和系统材料的复杂性,钢板桩工作原理及适用范围,钢板桩是带锁口的高强度钢材,依靠锁口互相咬合形成封闭的钢板桩墙,可用于挡土及部分挡水工程,比较适合于在水中及地下水位以下防渗,其形状一般为,U,形,特点是,:,强度高,特别是抗弯强度,高接合紧密,不易漏水,特别是较大的水流,施工简便速度快,适用于软弱地层及地下水丰富的地区。由于锁口处接合紧密,解决了用其它方法施工支护防渗墙时接合部位易开叉的问题,可防止较大的地下水的渗漏。,施工机械组（挖掘机和机械手臂）,应用实例,钢板桩工作原理,钢板桩是带锁口的高强度钢材,依靠锁口互相咬合形成封闭的钢板桩墙,可用于挡土及部分挡水工程,比较适合于在水中及地下水位以下防渗,其形状一般为,U,形,特点是,:,强度高,特别是抗弯强度,高接合紧密,不易漏水,特别是较大的水流,施工简便速度快,适用于软弱地层及地下水丰富的地区。由于锁口处接合紧密,解决了用其它方法施工支护防渗墙时接合部位易开叉的问题,可防止较大的地下水的渗漏。,工程概述,工程名称：七顶山长岛以东基础设施配套工程,使用部位：过路电力隧道的基坑支护工程和桥基础围堰支护工程。,工程地质及水文：,经勘察各钻孔均有地下水，地下水类型主要为第四系孔隙潜水。主要含水层为素填土、淤泥粉质黏土层。场地地下水与海水存在联系，地下水位受潮汐影响而变化，地下水稳定水位埋深,3.505.50,米，稳定水位高层,0.30.47,。,使用原因：,由于施工招标时没有进行地质勘探，施工时发现地下水丰富，且淤泥层较厚，经过金州开发区管委会和大连理工大学设计院、大开监理等相关部门研究，最终决定本电力隧道工程采用拉森钢板桩进行支护，由理工大学设计院承担本次设计任务。,外观,钢板桩施工一般采用振动法，由于本工程场地较宽敞,并且施工深度不大,约9m左右,基坑分2层台阶开挖，第一层约3-4米，实际第二层基坑深度为5-6米。钢板桩的主要设备采挖掘机加上高频液压振动锤。其施工原理为:当振动锤运转时,在偏心力矩的作用下产生高频振动,高频振动力通过液压夹具作用于钢板桩,再由钢板桩传递到所接触的地层,破坏该土层结构,使钢板桩不断地挤进土层到达设计标高。,拉森钢板桩工作特点,拉森钢板桩是一种特制的型钢板桩，用打桩机及振动锤将钢板桩压入地下构成一道连续的板墙，作为深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。拉森钢板桩支护形式有悬臂式（本项目桥基础围堰）、支撑式（本项目电力隧道支护）等。,悬臂式,悬臂式钢板桩挡墙无撑无锚，完全依靠板桩的入土深度保持挡墙的稳定，外侧土体容易产生变形。在软弱土层中施工时，只有基坑开挖深度较小的临时性工程，基坑两侧又没有需要保护的地下管线等构造物，可以考虑使用。,结构受力图 长岛以东2#桥梁,带支撑结构式,支撑结构可以分为内支撑和外拉锚两类，拉森钢板桩内支撑一般由型钢支撑组成；外拉锚有拉锚和土锚两种型式。,支撑结构挡土的应力传递路径是：,围护墙 围檩（lin）支撑,在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚。,大连地区常采用内支撑,相关图示,结构受力图 电力隧道支护,施工工艺流程和监理控制要点,1,、拉森钢板桩施工的顺序,根据施工图及高程放设沉桩定位线根据定位线控设,沉桩导向槽,整修平整施工机械行走道路打桩上支撑挖土混凝土施工填土拔除钢板桩。,2,、钢板桩打桩,（,1,）钢板桩施工要正确选择“屏风式”打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且板桩墙面平直，以满足基础施工的要求，对封闭式板桩墙还要求封闭合龙。,（,2,）此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。,（3）先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，在轴向法向要求高的情况下，采用导向架。,（4）单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过 2，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。,偏差矫正：钢板桩打入时如出现倾斜和锁口结合部有空隙，到最后封闭合龙时有偏差，一般用异形桩（上宽下窄或宽度大于或宽度小于标准宽度的板桩）来纠正,3、钢板桩的拔除,（1）基坑回填后拔除钢板桩，拔桩前应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间，否则，由于拔桩的振动影响以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，给已施工的地下结构带来危害，并影响邻近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。,（2）先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动 1 min2 min，使钢板桩周 围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢地往上振,拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止 拔桩，可先行往下施打少许，再往上拔，,如此反复可将桩拔出。,（3）拔桩时的注意事项。第一，拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩 5 根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起,点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。第二，振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的黏附,性，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下 100 mm300mm，再与振动锤交替振打、振拔。第三，对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，连续振动不超 1.5h,。,常见质量问题的原因分析与防治措施,（,1,）渗漏和涌沙,现象。基坑挖土过半时，发现钢板桩渗漏，主要在接缝处和转角 处，有的地方还涌沙。,原因分析。拉森钢板桩旧桩较多，使用前未进行校正修理或检修不彻底，锁水处咬合不好，以致接缝处易漏水。转角处为实现封闭合龙，应有特殊形式的转角桩，这种转角桩要经过切断焊接工序，可能会产生变形。打设拉森钢板桩时，两块板桩的锁口可能插对不严密，不符合要求。拉森钢板桩的垂直度不符合要求，导致锁口漏水。,预防措施。旧钢板桩在打设前需进行矫正。矫正要在平台上进行，对弯曲变形的钢板桩可用油压千斤顶顶压或火烘等方法矫正。做好围檩支架，以保证钢板桩垂直打入和打入后的钢板桩墙面平直。防止钢板桩锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。由于钢板桩打入时倾斜，且锁口结合处有空隙，封闭合龙比较困难，解决的办法一是用异形板桩 此法较困难）；二是采用轴线封闭法（此法较为方便）。,治理方法。采用水玻璃水泥浆以阀管双液灌浆系统施工堵漏。,（2）拉森钢板桩侧倾和基坑底土隆起及地面裂缝,现象。采用拉森钢板桩，开挖土方的挖土机及运土车辆设在地面钢板桩侧，开挖不久即发现钢板桩顶侧倾，坑底土隆起，地面裂缝并下沉。,原因分析。这些钢板桩施工都在软土地区，设计的嵌固深度不够，因而桩后地面下沉，坑底土隆起是管涌的表现。在挖土作业时由于挖土机及运土车在钢板桩侧，增加了土的地面荷载，导致桩顶侧移。,防治措施。钢板桩嵌固深度必须由计算确定，按建筑基坑支护技术规程（JGJ 1201999）规定执行。挖土机及运土车不得在基坑边作业，如必须施工，则应将该项荷载计入设计中，以增加桩的嵌固深度。一般拉森桩施工时，压密注浆配合，四周有钢板桩支护，基底水压较大，为更好地防水，基底做压密注浆，其厚度按土质而定。另外钢板桩支护转角处连接不够紧密，宜发生流砂现象，故需进行压密注浆，注浆数量为 34 根。如地下水位较高时需进行轻型井点降水配合。,基坑支护监测,（1）基坑支护检测仪器,利用施工单位现有的水准仪和经纬仪进行钢板桩外地表沉降和钢板桩顶点水平位移测量。水准仪用于测量地面和开挖过程控制标高以及施工中的沉降，经纬仪用于测量在钢板桩顶不同位置的施工控制点的水平位移，主要是东西两面基础水平位移和沉降观测。用监测数据反馈来调整处理施工中的突发情况。,（2）监测的布置和监测频率,在进行基础施工中，只对支护系统进行监测。经研究距离钢板桩顶部每 5 m 设置1个控制点，在基坑开挖前利用仪器测出控制点的坐标作为初始坐标值。监测点布设完成后对原始值进行2次测量，以减小误差。基坑监测的频率随土方开挖进度和基坑变化情况作调整。基坑开挖过程中开挖频率不少于2次/d，开挖完成后开挖频率不少于1次/d。若观测的钢板桩顶部位移出现突变，观测次数要适当增加。当观测的位移趋于稳定时，观测间隔可延长。,在设备基础支护施工中，主要要对东西两面基础进行水平位移及沉降观测，设置一个基准初始数据，柱承台基础监测的频率开挖前1次/d，开挖后2次/d。根据柱基础监测，在开挖第一层时位移较小，在开挖第二层时（基坑分2次开挖）位移较大，开挖完毕后柱基础基本处于稳定状态，在连续降雨的时候基础略有位移。一直监测至基础回填完毕。,经验总结,（1）基坑支护工程是随着对地下空间的不断利用开发而发展起来的一项施工技术，它涉及众多学科与工艺，具有很强的地区特点。作为典型的软土地区，基坑支护工程形成了自有的特点。随着新技术、新工艺的出现，基坑工程仍将继续不断发展、完善。,（2）从商业住宅地下室、基础工程选用拉森钢板桩作为深基础支护结构应用的实际效果来看，使用钢板桩做基坑围护，具有施工进度快、安全、占地空间小等优点。此外，钢板桩可以重复使用，节省投资。,（3）采用钢板桩围护截渗和基底压密注浆封底，使基坑能迅速挖至预定高程，基坑面经处理后，即可浇筑底板的混凝土垫层，从而为下一阶段的施工创造了有利条件，不仅提高了工程进度，而且受雨季的影响较小，保证了整个工程的顺利进行。,（4）采用钢板桩支护，对周围环境影响较小。钢板桩施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短，且现场整洁。,（5）在进行拉森钢板桩的支护施工中要特别注意地下水的影响。遇到有水的情况一定要采取有效措施进行堵塞，防止泥砂随渗水排出。遇到离建筑物较近，地质条件较差的地段，可以考虑打加密桩的方法，更有利于施工并防止泥水排出。,