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城市地下综合管廊改进打拔钢板桩方案

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城市地下综合管廊改进打拔钢板桩方案


综合管廊明挖法

地下综合管廊作为一种将各类城市市政管道统一集中敷设在其中的市政基础设施,是保障城市正常运行的重要基础设施和"生命线"工程。近年来,全国各地大规模实行城市地下管网综合管廊模式,纷纷掀起了管廊建设热潮,由于我国综合管廊规划与建设起步晚、起点低,且当前主要在新建城市主干道路、城市新区、各类园区、老城区改造等过程中进行敷设,因此明挖法以其施工工艺简单、施工速度快、造价低廉等优点正在被广泛采用。根据综合管廊明挖基坑的特点,与传统的基坑支护方式相比,如何采取高效、安全、经济、合理、绿色的支护方式,是研究人员亟待解决的问题。


目前,基坑工程中采用的主要支护结构有地下连续墙、排桩+止水帷幕、重力式挡墙、土钉墙等,这些技术基本都是原位成孔,然后灌入钢筋混凝土,或原位搅拌形成水泥土。基坑工程能耗高、污染大,施工过程中必然产生一系列问题,比如渣土、泥浆、建筑垃圾、噪音等污染问题;基坑降水造成地面沉降等不良后果基坑支护结构、加固体留在土体内部可能形成难以清除的地下障碍物等。因此,在基坑工程的方案设计中,应考虑到基坑工程的可持续发展,尽量采取措施节约社会资源,降低能耗。可采取的技术措施通常包括减小支护结构工程量、尽量采用可重复利用的材料、废泥浆的利用、在可能的情况下采用支护结构与主体结构相结合的方案等,以减少工程开发对社会的不利影响和对环境的破坏。


针对综合管廊基坑自身的特点以及目前主要的场地条件,国内主要采用土钉墙、SMW工法桩等支护式,然而近年来预制钢桩因其具有工厂化生产、生速度快、造价低、桩身质量易控、施工方便、绿色环保、循环利用等优点,现已开始应用于综合管廊支护技术,主要是U型拉森钢板桩、钢管桩和H型钢等。但目前的研究相对较少。本文即对拉森钢板桩应用于综合管廊基坑支护体系展开的相关研究,对钢板桩受力,变形,施工过程中存在的问题及解决方案进行分析,为综合管廊明挖法施工提供意见,同时为预制钢桩的应用提供参考。

拉森钢板桩明挖支护


全站仪和导向架严格控制钢板桩施工质量


支撑体系:先撑后挖。


腰梁牛腿,腰梁封闭连续,拉森钢板桩咬合密贴


自制调节桩,钢板桩施打前先打定位桩,设置H型钢围檩导架,小锁扣扣打施工法施打。钢板桩施打过程中,如有偏斜过大不能用拉齐方法调正时,通过自制调节桩进行纠偏调节,该装置的应用保证了拉森钢板围护桩线形和垂直度,有效提高了围护受力体系的质量和安全性。


采取“分段、对称、跳拔桩体+同步、压密、平衡注浆”拔桩方案,降低了拔除钢板桩对综合管廊及道路的影响。



(1)地下综合管廊作为保障城市正常运行的重要基础设施和“生命线”工程,目前以明挖法为主。结合综合管廊基坑自身的特点,拉森钢板桩因多种优点被广泛应用于管廊基坑支护体系中。


(2)综合管廊基坑两侧地面沉降主要发生在基坑开挖阶段及拔除钢板桩阶段,影响范围约为基坑深度的2倍;综合管廊垫层因基坑开挖完成后坑底土体的隆起作用而出现开裂现象,须采取相应措施拔除拉森钢板桩作业时因土体扰动且未及时对残留的缝隙进行充填,是综合管廊变形缝两侧差异沉降过大的主要原因,因此需要改进拔桩工艺。


(3)坑底隆起引发垫层开裂以及管节间差异沉降过大引发止水结构失效是施工过程中的关键技术间题。对于前者,主要采取改变垫层强度及整体性、充分加固坑内原状土等解决方案。对于后者,采取”分段、对称、跳拔桩体+同步、压密、平衡注浆“的新型拔桩方案,有效降低了拔除钢板桩对综合管廊及道路的影响。


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