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静压植桩机在桥梁桩基围堰工程中的应用
 
 
 
发布时间:2015年8月4日    发布者:本站编辑
 
 
 

日本技研制作所研发的静压植桩机被称之为革命性的桩工机械。静压植桩机独创的桩基液压静载压入工艺机理,对各种地质条件下的桩基工程施工具有广泛的适用性。静压植桩机近年来引入中国大陆地区后,在土木工程施工的各个领域逐渐得到了推广应用。在桥梁桩基围堰工程方面,静压植桩机体现出了其独特的技术优越性,适用于各种特殊坚硬地层地质条件下的钢板桩施工。以下简介几个典型的工程案例。


工程施工案例一

 

工程名称:二道松花江特大桥11、12号主墩承台钢板桩围堰工程。

工程地点:吉林省敦化市大蒲柴河镇/白山市露水河镇。

施工时间:2014年6月至2014年7月,工期40天。

工程内容:该桥梁承台钢板桩围堰工程共打拔规格为 600mm×210mm、长度12m,材质为Q345的Ⅳw型钢板桩320根、角桩8根,总长度为3936m。打拔钢板桩采用了2台静压植桩机,型号分别为F201 与 SCU600M。

施工单位:该工程总承包方为中交一航局三公司,承台围堰工程钢板桩打拔作业由大连大金马基础建设有限公司及云南官房地基基础有限公司合作分包施工。

二道松花江特大桥主墩围堰静压植桩机钢板桩施工现场


 

施工概况:中交一航局三公司承建的鹤大高速ZT07标段特大桥工程横跨二道松花江主河道,大部分承台处于河漫滩中,主桥承台位于河道边缘侧,该施工区域卵石及漂石较为丰富,厚度达到7~9m,卵石含量高达70%以上,最大粒径漂石达到40cm,下部为强风化沙质泥岩。


 

在工程前期,施工单位多次采用液压振动锤试打桥台围堰钢板桩,但均告失败。传统的液压振动锤钢板桩施工工艺一般适合在砂质粘土、沙土、软土等地质条件下应用。该工程地处富含卵石的特殊坚硬地层,使用液压振动锤压入钢板桩时,由于桩端抵抗力过大,致使钢板桩结构严重变形,无法形成止水效果良好的围堰结构。


 

在工程工期十分紧迫、传统的钢板桩施工工艺和设备无法满足施工要求的情况下,施工单位急于寻找一种能够在富含卵石、岩层的地层中进行钢板桩围堰施工的工艺和设备。施工单位了解到日本技研制作所研发的静压植桩机先进施工技术适用于在卵石及岩石等坚硬地层中进行钢板桩施工,该技术近年来已引入国内,便联系到拥有日本技研静压植桩机设备的大连大金马基础建设有限公司及云南官房地基基础有限公司,寻求桥台钢板桩围堰施工分包合作。


 

针对该工程富含卵石、岩层的特殊坚硬地层地质条件,分包方制定了采用静压植桩机进行钢板桩围堰施工的专项施工方案。为了抢赶工期,参与施工的分包商投入了2台静压植桩机,大连大金马基础建设有限公司采用的是最新一代F201型静压植桩机,云南官房地基基础有限公司采用的是SCU600M型静压植桩机,这两款机型均具有应对砂砾、卵石层或岩层等坚硬地质条件钢板桩静力压入施工的“克服坚硬地质工法”作业功能。该工法采用了独创的“除芯理论”,在钢板桩压入作业时,利用螺旋钻先导钻掘破坏桩端球根压力,从而降低贯入阻力,实现钢板桩的顺利压入作业。应用该工法在砂砾、卵石层或岩层等坚硬地质条件下进行钢板桩压入施工,作业扰动范围小,不会破坏周边地层,可按照设计要求贯入至传统工艺无法贯入的卵石层、岩层等,从而可最大限度地减小桩端渗漏,降低渗水量并阻止细小颗粒流失,保持基坑边坡稳定从而保障承台基础工程的顺利施工。由于该工程对承台钢板桩围堰结构的止水性能要求很高,负责钢板桩施工的分包商特地聘请了日本技研制作所的技术专家,到施工现场进行技术指导。根据日本技术专家的建议,在钢板桩压入施工的最后20cm停止螺旋钻先导搅动,采用纯静压压入,这一针对性措施保证了桩端强风化泥岩的完整性,进一步提高了围堰的止水性。


采用静压植桩机“克服坚硬地质工法”施工的11、12号墩钢板桩围堰在开挖之后,围堰结构无明显渗水点,用于抽水的水泵基本不需要开启,对承台结构施工的效率和工程质量提供了良好的保障。

静压植桩机技术在该工程中的成功应用,完美地解决了坚硬地质条件下的钢板桩施工技术难题,在加快了施工进度的同时,也提高了工程施工的整体质量,为按计划在汛期来临之前完成承台施工,赢得了宝贵时间。


 

工程施工案例二
 

工程名称:西藏自治区昌都地区生格村北大桥1、2号主墩承台钢板桩围堰工程。
 

工程地点:西藏自治区昌都地区生格村。
 

施工时间:014年10月至2014年11月,工期30天。
 

工程内容:该桥梁承台钢板桩围堰工程共打拔规格为600mm×170mm、长度为12m的钢板桩148根,400mm×170mm、长度为9m的钢板桩8根;400mm×170mm、长度为7m的钢板桩152支,钢板桩材质均为Q345,钢板桩施工总长度为2912m。打拔钢板桩所用设备为F201型静压植桩机。
 

施工单位:工程总承包方为中建六局,承台围堰工程钢板桩打拔作业由大连大金马基础建设有限公司分包施工。

昌都生格大桥主墩围堰静压植桩机钢板桩施工现场


 

施工概况:生格村北大桥施工地点位于西藏自治区昌都地区昌都县界内的生格村,大桥横跨澜沧江。昌都地区位于西藏自治区东部,澜沧江上游,属高原大陆性气候,平均海拔3500 米,紫外线照射强度高,早晚温差极大,空气含氧量低,工程施工自然条件恶劣。大桥施工区域地层以强风化泥岩层和卵石为主。桥梁施工填岛区2014年6月份遭洪水冲毁,2014年10月份重新修筑时,大量粒径超过1m的石块留在了填岛区域内,给桥墩承台钢板桩围堰施工造成了极大的困难。


 

根据该工程施工区域特殊的地质条件,施工方应用了静压植桩机“克服坚硬地质工法”进行钢板桩围堰施工。经过施工方30天的连续紧张施工作业,赶在河水结冰之前顺利地完成了1、2号承台钢板桩围堰结构的施工,为后续的承台结构施工赢得了宝贵时间。


工程施工案例三
 

工程名称:木兰松花江公路大桥及引道工程项目A2合同段主桥承台钢板桩围堰工程。
 

工程地点:哈尔滨木兰县木兰镇。
 

施工时间:2014年12月至2015年1月,工期30天(41号墩)。
 

工程内容: 该桥梁承台钢板桩围堰工程每个围堰结构需打拔规格为600mm×210mm、长12m的ⅣW钢板桩160根。整个工程共计需施工钢板桩围堰结构5个,其中3个应用了静压植桩机压入工艺,所用静压植桩机型号为SCU-600M。
 

施工单位:工程总承包方为中交第二航务工程局有限公司,承台围堰工程钢板桩打拔作业由云南官房地基基础有限公司分包施工。


木兰松花江公路桥主墩围堰静压植桩机钢板桩施工现场


 

施工概况:木兰松花江公路大桥A2标段为主桥及南岸引桥工程施工中,38~42号墩采用了钢板桩围堰结构。工程前期采用震动锤和液压冲击锤试打各墩台钢板桩围堰,因部分围堰结构需穿越单轴压缩强度达25Mpa的砾岩坚硬地层,导致部分墩台钢板桩在入土后尚未达到承台以下标高时,钢板桩就出现了严重变形、锁扣撕裂等损毁现象。逐墩试打后,根据各桩位的实际地质条件状况,最终确定在40、41、42号墩位采用静压植桩机“克服坚硬地质工法”进行钢板桩围堰施工。SCU-600M型静压植桩机是在-30℃超低温极寒条件下进行冰上施工作业,充分体现了技研静压植桩机对各种恶劣工况的适用性和可靠性。

 

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