顶管工作井支护之钢板桩支护.pdf

顶管工作井支护之钢板桩支护 谷建廷 威县住房和城乡建设局054700 摘 要：随着城市经济的发展和人们环保意识到增强，顶管施工以作为一种非开挖 敷设地下管道的施工方法被得到普遍采用，其中工作井和接收井构筑也是顶管工程一个 关键的环节，采用方法是否得当将直接影响工程成本、进度及安全。本文主要从钢板桩 支护进行工作井支护的各个环节以及安全防护措施等方面作以介绍和总结，并结合邢台 希望对今后同类施工有所借鉴。 关键词：顶管工作井 钢板桩防护 中图分类号： TD3 文献标识码： A 1 前言 顶进工作井是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机或工具管的始发地，同时 又是承受主顶油缸反作用力的构筑物。接收井则是接收顶管掘进机或工具管的场所。顶 进井一般要比接收井坚固、可靠，尺寸也较大。工作井和接收井形状通常有矩形、圆形、 多边形等几种。工作井位置选择在管道井室位置，便于排水、淤泥、出土和运输，顶管 单向顶进时宜设在下游一侧。 2 施工工艺 2.1 沿工作井周边线 3.5 m 以内开挖深度 2 m(标高:+0.2 m) 的基坑，然后再沿工 作井边线向外 1.5 m 打入一周圈 12 m 的钢板桩（拉森型）。 2.2 第一层开挖距钢板桩顶 2.05m(标高:-1.85m) 深进行支护，支护围檩采用单根 I450 型工钢，中间支承采用外径 500mm,壁厚 8mm 圆钢管，井字形布置，钢管水平等 间距布置。工钢与钢管之间采用钢板连接。为增强工钢围檩抗弯强度，在距钢管两端 1.5 m 位置加焊两根水平斜撑。 2.3 第二层开挖距钢板桩顶 4.05 m(标高:-3.85 m) 深进行支护，支护采用钢构框 架结构，支护围檩采用两根并列 I450 型工钢，其余结构同第一层支撑。 2.4 第三层开挖距钢板桩顶 5.358m(标高:-5.158m) 深进行支护，支护同第二层。 2.5 最后开挖至标高:-6.758 m(总深 8.758 m) 后进行坑底封底，先铺砂砾垫层， 再铺C15 的砂浆垫层。在砂浆与钢板桩连接处，用油毡作隔离层，周圈50cm 以内设汇水 渠、集水坑。 2.6 钢板桩的拔除 2.6.1 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。 2.6.2先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动 1min～2min，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 可将桩拔出来。 3 设计计算 由于基坑开挖深，周边土层重度大,粘度小，容易发生隆起现象，且因市场因素，只 有 12m 钢板桩，所以采取顶部清除 2m 杂填土的方法，减少土的重度，和开挖相对深 度，以增强开挖土层和钢板桩自身的稳定性。 主动土压力系数 Ka=tg2(45°- θ/2)=tg2(45°-14.4°/2)=0.602。被动土压力系数 Kp=tg2(45°+θ/2)=tg2(45°+14.4°/2)=1.66 3.1 钢板桩支撑间距计算 采用拉森—包Ⅳ型钢板桩，其最大应力 [б]=200N/mm2 ， W=2410cm3 ，开挖深度 H=6.958 m 。 h 1 h1=3 √(6[б]W/γKa)=3.0m 混凝土封底 h2=1.11×h1=3.33 m h 2 h3=0.8×h1=2.4m h 3 h4=0.7 ×h1=2.1m 支撑按h1=2.05m, h2=2m,