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巴基斯坦瓜达尔港口止水钢板桩支

一、概述
    钢板桩(槽钢)由于具有良好的挡土效果、较快的施上速度、可以周转使用以及比较经济等特点,在基坑支护上程中得到)、一泛的应用。钢板桩一般在基坑支护中卞要起到挡土的作用,其比水的效果不大,故在土层含水量高的条件下不宜使用。本文结合巴基斯坦瓜达尔港口上程与排水口相连接检查井深基坑的施上,对传统钢板桩(槽钢)进行了改进,改进型钢板桩具有与拉森钢板桩类同的比水效果,改进的方法简单、经济,容易实施。
    巴基斯坦瓜达尔港陆域是在海滩上采用吹填疏浚土和回填粉细砂同步进行形成的,陆域形成后进行了堆载预压软土地基处理.处理后土层况如下:

二、与排水口相连接的检查井的施工环境
    瓜达尔港码头为顺岸式的高桩梁板结构,码头通过简支板与陆域的挡土墙相接,挡土墙下为抛石斜坡堤。陆域的雨水经港区雨水管网汇集后,由4个排水口(式B,  C,  D)排到阿拉伯海。排水口由断而为1  300 mmx1  300 xrnn的矩形钢筋混凝土管穿过挡土墙下的抛石斜坡堤与挡土墙后的检查井相连接。其中码头上程、抛石堤上程、挡土墙上程及钢筋混凝土排水管由中港第四航务上程局负责施上,陆域中的道路堆场上程及地下管沟上程(包括与排水口相连接的检查井)由上海建上(集团)总公司负责施上(图1 )。

    中港第四航务上程局对排水口的施上顺序为:在斜坡堤抛石时预留排水口位置,通过水下整平基槽,采用水上.吊装的方式安装钢筋混凝土排水管.然后抛设排水口处斜坡堤的块石,在此基础上浇注挡土墙混凝土。中港第四航务上程局对排水口进行施上后,上海建上(集团)总公司进行检查J卜的施上。
    根据设计要求,与排水口相连的检查井底板的开挖深度约5.6 m,钢筋混凝土方孔排水管位于抛石基础上,抛石斜坡堤与挡土墙后的检查井最近的仅相隔2. 5 m,地下水与海水基本连通,回填细砂(粉土混砂及粉土混贝壳)的渗透系数较大,基坑及沟槽开挖时容易形成流砂,所以在施上前要先解决比水挡土问题。

三、检查井基坑施工方案的选择
    基坑支撑围护为了达到比水的作用,一般采用水泥搅拌桩,但在比水的同时要求起到挡土的作用,则水泥搅拌桩的桩径比较大,这样采用水泥搅拌桩就不经济。拉森钢板桩具有较好的比水效果,但其接口构造特殊,需要专门进行制作,费用很高。
    由于巴基斯坦瓜达尔港口上程地处偏僻,当地的经济、交通等条件较差,施上设备材料相对匡乏。如果从中国运输拉森钢板桩或水泥搅拌桩设备,上期将非常紧张,而且费用很贵。我们在进行港卜_道路堆场排水管道的施上中,准备了部分8 m民的30#槽钢和点降水设备,以充分利用现有设备资源,解决施上难点,该检查井深基坑施上方案为:

    (1)用改进型止水钢板桩进行基坑的挡土支护和比水,同时在基坑外布置井点降水,在基坑内设置集水井进行抽水。
    ( 2)在与出水口钢筋混凝土方管连接处,加上制作专门的挡水钢板,下称钢问门。
    ( 3)采用快速施上法进行施上。与检查井相连的排水管道,除了排水口为钢筋混凝土管外,其他均采用Ell双壁上字管。Ell管为柔性管道,其刚度大、强度高,抗冲击、抗振动性能好,在受到外部冲击力时,容易复原,在软土地层产生不均匀沉降的情况下也不会破裂。Ell管的基础为碎石及砂垫层,因此施上速度快。
    ( 4)为了减少潮位对施上的影响,选择在潮位较低时进行检查井底板的施上。

四、检查井基坑支护体系
    检查井基坑支护体系由改进型止水钢板桩(含支撑)、比水钢问门、井点降水、集水井抽水等组成(图2、3)

    利用现场仅有的8 m民30"槽钢作悬臂式钢板桩,开挖深度5.6  m,入土深度为2.4  m时,经过核算,入土深度不能满足钢板桩稳定的要求。
    故检查井及相连管道位置处先放坡开挖1 m,然后再打悬臂式改进型IF水钢板桩,开挖深度4.6  m,入土深度为3.4  m,经过核算,入土深度虽仍不满足稳定的要求,但已接近要求,再加上柱顶内支撑,经核算,钢板柱加柱顶内支撑体系,可以满足结构强度及稳定性要求。内支撑采用定型专用上具,两端焊接有螺栓,根据管壁宽窄可以自由调竹。4. 2比水钢问门
    为了解决钢筋混凝土排水方管上下部分的比水挡土问题,我们设计制作了专门的比水钢问门,其结构示意见图4}

井点降水及集水井抽水

    采用轻型井点进行降水,轻型井点的布置为井点管民7 m,水平距离1.5  m,设置在钢板桩外侧1 m,井管采用 5 cm的镀锌管,端部连接蜂窝管加滤网的吸水头部,总管采用} 1 Ocm镀锌管。井点每SOm为一组,每组配备一只真空抽水泵。
    考虑到钢板桩不可能非常紧密,可能会有部分渗水,且基坑及沟槽开挖的土质卞要为细砂、粉土混砂及粉土混贝壳,因此我们准备了儿台泥浆泵进行坑内抽水。

五、施工
    基坑支护体系的施上程序为:
    1、在中港四航局预制排水管时,在出口端头安装上活动的挡水密封门。
    2、制作改进型比水钢板板桩及比水钢问门,并划上标高刻度。施上时采用水平仪监控,管底比水钢问门的顶标高低于钢筋混凝土方管外形底标高Scm,这Scm用橡胶垫板粘在T字型挡板顶部,让钢筋混凝土方管安装时搁置于上而,起到比水挡土的作用。
    3、)进行水下方管基槽整理,钢筋混凝土排水方管水上安装,比水钢问门的上插板用振动锤振到位。
    4、检查井周围及管沟外侧打设改进型比水钢板桩。采用振动锤进行施上,振动锤由25t履带.吊(或轮胎.吊).吊起,让钢板桩进入振动锤的油压钳内,卡紧后将钢板桩就位,开动振动锤将其振入土中。由于钢板桩起挡土比水作用,因此钢板桩打入时要控制其槽口的搭接。
    5、检查井及管沟外侧单排井点降水:
    井点成孔:采用冲水法成孔,水源利用海水,高压水泵冲孔。水枪用一根直径为2英寸镀锌管,头部做成冲孔水苗子,尾部与抽水泵软管连接,起落架用X48~的脚手架黑铁管组成三角支架配1只2门木滑车上下起动。边冲边下沉,成孔后随即埋设井管。

    井管埋设:首先把管身头部与蜂窝纱网布连接牢固,成孔后用冲孔三角架把井管拉起顺孔放入,在到达预定标高后先放入中粗砂作为吸水滤层,头部埋入后将孔周用砂土填实、封口,井距1cm
    安装总管:总管用1cm镀锌管,每1 .5 m开5 cm孔洞,洞孔用与井管同等材料焊接上吸水连接管。总管与井管用塑料软管相接,总管一端与真空泵连接,真空泵接电即可抽水。一旦开机抽水,24 h不得间歇,并做好记录。
    6、基坑及沟槽的开挖及支撑的支护;
    挖土配备moo挖机,其臂民在8 m以上,口的是沟槽中挖出的弃土要放至沟槽边线3 m以外,以减小沟槽边侧的土压力。挖土时挖机坐落在沟槽开挖中心,顺着未开挖的土体后移,沟槽内挖出的土分两边堆放,边退边挖。挖深2.5  m左右时加设第一道临时内撑,内撑支护完毕后再往下开挖至设计标高。当挖沟延}s米达1根钢围擦民时(24"槽钢),用钢围擦对称水平侧附在钢板桩上,尔后迅速用钢支撑固定牢固,防n钢板桩变形,然后进行临时支撑换撑处理。不管是临时支撑还是钢板桩支撑都要与钢板桩连接,以预防坠落伤人。
    7、开挖至一定深度后,用泥浆泵抽沟槽的水。
    8、基坑开挖完成,降水到设计标高后进行检查井的施上和Ell管道的安装。