顶管工作井支护之钢板桩支护

1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文顶管工作井支护之钢板桩支护顶管工作井支护之钢板桩支护摘要：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：A1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

2、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2.05 m（标高:-1.85 m） 深进行支 护，支护围檩采用单根1450型工钢，中间支承采用外径 500 mm,壁 厚8 mm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

3、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5.358 m(标高:-5.158 m)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50c m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

4、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 1min2min,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12 m钢板桩，所以采取顶部清除2 m杂填土 的方法，减少土的重度，和开挖相对深度，以增强开挖

5、土层和钢板桩 自身的稳定性。主动土压力系数Ka=tg2(45 - 0 /2)=tg2(45-14.4 /2)=0.602。被动土压力系数Kp=tg2(45 + 0 /2)=tg2(45+14.4 /2)=1.663.1钢板桩支撑间距计算采用拉森一包W型钢板桩，其最大应力6 =200N/mm2 , W=2410 cm3，开挖深度 H=6.958 m。h仁3 V(6 6 W/ 丫 Ka)=3.0mh2=1.11 x h1=3.33 mh3=0.8 x h1=2.4mh4=0.7 x h仁2.1m 支撑按 h1= 2.05m, h2=2m, h3=1.31m, h4=1.6m 布置。如图 3 所示：

6、3.2理论入土深度计算(Kp Ka)x x2 KaX Hx x KaX Hx h4=0, 1.058 xx2 4.19 xx 6.7=0 ,解得 x=5.18m理论入土深度略超过实际深度，但由于材料限制不能再加长板桩 长度。解决方法：边挖进边防护，封底分两次进行，快挖快封，封底砂 浆垫层中添加速凝剂，以砂浆加强钢板桩底层的抵抗力。然后采取注浆施工的办法加强坑底土体的凝结力。3.3 土层稳定性计算K=2nC/ 丫 H=2X 3.14 X 5.04/17.6 X 6.958=0.221.2土层不稳定，有可能发生隆起现象。解决方案：准备松木桩，发 现基坑底略有隆起现象，立即沿板桩内侧插打木排桩，以增

7、强土层稳 定性，然后采取注浆施工的办法加强坑底土体的凝结力。3.4基坑底管涌验算T=(Kh 丫水丫 h)/2 丫 K安全系数=1.5 h 水头差 丫 土层浮重度=(1.5 X 6.3 X 10 6.64 X 6.3 ) /2 X 6.64 =3.97m5.7m不会发生管涌现象。但砂层可能有地下水渗出，应考虑排水措施 及设备。3.5钢支护计算3.5.1第一层土压力计算均布荷载q二y X KaX D(h+hn+1)/2=44KN/m D支点到桩顶距离工钢围檩抗弯验算450型工钢，支撑间距5.2m，以连续梁计算，W=1432933 mm3最大允许应力6 =170Mpa。工钢最大弯矩：M=KMql2=

8、0.X 44X 5.22=119MPx 6 =170MPa.KM连续梁弯 矩系数支护杆计算支护杆采用直径500mm壁厚8mnt勺圆钢管，截面 A=3.14X(r12-r22 ) =24919mm，长 15.3 m，轴向压力 N=356.4KN 长细比 入=15.3 X 103/500=30.6，柔度=96.1查表得钢管抗压稳定许用应力 6 =98.8MPa。正截面承载能力计算：Nj= N/A=14.3MPav 6 =98.8Mpa3.5.2第二层支护与第三层支护相同，现对土压力进行比较土压力计算：均布荷载 q = 丫 X KaX D(h+h n+1)/2q2=73.2 KN/m q3=100K

9、N/m 以 q3 进行检算工钢围檩抗弯验算450型工钢，支撑间距5.2m,以连续梁计算，截面模量 W=1432.933 cm3工钢最大允许应力6 =170MPa.工钢最大弯矩：M=KMql2/2=0.1X 100X 5.22 /2=135.2 MPa V6 =170 MPa.支护杆计算支护杆采用直径500mm壁厚8mn的圆钢管，截面A=249.19cm2 长15.3 m，轴向压力N=815KN正截面承载能力计算 Nj= N/A=32.7MPa V 6 =98.8MPa4施工中一些特殊问题的处理4.1工作坑开挖至封底深度时，局部出现隆起现象，因隆起过程 比较缓慢，并未打入木桩，而是采取边挖边防护

10、、快挖快封，封底分 两部分进行，开挖至设计深度时不等隆起现象发生，立即进行封底工作。4.2为了便于钢筋混凝土管下放，合理调整支护间距，将第二层 支护钢管由上下交错改为平行交错，解决了这一施工相互干扰问题， 加快了施工进度。4.3拔桩时的注意事项。第一，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100mnr300mm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,连续振动不超过1.5h。5结束语钢板桩防护是工作井支护的几种主要方式之一，其达到了安全、 快速和经济的效果，