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摘要:钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中的应用,不仅能有效缩短工程工期,还能降低建设成本,是我们当今进行发展铁路工程所不能忽视的重要内容。因此,对其进行研究,具有十分深刻的现实意义。
关键词:钢板桩;铁路桥梁;深基坑支护;优点;应用
随着我国经济水平的不断提高,铁路运输业也获得了突飞猛进的发展。在这种情况下,我们必须对铁路建设予以更多的关注。在铁路工程建设中,桥梁深基坑支护对整个工程起着强大的支撑作用,其建设质量直接关系到铁路工程建设的结果,因此,我们必须选择合理的铁路桥梁深基坑支护方式。而钢板桩就是一种重要的板式支护结构,将其运用在铁路桥梁深基坑支护中,不仅能提高建设效率,还能为建设过程提供强大的安全保障。本文将就钢板桩的基本概述、钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中应用的优点和具体流程进行分析和探讨。
一、钢板桩的基本概述
钢板桩是一种常见的板式支护结构,带有钳口或锁口,是一种型钢,主要由支护体和拉锚支护体构成,而支护体是直接打入土层的结构,起到支撑作用。
一般而言,按照形状,可以将钢板桩划分为U型钢板桩和组合型钢板桩,而钢板桩的结构有悬臂式钢板桩、单锚式钢板桩以及多锚式钢板桩等三种,钢板桩的支护结构则分为桩板式结构、双排式结构以及格构式结构等。
钢板桩能够很好地进行挡土和挡水,不仅质量轻、强度硬,还足够节能环保,是现代铁路和建筑行业中一种重要的板式支护结构。
二、钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中应用的优点
钢板桩本身就具有许多优点,其在铁路桥梁深基坑支护中的应用,也有着众多的优势,如对空间的要求更低、能为施工提供安全保障、不受天气条件制约、可重复回收利用以降低施工成本以及使用寿命更长等,具体分析如下。
1.对空间的要求更低。由于钢板桩可以通过组合形成各种不同形状的围堰,能够铁路桥梁深基坑的各种施工要求,不用因为受到支护形状的限制而拓宽深基坑的空间。同时,钢板桩还能适应不同深基坑所处环境的土壤情况,大大减少深基坑所需要挖掘的土量,作业过程中占据的面积也更小。也就是说,钢板桩对铁路桥梁深基坑的空间要求更低,这在很大程度上为铁路桥梁深基坑支护施工提供了便利。
2.为施工提供安全保障。由于钢板桩自身结构轻、强度硬、抗变形能力强,因此,具有更好的支撑效果,能够确保深基坑土体不出现塌方现象,也能更好地抵御洪水、地震等的攻击。就算出现了塌陷现象,也有利于工作人员更好地实施抢救措施。
3.不受天气条件制约。钢板桩几乎不受天气的影响,雨水和大雪等都不会影响钢板桩的性能,因此,钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中的应用,可以更加地不受时间和环境的拘束。这对于一些工期较赶的铁路工程而言,具有重要的意义。
4.可重复利用,降低施工成本。钢板桩可以多次重复回收利用,在铁路桥梁深基坑施工中,当把最上层的围檩结构拆卸之后,钢板桩就可以拔除了,拔除后的钢板桩仍然可以继续在其他工程中使用。一般在临时性的铁路桥梁深基坑工程中,钢板桩可以重复利用25次左右。所以,这为铁路桥梁深基坑的施工降低了成本,也提高了经济系效益。
5.使用寿命更长。由于钢板桩自身所具有的优点,如轻盈、强硬等,所以钢板桩在铁路桥梁深基坑中具有更长的使用寿命,这也能大大提高铁路的使用寿命,对于我国铁路的长远发展而言,也具有较大的推动作用。
三、钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中应用的具体流程
钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中应用的具体流程主要如下:定位→将钢板桩打入土层中→安装围檩支撑结构→挖掘深基坑→浇筑底板→拆卸底层围檩支撑结构→承台建设→拆卸中层围檩支撑机构→浇筑墩身→拆卸上层围檩支撑结构→拆除钢板桩。
1.定位。钢板桩安装位置是否准确,直接关系到铁路桥梁深基坑的施工质量。所以铁路桥梁深基坑安装钢板桩前,需对钢板桩安装的位置提前定位。一般需结合铁路桥梁深基坑的建设需要以及周围土壤的环境,并借助测量机械来确定钢板桩的位置。如果钢板桩定位不够精确,不仅影响了施工进度,还对土壤造成了破坏,加大了后续的施工难度。
2.将钢板桩打入土层中。在定位完毕之后,我们就需要将钢板桩打入土层中。一般而言,钢板桩打入土层运用的是屏风打桩方式,即先借助机械把多根钢板桩插入土壤中,到达一定深度的时候,再用打桩机对钢板桩进行来回多次的打击。为了防止钢板桩出现松动会倾斜现象,在打击时需要先瞄准两端的钢板桩,等两端的钢板桩到达理想的深度之后,再依次锤击中间的钢板桩,如此可以更好地固定住钢板桩。
3.安装围檩支撑结构。围檩支撑结构是钢板桩的导向结构,在对其进行安装时,必须保证安装位置的准确性,也就是说,每一层的围檩支撑结构都要保持在同一个水平面上,且围檩结构和钢板桩之间的间隙还需用混凝土进行填涂,如此才能保证钢板桩能够和围檩支撑结构进行全面结构,保证结构受力均匀。而在上层的围檩支撑结构中,要保障材料的参数精度足够高。同时,在安装围檩支撑结构时,还需要安装定位桩来对其进行固定,以确保钢板桩的导向结构位置准确。
4.挖掘深基坑。安装完围檩支撑机构之后,就可以进行深基坑的挖掘了。一般而言,深基坑的挖掘是借助机械进行的。当深基坑完觉到第二和第三层围檩的时候,要先设置好围檩支撑结构,再向下挖掘,防止出现塌陷事故。另外,如果在开挖过程中,发现钢板桩的锁口出现了漏水现象,可以利用棉纱等对其进行堵塞。
5.浇筑底板。浇筑底板是对深基坑的每一层进行混凝土的浇筑,在施工过程中,还要在底板的上下垫层各安装一层垫网,同时还需要注意底板浇筑要足够平整光滑,才能保证钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中能够发挥应有的作用。
6.拆卸底层围檩支撑结构。在底板浇筑完毕之后,底层围檩支撑结构便完成了它的支撑任务,因此,我们可先以拆除最底层的围檩支撑结构,而其他层的围檩支撑暂时保持不动。
7.承台施工。承台施工要求我们要配备好强度达到要求的混凝土,用混凝土回填承台和钢板桩之间存在的缝隙。同时,需注意回填的过程中要分层施工并对混凝土进行夯实。
8.拆卸中层围檩支撑机构。当用混凝土回填承台达到最高点的时候,我们便可以拆除中层的围檩支撑结构了,剩下最上层的围檩支撑结构为后续的墩身施工做支撑。
9.浇筑墩身。浇筑墩身与浇筑底板类似,都是要用强度足够大的混凝土均匀地回填。
10.拆卸上层围檩支撑结构。由于上层围檩支撑结构要在浇筑墩身时对墩身进行支护,所以上层围檩支撑结构的拆除要在浇筑墩身完毕且确保墩身没有任何质量问题的时候进行。代拆卸完上层围檩支撑结构之后,铁路桥梁深基坑的围檩支撑结构就全部拆除完毕。
11.拆除钢板桩。钢板桩在铁路桥梁深基坑施工过程中,起到了支护作用,当深基坑施工完成之后,钢板桩便可以拔除了。而拔除后无较大受损的钢板桩仍然可以继续使用,这也是为什么钢板桩能够循环利用的原因。
总之,钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中的应用,不仅提高了深基坑的质量,还大大降低了施工成本,是我们发展铁路工程所必须予以高度重视的重要内容。因此,我们必须对铁路桥梁深基坑支护中钢板桩应用的具体流程有深入的了解。所以,我们要以最科学的精神、最严谨的态度以及最专业的水平,在实践中不断探索,研究出能促进钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中应用的有效措施,提高深基坑的质量,进一步促进我国铁路工程的发展。
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作者简介
阙辉(1981一)男,汉族,公路项目管理本科,工程师,主要从事项目工程管理。