预应力砼管桩基坑支护在会城河口水闸
摘 要:淤泥地质在广东省广泛分布,水利工程施工往往有度汛要求,时间紧任务重,深基坑大边坡开挖常受时间和空间条件的限制不能采用,在会城河口水闸深基坑开挖的施工中,采用预应力砼管桩做基坑支护,既保证了工程的正常进行,又保证了原有交通畅通,取得的较好的社会和经济效益。
关键词:深基坑;开挖施工;预应力管桩;基坑支护
1 工程概况
会城河东连江门水道,西接潭江,全长7.814km,是新会城区的主要排洪、排涝河道。会城河口水闸位于新会城区东南会城河入潭江口处的江新联围大堤上,是江新联围工程规划中的四座穿堤防洪闭口水闸之一。水闸闸址距会城河出口355m,主要任务是挡潮、泄洪、排涝。工程设计为3孔,每孔净宽7m,总净宽21m的整体带胸墙式砼箱涵结构。水闸总长60m,从上游向下游的布置依次为内河侧防冲槽段、内河侧砼护坦段、闸室段、消力池段、海漫段、外江侧防冲槽段。水闸基础处理,闸室段采用Φ500mm预应力管桩,其它部分采用松木桩。
会城河口水闸下游右岸150m左右为会城河货运码头,会城镇城区货物均通过工业大道运送到货运码头,再运往海外。水闸施工期为确保货运码头正常运作,工业大道必须保证畅通无阻。而水闸右侧紧邻工业大道,右岸基坑开挖深达6.6m,在开挖深度范围内表层淤泥、淤泥质土层厚度达4.5m,如果采用大边坡开挖,工业大道将被全部拆除。为确保工业大道正常交通,在工程深基坑开挖施工中需采取基坑支护措施。
2 工程地质
根据工程地质勘察报告,本工程土层自上至下依次为①人工填土层,灰黄色,含较多粉细砂及建筑垃圾、树枝等杂物,呈松散状,层厚约2.1~2.4m;②淤泥及淤泥质土层,淤泥、灰黑色,以粉粘粒为主,结构细致,粘性强,上层含水量高,呈流塑状,下层含水量略低,呈软塑状,层厚约7.2~12.4m;③低液限粉质粘土,含少量细砂,结构细致、密实,弱透水性,可塑,层厚约10.9~13m。 3 基坑支护设计
3.1 基坑支护方案比较
本工程基坑支护考虑了三种方案:①钢板桩支护;②灌注桩支护;③预应力砼管桩支护。三种支护方案各有优缺。
①钢板桩支护方案:钢板桩强度高、块块搭接止水良好、施工简便、快捷,施工周期短。但由于钢板截面高度较小,悬臂支护时,变形量较大,能支护开挖高度较小,钢材用量也大,只能作临时支护,施工后必须拔除,否则费用很高。
③灌注桩支护方案:施工较为方便,无震动、无噪音、不扰民,施工完成后不需要拆除,其支护布置又在翼墙墙后,承受了一定的水平土压力,因此可大大减小作用于水闸翼墙后的水平土压力,从而减少翼墙的水平位移,确保翼墙稳定,但水泥用量大,水下浇筑砼,质量不易控制,且费用高,施工周期比较长。
②预应力砼管桩支护方案:桩身质量好,施工简便、快捷,施工周期短,施工完成后不需要拆除,其支护布置又在翼墙墙后,承受了一定的水平土压力,可大大减小作用于水闸翼墙后的水平土压力,减少翼墙的水平位移,确保翼墙稳定,施工时又可采用与水闸闸室基础处理一样的预应力管桩,货源充足,运距相对较短,可减少工程造价。
方案比较:会城河口水闸是会城区的主要泄洪、排涝河道,水下工程施工有度汛要求,必须在一个枯水期内完成,工期要求非常紧,灌注桩施工周期长,无法满足施工度汛要求;钢板桩支护是单向支护,无法采用坑内支撑,只能采用悬臂支护,支护高度有限,无法满足工程要求;预应力管桩施工周期短,桩身质量好,变形量较小,支护后不需要拆除,因此,可以减小作用于翼墙后的水平土压力,从而减小翼墙水平位移。综合考虑工期、造价、技术可行性和工程度汛要求等因素,选用预应力管桩做为深基坑的支护方案。
4 结语
会城河口水闸于2008年1月18日开始施工,至2009年1月17日基本完成,总工期1年左右,水下工程于4月17日在汛期来临前顺利完成,有力保证了工程的安全度汛,工程施工期间,工业大道保持了正常的交通运输。在水利工程深基坑软土施工开挖中,本工程对采用预应力管桩支护进行了一次尝试,取得了较好的工程效果。
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