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止水钢板桩的实际应用及效益

发布时间:2016-06-26  浏览次数

 

    1引言

    止水钢板桩通常位于水工建筑物底部,当 建筑物地基为土体时,水在水头压力差作用 下会从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向 水位较低的一侧。根据达赛渗透定律,我们可 以发现水在土中的渗透速度与其水头差成正 比,而与渗径长度成反比。考虑到水在土体中 渗透将引起土体内部应力状态的变化,从而 影响水工建筑物的稳定性,设计人员一般都 在其底部设计止水板桩。止水板粧起到增加 渗径长度,防止土体颗粒在水头差作用下移 动,以致水工建筑物底部被淘空,影响建筑物 的稳定性。因而止水板桩被广泛应用于水工 建筑物,保护建筑物的安全。传统的止水板粧 为钢木止水板桩。在某造船厂滑道工程建设 中,发现传统止水板桩在实际工程中遇到障 碍物时很难处理,需要对其结构进行改进。

    某造船厂2号船台因生产需要,将原来 的3000吨级船台改建为万吨级。新建船台长 190m、宽30m,其中水下滑道段长为36m。新 建2号船台位于原3号船台下游,比原2号 船台向江中方向移动8m,即新的船台口门 比原船台口门向江中方向移动8m。新口门 段长度15m、宽34m,下部设止水板桩,止水 板桩规格分3种:B1,GB2,GB3。GB1类型 的止水板粧长为8,2m、桩顶标髙为-1.00m; GB2类型的止水板桩长度为8.5m,桩顶标高 为-0.7m; GB3类型的止水板桩长为9.0? 9.13m,桩顶标髙为-0.2?-0.7m。止水板桩位 于闸门墩底板下,平面布置为U字型。

    止水板桩顶部嵌人闸门底板混凝土中, 它的作用是改变闸门墩底部流网结构,增加 水的渗径长度,防止在闸门关闭时,由于内外 水头压力差,使水沿着闸门底板在船台内渗-24- 出。止水板桩虽然在整个工程建设中费用不 大,但其作用却不可忽视。如果止水板桩处理 不好,会使水在水头压力的作用下渗透到船 台后方,在渗透同时使闸门底板下土体中细 颗粒沿渗流方向不断流失,继而较大颗粒发 生移动,久而久之使闸门底板下部大量土体 颗粒被带走,从而影响闸门的稳定性,严重的 会发生坍塌事故。

    2结构优化

    在2号船台滑道工程中,原设计采用的 是传统的止水板桩一钢木止水板桩,它是由 槽钢和方木通过钢板和螺栓组合而成    钢木止水板桩在新建工程无地下障碍物 时,是一种成熟的施工工艺,在许多水工工程 中应用。由于2号船台为老船台改造,原有老 船台地下障碍物较多,有混凝土方桩、混凝土 板桩、木桩、原船台地下的钢板桩等,地下情 况复杂,更为困难的是原船台年代较长又经 过多次加固,地下的桩基没有详细的桩位位 置图,业主也无法提供确切数量。从施工现场 情况看,工期紧,同时必须确保工程质量,钢 木止水板桩在施工过程中要求槽钢间搭接无 差错,这在2号船台改建施工中地下障碍物 较多的情况下很难做到。止水板桩设计桩长

    为8.20~9.13m,如果施工过程中槽钢达到 《港口工程技术规范》要求的1%的斜度,即桩 尖允许偏离82~91,3mm,但是相邻两个槽钢 斜度方向均向反方向偏离,则两桩尖间偏离 达到164~182mm,虽然能够达到施工技术规 范要求,实际上槽钢下部已经脱开,使渗径长 度缩短,达不到理想的止水效果。

    经过与设计单位协商,并得到监理工程 师和业主认可,我们根据现场实际情况,提出 采用拉森一钢板止水板桩代替原设计的钢 木止水钢板桩。拉森一钢板止水板桩是采用 小咬口拉森钢板桩与普通钢板相结合的方法 (结构型式如图2所示)。拉森一钢板止水板 桩的平面布置与原设计的止水板桩相同,GB1、GB2、GB3 3种类型的止水板桩经替代 后其桩长与原设计的深度一致。

    小咬口拉森钢板桩的锁口小,桩间锁口 咬合紧密,止水性能好,因而它被广泛应用于 码头和围堰工程中。但是小咬口拉森钢板桩 价格比槽钢髙,因此如果由拉森钢板桩全部 代替原钢木止水板桩,在施工质量上能达到 很好的止水效果,但价格上要比原设计的止 水板桩髙。普通钢板的价格相对拉森钢板桩 要便宜的多,我们利用了拉森钢板桩和普通 钢板各自的优点,同时价格也相对便宜。

    3实际应用

    工程建设中,为了利用其优点,我们尽 可 能地加大板桩的宽度以降低成本,但考虑到 板桩太宽,会对施工带来不便,实际操作中宽 度定在1.50m,16w型拉森钢板桩的宽度为 0.525m,也就是说1根拉森一钢板止水板桩 相当于3根16w型拉森钢板桩。由于拉森 _钢板止水板桩长度达到8.2~9.13m,而宽 度仅1.5m,在施工过程中容易发生扭曲,为 增加其抗扭及容易沉桩,我们在板桩中增加 两道钢肋,以改善其结构,结果在实际工程中 效果良好。

    4经济效益

    以本工程为例,平面位置为62m长的止 水范围内,按平均深度8.5m计算,分别对两 种止水板桩的材料费、加工费、机械费进行比较。

作者:献县双坦止水钢板厂
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产品标签:止水钢板

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