在桥梁拓宽工程中,支护结构的设计与施工是保障工程顺利进行的重要环节。广州作为我国南方重要的交通枢纽城市,近年来在桥梁建设与改造方面不断推进,拉森钢板桩作为一种高效、环保、可重复使用的支护材料,被广泛应用于各类桥梁拓宽工程中。本文将围绕广州地区桥梁拓宽工程中采用的拉森钢板桩支护方案进行详细分析。
拉森钢板桩是一种具有锁口结构的钢制构件,能够通过相互咬合形成连续的挡土、挡水结构。其优点在于施工速度快、止水性能好、承载能力强,并且在施工完成后可拔出重复使用,符合现代绿色施工理念。在广州的桥梁拓宽工程中,由于地质条件复杂、地下水位较高、施工场地受限等因素,拉森钢板桩成为支护结构的首选材料之一。
在实际工程应用中,拉森钢板桩支护方案通常包括以下几个关键环节:
一、工程地质与水文条件分析
在确定支护方案前,必须对工程所在地的地质和水文情况进行详细勘察。广州地区地层多为软土、砂层、淤泥质土等,地下水位普遍较高,局部区域还存在流砂、管涌等不良地质现象。因此,在桥梁拓宽过程中,支护结构不仅要承受土压力,还需有效阻挡地下水的渗入,防止基坑失稳。拉森钢板桩因其良好的止水性能和较高的抗弯能力,能够很好地适应这类复杂环境。
二、支护结构设计
支护结构设计是整个工程的关键环节。根据桥梁拓宽的具体情况,通常采用悬臂式或支撑式拉森钢板桩支护形式。悬臂式适用于开挖深度较浅、土质较好、地下水位较低的情况;而支撑式则适用于开挖深度较深、土质较差、地下水位较高的复杂工况。
在广州某桥梁拓宽项目中,原桥基础为浅基础,拓宽部分需进行深基坑开挖,开挖深度达到6米以上。为确保施工安全,采用的是带内支撑的拉森Ⅳ型钢板桩支护结构。支护结构由钢板桩墙、围檩、支撑杆件等组成,其中钢板桩打入深度约为12米,形成连续墙体,内支撑采用H型钢布置为双层结构,确保整体结构的稳定性和刚度。
三、施工工艺与流程
拉森钢板桩的施工流程主要包括测量放样、导架安装、钢板桩打入、内支撑安装、土方开挖、结构施工、回填及支护拆除等环节。
在实际施工过程中,广州地区普遍采用振动锤配合液压打桩机进行钢板桩的打入作业。为减少对周边环境的影响,施工过程中需控制打桩速度和振动频率,避免引起地面沉降或邻近建筑物的结构损伤。同时,在钢板桩打入完成后,及时安装围檩和内支撑,以增强整体支护体系的刚度和稳定性。
土方开挖过程中,需遵循“分层、分段、对称、均衡”的原则,避免一次性开挖过深导致支护结构受力不均。此外,在地下水位较高的区域,还需配合轻型井点降水或深井降水等措施,降低地下水位,确保基坑干燥作业环境。
四、监测与安全管理
在桥梁拓宽工程中,支护结构的安全监测是保障施工安全的重要手段。广州地区的工程实践中,通常会对钢板桩的侧向位移、支撑轴力、地下水位、周边地表沉降等关键参数进行实时监测。一旦发现异常数据,立即采取加固或调整支护方案的措施,防止事故发生。
此外,施工过程中还需加强对作业人员的安全培训和现场管理,严格执行施工操作规程,确保支护结构在施工全过程中的安全性与稳定性。
五、工程案例分析
以广州某跨江桥梁拓宽工程为例,该桥原桥宽20米,拓宽后桥宽增至32米,新增桥墩基础需进行深基坑施工。考虑到场地狭窄、地下水丰富、施工周期紧张等因素,项目方决定采用拉森钢板桩支护方案。
工程采用拉森Ⅳ型钢板桩,长度为18米,打入深度约为12米,形成封闭式支护结构。内支撑采用两道H型钢横向支撑,间距为3米。施工过程中结合井点降水,有效控制了地下水的影响。整个支护结构在施工期间运行稳定,未发生明显变形或渗漏问题,为桥梁基础施工提供了良好的作业环境。
该工程的成功实施表明,拉森钢板桩支护方案在广州桥梁拓宽工程中具有良好的适应性和实用性,尤其在复杂地质和高水位条件下,能够有效保障施工安全与质量。
六、总结与展望
拉森钢板桩支护方案在广州桥梁拓宽工程中的广泛应用,得益于其良好的力学性能、施工便捷性以及环保优势。随着城市基础设施建设的不断推进,未来在更多桥梁、地下管廊、地铁出入口等工程中,拉森钢板桩仍将发挥重要作用。
同时,随着施工技术的不断进步,拉森钢板桩支护方案也将朝着更智能化、更高效的方向发展。例如,通过引入BIM技术进行支护结构模拟优化,利用自动化监测系统实现全过程动态管理等,都将为广州乃至全国的桥梁拓宽工程提供更加科学、安全的支护解决方案。
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