重慶鋼管架出租淺談166根鋼管樁圍護——日本建造地下30m深巨大泵站

日本大阪堺市西北部的海濱區(qū)域內(nèi)，正在建設(shè)一座用于雨水貯留并排放至大阪灣的新設(shè)施——古川污水泵站，緩解該市3個地區(qū)的內(nèi)澇災(zāi)害。其中，采用166根大直徑、大長度鋼管樁圍護建造的深基坑成為工程中的最大亮點。

該工程由日本下水道事業(yè)團建設(shè)，大林組、大本組、國譽建設(shè)施工，開挖面積5224m2、開挖深度33.3m、主體結(jié)構(gòu)混凝土約63000m3、鋼筋約7700t、鋼管樁166根（直徑1.5m、長63m）、開挖土方量約170000m3。

古川污水泵站完成示意圖

大斷面、大深度的開挖
該工程開挖面積超過5000m2、開挖深度超過30m，采用了重型機械設(shè)備自地面挖掘的明挖方式。這是由于土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn)存在大量的重金屬污染土，采用明挖方式能夠徹底分離普通渣土與重金屬污染土，減少土壤處置費用。

泵站（地下）斷面圖

166根鋼管形成地下圍護
為了減少開挖土量、降低處置成本，該工程的地下?lián)跬羾�護采用了“鋼管樁圍護工法”。這種工法廣泛用于河道和港灣的護岸墻施工中，通過鋼管包圍開挖部位，使周圍水土無法進入內(nèi)部。雖然鋼管斷面較大，陸上運輸和打設(shè)難度較高，但具有止水性能高、施工時產(chǎn)生的挖土可回填至鋼管內(nèi)部的優(yōu)點。

中間是即將沉放入地下的鋼管，

約為全長63m樁的一半長度

此次施工使用的鋼管直徑1.5m、長63m，因此搬運和保管存在一定難度。對此，采用1根鋼管的1/4長度——即16m進行制作，實現(xiàn)通常的道路運輸。運至施工現(xiàn)場的鋼管豎直放入預(yù)先挖掘的深15m臨時孔內(nèi)保管。相對于水平放置，能夠縮小保管場所，并且防止直射日光的熱量造成鋼管上方變形的情況。此外可通過臨時孔上方設(shè)置的支架預(yù)先焊接鋼管，2根鋼管焊接形成1組，因此打設(shè)鋼管樁時所需要的焊接次數(shù)從3次減少到1次。

另外，相鄰鋼管間的連接部位采用的接頭類型也是一大亮點。由于施工位于沿海的高水壓地層，要求具有足夠強度承受水壓力。接頭采用了L-L型，能夠確保中間具有充分空間用于注入作為粘結(jié)劑的砂漿。該L型接頭對于提高鋼管樁的沉放施工精度起到了重要作用。在一次性鉆掘至63m深度的過程中，鋼管接頭能夠起到導(dǎo)軌的作用，抓斗可直接降下，最終全部鋼管都實現(xiàn)了高精度的沉放。

L-L接頭連接的鋼管。連接部位充填砂漿，形成高止水性能的板樁

鋼管間距為24.8cm的鋼管樁，按雌接頭、雄接頭交替進行打設(shè)

通過采取以上措施，實現(xiàn)了166根長63m的鋼管以1天1根的速度打設(shè)的快速施工，完成了應(yīng)對水土壓力的抗彎和抗剪強度高、止水性能好的擋土墻。

鋼管樁內(nèi)部分8層開挖

完成鋼管樁沉放后開始進行內(nèi)部開挖作業(yè)。把擋土墻內(nèi)部33.3m深度分為8層，反復(fù)開挖和支護架設(shè)。為了防止坑壁坍塌，在這項作業(yè)中對于橫撐支護的架設(shè)采取了一些措施。雖然鋼管樁自身剛度較高僅需少量橫撐，在此基礎(chǔ)上進一步采用了2根H型鋼合并橫向架設(shè)的集中橫撐工法以及雙聯(lián)千斤頂工法。較寬的間距配置使設(shè)備和材料有了充分的投放空間。

在橫撐支護的空間內(nèi)使用重型機械開挖

此外，作業(yè)中使用了400多臺傳感器對開挖造成的鋼管樁變形以及橫撐受到的作用力等進行實時測量，并根據(jù)數(shù)據(jù)改進下一層的支護設(shè)計�；�于分析結(jié)果，最終采取了把原計劃的8層改為7層等多項改良，有效提高了開挖和主體結(jié)構(gòu)施工的工作效率。

收集的數(shù)據(jù)在測量室內(nèi)得到分析

結(jié)語：除了精細的施工管理，該工程工地內(nèi)的欄桿等部位使用全彩LED裝飾，形成一道靚麗風(fēng)景線，讓人賞心悅目

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