静压植桩机在道路及地铁工程中的应用

    日本技研静压植桩机是一种新型的液压式压拔桩机,由于其施工无振动、无噪声及成桩工艺的多样性,广泛适用于各类都市特殊复杂环境的市政工程施工。
道路工程应用案例

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工程土质柱状图


    工程概况  工程名称:日本1号国道静清绕城公路高架桥工程。工程地点:日本静冈县静冈市。施工时间:2002年4月至今。交通繁忙的日本1号国道静清绕城公路,由于与其他道路交汇,导致车辆行驶速度降低甚至交通堵塞。为此将既有的静清绕城公路改建为4车道高架桥,以缓和现有的交通拥堵状况。该工程使用Ⅲ~ⅤL型钢板桩7500根,长度,用于高架桥桥墩基坑用挡土墙支护。

400m

适用于坚硬地质条件的SCU-400M静压植桩机

 
    施工难点  施工顺序为轮流利用4车道中的2车道作为作业带,分期进行高架桥建设。由于作业带仅为2车道的宽度,现场无法布置传统工法所使用的大型打桩机。施工作业不能影响临近车道的每天39000辆的交通流量,并要求在确保施工安全的前提下,在最短的时间内完成施工。该工地的地质条件为含有φ300~500卵石的砂砾层,土质非常坚硬。

公路改造

静压植桩机应用于日本静冈静清绕城公路改造工程


    工法选用  基于该工程的特点,钢板桩施工采用了基于技研静压植桩机技术的“克服坚硬地质压入工法”。工法所选用的技研静压植桩机体积小、质量轻,适宜在有限的作业带内进行施工。施工时植桩机通过夹住数根已经压入地面的桩材获得反力,所以没有倾倒的危险,在不影响现有交通流量的前提下,确保了安全施工。通过使用数台机器同时进行施工,可以大幅缩短工期。由于技研静压植桩机施工时无振动、无噪声,对临近住宅区和学校无有害干扰,完全符合施工环保要求。
    针对砂砾、卵石层、漂石、岩层等地质条件,“克服坚硬地质压入工法”通过运用技研独创的“除芯原理”,使用螺旋钻将桩前端正下方的钻掘面积控制到最小,贯穿地下的阻力(芯)抑制压入球根的发生,完成桩材的压入。由于排土量少,不会扰动周边地层,所以能够迅速构筑具有强大支持力的完成桩。

理论

 “克服坚硬地质压入工法”除芯理论原理图示


    效果评价  桩基施工采用技研静压植桩机压入工法,其无振动、无噪声作业的特点体现了优异的施工环保特性。在保障操作人员和通行车辆安全的同时,通过多台植桩机同时作业,实现快速施工,可最大限度提高工效。临时挡土墙施工仅使用1台静压植桩机就能快速构筑临时挡土墙,经济高效。该工程应用技研静压植桩机进行钢板桩施工,充分体现了环保性、安全性、快速性、经济性、文化性相互协调的建设五大原则。
地铁工程应用案例
    工程概况  工程名称:尖沙咀车站和尖东车站地下通道延伸工程。工程地点:中国香港尖沙咀。施工时间:2008年4月至5月(钢板桩施工)。该工程使用Ⅳ型钢板桩75根,17.0~18.7m,用于地下通道的挡土墙工程。

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工程土质柱状图


    施工难点  该工程施工现场位于香港最繁华的半岛饭店和九龙酒店之间地段尖沙咀地铁车站出口附近。为保证道路交通不断行,施工时仅可占用4车道中的2车道。地下通道临时挡土墙钢板桩施工只能在非常狭窄的作业范围内进行,需在较为坚硬的风化花岗岩地层中打入最长18.7m的钢板桩,并且不能影响附近酒店住宿客人的进出、住宿安全及周边行人的通行安全,因此对钢板桩施工过程中施工设备所产生的振动和噪声的限制十分严格,工程整体施工难度极大。
    工法选用  由于该工程施工地处都市繁华、狭窄地区,地质条件为较为坚硬的风化花岗岩地层,如采用传统的冲击和振动式打桩工法很难将钢板桩打入,且施工会对周边社会生活环境造成较为严重的振动和噪声公害;而采用可以对应坚硬地质的潜孔锤,则会造成十分严重的振动和噪音公害,对周边社会生活环境造成极为不利的影响,甚至会导致周边酒店等构筑物地基下沉等严重后果。经过钢板桩施工方案比选,最终确定采用基于技研静压植桩机技术的“克服坚硬地质压入工法”,这一工法可以同时满足该工程对钢板桩施工安全、环保、质量及工期等各方面的严格要求。

地铁改造

静压植桩机应用于香港尖沙咀地铁通道改造工程


    效果评价  该工程运用世界最先进的静压植桩机进行钢板桩施工,保证了尖沙咀车站和尖东车站地下通道延伸工程的顺利实施。在尖沙咀地区这样特殊的繁华都市环境中进行钢板桩施工,高效安全的静压植桩机“克服坚硬地质压入工法”最大限度地发挥了其无振动、无噪声的环保施工优异特性,加之静压植桩机设备紧凑小巧的独特优势,将工程施工对周边都市环境及交通的影响减少到了最低限度,尽管施工现场周边高档酒店林立,施工场地极为狭窄,植桩机紧贴建筑物进行钢板桩施工,但仍实现了以安全、环保为前提的快速施工。较之其它工法而言,在香港尖沙咀这样繁华的都市特定环境中进行钢板桩施工,静压植桩机压入工法充分体现了其安全、环保、高效、经济的卓越综合优势,受到了业主和总承包方的高度评价和赞誉。(通讯员 陈国主

注:本文刊载于《市政技术》2012年第2期,第6页至第7页。