De secantpaalwand is een vorm van paalomhulling voor funderingsputten. Gewapende betonpalen en ongewapende betonpalen worden ingesneden en in elkaar geschoven, waarna de palen zo worden geplaatst dat ze een in elkaar grijpende wand vormen. De schuifkracht kan tot op zekere hoogte tussen de palen worden overgedragen, en terwijl de paal de grond tegenhoudt, fungeert deze als een effectieve waterkering. De wand is daarom geschikt voor gebruik in gebieden met een hoge grondwaterstand en op smalle percelen.
Ontwerp van een secantpaalwand
Theoretisch gezien grijpen de aangrenzende ongewapende betonpalen en gewapende betonpalen in elkaar om de muur te vormen. Hierdoor oefenen beide palen een gezamenlijke werking uit wanneer de paalmuur onder spanning komt te staan en vervormt. Voor gewapende betonpalen verhoogt de aanwezigheid van ongewapende betonpalen de buigstijfheid, waarmee in de praktijk rekening kan worden gehouden door de equivalente stijfheidsmethode toe te passen.
Uit een praktijkproject is echter gebleken dat de bijdrage aan de stijfheid van de ongewapende betonnen paal bij het ontstaan van scheuren aan de bodem van de uitgraving slechts ongeveer 15% bedraagt. Daarom kan bij een groot buigmoment de stijfheid van de ongewapende betonnen paal niet in aanmerking worden genomen. Bij een klein buigmoment kan de bijdrage van de ongewapende betonnen paal wel correct worden meegenomen in de berekening van de vervorming van de paalrij, en kan de stijfheid van de gewapende betonnen paal worden vermenigvuldigd met een stijfheidsverbeteringscoëfficiënt van 1,1 tot 1,2.
Constructie van een secantpaalwand
De funderingspalen worden vooraf gestort met supervertragend beton. Het betonnen gedeelte dat de aangrenzende funderingspalen kruist, wordt doorgesneden met behulp van een boormachine voordat de funderingspalen worden geplaatst. Vervolgens worden de betonpalen gestort om de aangrenzende palen te sluiten.
Het bouwproces van een wand van enkelvoudige secantpalen verloopt als volgt:
(a) Boor op zijn plaats: Wanneer de positioneringsgeleidingswand voldoende stevig is, gebruik dan de kraan om de boor op zijn plaats te brengen en zorg ervoor dat het midden van de hoofdbuishouder zich in het midden van het gat in de geleidingswand bevindt.
(b) Vorming van een enkel paalgat: Bij het indrukken van het eerste deel van de beschermingscilinder (diepte van 1,5 m ~ 2,5 m) neemt de boogbak grond van de beschermingscilinder, grijpt de grond vast en blijft naar beneden drukken totdat het eerste deel volledig is ingedrukt (doorgaans blijft er 1 m ~ 2 m grond over om de aansluiting van de cilinder te vergemakkelijken) om de verticaliteit te controleren. Na het slagen van de test wordt de tweede beschermingscilinder aangesloten, en zo verder totdat de druk de ontwerphoogte van de paalbodem bereikt.
(c) Het plaatsen van de wapeningskooi: Voor paal B moet de wapeningskooi worden geplaatst nadat de inspectie van het boorgat is goedgekeurd. Op dat moment moet de hoogte van de wapeningskooi correct zijn.
(d) Betoninjectie: Als er water in het gat zit, is het noodzakelijk om de onderwaterbetoninjectiemethode te gebruiken; als er geen water in het gat zit, gebruik dan de droge-gatperfusiemethode en let op de trillingen.
(e) Trommel in de paal trekken: trek tijdens het betonstorten de beschermingscilinder eruit en let erop dat de onderkant van de beschermingstrommel minimaal 2,5 meter onder het betonoppervlak blijft.
Het bouwproces van de paalrij verloopt als volgt:
Voor een rij occluderende palen is het bouwproces A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3, enzovoort.
Concrete kernindicatoren:
Om de betonvertragingstijd van paal A te bepalen, moet de betonvertragingstijd van paal A worden berekend volgens de volgende formule, nadat de tijd t die nodig is voor de vorming van de afzonderlijke palen A en B is vastgesteld:
T=3t+K
Formule: K — reservetijd, doorgaans 1,5 ton.
Tijdens het boren van paal B kan het beton van paal A, omdat het nog niet volledig is uitgehard en zich nog in een vloeibare fase bevindt, vanuit het snijpunt van paal A en paal B in het boorgat van paal B stromen en een "pijpstroom" veroorzaken. De volgende maatregelen kunnen worden genomen om dit te voorkomen:
(a) Zorg ervoor dat de betonzakking van paal A < 14 cm is.
(b) De buis moet ten minste 1,5 m onder de bodem van het gat worden ingebracht.
(c) Observeer of het betonnen bovenvlak van paal A in realtime verzakt. Als verzakking wordt geconstateerd, moet de uitgraving van paal B onmiddellijk worden gestopt en moet, terwijl de beschermingscilinder zoveel mogelijk naar beneden wordt gedrukt, grond of water in paal B worden gepompt (ter compensatie van de betondruk van paal A) totdat de "buisdruk" stopt.
Overige maatregelen:
Wanneer er ondergrondse obstakels worden aangetroffen, kan de operator, dankzij de stalen bekleding van de secantpaalwand, het gat omhoog tillen om de obstakels te verwijderen zodra is vastgesteld dat de omgeving veilig is.
Het is mogelijk om de geplaatste stalen kooi op te pakken bij het omhoogtrekken van de paalbekleding. Preventieve maatregelen kunnen worden gekozen om de korrelgrootte van het betonaggregaat van paal B te verkleinen, of er kan een dunne stalen plaat, iets kleiner dan de kooi zelf, aan de onderkant van de stalen kooi worden gelast om het vermogen om opdrijven te voorkomen te vergroten.
Tijdens de constructie van de secantpaalwand moet niet alleen rekening worden gehouden met de langzame uithardingstijd van de ongewapende betonpalen en de planning van de bouwtijd van de aangrenzende ongewapende en gewapende betonpalen, maar ook met de verticale hoek van de palen. Dit is nodig om te voorkomen dat de gewapende betonpalen niet kunnen worden geplaatst vanwege overmatige sterkteontwikkeling van het beton, of dat een grote afwijking in de loodrechtheid van de voltooide ongewapende betonpalen leidt tot een slechte hechting met de gewapende betonpalen, met als gevolg lekkage in de funderingsput en bezwijking. Daarom moeten redelijke planningen worden gemaakt voor de constructie van de secantpaalwand en moeten bouwverslagen worden bijgehouden om een soepele bouw te garanderen. Om de nauwkeurigheid van de gatvorming van de occlusiepalen te controleren en te voldoen aan de ontwerp- en specificaties, moet de nauwkeurigheid van de gatvorming gedurende het gehele proces worden gecontroleerd. Twee meetkolommen kunnen aan de paalvormmachine worden bevestigd om de loodrechtheid van de buitenwand van de zuid-noord- en oost-west-beschermingscilinder te controleren, en twee hellingsmeters kunnen worden gebruikt om de loodrechtheid van de gaten te controleren. Correcties en aanpassingen moeten tijdig worden doorgevoerd wanneer afwijkingen worden geconstateerd.
Net als bij de constructie van een doorlopende ondergrondse wand, is het ook bij de constructie van een volledig beklede secantpaalwand noodzakelijk om vóór het boren in de palen een geleidingswand te plaatsen. Deze wand zorgt voor controle van de vlakke positie van de geboorde paal en dient als platform voor de bouwmachines om instorting van het boorgat te voorkomen, ervoor te zorgen dat de paalbekleding van de secantpaalwand rechtop blijft staan en een soepele werking van de volledig beklede boor te garanderen. De constructie-eisen voor de geleidingswand zijn terug te vinden in de relevante eisen voor ondergrondse diafragmawanden.
Geplaatst op: 17 november 2023