臨近建筑物深基坑承臺(tái)施工鋼板樁支護(hù)方案探討

寧鎮(zhèn)

【摘要】為了解決軟土地基及臨近既有線和樓房建筑的深基坑承臺(tái)施工難題，本文通過理論聯(lián)系實(shí)際的方法，以津秦客運(yùn)專線跨蘆漢公路主墩承臺(tái)為例重點(diǎn)闡述施工方法，說明了施工方案、工藝方法的可操作性。

【關(guān)鍵詞】承臺(tái)；鋼板樁圍堰；施工；方案

1.工程概況

津秦客運(yùn)專線下塢薊運(yùn)河特大橋在DK73+446.58處上跨蘆臺(tái)至漢沽的公路，線路與蘆漢公路交角為66度，上跨位置公路為路槽，上跨處公路路面標(biāo)高-4.06。上跨連續(xù)梁設(shè)計(jì)為鉆孔樁群樁基礎(chǔ)，上下層承臺(tái)，雙線圓端型實(shí)體橋墩。其中118#主墩位于既有公路路槽邊坡上，承臺(tái)右側(cè)有一幢3層樓房，樓房距承臺(tái)邊最窄處5.24m。118#墩設(shè)計(jì)有?1.5m鉆孔樁16根，承臺(tái)尺寸為14.6×14.6×3.0＋11.0×8.8×2.5，兩層承臺(tái)C40混凝土共計(jì)881.5m。

118#墩處地面標(biāo)高為-3.1m，基底標(biāo)高為-10.870m，基坑開挖深度為10.56m。地層分布由上至下為雜填土、素填土、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉砂及細(xì)砂，厚度大于30m，基底欠穩(wěn)固。

2.承臺(tái)施工方案及措施

（1）118#墩承臺(tái)位于蘆漢公路路槽邊坡上，右側(cè)緊鄰樓房建筑，為確保蘆漢公路路基不被破壞樓房建筑不被擾動(dòng)，采用插打鋼板樁圍堰，內(nèi)部型鋼支承的施工方案。

根據(jù)承臺(tái)基坑深度，采用單根長(zhǎng)度為18.0m，SKSP-Ⅳ型鎖口鋼板樁。鋼板樁圍堰的平面尺寸為16.6m×16.6.0m。內(nèi)部支撐體系采用雙50工字鋼加上下鋼板作內(nèi)圈梁；采用雙36槽鋼上下加蓋板作支撐，支撐體系共設(shè)置三層。

（2）承臺(tái)施工工藝流程：場(chǎng)地清理，測(cè)量放線→導(dǎo)向安裝，鋼板樁插打→鋼板樁內(nèi)第一層開挖→上層圈梁及內(nèi)支撐安裝→鋼板樁內(nèi)第二層開挖→中層圈梁及內(nèi)支撐安裝→鋼板樁內(nèi)第三層開挖→下層圈梁及內(nèi)支撐安裝→清基，澆注混凝土墊層→下層圈梁及內(nèi)支撐拆除→樁頭處理，樁基檢測(cè)→鋼筋、模板安裝及下承臺(tái)砼澆筑，養(yǎng)護(hù)，拆?！鲁信_(tái)四周回填，承臺(tái)側(cè)面與鋼板樁頂緊→部分中層內(nèi)支撐拆除→上承臺(tái)施工→拆模清理繼續(xù)回填、壓實(shí)→拆除上層支撐體→拔出鋼板樁。

3.鋼板樁施工裝備及鋼板樁插打

（1）利用挖掘機(jī)、裝載機(jī)平整場(chǎng)地，清除施工場(chǎng)地內(nèi)雜物，測(cè)量確定基坑開挖邊線。在基坑頂面四周設(shè)置排水溝，防止地表水浸入。鋼板樁插打前，確認(rèn)地上地下管線及基坑周邊設(shè)施已移除或采取了可靠保護(hù)措施。

（2）對(duì)鋼板樁進(jìn)行分類、整理，部分鋼板樁進(jìn)行彎曲整形、修正、切割、焊接及打磨。整理后在運(yùn)輸和堆放時(shí)盡量不使其彎曲變形，避免碰撞，尤其不能將鎖口碰壞，做到鎖口內(nèi)外光潔，并成一直線。

（3）鋼板樁采用液壓高頻打拔樁機(jī)單片插打。首先測(cè)放出鋼板樁圍堰的平面尺寸控制線，將單根圍堰內(nèi)支分配梁沿控制線平放在地面上，在分配梁上焊接型鋼作為插樁的導(dǎo)向，為了保證導(dǎo)向的穩(wěn)定性，在分配梁定位后，應(yīng)先在其另一側(cè)順分配梁長(zhǎng)度方向緊貼其插打3根長(zhǎng)8.0m輔助鋼板樁，輔助鋼板樁臨時(shí)與分配梁焊接固定。插打時(shí)采用人工從兩個(gè)方向吊線墜的方式加以控制，以精確控制鋼板樁的位置和垂直度。

（4）插打鋼板樁前應(yīng)在鎖口處，涂抹黃油，以便鎖口滑潤(rùn)易插，插樁順序由蘆漢公路路槽邊坡側(cè)左側(cè)開始，每邊由一角插至另一角。液壓打樁機(jī)吊起鋼板樁，人工扶正就位，使鋼板樁成垂直狀態(tài)，插入已就位鋼板樁鎖口中，沿導(dǎo)向鉛直插打至穩(wěn)定深度。鋼板樁形成樁墻后，拆除導(dǎo)向，繼續(xù)打入鋼板樁至設(shè)計(jì)深度。

（5）插打鋼板樁要做到良好的效果，必須做到“插樁正直，分散偏差，有偏即糾，調(diào)整合攏”。采用液壓高頻打樁機(jī)的好處就是能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)就能上拔調(diào)整。鋼板樁插打過程中偏差控制：樁頂標(biāo)高偏差≤±100mm，鋼板樁軸線偏差≤±100mm，鋼板樁垂直偏差≤1％，超過上述允許值時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正。

4.基坑取土及內(nèi)支撐安裝

（1）基坑開挖前先做好地面排水，在基坑頂面四周應(yīng)向外設(shè)排水坡，疏通周邊的排水渠道，并在適當(dāng)距離設(shè)截水溝，防止雨水及其它地表水匯入坑內(nèi)。118#墩基坑內(nèi)取土共分四次進(jìn)行，前三次分別至三層內(nèi)支撐下方0.5米處，第四次取土至設(shè)計(jì)坑底標(biāo)高。內(nèi)支撐系統(tǒng)由內(nèi)圈梁、內(nèi)支撐、牛腿、混凝土墊層組成。

（2）第一次先采用挖掘機(jī)開挖取土，由內(nèi)向外挖至上層內(nèi)支撐下方0.5米處，先在鋼板樁上焊接牛腿鋼筋（角鋼），牛腿安裝必須高度一致、焊接牢固，在牛腿上放置內(nèi)圈梁，內(nèi)圈梁擱置于牛腿上，不與板樁焊接，將加工好的內(nèi)支撐梁吊裝到位，并與內(nèi)圈梁焊接。待上層內(nèi)支撐安裝完成后繼續(xù)向下取土至第二層內(nèi)支撐下方0.5米處，按以上方法安裝中層內(nèi)支撐系統(tǒng)。應(yīng)注意：第二層內(nèi)支撐底面應(yīng)高于下層承臺(tái)30～50cm以便于下層承臺(tái)模版施工。同法進(jìn)行第三次取土和安裝下層內(nèi)支撐系統(tǒng)。然后繼續(xù)下挖取土至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高。

（3）第一、二層內(nèi)支撐安裝完成后，將內(nèi)圈梁與每根鋼板樁之間的間隙用鋼板或方木抄死，大空隙之間下部立模，用C25混凝土填實(shí)。（第三層內(nèi)圈梁與鋼板樁之間只抄實(shí)不需用砼填塞）

（4）下挖取土過程中，宜優(yōu)先選用長(zhǎng)臂挖機(jī)。當(dāng)遠(yuǎn)離挖掘機(jī)施工范圍挖機(jī)斗齒不能到達(dá)部位開挖時(shí)，將采用履帶式小型挖機(jī)配合開挖，小型履帶式挖掘機(jī)利用吊機(jī)下放到開挖作業(yè)面。對(duì)于死角及鋼板樁凹槽內(nèi)的粘土則再配以人工處理。

（5）當(dāng)挖至離基底還有20cm左右時(shí)，為防止挖掘機(jī)開挖破壞基底，改用人工開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高并清理基底。

（6）為確保基坑施工安全，基坑開挖的土方及時(shí)運(yùn)至指定地點(diǎn)，不得堆放在基坑頂部外10m范圍內(nèi)。施工過程中應(yīng)在基坑頂部外1m四周設(shè)置防護(hù)圍欄，圍欄高度1.2m，同時(shí)安裝醒目的安全警示標(biāo)志。

5.墊層施工

（1）基坑取土到位鋼板樁支護(hù)止水完成后，進(jìn)行基底清理工作。將鉆孔樁周圍及鋼板樁表面土體清除干凈，在承臺(tái)四角挖集水坑，周邊做排水溝，用水泵及時(shí)排除圍堰內(nèi)滲水。

（2）對(duì)基底進(jìn)行平整，檢查各處標(biāo)高，鋪墊5cm碎石，進(jìn)行墊層混凝土施工。墊層采用C20混凝土，厚度50cm，由于混凝土墊層將代替下層內(nèi)支撐受力，必須確?；炷翝仓|(zhì)量，特別需注意嚴(yán)格控制鋼板樁內(nèi)側(cè)2米范圍內(nèi)混凝土的振搗質(zhì)量。應(yīng)嚴(yán)格控制砼墊層頂面標(biāo)高，防止侵入承臺(tái)底標(biāo)高以內(nèi)。

（3）為便于以后鋼板樁拆除，應(yīng)在砼墊層澆筑前，在砼墊層厚度范圍內(nèi)的鋼板樁上涂刷一層瀝青油。墊層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除下層圈梁及內(nèi)支撐。

6.鑿除樁頭、樁檢

（1）基坑墊層澆筑完成后，精確測(cè)量放出樁頂標(biāo)高，在樁周用油漆畫出樁頂標(biāo)高控制線（承臺(tái)底以上15cm），為提高樁頭鑿除質(zhì)量，用手提式切割機(jī)沿樁頂標(biāo)高控制線切割一條4-5cm深的槽口（注意切割機(jī)不得損傷鋼筋）。

（2）采用人工配合機(jī)械破除樁頭至設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁頭混凝土采用吊機(jī)運(yùn)出基坑。人工整平樁頭，使樁頭頂面達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，保證樁頂無松散層、樁頭保護(hù)層無破損，然后對(duì)樁基進(jìn)行無損檢測(cè)。

7.鋼筋、模板安裝及混凝土澆筑

（1）鋼筋在鋼筋加工車間集中加工，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)綁扎。下承臺(tái)鋼筋綁扎完畢后，預(yù)埋二級(jí)承臺(tái)及墩身鋼筋。利用圍堰內(nèi)支撐系統(tǒng)搭設(shè)支架，墩身鋼筋在支架處設(shè)一道加勁筋，用水平鋼筋支撐于支架上，下端與承臺(tái)頂層鋼筋焊接牢固。

（2）模板采用新制大塊鋼模，精確測(cè)放出承臺(tái)的縱、橫軸線，承臺(tái)邊線，安裝時(shí)保證模板豎直，拼縫緊密。模板加勁肋處采用型鋼支撐于鋼板樁上，點(diǎn)焊固定牢靠。

（3）承臺(tái)砼生產(chǎn)采用集中拌合，攪拌車運(yùn)輸，墩位設(shè)溜槽直接將砼導(dǎo)入承臺(tái)內(nèi)進(jìn)行施工。下承臺(tái)砼強(qiáng)度達(dá)到50%后拆除下承臺(tái)模板，將下承臺(tái)與鋼板樁間進(jìn)行分層回填、夯實(shí)，拆除中層妨礙二級(jí)承臺(tái)施工的內(nèi)支撐后，進(jìn)行二級(jí)承臺(tái)施工。

8.鋼板樁拆除

（1）承臺(tái)模板拆除完畢，首先應(yīng)將承臺(tái)與鋼板樁之間進(jìn)行分層回填、夯實(shí)。對(duì)于靠近樓房及蘆漢公路一側(cè)，為了保證回填料的密實(shí)度，采用了回填砂摻碎石材料。拆除第二層內(nèi)支撐體系后繼續(xù)回填至第一層內(nèi)支撐下部，拆除第一層內(nèi)支撐。

（2）為便于后序施工，承臺(tái)頂預(yù)埋件范圍回填可不予壓實(shí)，應(yīng)注意鋼板樁內(nèi)側(cè)3.0m范圍內(nèi)回填壓實(shí)?；靥罡叨扰c原地面基本相同時(shí)，利用打拔樁機(jī)逐根拔出鋼板樁。

9.結(jié)束語

承臺(tái)圍堰施工方案形式多樣，就經(jīng)歷的深基坑承臺(tái)施工中使用了鋼板樁支護(hù)，有效的防止了對(duì)既有公路路基和臨近樓房建筑物的擾動(dòng)，確保施工安全，施工工藝簡(jiǎn)單，施工速度快，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。[科]

【參考文獻(xiàn)】

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