深基坑拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)略論

郭梅登

（東莞市致高建設(shè)工程有限公司，廣東東莞 523072）

1 拉森鋼板樁概述

拉森鋼板樁在建筑工程領(lǐng)域十分常見，常用于建橋圍堰和深基坑支護(hù)等工程，又被稱為U 型鋼板樁。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同可以分為熱壓鋼板樁和冷壓鋼板樁，在一般的工程建設(shè)中，二者在使用上沒有太大差別，而冷壓鋼板樁性價(jià)更高。在施工時(shí)由施工人員用打樁機(jī)和振動(dòng)錘等設(shè)備將其壓入地下，形成連續(xù)板墻，從而起到擋水擋土的臨時(shí)性圍護(hù)作用。從施工效果上來看，拉森鋼板樁具有高強(qiáng)度、施工速度快、強(qiáng)度高、擋水擋土密封良好等特點(diǎn)。

2 工程概況

本項(xiàng)目位于江門市蓬江區(qū)北環(huán)路（江沙路—港口三路），本次工程共一個(gè)標(biāo)段，分為三條道路，道路等級(jí)均為主干道，分別為北環(huán)路（江沙路—港口三路）、北環(huán)路至濱江大道左匝道、北環(huán)路至濱江大道右匝道。工程雨水渠箱井58—AY5 基槽采用A 型支護(hù)形式。鋼板樁選用Ⅳ型拉森鋼板樁，長度為9m，為了保證基坑內(nèi)施工安全，在鋼板樁施打前對(duì)路面土體進(jìn)行降低并刷邊坡，在鋼板樁上設(shè)置雙拼32a 槽鋼圍檁，并加370×9 鋼管（水平間距4m）水平支撐，以加強(qiáng)剛度及整體性。

2.1 地質(zhì)條件

本工程施工區(qū)域?qū)儆谥榻侵逈_擊平原，由相關(guān)部門對(duì)該區(qū)域的地質(zhì)檢測(cè)報(bào)告得出土層結(jié)構(gòu)情況主要為以下幾種：平均厚度為4m 的素填土、平均厚度為3m 的淤泥質(zhì)層、平均厚度為4.5m 的粉質(zhì)粘土和平均厚度為3.2m 的強(qiáng)風(fēng)化巖層。

2.2 水文條件

工程區(qū)地下水主要有兩種類型：①包氣帶中上層滯水，存在于淤泥質(zhì)土和強(qiáng)風(fēng)化巖中，主要來源于大氣降水，水量小、變化量受季節(jié)影響較大；②潛水含水層，主要存在素填土層的空隙中，來源于大氣降水補(bǔ)給，水位受季節(jié)性影響大，水量不大。地質(zhì)勘探時(shí)期所測(cè)地下水埋藏深度在1.00～3.80m。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，環(huán)境水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土中的鋼筋腐蝕性等為微腐蝕。

3 深基坑拉森鋼板樁支護(hù)施工

3.1 拉森鋼板樁支護(hù)方案

該項(xiàng)目開挖深度為7.36m，屬于深基坑，根據(jù)工程地質(zhì)分析，開挖土層主要為素填土、淤泥層、強(qiáng)風(fēng)化巖層和粉質(zhì)粘土，若開挖過程中處理不當(dāng)，極易引發(fā)整體滑坡等后果，因此，選擇合適的支護(hù)措施是基坑開挖前的必要措施。施工現(xiàn)場(chǎng)周圍存在建筑物并且埋有地下電纜，為保護(hù)原有設(shè)施不受影響，確定在基坑開挖前采取一定的防護(hù)措施。鋼板樁的位置距離電纜槽邊1.5m 以上，首先對(duì)土體上部進(jìn)行部分開挖，以減小基坑開挖深度，設(shè)置截水溝防止積水，然后設(shè)置鋼板樁采用二道內(nèi)支撐的型式進(jìn)行支護(hù)。

3.2 鋼板樁支護(hù)施工流程

施打拉森鋼板樁→基坑開挖至第一道內(nèi)支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高下0.5m，安裝第一道內(nèi)支撐→基坑開挖至第二道內(nèi)支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高下0.5m，安裝第二道內(nèi)支撐→土方開挖至基坑底標(biāo)高處→人工開挖30cm 基礎(chǔ)→澆筑30cm 混凝土作為墊層加支撐→制作安裝方渠鋼筋→安裝方渠模板→澆筑混凝土→待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后回填石粉→分層回填分層拆除支撐→拔除鋼板樁。施工的具體流程包含以下幾個(gè)方面：

（1）施工前的準(zhǔn)備。在施工開始前，施工方要與設(shè)計(jì)人員做好交接工作，由專業(yè)人員到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行復(fù)核審查并按照施工要求準(zhǔn)確放線，調(diào)整測(cè)量?jī)x器，控制測(cè)量誤差盡可能地減小誤差保證測(cè)量準(zhǔn)確。在測(cè)量過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在危及支護(hù)施工或威脅到其他建筑物安全的問題，要及時(shí)上報(bào)，采取相應(yīng)的解決措施，解決隱患。建立施工場(chǎng)地坐標(biāo)系統(tǒng)，按照相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)確定平面控制點(diǎn)標(biāo)樁調(diào)整平面控制網(wǎng)尺寸和角度，便于施工管控。此外，施工場(chǎng)地周圍應(yīng)設(shè)置護(hù)欄進(jìn)行防護(hù)。做好基坑內(nèi)的排水工作，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置抽水設(shè)備，根據(jù)施工區(qū)域的降水量和氣候變化要制定合理的應(yīng)對(duì)措施，雨季降水量較多，尤其是在暴雨之后容易引起基坑內(nèi)大量積水，此時(shí)必須將積水及時(shí)排出，以防止出現(xiàn)基坑沉降、支護(hù)樁發(fā)生變形等不良現(xiàn)象。此外，支護(hù)結(jié)構(gòu)若在積水后出現(xiàn)嚴(yán)重問題需要及時(shí)采取加固措施，以保障施工質(zhì)量。

（2）沉壓鋼板樁施工。鋼板樁堆放時(shí)要置于開闊場(chǎng)地，地面應(yīng)有一定強(qiáng)度防止鋼板樁下陷，若堆放場(chǎng)地不能滿足要求則應(yīng)當(dāng)對(duì)地面進(jìn)行壓實(shí)處理。為使施工方便，要根據(jù)施工位置和用到的順序合理堆放，并設(shè)置提示牌說明。鋼板樁沉壓階段采用兩點(diǎn)吊方式，防止拉森鋼板樁發(fā)生變形，沉壓時(shí)，要采取一些列措施控制好樁位和垂直度，復(fù)合鋼板樁與施工中心線的位置，使其重合。重合后振動(dòng)下沉直至施工標(biāo)高，同時(shí)應(yīng)確保咬口和轉(zhuǎn)角的位置閉合良好，無明顯缺口。起吊鋼板的過程中要對(duì)起吊方式進(jìn)行合理的控制，以免對(duì)鋼板樁的鎖扣造成損壞，從而對(duì)施工效果產(chǎn)生影響。

（3）鋼板樁的拔除施工。鋼板樁拔除時(shí)與沉壓施工相反，要先激活鎖扣以便拔出。鎖扣激活可以使用振動(dòng)錘按照一定頻率振動(dòng)，使其逐漸松動(dòng)。使用柴油錘與振動(dòng)錘交替振打，每次振打時(shí)長不宜超過15min，同時(shí)還應(yīng)考慮樁孔回填情況，板樁每上升到一定高度時(shí)使用振動(dòng)錘振打幾分鐘，令周圍土體下沉填充樁孔，起重機(jī)應(yīng)隨著振動(dòng)錘的運(yùn)作逐漸加荷，起吊力應(yīng)小于減震器彈簧壓縮極限。鋼板樁完全拔出后及時(shí)對(duì)樁孔進(jìn)行填充，避免周圍土體下沉，在周圍有建筑物的情況下更要注意。

（4）角撐、對(duì)撐以及鋼圍檁施工。在進(jìn)行鋼構(gòu)件的吊裝與拆卸時(shí)要計(jì)算出其重心位置并在構(gòu)建上標(biāo)出，吊裝時(shí)保證構(gòu)件中心與吊鉤中心線在同一鉛垂線上，避免造成扭折變形的情況。吊裝期間保持構(gòu)件平穩(wěn)，待鋼管支撐到位后，將支撐調(diào)整到設(shè)計(jì)位置，并用鋼筋將其連接牢固后方能卸下吊鉤。鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)必須由專業(yè)持證人員操作，確保工程質(zhì)量和人員安全，由于施工誤差引起的支撐端部與鋼圍檁緊密接觸，需要在支撐端部設(shè)置鋼板墊塊，以保證其軸向受力。

（5）鋼板樁墻空隙合攏。在實(shí)際施工中，鋼板樁無法正好組合達(dá)到鋼板墻長度或板墻施工路線復(fù)雜拐角較多，鋼板樁打入時(shí)鎖扣留有空隙等會(huì)導(dǎo)致板樁墻留下空隙，對(duì)施工產(chǎn)生影響，因此需要借助軸線修整法進(jìn)行修整，工程上通常使用手拉葫蘆和千斤頂進(jìn)行調(diào)整，如無法解決可采用特制異形樁合攏。

3.3 鋼板樁支護(hù)施工要點(diǎn)

（1）鋼板樁布置。在平面布置中要結(jié)合地下結(jié)構(gòu)考慮施工的簡(jiǎn)易性，如空間較小，需要將其設(shè)置為地下結(jié)構(gòu)外模時(shí)，為便于鋼板樁的拔出，施工人員可以為此考慮設(shè)計(jì)混凝土隔離層。鋼板樁布置在平面布置上應(yīng)當(dāng)盡量保持簡(jiǎn)單平直，避免無規(guī)則拐角。在豎向布置上主要考慮鋼板樁的標(biāo)高，通常高于地平面。

（2）打樁。拉森鋼板樁打樁方式眾多，工程上常采用單樁打入法，具體做法是從鋼板墻設(shè)計(jì)路線的一角開始插打，沿路線逐塊進(jìn)行。這種插打方式主要優(yōu)點(diǎn)在于施工過程比較簡(jiǎn)單、施工速度較快、適用范圍廣。但同時(shí)存在一定的局限性，最突出的缺點(diǎn)是插打過程中，鋼板樁容易發(fā)生傾斜，為避免這種情況，打樁過程中需要注意以下幾點(diǎn)：首先，打樁時(shí)要在拉森鋼板樁兩側(cè)布置垂直儀做參考；其次，插打時(shí)注意鋼板傾斜程度，每打入一定長度就要進(jìn)行一次測(cè)量，嚴(yán)格保證鋼板樁垂直插入。

拉森鋼板樁的打入應(yīng)結(jié)合實(shí)際施工特點(diǎn)制定合理的打樁路線和順序，反復(fù)校驗(yàn)鋼板樁垂直度，嚴(yán)格控制頂部標(biāo)高。

（3）拔樁。拔樁與打樁過程相反，拉森鋼板樁拔出后可以重復(fù)利用。拔樁時(shí)要注意基坑回填，并進(jìn)行壓實(shí)處理。在拔樁時(shí)往往會(huì)帶出大量土體，如果不及時(shí)填充，則容易導(dǎo)致周圍地面塌陷下沉，造成不良影響，因此應(yīng)避免一次性全部拔出，采用分次、分段的方式間隔拔樁，尤其是周圍有建筑物或埋有地下管線的區(qū)域，必須及時(shí)回填。

3.4 鋼板樁施工中遇到的問題及解決對(duì)策

由于施工位置地質(zhì)結(jié)構(gòu)通常比較復(fù)雜，拉森鋼板樁支護(hù)施工時(shí)往往會(huì)遇到一些問題，如：①鋼板樁打入時(shí)受阻，原因是鋼板樁下方有堅(jiān)硬石塊或其他物體阻擋，這時(shí)應(yīng)使用弧形或轉(zhuǎn)角樁代替平板樁，繞過障礙物使鋼板樁得以下沉；②鋼板樁下沉?xí)r受到石塊或其他物體的側(cè)向壓力，導(dǎo)致鋼板樁不能垂直下沉，產(chǎn)生偏移，常采用的辦法是將鋼板樁提起1～2m，向下錘進(jìn)，如此反復(fù)振打，使石塊被擊碎，從而矯正鋼板樁斜度；③若鋼板樁已產(chǎn)生傾斜，且不易被矯正時(shí)，可以使用異形樁進(jìn)行糾正。異形樁結(jié)構(gòu)為上寬下窄，上下寬度與標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁寬度有所不同，異形樁的形狀規(guī)格可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加工，使之符合施工需要；④施工基礎(chǔ)比較軟時(shí)，新打入的鋼板樁可能會(huì)將鄰近的鋼板樁帶入土中，為避免這種情況發(fā)生，一方面增大鄰近樁與周圍的阻力，如將其與鄰樁焊接在一起，另一方面可減小新樁和鄰樁的摩擦阻力，如涂抹黃油做潤滑劑。

4 結(jié)束語

拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用解決了受場(chǎng)地限制的開挖施工問題，對(duì)于深基坑施工有很大的應(yīng)用價(jià)值，特別是對(duì)于無法放坡開挖的工程。采用拉森鋼板樁支護(hù)技術(shù)一方面保證了坑壁的穩(wěn)定性，防止開挖過程中出現(xiàn)滑坡、滲水等情況的發(fā)生，同時(shí)大大減少開挖取土量和混凝土填充量，符合綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。此外，拉森鋼板樁的使用為基坑內(nèi)的施工提供了相對(duì)穩(wěn)定的施工環(huán)境，加快工程進(jìn)度，提高施工質(zhì)量，在工程建設(shè)中有著重要意義。