深基坑拉森鋼板樁支護(hù)施工與質(zhì)量控制研究

閆紹松

【摘要】由于施工周邊環(huán)境因素復(fù)雜，地下水位變化無常，這就使得深基坑支護(hù)工作越來越顯的重要。本文結(jié)合無錫錫鋼浜XDG-2020-54號地塊工程實例，主要針對拉森鋼板樁支護(hù)施工及其質(zhì)量管控的方法進(jìn)行論述，希望能夠有效解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題，從而保證工程能夠順利進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護(hù);拉森鋼板樁;施工技術(shù);質(zhì)量控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.04.056

1、項目概況

本項目地塊位于無錫市梁溪區(qū)，東側(cè)為塘南路，北側(cè)為清名路，西側(cè)和南側(cè)為錫鋼浜古運河，境內(nèi)地勢平坦，建設(shè)條件良好。本項目整體劃分為一個標(biāo)段開發(fā)，該標(biāo)段范圍包括集中商業(yè)：地下一層總建筑面積為9021.21㎡，1棟5層商業(yè)、地下1層地下室組成，地上總建筑面積約15286.45㎡;街區(qū)商業(yè)：占地1560.47㎡，由3棟3層商業(yè)、地下1層地下室組成，地上總建筑面積4138.41 ㎡，有鋼結(jié)構(gòu)連廊;文化山谷：占地約3500㎡，由1棟2層商業(yè)、2棟3層商業(yè)及地下1層地下室組成，地上總建筑面積約3300㎡，有鋼結(jié)構(gòu)連廊;濱水商業(yè)街占地約10200㎡，由9棟2層商業(yè)、5棟3層商業(yè)（C-5#、C-10#、C-11#、C-12#、C-13#）。1號廠房（展示區(qū)及游客集散中心）：占地約1200㎡，3層商業(yè)。3號廠房（無界MUSEUM）：占地約2300㎡，4層商業(yè)。本工程圍護(hù)采用拉森小齒口鋼板樁，采用一道型鋼圍檁。型鋼支撐截面尺寸為H400×400×13×21型鋼。鋼支撐須開槽架設(shè)安裝，待支撐系統(tǒng)全部形成后，方可進(jìn)行基坑開挖。鋼支撐安裝必須平直，每根支撐在全長范圍內(nèi)的彎曲不得超過15mm。圍檁內(nèi)側(cè)，采用10槽鋼焊接三角形托架，作為圍檁的斜支撐。

2、工程難特點分析

2.1不良地質(zhì)條件對基坑施工影響

依據(jù)現(xiàn)場勘查取得的地質(zhì)與地層的相關(guān)數(shù)據(jù)，施工場地是否存在地裂縫、滑坡、活動斷裂等不良因素的出現(xiàn)，施工場地有較破碎廠房老基礎(chǔ)殘留，屬于對工程不利的埋藏物，應(yīng)進(jìn)行處理。擬建場地地貌單一，擬建場地70m 深度范圍內(nèi)地層為第四系全新統(tǒng)、更新統(tǒng)沉積物（主要為黏性土和粉/砂土等）組成。

2.2深基坑施工合理的現(xiàn)場平面布置

本工程基坑開挖深度5.7m，開挖面積約2.5萬m2，基坑安全等級為二級。根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》，本工程深基坑施工屬危險性較大的分項工程。

對策：（合理分區(qū)分塊施工）：土方開挖施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照基坑施工方案進(jìn)行，注重“時空效應(yīng)”，以“分層、限時開挖”為原則，根據(jù)后澆帶進(jìn)行分區(qū)開挖。挖土?xí)r嚴(yán)格按照設(shè)計要求及規(guī)范要求進(jìn)行，基坑土方根據(jù)分區(qū)依次施工。大基坑（除汽車坡道）分為A、B、C共三大區(qū)域。首先同時開挖A1、A2區(qū)和C區(qū)土方，A1、A2區(qū)向前退挖，采用二級放坡1：1，放坡平臺不小于1.5m，分層開挖。C區(qū)按后澆帶情況分為5個小區(qū)，為預(yù)防管涌發(fā)生，跳倉開挖;A1、A2、C區(qū)域土方開挖墊層隨挖隨澆搗，開挖完成后進(jìn)行B區(qū)開挖，待地下室結(jié)構(gòu)完成后，進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)施工。

3、拉森鋼板樁施工技術(shù)

3.1拉森樁及鋼支撐主要施工方法

3.1.1材料要求

⑴鋼板樁選用拉森Ⅳ號小齒口鋼板樁（9、12、15M）。所有進(jìn)入到施工場地的鋼板樁，都要先進(jìn)行樁身與外觀的查驗，板樁施打之前要在其咬口處使用黃油涂抹表層，從而確保其防水成效與施工的順利進(jìn)行。

⑵基坑轉(zhuǎn)角處的板樁，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)角的平面形狀做成相應(yīng)的異型角板樁，且轉(zhuǎn)角樁和定位樁的樁長宜比其他板樁加長2m。

⑶鋼板樁堆放場地應(yīng)平整堅實，組合鋼板樁堆放高不宜超過3層。

⑷鋼板樁的鎖口處不可出現(xiàn)變形與破損以及樁身不可出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象。后續(xù)施工的樁與先打樁之間的鋼板樁鎖口在其施工前要使用套索檢驗。

3.1.2打樁的步驟

⑴為了確保鋼板樁垂直方向符合條件，施工中使用兩臺經(jīng)緯儀控制其方向與選用對周邊環(huán)境影響不大的振動捶打方式進(jìn)行工作。

⑵施打的方式選用屏風(fēng)式，能夠很好的保證其咬口閉合與垂直度的情況。通過使用板樁的數(shù)量與軸線就能夠調(diào)整好轉(zhuǎn)角處的咬口閉合的情況。屏風(fēng)式施工法主要表現(xiàn)為：施工時，可先把屏風(fēng)墻兩邊的鋼板進(jìn)行施打到指定的高度，使其起到板裝的定位作用，而后打入的順序需要呈階梯狀施工。其操作的優(yōu)點表現(xiàn)為：避免施工中傾斜誤差值的增大，其便于封閉合攏的完成，從而確保板樁墻的施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

⑶樁身接頭在同一截面內(nèi)不應(yīng)超過50%，接頭焊縫質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

⑷鋼板樁樁位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1%。

⑸若是在開挖后的基坑中出現(xiàn)維護(hù)樁壁滲漏水的情況，要立即進(jìn)行堵漏，防止其影響后續(xù)工程的施工。

3.2支撐用途

⑴所用材料：使用的焊條為E43型號及采用Q235-B級的型鋼。

⑵連接構(gòu)件的方式：①構(gòu)件的接觸邊要進(jìn)行滿焊施工，其焊縫的高度大于等于8毫米。②拉森鋼板樁與圍檁之間用高強密實混凝土填實。

⑶為了確保板樁與圍檁之間緊密結(jié)合，內(nèi)部均勻傳力，在水平方向上設(shè)置支撐桿件和其在對應(yīng)方位增加圍檁相應(yīng)的作用力。

⑷為了提升施工安裝的精確性，基坑開挖到支撐的高度之后在每相隔1米的位置處，使用28A的槽鋼托架，在支撐與圍檁安裝到位后進(jìn)行相關(guān)構(gòu)件節(jié)點的連接。

⑸鋼構(gòu)件的加工制作及安裝過程要嚴(yán)格控制好質(zhì)量，所遵循的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)務(wù)必是符合相關(guān)國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 放線與溝槽的開挖

⑴依據(jù)規(guī)劃部門提供的水準(zhǔn)點及控制線，務(wù)必要嚴(yán)格依照所設(shè)計的圖紙進(jìn)行施工投測，建立高程引測點和軸線控制網(wǎng)。

⑵先將圍護(hù)樁的交匯控制點定位準(zhǔn)確，而后依照控制點將維護(hù)的中心線放出。依據(jù)工作場地和樁徑的直徑使用灰線將維護(hù)中心線兩端標(biāo)識清楚。

⑶依照維護(hù)基坑的控制線。對溝槽進(jìn)行開挖施工，而所使用的挖土機的型號選擇為PC200。在施工開挖的過程中，要時刻確認(rèn)地下是否存在其他雜物，若是有，要及時清除，將其開挖至維護(hù)壓頂梁的墊層底部即可。

⑷完成開槽后，依據(jù)鋼板樁的中心線位置采用經(jīng)緯儀設(shè)備，將樁位分批次測放，用白灰灑落至樁位處，及時用Ф8鋼筋做好標(biāo)記，其埋入土層的深度要大于等于30厘米，與此同時進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)措施。

⑸測量與放線：首先是現(xiàn)場技術(shù)人員對于相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗復(fù)核，然后由相關(guān)質(zhì)檢員復(fù)查確認(rèn)，再由項目總工程師審核評定，最后由監(jiān)理工程師（業(yè)主代表）給予相關(guān)的簽字確認(rèn)。

⑹驗收合格的樁位點與軸線由技術(shù)人員交接給施工人員，完成交接的樁位點的保護(hù)由施工人員進(jìn)行負(fù)責(zé)。如果出現(xiàn)樁位點遭受破壞的情況，務(wù)必要重新施工測放。

3.4 堆放與吊運鋼板樁

在使用四點起吊的方式裝卸鋼板樁施工，吊運時，單次吊起鋼板樁的數(shù)量不可太多，務(wù)必要將鎖口位置保護(hù)好，避免其受到損傷。鋼板樁擺放位置要在堅固且平坦的地面，特殊情況下可對擺放場地進(jìn)行夯實整平。

堆放鋼板樁要注意到如下幾點：⑴首先要將施工便利考慮在內(nèi)，規(guī)劃好擺放的方向、位置、次序等。⑵堆放鋼板樁需要依照其規(guī)格、長度、施工部位、型號等，并且設(shè)置好對應(yīng)的型號標(biāo)識。⑶要求分類別堆放板裝，在堆放組合鋼板樁時，其高度不可超出三層，每層之間都要使用枕木墊上。一般情況下，其之間的距離設(shè)置為3～4米，并且要保證墊木在上下層的位置保持在同一垂直線上，其總高度不可超出2米。

3.5 施打鋼板樁

施工前先檢查鋼樁是否符合使用條件，如有問題要及時做出相應(yīng)的修平與整理，將吊板樁孔設(shè)置到鋼樁上口補強板的位置，用黃油涂抹至鋼板樁內(nèi)部的鎖口處，使用易拆卸物料將下口位置塞好，試驗時采用兩米的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。所使用圍檁的樁務(wù)必要保證其水平與垂直，其位置牢固可靠與準(zhǔn)確。其中圍檁支架的在地面上的高度要大于3米。圍檁間凈距比2根鋼板樁組合寬度大8-15㎜。當(dāng)液壓錘鉗口鉗住板樁后將樁吊至插樁點處。先由二個人扶正樁身，根據(jù)施工前劃好的樁打入線開始打入第一根，第一根樁應(yīng)保持垂直。接著打設(shè)鋼板樁，應(yīng)對準(zhǔn)前一根的位置，調(diào)整樁的垂直度，為保證樁的垂直度，用經(jīng)緯儀加以控制，待垂直后，由專業(yè)指揮人員指揮，之后即可開始進(jìn)行沉樁。沉樁至樁頂比自然地面高約0.2m。在10根樁位軸線以內(nèi)調(diào)整圍檁轉(zhuǎn)角處裝的合攏。如果閉合出現(xiàn)困難，此處的鋼樁可以進(jìn)行搭接處理，其后背要進(jìn)行相應(yīng)的防水處理措施。施工沉樁時，若是出現(xiàn)導(dǎo)向架中心線偏斜，要立即調(diào)整打樁機的位置。

3.6 閉合鋼板樁

在鋼板樁閉合的施工中，務(wù)必要確保兩端鎖口位置互相套牢，控制好沉樁的具體形態(tài)。要特別注意如下幾個方面：（1）閉合樁的過程中，其位置一定要選擇合理的方位，（2）閉合樁的兩邊的鋼板務(wù)必要在同一軸線位置，要時刻確保其垂直，且之間的距離要和鋼板樁的寬度相一致。（3）進(jìn)行閉合樁的施工中，務(wù)必要將連接板全部切除，保證沉降過程中鋼板樁的伸縮自如。若是沉樁不順利，可將操作暫停，將相鄰兩根樁拔除。切記不可提高鎖扣位置，并且割除相鄰的連接板，才可使速度加快，直至符合設(shè)計標(biāo)高的要求。沉降施工中出現(xiàn)操作困難時，不可強制進(jìn)行沉樁的步驟，從而防止出現(xiàn)撕開縮口的現(xiàn)象。

3.7 查驗鋼板樁

工程中所使用的鋼板樁只是對基坑起臨時的止水與支護(hù)作用，故而無須對其材質(zhì)進(jìn)行查驗，只要求進(jìn)行外觀的查驗，對不符合要求的鋼板樁要進(jìn)行矯正整平，從而有利于打樁施工的順利進(jìn)行。需要檢查的外觀主要包含其長度、厚度、寬度、平直度、鎖口狀態(tài)、表面缺陷等。查驗時需要注意的情況如下：①割除對影響鋼板樁打入的焊接處。②如有斷面、缺失、割孔的現(xiàn)象，要及時采取補強措施。③如果鋼板樁銹蝕很嚴(yán)重，要取其斷面的實際厚度，從而在計算中確認(rèn)是否有折減的需要。施工場地鋼板樁的外觀要全部進(jìn)行查驗，一旦發(fā)現(xiàn)鋼板樁不符合條件，要立即做矯正處理。

3.8 基坑開挖

依據(jù)內(nèi)支撐的次序進(jìn)行對應(yīng)的土方開挖，在基坑頂部使用一臺長臂挖掘機進(jìn)行施工。坑內(nèi)輕型井點降水，待水位降至開挖面標(biāo)高以下0.5m再進(jìn)行開挖;開槽施工鋼圍檁，從自然土面向下挖至標(biāo)高-3.7m，支撐安裝;開挖需要在達(dá)到污水池底標(biāo)高的位置，并且要給人工清理土層預(yù)留出200毫米的距離。開挖施工結(jié)束后，要及時將積水排盡，而后將其填實整平后，澆筑砼墊層以達(dá)到保護(hù)基坑的作用。

3.9 內(nèi)支撐的施工

基坑內(nèi)部的內(nèi)支撐與圍檁自上而下所設(shè)置的層數(shù)為1層，采用H400×400 ×13 ×21型鋼作為內(nèi)支撐與圍檁的材料。

3.10 清理圍堰內(nèi)側(cè)

在合攏鋼板樁的施工中，一般情況下使用的方式為機械開挖，操作時按照指定的某個方向施工。為避免開挖深度超出設(shè)計需要，可采用分階梯式的開挖施工方式，在達(dá)到一定深度后，使用人工清理基坑，且將排水溝與集水井的施工一起進(jìn)行開挖，完工后立即完成抽水的步驟與澆筑混凝土墊層，從而避免基層遭受破壞。

3.11 鋼板樁拔除

在鋼板樁墻處于封閉式狀態(tài)時，拔樁的起始點至少離樁腳五根位置以上，特殊情況下可見間隔拔起。

拔樁的注意點有：⑴施工拔樁時，為了減弱土的阻力，采用震動的方式將鎖口處震松散，然后邊震動邊拔起。若是出現(xiàn)難以拔出的板樁，要使用柴油錘將其打入100～300毫米位置，而后與振動錘替換使用進(jìn)行振拔與振打，而拔樁產(chǎn)生的孔洞，要立即填實處理。⑵起重的設(shè)備要跟隨振動錘的起動逐步增加荷載，一般情況下起吊力要小于減震彈簧的最大收縮率。⑶所使用供電電源的功率為振動錘電動機的額定功率的1.2～2.倍之間。（4）使用間歇震動的方式，針對拔出阻力較大的鋼板樁，每次用于震動的時間為15秒。連續(xù)工作的振動錘不允許超過1.5小時。

3.12 填實樁孔

鋼板樁拔除的作業(yè)要求：宜選用振動錘進(jìn)行拔樁;鋼板樁在拔除時，應(yīng)考慮拔樁對周邊環(huán)境的影響，及時調(diào)整拔樁速率。采用跳拔控制對周邊環(huán)境的影響，拔樁后產(chǎn)生的樁位孔穴應(yīng)及時用注漿回填密實。

4、解析掌控拉森鋼板樁的施工質(zhì)量

4.1 采購鋼板樁的質(zhì)量

在購置拉伸鋼板樁時，務(wù)必要注意其出廠合格證、使用說明書及其他證明的材料。企業(yè)在采購相關(guān)使用設(shè)備時，其對應(yīng)的說明材料務(wù)必要全面，以此才能確保其鋼板樁的質(zhì)量符合條件。購買時還要對鋼板樁外觀的形態(tài)、表面完好情況進(jìn)行查驗。綜上所述的內(nèi)容都是施工之初需要關(guān)注的方面。

4.2 導(dǎo)架尺寸的掌控

施工安裝中務(wù)必要根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行相關(guān)的工作，要對導(dǎo)架的標(biāo)高與平面尺寸進(jìn)行相關(guān)查驗，知悉導(dǎo)架的具體標(biāo)高及長度，其中如有焊接處，其施工質(zhì)量一定要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 鋼板樁的打入

將兩個方向的垂直度都要控制嚴(yán)格，在其轉(zhuǎn)角鋼板的第一片處的施工中，要特別進(jìn)行關(guān)注掌控，就是為了便于入土導(dǎo)架的固定，并且此時還需要工人進(jìn)行電焊焊接的處理，圍檁的使用要緊隨其后，使用線錘確保其垂直度一直都符合條件。其次在其他角樁和中間標(biāo)準(zhǔn)裝入土前，還需特別關(guān)注的是在捶打震動鋼板樁時，導(dǎo)致相鄰鋼板樁的下沉，就有可能會出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，故而施工中的步驟要控制合理，防止出現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的問題。

4.4 鎖扣處理

為了防止在粘土封堵的過程中出現(xiàn)夾渣的現(xiàn)象，從而引發(fā)滲透事故發(fā)生。故而在鎖扣封堵前務(wù)必要進(jìn)行清洗的流程，使用高壓水槍來完成其步驟。如果封堵鎖扣是采用內(nèi)扣的橡皮條，就有可使縫隙增大，而此時當(dāng)粘土擠出后，就不會產(chǎn)生滲透的現(xiàn)象。

結(jié)語：

當(dāng)前深基坑支護(hù)是工程建設(shè)中一個非常重要環(huán)節(jié)，為了有效提高深基坑施工質(zhì)量，就應(yīng)該提升相關(guān)支護(hù)工作的質(zhì)量，而拉森鋼板樁技術(shù)就是其中的一種很實用的方法。故而相關(guān)方面的人員要持續(xù)對拉森鋼板樁的施工技術(shù)進(jìn)行探究，不斷將施工工藝精細(xì)化、可操作化，控制好其中關(guān)鍵的施工技術(shù)，從而保障工程建設(shè)的發(fā)展與施工的安全。

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