拉森鋼板樁支護施工方法

喬全福

隨著我國城鄉建設的發展,人民生活水平的不斷提高,對新的施工工藝也提出了新的要求,而舊城區的地下管線、臨邊溝道錯綜復雜,臨邊的建筑物基礎結構參差不齊。為了防止基坑開挖的塌方,減少對周圍建筑物的破壞,對不同地形、地質特點可以采用不同的施工方法。

1 工程概況

太鋼自備電廠改造工程與周邊供水廠相鄰,其中化水工段水箱基礎、濃鹽水池與供水廠排污溝相鄰且最近距離為3 m,該基礎開挖深度大部分在3 m左右,最深達5 m,根據工程地質分析,地下水埋藏深度在2.0 m～2.5 m之間,槽壁開挖范圍主要為人工填土和淤泥,而槽底則基本位于淤泥中。因此,若處理不當,將無法保證兩側的穩定,引起整體滑坡、基底隆起等嚴重后果,開挖前必須進行可靠而有效的基坑支護處理。針對本工程的地質特點,采用拉森U形Ⅲ號鋼板樁支撐支護方案進行施工,鋼板樁采用連續施打,在打完鋼板樁之后,在鋼板樁頂以下1.0 m處設置一道槽鋼圍檁內支撐,保證支護不會傾覆。基坑開挖期間可通過變形觀測對鋼板樁的位移進行有效控制,充分保證基坑安全。

2 鋼板樁施工工序及施工方法

本工程基坑支護采用6 m～12 m鋼板樁配合內支撐進行支護,鋼板樁施打深度根據基礎的不同而變化,在水箱基礎周邊采用鋼板樁施打深度為6 m～9 m,在濃鹽水池基礎周邊采用鋼板樁施打深度為12 m。施工機械采用40 t履帶吊車,配合振動錘及200 kW專用(三相220 V)發電機施工。用振動錘打入拉森U形Ⅲ號鋼板樁作為圍護結構,樁長6 m～12 m,支撐體系采用[12槽鋼水平內支撐,位置距鋼板樁頂以下1.0 m。內支撐與鋼板樁之間連接處設[12槽鋼圍檁,全部采用焊接固定。考慮到鋼板樁較長,在施打中,鋼板樁容易向一邊傾斜,由于傾斜誤差積累不易糾正,難以控制鋼板樁墻的平直度,所以鋼板樁施工擬采用屏風式打入法。屏風式打入法不易使板樁發生屈曲、扭轉、傾斜和墻面凹凸,打入精度高,易于實現封閉合龍。

1)鋼板樁施工的順序。鋼板樁位置的定位放線→挖溝槽→安裝導梁→施打鋼板樁→拆除導架→挖土→基礎施工→回填石屑→拔除鋼板樁。

2)導架的安裝。為了保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直,控制樁的打入精度,防止板樁的屈曲、變形和提高樁的貫入能力,需要設置一定剛度的導架。本工程導架采用導梁25工字鋼和圍檁[12槽鋼等組成,全站儀控制和調整導梁的位置。導梁的位置應盡量垂直,并不能與鋼板樁碰撞。

3)鋼板樁施打。a.打樁前,一定要熟悉地下管線、構筑物的情況,認真放出準確的支護中心線。b.鋼板樁矯正、除泥、除銹,在吊機配合下,使用千斤頂、大錘和氧氣、乙炔等工具、材料完成包括端部修整、樁體澆曲、扭曲及局部變形矯正、鎖口變形矯正等矯正內容。按設計長度拼接鋼板樁：在吊機配合下,在工廠或工地現場設置平臺,將待拼接樁段固定于同一軸線,然后采用魚尾板焊接法接樁至設計樁長。c.在鋼板樁的鎖扣內涂油脂,以方便打入。d.鋼板樁施打采用屏風式打入法施工：施工時,將10根～20根鋼板樁成排插入導架內,使它呈屏風狀,然后再施打。為達到基坑支護規范要求的各項標準,并按施工圖要求,施工機械采用40 t履帶吊車,配合振動錘及200 kW專用(三相220 V)發電機施工,嚴格控制垂直度,將鋼板樁打平基槽地面。打入樁后,及時對樁體進行閉水性檢查,對漏水處進行焊接補縫,每天派專人檢查樁體。

4)土方開挖至板樁頂以下1 m處,進行圍檁、支撐施工。

5)土方開挖至基底,濃鹽水池及水箱基礎主體施工及石屑回填。

6)圍檁及支撐拆除。

3 心得體會

1)在深槽區5 m的基坑開挖中,采用鋼板樁支護,可以保證兩側的穩定,避免引起整體滑坡、基底隆起等嚴重后果,有效地消除安全隱患。2)采用拉森鋼板樁支護,可以準確地根據排污溝結構形式的寬度進行控制,防止超控和塌方,減少開挖的工程量,可以減少恢復原路面的工作量。3)在舊城區主要道路進行深基坑開挖施工,地下管線錯綜復雜,若采用大開挖的方法,對管線的保護較為困難,萬一發生意外,后果不堪設想。采用這種支護方法后,可以起到保護作用,易于地下管線的支護,從而達到節省費用的目的。4)采用鋼板樁支護,施工環境較好。機械設備開挖、運輸可以靠近基坑邊進行,在5 m深的基坑下進行濃鹽水池主體結構施工,就有一個安全的條件,工作效率可以大大提高。5)基坑開挖及濃鹽水池主體結構施工期間可以通過變形觀測對鋼板樁的位移進行有效控制,就容易保證基坑安全。

4 結語

拉森鋼板樁施工簡便,工序簡單,質量容易控制,工期短,且現場整潔。另外,鋼板樁可以重復使用,節省投資。

[1] 趙 凱.拉森鋼板樁在基坑維護中的應用[J].山西建筑,2008,34(35)：128-129.