馬練營污水站拉森鋼板樁支護工程實例

(山西省第五建筑工程公司，山西太原 030006)

1 工程概況

本工程為小店區(qū)黃陵鄉(xiāng)馬練營村預(yù)制化糞池罐基坑開挖支護工程，該化糞池計劃放入3個串聯(lián)的預(yù)制化糞池罐，每個罐長度約為9.0 m，罐體直徑為3.0 m，整個基坑開挖長度為30 m，基坑寬5 m，由于前期施工管線限制，本次基坑開挖深度需達到±0.00以下－8.0 m。為保證本次基坑開挖安全，整體擬采用長度12 m的拉森鋼板樁進行支護兼作止水帷幕，拉森鋼板樁工藝可以很好的結(jié)合在一起并能拔出重復(fù)利用，同時具有擋土和止水幕墻作用。另外，在本次基坑開挖南側(cè)約6.0 m遠處有一排小平房和一座單層廠房，為保證房子安全，考慮單獨在基坑南側(cè)另增加深層水泥攪拌樁和H型鋼進行支護加固處理。

2 地質(zhì)概況

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)報告，自上而下土層分布為:

1)表層為雜填土，該層土層厚度約1.5 m。

2)次層為粉質(zhì)粘土(見圖1)。

圖1 地質(zhì)示意圖

3 拉森鋼板樁機選擇原則

除滿足一定作業(yè)半徑范圍外，還要滿足吊車的實際起吊量。

即:振動錘重+鋼板樁自重+振動錘激振力。

4 拉森鋼板樁支護設(shè)計

拉森鋼板樁工藝能通過鋼板樁兩側(cè)自身鎖扣互相緊密的咬合在一起而形成一道密封性非常好的樁墻，整體性非常好，從而提高了鋼板樁的支護強度和止水能力，另外就是鋼板樁的施工工藝簡單，施工速度非常快，并且沒有齡期限制，打完鋼板樁后就能馬上開挖，基坑回填后可以將拉森鋼板樁拔出進行重復(fù)利用，能降低工程造價。針對該工程實際特點，本次拉森鋼板樁支護設(shè)計如下:

1)拉森鋼板樁樁長均為12 m，基坑周圍考慮全部用拉森鋼板樁封閉起來。

2)為確保基坑開挖安全，拉森鋼板樁施工完成后，在基坑開挖過程中應(yīng)在基坑內(nèi)設(shè)置臨時圍檁支撐系統(tǒng)，共設(shè)置兩道，分別設(shè)置在－2.0 m和－4.5 m標高位置，圍檁采用H350×350型鋼，支撐采用H400×400型鋼，支撐分為固定支撐和活動支撐，其中固定支撐布置在兩個相鄰化糞池罐端頭，活動支撐布置在每個化糞池罐中間。

3)在基坑外北側(cè)增加3處錨樁，錨樁與支護樁之間采用雙股15 mm的鋼絲繩拉結(jié)，錨樁也采用12 m長的拉森鋼板樁，錨樁應(yīng)離開支護樁約7.5 m。

4)在基坑外南側(cè)增加2排直徑500 mm水泥攪拌樁和1排H350×350型鋼間距2.5 m進行支護加固處理，其中攪拌樁樁長12 m，型鋼樁長6.0 m，具體見圖2。

圖2 預(yù)制化糞池基坑拉森鋼板樁支護平面示意圖

5 拉森鋼板樁施工

5.1 測量放線

鋼板樁測量應(yīng)按照設(shè)計圖，在施工現(xiàn)場依據(jù)測量控制點進行。樁位放樣誤差9 mm，樁位允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 樁位允許偏差

5.2 拉森鋼板樁施工的順序

根據(jù)施工圖及高程放設(shè)沉樁定位線→整修平整施工機械行走道路→沉設(shè)圍護樁→將圍護樁送至指定標高→基坑南側(cè)水泥攪拌樁施工→基坑南側(cè)型鋼樁施工→基坑北側(cè)錨樁施工→挖土→焊接圍檁支撐→放置預(yù)制化糞池罐→填土→拔除鋼板樁。

5.3 拉森鋼板樁的檢驗

1)鋼板樁運到現(xiàn)場后，應(yīng)進行檢查。鋼板樁立面應(yīng)平直，以一塊長1.5 m～2 m，鎖口符合標準的同型板樁來檢查，如鎖口不合，應(yīng)進行修正，合格后再用。

2)對各種缺陷進行矯正，如表面缺陷矯正、端部截面矯正、樁體撓度矯正、樁體扭曲矯正、樁體截面局部變形矯正和鎖口變形矯正等。

5.4 拉森鋼板樁打設(shè)

1)打樁前，可在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂抹防水層，以便達到更好的止水效果。

2)鋼板樁的打設(shè)采用單獨打入法，施工方法是從板樁的一角開始逐塊打設(shè)，但每塊之間的鎖扣要求鎖好。這種打入法簡便迅速，不需輔助支架。能保證施工質(zhì)量、止水較好、支護效果較佳。

3)用吊裝設(shè)備側(cè)面的鋼絲繩先吊住鋼板樁，吊起后使樁保持豎立垂直，移動振動樁錘，使鋼板樁插入振動錘夾具內(nèi)，然后通過振動樁錘下面的液壓夾具卡緊鋼板樁，二次起吊，人工扶正找準位置后，依靠振動樁錘產(chǎn)生的巨大激振力，將樁逐步打入地下設(shè)計要求位置。

4)在打下一根鋼板樁時，樁的鎖口要對準，插入后再啟動振動錘。在一根樁打入后，應(yīng)與前一根樁焊牢，避免先打入的鋼板樁被后打的樁帶入土中。

5)在沉樁過程中，如果由于側(cè)向土壓力變化使鋼板樁發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，適當放慢沉樁速度，人工用撬棍向相反的方向進行給力，直到鋼板樁位置正確為止時恢復(fù)正常速度。

6)如果在沉完樁后發(fā)現(xiàn)樁位偏差超過允許值要及時糾偏，必要時拔出重打。

7)為了避免溝槽土方開挖后，側(cè)向土壓力將鋼板樁擠倒，鋼板樁施打完畢后，用雙層H350 mm×350 mm×19 mm的工字鋼將基槽兩側(cè)的鋼板樁分別連成整體，位置在樁頂以下2.0 m與4.5 m的地方，用H350×350×19牛腿支撐，將其焊牢，然后每隔9 m用H400×400固定支撐。

8)為保證土方開挖后基坑的安全性，在整體化糞池就位后，每道圍檁再用H400×400做兩道臨時支撐(基坑土方和結(jié)構(gòu)施工期間，對鋼板樁支護系統(tǒng)進行動態(tài)觀測)。

9)鋼板樁的轉(zhuǎn)角和封閉:鋼板樁的設(shè)計水平總長度有時并不是鋼板樁標準寬度的整數(shù)倍，在打至轉(zhuǎn)角時，先跳打另一邊鋼板樁，使之與前鋼板樁緊密相靠，在鋼板樁打完后，在轉(zhuǎn)角處另加兩塊鋼板樁，樁與樁之間相互緊靠，形成第二道防水屏障，同時起到加固轉(zhuǎn)角的作用。

5.5 挖土

1)本次基坑開挖長度達到30 m，計劃放置3個預(yù)制化糞池罐，為保證基坑安全，應(yīng)采用分三段并分層開挖方法，每個預(yù)制化糞池罐位置劃分為一段，先進行一段分層開挖，同時設(shè)置圍檁和固定支撐系統(tǒng)，等開挖到底放入預(yù)制化糞池罐后再進行活動支撐系統(tǒng)設(shè)置，等以上工序全部完成后方可開挖下一段。

2)基坑開挖應(yīng)嚴格遵循“分段分層開挖和先支撐后開挖”的原則，嚴禁超挖，并在基坑內(nèi)進行井點降水保持基坑內(nèi)無水。

5.6 拉森鋼板樁的拔除

1)回填土完成時要拔除鋼板樁，首先要拆除錨索與周邊的錨樁、支撐。2)拔樁時，鋼板樁內(nèi)外的水位要保持一致。3)拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的粘附，然后邊振邊拔。對較難拔除的板樁，可先用振動錘將鋼板樁振下90 mm～300 mm，再與振動錘交替振打、振拔。4)拔樁產(chǎn)生的樁孔及時回填，以減少對鄰近建筑物等的影響。方法有振動擠實法和填入法，有時還需在振拔時回灌水，邊振邊拔并回填砂。

6 質(zhì)量保證措施

1)鋼板樁施工前必須進行選材，對有變形的進行矯正，剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁。2)組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3 mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于30 mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴密，確保基坑施工及鄰近建筑物的安全。3)樁打完后應(yīng)及時進行樁體的閉水性檢查，對漏水處進行堵縫處理。

7 經(jīng)驗總結(jié)

1)施工成樁后，不存在養(yǎng)護期。

2)相鄰樁之間通過鎖口互相咬合可形成密封性能良好的止水帷幕墻，止水效果好。

3)鋼板樁止水帷幕能夠降低對空間的要求，施工時具有顯著的環(huán)保效果，大量減少了取土量和水泥的使用量，有效地保護了土地資源。

4)它可以不受天氣條件的制約，適用性好、可以重復(fù)使用，符合國家倡導的建設(shè)“節(jié)能省地型”建筑要求和建筑產(chǎn)業(yè)政策，對環(huán)境起到了保護作用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，真正做到了低碳、環(huán)保、節(jié)能。

［1］《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊［M］.第4版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

［2］江正榮.建筑地基與基礎(chǔ)施工手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.

［3］張伯平，黨進謙.土力學與地基基礎(chǔ)［M］.西安:西安地圖出版社，2001.

［4］劉宗仁.土木工程施工［M］.北京:高等教育出版社，2003.