李全英,董浩,徐玉春,趙曄
(中建八局第一建設有限公司,山東 濟南 250100)
拉森鋼板樁支護施工技術應用
李全英,董浩,徐玉春,趙曄
(中建八局第一建設有限公司,山東 濟南 250100)
現階段地下空間的開發應用越來越廣泛,現場施工所遇到的基坑支護方式也多種多樣,一般有錨桿、地下連續式擋土墻、灌注樁、管樁、放坡等方式。文章結合某工程現場實際情況,從施工進度、土質條件、基坑深度、環保節能等各方面綜合考慮,確定采用拉森鋼板樁支護方式進行工程基坑的支護施工。鋼板樁支護是一種帶鎖口的熱軋(或冷彎)型鋼,靠鎖口相互連接咬合,形成的鋼板樁墻,以抵抗水、土壓力并保持周圍地層的穩定,確保地下工程施工的安全。鋼板樁由于其施工便捷、工期短、造價相對較低、可拔出重復利用、環保節能等諸多優點,正被廣泛采用。
拉森鋼板樁;基坑支護;施工應用
本工程為南京市某商業住宅項目,建筑面積23萬㎡,其中地上部分17萬㎡,地下部分6萬㎡,建筑高度99m,地下室一層,層高4m。基坑南北長約200m,東西方向約300m,部分地段堆填有厚度較大的雜填土,場地地形略有起伏,地面高程在6.48m~10.77m(吳淞高程)之間。根據該場地歷年地形圖分析,場地范圍內有填塘分布,場地地貌單元屬長江漫灘。
綜合考慮地質、環境、挖深等諸方面因素,本著“安全可靠,經濟合理,技術可行,方便施工”的原則,本基坑采用的支護方案為:
①本基坑主要采用放坡、放坡土釘墻、SMW工法樁、重力式擋土墻、鋼板樁等支護結構。
②基坑內電梯坑等局部深坑部位:挖深3.15m采用深攪樁加固后垂直開挖,挖深1.55m采用1∶2放坡開挖。
③基坑南側放坡支護段采用雙排φ700@1000雙軸深攪樁進行止水,并布300×300截水溝排地表水;坑內設置疏干井、減壓井配盲溝結合集水坑排水。
④坡腳設置兩排?700@1000雙軸深攪樁加固,兼作止水帷幕。
原設計中鋼板樁支護只在配電房場地狹小處較小部分使用,但后期由于業主要求預售節點的提前,不得不加快施工進度,但此時降水效果不是很明顯,1#樓坑中坑開挖時出現坍塌現象,故將基坑北側、東側及電梯井坑中坑支護全部更改為鋼板樁支護。
3.1 一般要求
①鋼板樁的機械性能和尺寸應符合設計要求。
②鋼板樁的設置位置要符合設計要求,便于基礎施工,即在基礎最突出的邊緣外留有施工作業面;基坑護壁板樁的平面布置形狀應盡量平直整齊,避免不規則的轉角,以便標準板樁的利用和支撐設置,各周邊尺寸盡量符合板樁模數。
③鋼板樁經過裝卸、運輸、會出現撞傷、彎扭及鎖口變形,鋼板樁在拼組前必須進行檢查,剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁;剔除鋼板樁表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤。
④鋼板樁靠鎖口或鉗口相互連接咬合,拉森鋼板樁截面一般采用U型,鋼板樁斷面形式見圖1。在鋼板樁鎖口內涂抹黃油以減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁支護的滲漏。

圖1 U型鋼板樁斷面示意圖
3.2 拉森鋼板樁的施工順序
粗略放出鋼板樁位置線→根據定位線開挖溝槽→平整機械行走路線→精確放出鋼板樁位置線→安裝導架→打樁→圍檁型鋼加固→土方開挖→地下室結構施工→土方回填→拔除鋼板樁→拆除后縫隙灌漿。
3.2.1 開挖溝槽
因本工程地處填塘,石塊雜物較多,鋼板樁碰到石塊時,將無法繼續壓入,不能保證鋼板樁的設計深度值。在鋼板樁壓入之前開挖溝槽,將石塊等硬物挖出,利于鋼板樁的壓入。
3.2.2 導架的安裝
在板樁施工中,為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,一般都需要設置一定剛度的、堅固的導架,亦稱“施工圍檁”。導架采用單層雙面形式,通常由導梁和圍檁樁等組成,圍檁樁的間距一般為2.5m~3.5m,雙面圍檁之間的間距不宜過大,一般略比板樁墻厚度大8mm~15mm。
安裝導架時應注意以下幾點:采用經緯儀和水平儀控制和調整導梁的位置。;導梁的高度要適宜,要有利于控制板樁的施工高度和提高施工工效;導梁不能隨著板樁的打設而產生下沉和變形;導梁的位置應盡量垂直,并不能與板樁碰撞。
3.2.3 鋼板樁施工
①板樁施打采用屏風式打入法施工。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,易于實現封閉合攏。施工時,將10~20 根板樁成排插入導架內,使它呈屏風狀,然后再施打。通常將屏風墻兩端的一組板樁打至設計標高或一定深度,并嚴格控制垂直度,用電焊固定在圍檁上,然后在中間按順序分1/3 或1/2板樁高度打入。
②板樁連續施打時,注意樁頂高程不宜相差太大。在插打過程中隨時測量監控每塊樁的斜度不超過2%,當偏斜過大不能用拉齊方法調正時,拔起重打。
③保證拉森鋼板樁之間密扣且保證開挖后入土不小于2m,保證板樁順利合攏;特別是電梯井的四個角要使用轉角板樁,若沒有此類板樁,則用舊輪胎或爛布塞縫等輔助措施密封。
④打入樁后,及時進行樁體的閉水性檢查,對漏水處進行焊接修補,每天派專人進行檢查樁體。
⑤偏差矯正:鋼板樁打入時如出現傾斜和鎖口結合部有空隙,到最后封閉合龍時有偏差,一般用異形樁(上寬下窄或寬度大于或寬度小于標準寬度的板樁)來糾正。
3.2.4 鋼板樁拔除
①基坑回填后,要拔除板樁,以便重復使用。拔除板樁前,應仔細研究拔樁方法、順序和拔樁時間及土孔處理。否則,由于拔樁的振動影響,以及拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移,會給已施工的地下結構帶來危害,并影響臨近原有建筑物、構筑物或底下管線的安全。
②先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min~2min,使鋼板樁周圍的土松動,產生“液化”,減少土對樁的摩阻力,然后慢慢地往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況,發現上拔困難或拔不上來時,應停止拔樁,可先行往下施打少許,再往上拔,如此反復可將樁拔出來。
③拔樁時應注意事項:a.拔樁起點和順序:對封閉式板樁墻,拔樁起點應離開角樁5根以上,可根據沉樁時的情況確定拔樁起點,必要時也可用跳拔的方法,拔樁的順序最好與打樁時相反;b.振打與振拔: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柴油錘將樁振下100~300mm,再與振動錘交替振打、振拔;c.對引拔阻力較大的板樁,采用間歇振動的方法,每次振動15min,振動錘連續不超過1.5h。
3.2.5 板樁土孔處理
對拔樁后留下的樁孔,必須及時回填處理。回填的方法采用跟蹤注漿,保證板樁土孔的密實性。
從本工程選用拉森鋼板樁作為基坑支護應用的成功經驗來看,使用拉森鋼板樁做基坑支護,比原先計劃采用深攪支護的進度提前了45d的時間,大大的節約了工期,為保證本項目預售節點的實現,提供了有利的保證。此外,在地下室結構完成之后,及時肥槽,鋼板樁可以盡快拔除重復使用,節約成本。正是由于其施工快速便捷、占地空間小、綠色環保、造價相對較低等諸多優點,拉森鋼板樁正在被大面積的推廣使用。
[1]GB/T20933-2014,熱軋鋼板樁[S].
[2]殷高勇.探究拉森式鋼板樁支護施工技術[J].建筑界,2012(3):26-27.
TU473.1
B
1007-7359(2016)06-0105-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.040
李全英,男,山東菏澤人,工程師,研究方向:施工技術。