淺析角鋼支護(hù)方案在水利工程施工中的應(yīng)用

董素英

（河南省豫北水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

淺析角鋼支護(hù)方案在水利工程施工中的應(yīng)用

董素英

（河南省豫北水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

隨著不等邊角鋼在建造上的應(yīng)用，它常用于水利建設(shè)上，效果良好，加快了施工進(jìn)度，降低了工程造價(jià)。本文論述了實(shí)際施工中的應(yīng)用方法和質(zhì)量控制點(diǎn)不等邊角鋼支護(hù)的情況。

不等邊角鋼；支護(hù)；水利工程

1 不等邊角鋼施工設(shè)計(jì)

1.1 角鋼的概述

角鋼又稱角鐵，是兩邊互相垂直成角形的長(zhǎng)條鋼材，有等邊角鋼和不等邊角鋼之分。

1.2 材料的選取

在選取不等邊角鋼時(shí)，首先要考慮所建設(shè)工程場(chǎng)地的特點(diǎn)，以及決定使用的施工支護(hù)方法等。比如在南水北調(diào)中的大墩引水洞地涵工程，該工程支護(hù)選用的不等邊角鋼型號(hào)為∠160×100×16，另外還選用了70#等邊角鋼作為圍檁。不等邊角的鋼寬度適中，有比較好的彎曲性能，并且要重點(diǎn)檢驗(yàn)其外觀和質(zhì)量。為以確保在應(yīng)用在公程上時(shí)的安全性，所有的角鋼在使用前需全部檢驗(yàn)，不合格的產(chǎn)品堅(jiān)決不能用，但若能夠修補(bǔ)和矯正的可以另行處理，角鋼檢驗(yàn)時(shí)要檢驗(yàn)其長(zhǎng)度、寬度、厚度以及平直度和表面是否有缺陷。

在檢測(cè)過程中，若存在有較嚴(yán)重的腐蝕情況，需要對(duì)角鋼的斷面進(jìn)行重新的測(cè)量和檢測(cè)，再根據(jù)測(cè)量檢測(cè)結(jié)果判斷是否能夠使用，若能使用，就先用清水將銹蝕部位清洗干凈，然后用砂輪進(jìn)行打磨，將其磨平；將割孔和斷面缺損的地方進(jìn)行加強(qiáng)；將有影響的焊接進(jìn)行切割，以保證在使用時(shí)能順利的打入。根據(jù)施工圖紙和基坑支護(hù)方案計(jì)算，該工程選用的不等邊角鋼長(zhǎng)度17.37m長(zhǎng)，為保證基坑支護(hù)的安全性，不等邊角鋼入打入土中深度確保要達(dá)到樁長(zhǎng)0.5倍以上，經(jīng)過計(jì)算不等邊角鋼插入土中深度為8.7m。

1.3 不等邊角鋼打設(shè)

施打前一定要熟悉工程地下管線、管網(wǎng)及構(gòu)筑物等情況，根據(jù)基坑外圍挖寬，測(cè)放出不等邊角鋼打設(shè)線，留出以后施工需要的工作面，用自石灰標(biāo)示出不等邊角鋼打設(shè)具體位置。

不等邊鋼板樁打設(shè)是本工程施工最關(guān)鍵的工序，關(guān)系到工程的施工質(zhì)量和施工安全，鋼樁打入法有兩種：①單樁打入法；②屏風(fēng)打入法，以下是兩種打設(shè)方法的具體做法：

單樁打入法此種打入法比較簡(jiǎn)單，操作起來(lái)比較容易，即以一塊或兩塊不等邊角鋼作為一組，打樁時(shí)從一側(cè)開始向另一側(cè)施打。施工前要將不等邊角鋼的一些細(xì)節(jié)處理好，將角鋼鎖口涂上油脂，變形較大和銹蝕嚴(yán)重的鎖口需要加以整修和處理。對(duì)于彎曲和變形較大的角鋼，必須經(jīng)矯正滿足要求后方可使用。打樁之前先要插樁，鎖口對(duì)準(zhǔn)插樁點(diǎn)，甩吊車吊裝，插樁完成之后，就可進(jìn)行打樁。按照上述程序如此重復(fù)操作，直至基槽內(nèi)鋼樁全部打設(shè)完成。因?yàn)榇朔ㄝ^為簡(jiǎn)單，所以只適用于板樁墻要求不高，且板樁長(zhǎng)度較?。ㄈ缧∮?0m）的情況。

屏風(fēng)式打入法的好處是可實(shí)現(xiàn)封閉合攏，不容易發(fā)生材料的扭轉(zhuǎn)、屈曲、傾斜等現(xiàn)象，使打入的精度更高。具體做法為，將10或者20根鋼板樁成排的插入導(dǎo)架，呈屏風(fēng)狀，再進(jìn)行施打，施打時(shí)要先將屏風(fēng)墻兩端的鋼板樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高或者一定的深，成為定位板樁，然后在中間、1/3、1/2處，呈階梯狀打入。此打法共有6種，分別為正向、逆向、往復(fù)、中分、中和和復(fù)合，其中施打順序也是板樁施工工藝的關(guān)鍵之一。屏風(fēng)式打入法的優(yōu)點(diǎn)是可以減少傾斜誤差積累，防止過大的傾斜，而且比較容易實(shí)現(xiàn)封閉合攏，能保證板樁墻的施工質(zhì)量。其缺點(diǎn)是插樁的自立高度較大，要注意插樁的穩(wěn)定和施工安全。

一般鋼板樁按照上述方法均可拔出，但是遇有少數(shù)樁比較難拔，遇到這種情況，我們不妨先用振動(dòng)錘將鋼板樁向下打20cm左右，然后再振動(dòng)鋼板樁的鎖口，振動(dòng)過后再上拔，如此反復(fù)捶打、振動(dòng)、上拔，就可以將難拔的鋼板樁拔出。待鋼板樁拔除以后，需要立即回填和處理樁孔，回填不及時(shí)容易引起周圍土體位移和沉降，并由此造成臨近建筑物和構(gòu)筑物的破壞。回填時(shí)選用滿足回填要求的土方進(jìn)行回填和夯實(shí)，嚴(yán)禁用大土塊進(jìn)行回填，這樣容易造成回填土方下不去，樁孔中留有空隙。夯實(shí)的結(jié)果要滿足土方回填的密實(shí)度。

2 施工中遇到的問題及處理

由于施工過程中遇到的地下土質(zhì)和障礙物情況各式各樣，需要對(duì)不同的情況做出不同的處理：

在打樁過程中遇到大塊石頭，這種情況是經(jīng)常遇到也是難以避免的，這樣鋼板樁沒有辦法繼續(xù)打下去，在方案允許的條件下，可以轉(zhuǎn)一下角度。由于地下土質(zhì)摻雜有大小不一的石塊，且塊石分布不均勻，這樣在鋼板樁擠進(jìn)過程中周圍受到石塊側(cè)向擠壓，且受力大小不一致，這樣鋼板樁在打入的過程中往往偏移和傾斜，遇到此種情況可以考慮將鋼板樁向上提起一段，然后再向下打入，如此反復(fù)幾次，這樣做的目的是將側(cè)向擠壓的塊石振碎或使其偏移一邊，鋼板樁偏移和傾斜的問題就可以解決了。打樁時(shí)還經(jīng)常遇到被打的鋼板樁與相鄰鋼板樁鎖口間的阻力較大，而被打樁行進(jìn)方向的貫入阻力較小，這樣就會(huì)導(dǎo)致被打的鋼板樁發(fā)生傾斜，這種情況相應(yīng)的處理方法有：為減少鎖口阻力在鎖口上涂上潤(rùn)滑濟(jì)，另外施工時(shí)用儀器隨時(shí)測(cè)量檢查垂直度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)控制糾正。

3 基坑監(jiān)測(cè)措施

為了保證基坑中施工人員和建筑物的安全，不但需要及時(shí)了解基槽支護(hù)的穩(wěn)定和周邊環(huán)境變化情況，還需要及時(shí)掌握準(zhǔn)確可靠的沉降和變形數(shù)據(jù)資料，通過建立支護(hù)變形和沉降觀測(cè)網(wǎng)，定期進(jìn)行變形和沉降觀測(cè)，是一種行之有效的方法。

3.1 水平位移觀測(cè)方法

基槽每邊上布置1條基線，按其基線的長(zhǎng)短可布設(shè)1～3個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)，同時(shí)可將這些水平觀測(cè)點(diǎn)作為沉降觀測(cè)點(diǎn)使用。觀測(cè)人員定期用全站儀觀測(cè)基線網(wǎng)內(nèi)的坐標(biāo)，將觀測(cè)記錄與前一期的測(cè)量成果進(jìn)行對(duì)照，分析水平位移變化情況，位移變化在可控制范圍內(nèi)，繼續(xù)觀測(cè)，繼續(xù)施工；如發(fā)現(xiàn)位移有較大變化時(shí)，為保證基槽中施工人員安全，及時(shí)通知施工人員立即撤離；分析水平位移產(chǎn)生變化較大的原因，及時(shí)采取有效的加固和補(bǔ)救措施，確保加固安全后方可繼續(xù)施工，需要注意的是，這一階段的水平位移觀測(cè)還要繼續(xù)進(jìn)行，直至本工程施工完成。

3.2 沉降觀測(cè)方法

沉降觀測(cè)儀器可采用S3型精密水準(zhǔn)儀，這種儀器測(cè)量的數(shù)據(jù)精度比較高。沉降觀測(cè)具體方法為：采用工地上原有的高程水準(zhǔn)點(diǎn)作為測(cè)量起始基準(zhǔn)點(diǎn)，開始測(cè)量，引高程點(diǎn)至支護(hù)基坑周圍后，按照基槽上已經(jīng)編好順序的沉降觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量記錄，最后還要進(jìn)行閉合測(cè)量復(fù)核。需要強(qiáng)調(diào)的是，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，最后進(jìn)行閉合測(cè)量是比較重要的，這一點(diǎn)一定要把握好。

4 質(zhì)量和安全保證措施

合理的施工方案需要嚴(yán)格的組織和措施來(lái)保證實(shí)現(xiàn)，為保證該設(shè)計(jì)方案的施質(zhì)量和施安全，需要做好以下幾個(gè)方面：

嚴(yán)格遵守執(zhí)行有關(guān)的質(zhì)量規(guī)范。現(xiàn)場(chǎng)成立以質(zhì)檢組為主體的質(zhì)量管理組，由項(xiàng)目經(jīng)理?yè)?dān)任組長(zhǎng)，技術(shù)總工擔(dān)任副組長(zhǎng)，建立質(zhì)檢和質(zhì)量保證體系，實(shí)行質(zhì)量負(fù)責(zé)制，每項(xiàng)工作事前需要技術(shù)交底，事后需要驗(yàn)收把關(guān)。

把好材料關(guān)，對(duì)所投入材料進(jìn)行質(zhì)量控制，確保使用材料符合設(shè)計(jì)要求，兩樁間必須交接扣好卡口。

基槽頂周邊設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施，防止人員和物體等墜落，基坑中工人施工時(shí)必須安排專人觀測(cè)基坑的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)異常情況，要立即撤離。

準(zhǔn)備基坑支護(hù)加固材料和工具，以防突發(fā)和緊急情況，施工過程中要嚴(yán)密進(jìn)行水平位移、沉降指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均不能超過設(shè)計(jì)及基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范的要求。如發(fā)現(xiàn)任何異常情況，應(yīng)及時(shí)會(huì)同各相關(guān)單位，確定相應(yīng)的加固措施。在工地準(zhǔn)備備用工字鋼，以備在樁水平位移超過允許值時(shí)加設(shè)內(nèi)斜撐。

5 結(jié)語(yǔ)

用不等邊角鋼作為基坑支護(hù)，是水利工程施工中基坑支護(hù)方法的一種，尤其適用于開挖邊坡長(zhǎng)度受到限制，或者為保證基坑周邊的原有建筑物安全，保證基坑周邊道路正常通行等情況，使用此種方法既能減少施工時(shí)間，加快施工進(jìn)度，且支護(hù)效果顯著，又能降低工程造價(jià)等，是一種行之有效的基坑支護(hù)方法。

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[4]谷飛虎.水利工程施工中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].河南科技，2015（14）.

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