淺析角鋼支護方案在水利工程施工中的應用

董素英

（河南省豫北水利勘測設計院）

淺析角鋼支護方案在水利工程施工中的應用

董素英

（河南省豫北水利勘測設計院）

隨著不等邊角鋼在建造上的應用，它常用于水利建設上，效果良好，加快了施工進度，降低了工程造價。本文論述了實際施工中的應用方法和質量控制點不等邊角鋼支護的情況。

不等邊角鋼；支護；水利工程

1 不等邊角鋼施工設計

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，首先要考慮所建設工程場地的特點，以及決定使用的施工支護方法等。比如在南水北調中的大墩引水洞地涵工程，該工程支護選用的不等邊角鋼型號為∠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，并且要重點檢驗其外觀和質量。為以確保在應用在公程上時的安全性，所有的角鋼在使用前需全部檢驗，不合格的產品堅決不能用，但若能夠修補和矯正的可以另行處理，角鋼檢驗時要檢驗其長度、寬度、厚度以及平直度和表面是否有缺陷。

在檢測過程中，若存在有較嚴重的腐蝕情況，需要對角鋼的斷面進行重新的測量和檢測，再根據測量檢測結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，然后用砂輪進行打磨，將其磨平；將割孔和斷面缺損的地方進行加強；將有影響的焊接進行切割，以保證在使用時能順利的打入。根據施工圖紙和基坑支護方案計算，該工程選用的不等邊角鋼長度17.37m長，為保證基坑支護的安全性，不等邊角鋼入打入土中深度確保要達到樁長0.5倍以上，經過計算不等邊角鋼插入土中深度為8.7m。

1.3 不等邊角鋼打設

施打前一定要熟悉工程地下管線、管網及構筑物等情況，根據基坑外圍挖寬，測放出不等邊角鋼打設線，留出以后施工需要的工作面，用自石灰標示出不等邊角鋼打設具體位置。

不等邊鋼板樁打設是本工程施工最關鍵的工序，關系到工程的施工質量和施工安全，鋼樁打入法有兩種：①單樁打入法；②屏風打入法，以下是兩種打設方法的具體做法：

單樁打入法此種打入法比較簡單，操作起來比較容易，即以一塊或兩塊不等邊角鋼作為一組，打樁時從一側開始向另一側施打。施工前要將不等邊角鋼的一些細節處理好，將角鋼鎖口涂上油脂，變形較大和銹蝕嚴重的鎖口需要加以整修和處理。對于彎曲和變形較大的角鋼，必須經矯正滿足要求后方可使用。打樁之前先要插樁，鎖口對準插樁點，甩吊車吊裝，插樁完成之后，就可進行打樁。按照上述程序如此重復操作，直至基槽內鋼樁全部打設完成。因為此法較為簡單，所以只適用于板樁墻要求不高，且板樁長度較小（如小于10m）的情況。

屏風式打入法的好處是可實現封閉合攏，不容易發生材料的扭轉、屈曲、傾斜等現象，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架，呈屏風狀，再進行施打，施打時要先將屏風墻兩端的鋼板樁打至設計標高或者一定的深，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、中分、中和和復合，其中施打順序也是板樁施工工藝的關鍵之一。屏風式打入法的優點是可以減少傾斜誤差積累，防止過大的傾斜，而且比較容易實現封閉合攏，能保證板樁墻的施工質量。其缺點是插樁的自立高度較大，要注意插樁的穩定和施工安全。

一般鋼板樁按照上述方法均可拔出，但是遇有少數樁比較難拔，遇到這種情況，我們不妨先用振動錘將鋼板樁向下打20cm左右，然后再振動鋼板樁的鎖口，振動過后再上拔，如此反復捶打、振動、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筑物的破壞?；靥顣r選用滿足回填要求的土方進行回填和夯實，嚴禁用大土塊進行回填，這樣容易造成回填土方下不去，樁孔中留有空隙。夯實的結果要滿足土方回填的密實度。

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和障礙物情況各式各樣，需要對不同的情況做出不同的處理：

在打樁過程中遇到大塊石頭，這種情況是經常遇到也是難以避免的，這樣鋼板樁沒有辦法繼續打下去，在方案允許的條件下，可以轉一下角度。由于地下土質摻雜有大小不一的石塊，且塊石分布不均勻，這樣在鋼板樁擠進過程中周圍受到石塊側向擠壓，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，如此反復幾次，這樣做的目的是將側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。打樁時還經常遇到被打的鋼板樁與相鄰鋼板樁鎖口間的阻力較大，而被打樁行進方向的貫入阻力較小，這樣就會導致被打的鋼板樁發生傾斜，這種情況相應的處理方法有：為減少鎖口阻力在鎖口上涂上潤滑濟，另外施工時用儀器隨時測量檢查垂直度，發現問題及時控制糾正。

3 基坑監測措施

為了保證基坑中施工人員和建筑物的安全，不但需要及時了解基槽支護的穩定和周邊環境變化情況，還需要及時掌握準確可靠的沉降和變形數據資料，通過建立支護變形和沉降觀測網，定期進行變形和沉降觀測，是一種行之有效的方法。

3.1 水平位移觀測方法

基槽每邊上布置1條基線，按其基線的長短可布設1～3個變形觀測點，同時可將這些水平觀測點作為沉降觀測點使用。觀測人員定期用全站儀觀測基線網內的坐標，將觀測記錄與前一期的測量成果進行對照，分析水平位移變化情況，位移變化在可控制范圍內，繼續觀測，繼續施工；如發現位移有較大變化時，為保證基槽中施工人員安全，及時通知施工人員立即撤離；分析水平位移產生變化較大的原因，及時采取有效的加固和補救措施，確保加固安全后方可繼續施工，需要注意的是，這一階段的水平位移觀測還要繼續進行，直至本工程施工完成。

3.2 沉降觀測方法

沉降觀測儀器可采用S3型精密水準儀，這種儀器測量的數據精度比較高。沉降觀測具體方法為：采用工地上原有的高程水準點作為測量起始基準點，開始測量，引高程點至支護基坑周圍后，按照基槽上已經編好順序的沉降觀測點，進行測量記錄，最后還要進行閉合測量復核。需要強調的是，為保證測量結果的準確性，最后進行閉合測量是比較重要的，這一點一定要把握好。

4 質量和安全保證措施

合理的施工方案需要嚴格的組織和措施來保證實現，為保證該設計方案的施質量和施安全，需要做好以下幾個方面：

嚴格遵守執行有關的質量規范?，F場成立以質檢組為主體的質量管理組，由項目經理擔任組長，技術總工擔任副組長，建立質檢和質量保證體系，實行質量負責制，每項工作事前需要技術交底，事后需要驗收把關。

把好材料關，對所投入材料進行質量控制，確保使用材料符合設計要求，兩樁間必須交接扣好卡口。

基槽頂周邊設置安全防護設施，防止人員和物體等墜落，基坑中工人施工時必須安排專人觀測基坑的穩定性，發現異常情況，要立即撤離。

準備基坑支護加固材料和工具，以防突發和緊急情況，施工過程中要嚴密進行水平位移、沉降指標的監測，各項指標均不能超過設計及基坑支護技術規范的要求。如發現任何異常情況，應及時會同各相關單位，確定相應的加固措施。在工地準備備用工字鋼，以備在樁水平位移超過允許值時加設內斜撐。

5 結語

用不等邊角鋼作為基坑支護，是水利工程施工中基坑支護方法的一種，尤其適用于開挖邊坡長度受到限制，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間，加快施工進度，且支護效果顯著，又能降低工程造價等，是一種行之有效的基坑支護方法。

[1]劉飛虎，周中元.論角鋼支護方案在水利工程施工中的應用[J].中國水運月刊，2014（12）：318～320.

[2]賴金水.水利工程連續墻施工技術方案探討與分析[J].中國科技博覽，2010（1）：299～300.

[3]李麗麗，馬娟，孔艷麗.邊坡開挖支護技術在水利施工中的應用分析[J].商品與質量，2015.

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

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2015-12-30