淺談深基坑靜植鋼板樁施工技術(shù)

陳沐春

汕頭市潮陽(yáng)第一建安總公司 廣東 汕頭 515100

正文：

1.工程概況

該基坑地塊場(chǎng)地近梯形，東西長(zhǎng)約70～170米，南北寬約112米，該地塊包括高層公寓及商業(yè)，地上建筑為18、21層， 4層地下室。地下室東西長(zhǎng)約45～134米，南北寬約103米，周長(zhǎng)約437米，面積約9743平方米，基坑開挖深度為13.2～17.4米。

綜合考慮地質(zhì)資料、開挖深度、周邊環(huán)境、經(jīng)濟(jì)合理等因素，采用放坡和鋼板樁+土釘錨桿+預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)方式。圍護(hù)樁的樁徑為熱軋ⅣW型鋼板樁（600×210），樁長(zhǎng)15/18m，鋼板樁穿透隔水層進(jìn)入殘積層/全、強(qiáng)風(fēng)化層。腰梁采用鋼梁與錨索連接。基坑周邊封閉Ⅳw鋼板樁作止水帷幕。坡頂、中間坡段、坡底設(shè)排水溝及集水井，匯入市政管道前設(shè)沉砂池。本文著重介紹鋼板樁段的施工方法。

基坑支護(hù)設(shè)計(jì)剖面圖

2.工藝特點(diǎn)

（1） 施工工藝簡(jiǎn)單，可以縮短基坑施工工期；

（2） 建設(shè)造價(jià)低，能重復(fù)多次使用；

（3） 具有顯著的綠色、環(huán)保效果，達(dá)到節(jié)能減排。

3.施工方法

3.1 施工流程圖

施工流程圖

3.2 準(zhǔn)備工作

3.2.1 施工機(jī)械配備情況

F201/SCU600M靜壓植樁機(jī)1臺(tái)；SW100/F201/SW150靜壓拔樁機(jī)1臺(tái)；80T履帶吊1臺(tái)；50T履帶吊1臺(tái)；電焊機(jī)2臺(tái)；小型挖機(jī)1臺(tái)；空壓機(jī)1臺(tái)；測(cè)量?jī)x器1套。

3.2.2 勞動(dòng)力準(zhǔn)備

樁機(jī)操作工4人；焊工2；輔工8人。

3.2.3 材料準(zhǔn)備

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，有計(jì)劃有條理的安排運(yùn)樁車進(jìn)入，保證現(xiàn)場(chǎng)有樁可用但又不會(huì)因樁數(shù)量過多而無場(chǎng)地堆放。鋼板樁為熱軋ⅣW型鋼板樁（600×210）。鋼板樁長(zhǎng)度采用15/18米，熱軋Ⅳw鋼板樁715支約1307.5噸。

鋼板樁運(yùn)輸計(jì)劃：靜壓植樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)時(shí)，同時(shí)進(jìn)場(chǎng)2車共計(jì)32條鋼板樁，并以初始樁位置為起點(diǎn)，沿鋼板樁施工方向一字排開。按照施工強(qiáng)度和進(jìn)度，每隔1天運(yùn)輸一次鋼板樁進(jìn)場(chǎng)，共約32根。盡量將需要施工的鋼板樁堆放至履帶吊作業(yè)范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)二次搬運(yùn)。

3.3 鋼板樁的吊裝及堆放

3.3.1 鋼板樁的吊運(yùn)

鋼板樁的裝卸最好采用兩點(diǎn)吊遠(yuǎn)。吊運(yùn)時(shí)，每次起吊時(shí)，要控制鋼板樁根數(shù)不宜過多，同時(shí)注意保護(hù)鎖口免受損傷。吊運(yùn)方式可以采取成捆起吊和單根起吊。成捆起吊采用鋼索捆扎，單根吊運(yùn)要使用專用的吊具。

3.3.2 鋼板樁的堆放

鋼板樁堆放的選擇地點(diǎn)，要選擇在不平坦而堅(jiān)固的場(chǎng)地上，同時(shí)便于運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)。堆放時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：

施工方便：鋼板樁堆放的位置、數(shù)量、順序、擺向等要便于鋼板樁的施工；

標(biāo)識(shí)：要按型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度等分開整齊堆放，并在堆放處設(shè)置產(chǎn)品標(biāo)牌；

高度：應(yīng)分層堆放，每層數(shù)量不得超過5根，各層間要加墊枕木或大木枋，墊木之間的間距控制在3～4米，且上層、下層墊木要控制在同一垂直線上，同時(shí)堆放總高度要控制在2米以內(nèi)；

3.4 鋼板樁施工的質(zhì)量檢驗(yàn)

3.4.1 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

重復(fù)使用的鋼板樁檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

3.4.2 鋼板樁的進(jìn)場(chǎng)后檢驗(yàn)

鋼板樁的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，一般要進(jìn)行材質(zhì)檢驗(yàn)及外觀檢驗(yàn)，對(duì)變形的鋼板樁，要提前進(jìn)行矯正，可以減少鋼板樁壓樁過程中的困難。

鋼板樁外觀檢驗(yàn)：全部進(jìn)場(chǎng)的鋼板樁必須進(jìn)行外觀檢查。檢查項(xiàng)目含表面缺陷、長(zhǎng)度、厚度、寬度、高度、平直度、端部矩形比和鎖口形狀等多項(xiàng)內(nèi)容。檢查中要遵循：a、斷面缺損、割孔的應(yīng)用同規(guī)格的鋼板焊接補(bǔ)強(qiáng)；b、對(duì)鋼板樁施工有影響的多余焊接件要割除；c、如鋼板樁出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕，或處理銹蝕后實(shí)際斷面厚度偏小的鋼板樁要做退場(chǎng)處理。

鋼板樁材質(zhì)檢驗(yàn)：對(duì)鋼板樁母材的化學(xué)成分及機(jī)械性能進(jìn)行全面試驗(yàn)。包括鋼材的化學(xué)成分分析，構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗(yàn)，鎖口強(qiáng)度試驗(yàn)和延伸率試驗(yàn)等項(xiàng)內(nèi)容。每一種規(guī)格的鋼板樁至少進(jìn)行一個(gè)拉伸、彎曲試驗(yàn)。每20～50t重的鋼板樁應(yīng)進(jìn)行兩個(gè)試件試驗(yàn)。

3.5 鋼板樁的壓入施工

采用靜力壓入，其中鋼板樁的打入深度必須以設(shè)計(jì)深度作為完成控制指標(biāo)。

3.5.1 初始樁與定位樁的壓入

初始樁施打計(jì)劃選擇西南角處開始?jí)喝氲谝桓跏紭?，其長(zhǎng)度為18米。壓入初始樁時(shí)周圍需滿足靜壓植樁機(jī)反力機(jī)座定位，現(xiàn)場(chǎng)平整長(zhǎng)和寬各約5米長(zhǎng)平地，便于機(jī)座固定和支架打開。機(jī)座兩側(cè)支架下需鋪設(shè)鋼板。支架兩側(cè)安放約12T左右配重塊，機(jī)座全部放好后將靜壓植樁機(jī)主機(jī)安放在事先擺好的機(jī)座上方。然后將靜壓植樁機(jī)動(dòng)力站擺放在冠梁上并將油管全部連接。全部準(zhǔn)備工作就緒后開始起吊第一根鋼板樁與螺旋鉆，完全壓入第一根鋼板樁后繼續(xù)壓入第二根直至壓入四根之后靜壓機(jī)能自行走于鋼板樁上方為止，隨后將配重塊、機(jī)座與鋼板全部撤除。

3.5.2 Ⅳw拉森鋼板樁壓入順序

打樁順序：從北側(cè)初始樁位置開始，沿順時(shí)針方向施打鋼板樁直至與首樁閉合。

履帶吊站位安排：履帶吊沿鋼板樁施工方向，站位點(diǎn)位于鋼板樁內(nèi)側(cè)。

3.5.3 施打拉森鋼板樁

（1）基坑的開挖寬度，必須考慮以后各工序的操作方便和利于排水，同時(shí)必須預(yù)留地下室施工的工作寬度，施工前根據(jù)基坑設(shè)計(jì)圖紙確定開挖寬度，可在地面彈放邊線，以便控制拉森鋼板樁壓樁的位置及方向。

（2）采用配螺旋鉆孔的靜壓植樁機(jī)進(jìn)行施打，逐塊單獨(dú)壓入，壓入過程中要隨時(shí)對(duì)沉樁軸線位置的正確和樁的垂直度進(jìn)行校核，樁的壓入深度可以在鋼板樁上做標(biāo)記來控制，鋼板樁的壓入深度必須以設(shè)計(jì)深度做為完成收樁的控制條件。

（3）壓樁時(shí)要受力均勻，減少對(duì)基坑側(cè)面的現(xiàn)有施工道路及附近建筑物的影響。

（4）必須待拉森鋼板樁止水帷幕封閉后方可進(jìn)行土方的開挖，嚴(yán)格遵守“先支后挖”的原則施工；

3.6 鋼板樁拔出施工

為了降低施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，采用F201靜壓植樁機(jī)進(jìn)行壓樁施工。拔樁采用不帶螺旋鉆輔助設(shè)備的SW100靜壓植樁機(jī)進(jìn)行拔樁施工。依次從下往上拆除錨桿、錨索，當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)施工至+30.00時(shí)，進(jìn)行鋼板樁拔出施工。

鋼板樁拔樁阻力由土對(duì)樁的吸附力與樁表面的摩擦阻力組成。拔樁方法有靜力拔樁、振動(dòng)拔樁和沖擊拔樁三種。不論何種方法都是從克服拔樁阻力著眼。鋼板樁拔除的難易，基本取決于打入時(shí)難易，易打入的，易拔除；在硬土或密實(shí)砂土地質(zhì)中拔除也比較困難，特別是當(dāng)鋼板樁的咬口在打入時(shí)發(fā)生變形或重直度偏差大的，拔除也比較困難。

3.6.1 拔樁起點(diǎn)和順序：

根據(jù)壓樁時(shí)的難易情況來確定鋼板樁的拔樁起點(diǎn)，拔樁的順序與壓樁時(shí)的順序相反，也可以采用間隔拔的方法。拔樁過程中必須保持靜壓拔樁機(jī)、履帶吊等設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。加強(qiáng)對(duì)鋼絲索的檢查，避免發(fā)生突然鋼絲索斷裂發(fā)生事故。

3.6.2 拔樁時(shí)注意事項(xiàng)：

當(dāng)鋼板樁拔不出時(shí)，可用振動(dòng)錘或柴油錘再?gòu)?fù)打一次，可克服土的粘著力或?qū)鍢渡系蔫F銹等消除，以便順利拔出。

拔樁會(huì)帶出土粒形成孔隙，并使土層受到擾動(dòng)，特別在較為軟弱的土地層中，會(huì)造成基坑內(nèi)外已經(jīng)施工完畢的結(jié)構(gòu)、埋設(shè)的管道發(fā)生沉降或偏移，同時(shí)引起地面沉降影響周邊建筑物的使用安全，因此對(duì)拔樁后土的孔隙及時(shí)采用中粗砂填實(shí)，也可以用膨潤(rùn)土漿液進(jìn)行填充，當(dāng)控制土層位移有較高要求時(shí)，可以采取在拔樁時(shí)邊拔樁邊進(jìn)行注漿等填充法。

本工程采用液壓振動(dòng)錘拔除鋼板樁，拔出鋼板樁之前必須完成管道的敷設(shè)及回填施工后才能進(jìn)行。

拔出鋼板樁前應(yīng)控制管槽內(nèi)地下水位與鋼板樁外的地下水位之間的水位差，以確保拔樁后周邊建（構(gòu)）筑物的安全。

4. 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于地質(zhì)條件較好，地下巖石深、孤石少的深基坑，采用靜植鋼板樁+土釘錨桿+預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)體系，可以較好解決基坑支護(hù)施工中遇到的難題，并且同時(shí)解決基坑支護(hù)和基坑防水問題，施工簡(jiǎn)單，工程造價(jià)低，材料可以回收，施工噪音小，達(dá)到綠色環(huán)保，減少對(duì)周邊居民的生活影響，值得大力推廣。