螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術(shù)

蒙勝益 唐光暹,2

1. 廣西建工集團基礎建設有限公司 廣西 南寧 530201；2. 廣西大學土木建筑工程學院 廣西 南寧 530004

拉森鋼板樁因具有較好的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及止水效果，常應用于基坑支護、城市綜合管廊項目、圍堰、堤防護岸、邊坡臨時支護等。常用的鋼板樁施工方法主要有沖擊沉樁、振動沉樁和靜力壓樁這3種。在城市建設工程中，周圍環(huán)境復雜，施工空間狹小，對噪聲及環(huán)境控制要求高，僅可采用靜力壓樁。同時，常規(guī)靜力壓樁工藝又不適用于堅硬地質(zhì)條件。通過研究和工程實踐，形成的螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術(shù)同時具有堅硬地質(zhì)引孔及靜力壓樁等多重功能，可以較好地解決以上施工難題。

1 工程概況

聯(lián)發(fā)君瀾二期項目位于南寧市快速環(huán)道東面、德化路南側(cè)。主要建筑包含5棟高層住宅樓、2棟超高層住宅樓，設2層地下室。該項目場地上覆土層為第四系殘積層，下伏為古近系湖泊相沉積的泥巖和粉砂巖。基坑支護工程設計采用拉森鋼板樁，鋼板樁305根，平均樁長12 m，共3 660 m，樁端持力層為礫砂、圓礫、泥巖等堅硬土層，采用螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術(shù)，高效快速地解決了鋼板樁在中硬巖層難以成樁的問題（圖1）。

2 施工工藝特點分析

本工程基坑支護工程設計采用拉森鋼板樁，樁端持力層為礫砂、圓礫、泥巖等堅硬土層。常規(guī)靜壓鋼板樁施工工藝是將鋼板樁在外壓力的作用下貫入地層成樁，與樁底接觸的土粒因受到擠壓，會形成“壓力球根”，樁底阻力變大，導致中硬度地層中鋼板樁難以壓入。采用螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術(shù)，將螺旋鉆引孔系統(tǒng)與靜壓植樁機結(jié)合為一體，利用設備自帶螺旋鉆鉆進各類堅硬地質(zhì)引孔后壓入鋼板樁，通過帶有可鉆進的螺旋鉆頭進行鉆進取土（巖）引孔，降低鋼板樁樁側(cè)及樁底貫入阻力，將鋼板樁順利壓入，保證了鋼板樁壓入垂直度、深度及施工質(zhì)量，提高施工效率[1-2]。

3 施工過程控制要點

3.1 工藝流程

主要施工流程：測量放線→設置反力重塊→樁機就位→吊樁→引孔→壓樁→檢查驗收→移機→焊接鎖口→完成前4根樁→撤除反力基座→自行走壓樁。

3.2 測量放樣

根據(jù)已布設好的控制點坐標，計算坐標位置，將樁位附近場地整平后，使用全站儀放出樁位，用水準儀測量地面高程，確定成樁深度。鋼板樁放線施工，樁頭就位必須正確、垂直，線形采用激光指向儀進行控制，確保成樁后的整體穩(wěn)定性。沉樁過程中，隨時檢測，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。沉樁容許偏差：平面位置縱向100 mm，橫向為－50～0 mm；垂直度為≤0.5%。

3.3 靜壓樁施工

1）設置反力基座。壓樁初期采用鋼板樁作為配重施加反力，在靜壓植樁機的反力基座兩側(cè)垂直放置鋼板樁（圖2）。根據(jù)鋼板樁的貫入度設置反力配重。

圖1 拉森鋼板樁成樁效果

圖2 鋼板作為配重施加反力現(xiàn)場

2）樁機就位。對鋼板樁施工場地進行平整，使整平度符合施工要求，采用25 t吊車將靜壓植樁機的中心點置放于反力基座上，使用夾具夾緊反力基座。

3）吊樁、穩(wěn)樁、校核。吊裝鋼板樁時采用專用滑輪車（圖3），對鋼板樁身進行保護，防止在吊裝鋼板樁時刮花或破壞樁身，確保樁身質(zhì)量。將鋼板樁吊至靜壓植樁機夾具中，對準樁位，夾緊并壓入土中，使用激光指向儀控制樁的線形，采用靠尺控制樁的垂直度，移動靜壓植樁機調(diào)節(jié)樁垂直度，垂直度偏差不得超過0.5%。

4）螺旋鉆引孔。對樁位堅硬地質(zhì)進行鉆進引孔，螺旋鉆進與靜力壓樁同時進行，并稍超前鋼板樁沉樁深度，以消除壓力球根的現(xiàn)象。引孔完成后再將螺旋鉆從鉆孔中拔出。

5）壓樁。穩(wěn)樁后，啟動夾持油缸和壓樁油缸，把樁平穩(wěn)壓下，如此往復工作，壓樁過程不宜過快，其間要反復檢查，確保樁身的垂直度、鎖口咬合度及樁頂標高。在壓樁過程中發(fā)現(xiàn)樁垂直偏差較大時應及時糾正，樁壓至一定深度發(fā)生嚴重傾斜時，不宜采用移機方法來校正，應拔出重新對樁，接樁時要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上。

6）檢查驗收。檢查已完成的鋼板樁樁身垂直度、鎖口咬合度及樁頂標高是否滿足規(guī)范要求，若不滿足須將鋼板樁拔出重新壓入。

7）移機。一根鋼板樁完成，檢查合格后，利用樁機自帶滑動座，控制機子在已完成的鋼板樁上行走，移動至下一根鋼板樁正上方。

8）焊接鋼板樁鎖口。壓樁完成后，將新完成鋼板樁鎖口與前一根鋼板樁鎖口焊接，前后鋼板形成整體，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，且使靜壓植樁機自行走壓樁時能穩(wěn)定作業(yè)。

9）撤除反力基座。采用壓入第1根樁的方法循環(huán)施工，依次壓入前4根鋼板樁，使靜壓植樁機的夾具均可牢固地夾住鋼板樁，滿足樁機自行走壓樁條件（圖4）。滿足自行走壓樁后，撤除基座兩側(cè)的鋼板樁，接著撤除反力重塊后，再撤除反力基座。

10）自行走壓樁。在完成4根鋼板樁后，架設下一支樁，壓入樁至可獲得充分的支撐力位置，打開固定夾升起機身，左右移動固定夾，移動基座至下一反作用力樁，鎖定固定夾，完成自行走，采用上述方法持續(xù)壓樁。

圖3 滑輪車輔助起吊鋼板樁

圖4 完成樁作反力樁

4 質(zhì)量控制

螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工時的質(zhì)量控制除常規(guī)的材料要求及焊縫質(zhì)量要求外，還應注意以下幾點：

1）在拼接鋼板樁時，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3 mm，斷面上的錯位不大于2 mm。

2）對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。

3）在使用拼接接長的鋼板樁時，鋼板樁的拼接接頭不能在支護的同一斷面上，而且相鄰樁的接頭上下錯開至少2 m，所以，在組拼鋼板樁時要預先配樁，在運輸、存放時，按植樁順序堆碼，植樁時按規(guī)定的順序吊樁。

4）焊接鎖口兩側(cè)20 mm區(qū)域內(nèi)的氧化皮、贓物、油污等全部清理干凈直至見到金屬光澤方能施焊，施焊過程中嚴禁使用潮濕的焊條，焊工根據(jù)施工工藝選擇正確的焊條、焊流，焊接過程中應注意起弧和收弧質(zhì)量，控制焊接速度不要太快[3-4]。

5 結(jié)語

本基坑支護工程采用螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術(shù)進行拉森鋼板樁的施工，滿足了設計要求和工期要求，且可節(jié)約成本。在城市建設工程中，遇堅硬土層導致常規(guī)施工工藝成樁困難時，采用本技術(shù)具有良好的效果。