查湘義
摘要:在基坑施工過(guò)程中,地下水的滲入以及土質(zhì)不良往往容易引起邊坡塌方的現(xiàn)象。而鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅能夠止水,而且施工方便、防護(hù)性能良好、成本較低。本文對(duì)鋼板樁在施工中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析,提出了鋼板樁施工時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),為對(duì)類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞:鋼板樁;基坑支護(hù);工程應(yīng)用;注意問(wèn)題
隨著城市化的發(fā)展,大量的高層建筑和基礎(chǔ)設(shè)施不斷在興建當(dāng)中,如地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)、地下管線、各種污水處理系統(tǒng)等,這些工程開(kāi)挖基坑深度深、規(guī)模大、施工周圍環(huán)境復(fù)雜,面臨各種各樣的施工風(fēng)險(xiǎn)。為了保證基坑開(kāi)挖過(guò)程中的安全穩(wěn)定,鋼板樁支護(hù)是一種應(yīng)用十分廣泛的支護(hù)技術(shù)。它是一種運(yùn)用鋼板樁作為圍護(hù)擋墻,相互并排組合在一起共同起到擋土和擋水的作用,待基坑施工完畢后,將基坑土方回填,然后利用起重機(jī)等將鋼板樁拔出回收利用。
1 鋼板樁的簡(jiǎn)介
鋼板樁一般采用槽鋼、工字鋼或定型鋼板樁,槽鋼長(zhǎng)度一般為6~12m,定型板長(zhǎng)度一般為10~20m。槽鋼作為鋼板樁材料,一般在開(kāi)挖前將鋼板樁用打樁機(jī)打入土中,然后邊挖土,邊加橫撐穩(wěn)固,槽鋼之間采用搭接組合。
鋼板樁施工工藝為:測(cè)量放線-安裝導(dǎo)向鋼圍檁-打設(shè)鋼板樁-拆除圍檁-開(kāi)挖-安裝 拉錨或支撐-基坑內(nèi)構(gòu)筑物施工-基坑土方回填-拆除拉錨或支撐裝置-拔除鋼板樁。安裝圍檁的目的是保證鋼板樁垂直打入和打入后鋼板樁墻面平直。鋼板樁在支護(hù)時(shí)具有如下優(yōu)點(diǎn):①圍擋結(jié)構(gòu)承載力強(qiáng),結(jié)構(gòu)安全,材料自身重量較輕,施工較為方便;②鋼板樁接口咬合緊密,水密性能好,可防止地下水滲入;③鋼板使用壽命長(zhǎng),耐久性好,保護(hù)措施良好的情況下可以使用50年;④施工成本低,不需要混凝土和鋼筋等其他材料,還可以減少土方開(kāi)挖量,鋼板樁可回收重復(fù)利用;⑤施工速度快,適用于各種土質(zhì)的加固處理。
2 鋼板樁的工程應(yīng)用
某污水管道安裝工程,污水管材采用玻璃鋼夾砂管,管道最大埋深8.9m。根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果顯示,地下水位高于管底標(biāo)高,地下水位有流沙層,水滲透系數(shù)較大,管道基礎(chǔ)位于黏土層上。管道鋪設(shè)溝槽兩遍有高壓電線桿、居民住宅區(qū)、辦公大樓,距離為5~15m。根據(jù)以上施工因素,選用拉森Ⅳ型鋼板樁支護(hù)方案。該鋼板樁截面為槽型,套型鎖口,長(zhǎng)度為8.5m,內(nèi)設(shè)400mm×100mm的槽型鋼橫撐,采用300mm×200mm的H型鋼撐桿。溝槽分三階段開(kāi)挖,第一階段開(kāi)挖0.5~1m的雜填土層,第二階段開(kāi)挖黏土層,并按1:0.75的坡度放坡,第三階段為砂礫層,含有地下水,采用開(kāi)挖直槽并支設(shè)鋼板樁。為了減少地下水的滲入,溝槽開(kāi)挖時(shí)采用集水井降水。整個(gè)工程施工過(guò)程中,鋼板樁支設(shè)牢固,加上聯(lián)合進(jìn)行地下水降水工作,未出現(xiàn)流沙、管涌等病害[1]。
某商場(chǎng)地下車庫(kù)基坑工程,基坑周圍有住宅和地下燃?xì)夤艿?,根?jù)地質(zhì)勘探結(jié)果,土質(zhì)為素填土、粉土和淤泥質(zhì)黏土。地下水位為地表以下6~7m處,為雨水補(bǔ)給型的潛水。考慮施工現(xiàn)場(chǎng)擁擠,不具備放坡開(kāi)挖的條件,經(jīng)方案比選采用拉森Ⅵ型鋼板樁支護(hù),同時(shí)設(shè)置井點(diǎn)降水。根據(jù)基坑開(kāi)挖深度,設(shè)計(jì)鋼板樁長(zhǎng)度為12~15m,采用小企口搭接連接?;臃謨呻A段開(kāi)挖,第一階段開(kāi)挖至地表以下2m處,并按1:0.75自然放坡。第二階段,采用直槽加鋼板樁支撐。為了保證鋼板樁打設(shè)垂直,采用H型鋼作圍檁,圍檁長(zhǎng)度9m。鋼板樁打設(shè)之前先安裝定位樁和導(dǎo)向架,打設(shè)時(shí)控制好第一根樁的垂直度,并用測(cè)量?jī)x器控制打設(shè)方向,確保其余板樁垂直。為保證鋼板樁在施工過(guò)程中能順利插拔,并增加鋼板樁在使用過(guò)程時(shí)防滲性能,每片鋼板樁鎖口都均勻涂抹混合油,其體積配合比為黃油:黏土=2:1。從工程施工監(jiān)測(cè)結(jié)果看,保證了工程施工安全性和經(jīng)濟(jì)性[2]。
某新建鐵路橋墩承臺(tái)基坑工程,基坑開(kāi)挖深度為2.5~3m,地質(zhì)情況自上而下依次為粉質(zhì)黏土、粗圓礫土。采用鋼板樁支護(hù)方案,鋼板樁為拉森IV型鋼板樁,長(zhǎng)度為6m,地表以下0.5m處安裝一道腰梁,在開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后設(shè)置第二道腰梁,以保證土方開(kāi)挖后鋼板樁支設(shè)牢固。鋼板樁打樁時(shí),為了保證鋼板樁打設(shè)垂直,預(yù)先安裝導(dǎo)向架,然后將10~20塊鋼板樁成排插入導(dǎo)架內(nèi),使其呈屏風(fēng)狀然后再施打。施打時(shí),先將排樁墻兩端的板樁打至一半的板樁高度,使之作為其它鋼板樁打設(shè)時(shí)的導(dǎo)向樁,然后在按順序打入其余的板樁。本工程從板樁開(kāi)始打設(shè)至鋼板樁全部撥出歷經(jīng)6個(gè)月施工周期。通過(guò)業(yè)主及監(jiān)理驗(yàn)收,該支護(hù)方案安全可靠,加快了施工進(jìn)度,保證了主體工程順利進(jìn)行,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益[3]。
3 鋼板樁施工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
鋼板樁施工最關(guān)鍵的工序是鋼板樁的打設(shè),關(guān)系到鋼板樁止水和防護(hù)安全,因此在施工過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題:
(1)打樁前,應(yīng)對(duì)鋼板樁逐根進(jìn)行檢查, 剔除連接鎖口銹蝕、 變形嚴(yán)重的鋼板樁, 不合格的需要重新修整后方可使用, 并在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂, 以方便鋼板樁的打入和拔出。
(2)打樁過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)板樁入土過(guò)慢,樁錘回彈過(guò)大,應(yīng)查明原因,進(jìn)行處理后方可繼續(xù)施打。
(3)保證鋼板樁在施打的過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量監(jiān)控每塊樁的斜度,并保證不超過(guò)2%,當(dāng)偏斜過(guò)大不能用拉齊方法調(diào)正時(shí), 應(yīng)拔起重新施打。
(4)為了保證施工安全,防止流沙、管涌等病害的發(fā)生,在打設(shè)鋼板樁后應(yīng)聯(lián)合采用施工排水措施。
(5)在拔除鋼板樁前,應(yīng)仔細(xì)研究拔樁方法順序和拔樁時(shí)間及對(duì)拔除后土孔的處理,否則,由于拔樁的振動(dòng)影響,及拔樁帶土過(guò)多會(huì)引起地面沉降和位移,會(huì)給已施工的地下結(jié)構(gòu)帶來(lái)危害,并影響臨近建筑物、構(gòu)筑物或底下管線的安全。
(6)基坑施工完成后,及時(shí)回填基坑土方,并對(duì)拔樁后留下的樁孔,用碎石等回填密實(shí)。
4 結(jié)語(yǔ)
作為基坑支護(hù)的一種方法,鋼板樁在基坑或溝槽開(kāi)挖過(guò)程中起著安全、止水的作用,既能保證施工安全,又能滿足施工的進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)成本,因此該支護(hù)方案在基坑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。但是在鋼板樁施工過(guò)程中,除了要注意鋼板樁支設(shè)穩(wěn)固、垂直度等因素外,還應(yīng)該注意板樁的側(cè)土壓力和鋼板樁的位移變形情況,特別是在開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高階段,為沉降變形的最大關(guān)鍵點(diǎn),也是最容易出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn):
[1]寇殿良,莫一寧,劉啟嵐.鋼板樁在市政排水管道基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J],廣西城鎮(zhèn)建設(shè),2010,(11):7375.
[2]魏仁明.鋼板樁支護(hù)在基坑工程中的實(shí)際應(yīng)用[J],四川建材,2015,41(3):8284.
[3]楊威,肖長(zhǎng)華,李程遠(yuǎn).鋼板樁支護(hù)技術(shù)在趙家里特大橋深基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2014,43(12):6568.