何世鳳

(銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司工程技術(shù)分公司,安徽 銅陵 244000)

0 引 言

拉森鋼板樁屬于建設(shè)工程中的新建材，在通常情況下，鋼板樁有著隔水性好、高質(zhì)量、重量輕以及強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，此類(lèi)施工當(dāng)中的環(huán)保效果較好，使得使用混凝土的量以及取土量被全面減少，進(jìn)而對(duì)土地資源進(jìn)行有效保護(hù)。

1 拉森鋼板樁概況

1.1 拉森鋼板樁特征

此類(lèi)鋼板樁屬于一類(lèi)特制型鋼板樁，在實(shí)際施工當(dāng)中，施工隊(duì)伍可以運(yùn)用振動(dòng)錘以及打樁機(jī)將拉森鋼板樁壓入到地下，從而構(gòu)建一道連續(xù)板墻，使之成為開(kāi)挖深基坑臨時(shí)性的擋水以及擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)[1]?？偟膩?lái)說(shuō)，拉森鋼板樁有著作業(yè)速度迅速、質(zhì)量較輕、施工便利、高強(qiáng)度、水密性良好以及鎖扣緊密等眾多優(yōu)勢(shì)。

1.2 相關(guān)工藝原理

得益于拉森鋼板樁的自身優(yōu)點(diǎn)、特征，可以借助連接設(shè)備把錨索和拉森鋼板樁結(jié)合到一起，并且以錨索對(duì)內(nèi)支撐進(jìn)行有效替代，進(jìn)而對(duì)錨索以及拉森鋼板樁加以結(jié)合，使之形成一個(gè)二元支護(hù)系統(tǒng)。同時(shí)，經(jīng)由對(duì)錨索展開(kāi)二次高壓的劈裂注漿，可以使其抗拔力得到有效提升，最終使整體結(jié)構(gòu)平衡、穩(wěn)定，同時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，以便讓形成的二元支護(hù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)受力系統(tǒng)，最終對(duì)基坑的變形與位移進(jìn)行有效控制。

2 工程概述

在某項(xiàng)工業(yè)廠房施工項(xiàng)目當(dāng)中，工程涵蓋了污泥存儲(chǔ)、污泥輸送、無(wú)機(jī)固廢一、無(wú)機(jī)固廢二，都屬于一層框架結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)的使用壽命是50年，且為二級(jí)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)，同時(shí)抗震設(shè)防烈度為7度，地震加速度設(shè)計(jì)為0.1g，以及0.35 s的特征周期值，另外設(shè)計(jì)成一級(jí)地坑防水等級(jí)。

施工部門(mén)按照基坑的巖土報(bào)告、周邊環(huán)境的保護(hù)需求以及開(kāi)挖深度，在確保施工整體安全的基礎(chǔ)上，最大限度地實(shí)現(xiàn)周期縮短、經(jīng)濟(jì)節(jié)約以及施工便利，同時(shí)應(yīng)用“支撐式”的拉森鋼板樁展開(kāi)支護(hù)工作，而基坑整體將會(huì)使用通挖的模式展開(kāi)施工。

3 工程的地質(zhì)狀況

(1)現(xiàn)場(chǎng)大部分區(qū)域存在雜灰色的填土，其厚度一般都在1.5 m左右，個(gè)別區(qū)域約有2.6 m的厚度。這些土大部分都屬于黏性土，內(nèi)部含有少數(shù)植物根莖、貝殼碎屑以及小石子等雜物，土質(zhì)不均勻且較為松散。在開(kāi)展基坑圍護(hù)架構(gòu)施工的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)，而在開(kāi)挖基坑的時(shí)候，需要對(duì)驗(yàn)槽工作進(jìn)行加強(qiáng)[2]。

(2)在此工程中，最大的基坑開(kāi)挖深度在7.6 m左右，而在作業(yè)進(jìn)行過(guò)程中，工程涉及的各個(gè)土層，均具有較大的土性差異，土質(zhì)普遍缺少均勻性，無(wú)論是在設(shè)計(jì)還是施工過(guò)程中，有關(guān)人員都應(yīng)當(dāng)注意到可能存在的不良影響。

(3)砂土和粉性土流砂問(wèn)題：工程中的砂土、粉性土層，會(huì)在動(dòng)水的作用下發(fā)生管涌、流砂等問(wèn)題，需要在開(kāi)挖基坑前采用降水的措施，同時(shí)確?；拥膰o(hù)結(jié)構(gòu)擁有良好的隔水以及止水效果，進(jìn)而保證此項(xiàng)作業(yè)的整體安全。

(4)此工程基坑的底部處于淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土層的中間，此處土質(zhì)較為軟弱，極易發(fā)生回彈，因此施工人員應(yīng)當(dāng)注意回彈的時(shí)候?qū)Φ叵鹿芫€、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)以及周邊已有的建筑物會(huì)產(chǎn)生不良影響，所以需要及時(shí)澆筑基礎(chǔ)底板。

(5)在開(kāi)挖基坑的時(shí)候，其周?chē)c其底部淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土層擁有較為明顯的流變以及觸變特征，從而導(dǎo)致擾動(dòng)土體的強(qiáng)度容易下降，所以在開(kāi)挖的時(shí)候需要避免土體受到擾動(dòng)。

為了有效避免以上問(wèn)題發(fā)生，同時(shí)為了使基坑底部土體抗剪的強(qiáng)度有所提升，規(guī)避坑底隆起、管涌以及流砂，強(qiáng)化基坑的總體抗傾覆穩(wěn)定性，需要對(duì)基坑的底部進(jìn)行加固。

4 整體施工過(guò)程

4.1 施工流程

按照設(shè)計(jì)圖紙和高程，對(duì)沉樁的定位線進(jìn)行放設(shè)；隨后按照定位線對(duì)沉樁導(dǎo)向槽進(jìn)行控設(shè)；對(duì)施工機(jī)械的行走道路進(jìn)行整修，確保其平整；進(jìn)行打樁；上支撐；進(jìn)行挖土；進(jìn)行混凝土作業(yè)；填土；對(duì)鋼板樁進(jìn)行拔除。

4.2 打樁作業(yè)

(1)篩選“屏風(fēng)式”的打樁方法、機(jī)械以及流水段劃分等，從而確保打設(shè)后板樁墻具備充足的防水性能以及剛度，并使墻面保持完整，為后續(xù)基礎(chǔ)施工夯實(shí)基礎(chǔ)。

(2)從一個(gè)角開(kāi)始，逐塊進(jìn)行插打，保持每一塊鋼板樁從插打開(kāi)始到作業(yè)結(jié)束，全程沒(méi)有停頓。所以，所用樁機(jī)的行進(jìn)路線普遍較短，作業(yè)流程較為簡(jiǎn)單，且擁有較快的打設(shè)速度。

(3)測(cè)量人員應(yīng)當(dāng)提前設(shè)定鋼板樁圍堰軸線，并每相隔合適距離便對(duì)導(dǎo)向柱(直接運(yùn)用鋼板樁)進(jìn)行設(shè)置，隨后掛好繩線，使之成為導(dǎo)線，以便在打樁作業(yè)中借助導(dǎo)線對(duì)鋼板樁軸線加以控制。

(4)逐根連續(xù)施打單樁，確保樁頂?shù)母叱滩粫?huì)有較大的差距。插打時(shí)，隨時(shí)對(duì)每一塊樁斜度進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量，避免其超出2%；一旦偏差較大，且無(wú)法使用拉齊的方式進(jìn)行調(diào)正，須將樁拔起來(lái)重新插打。

(5)矯正偏差：打入鋼板樁的時(shí)候，一旦出現(xiàn)鎖口的結(jié)合部存在空隙以及傾斜狀況，以及到最終合龍封閉時(shí)存在偏差，常常會(huì)運(yùn)用異形樁進(jìn)行糾正[3]。

4.3 拔除鋼板樁

(1)在回填基坑之后，對(duì)鋼板樁進(jìn)行拔除，事先需要認(rèn)真對(duì)拔樁的方式、順序以及時(shí)間等進(jìn)行研究探討和確認(rèn)。

(2)優(yōu)先使用相應(yīng)機(jī)械將鋼板樁的頭部夾住，并且振動(dòng)1～2 min，確保鋼板樁周邊土?xí)蓜?dòng)，從而降低樁所受的土的摩阻力，最后緩慢向上振拔鋼板樁。在進(jìn)行拔樁作業(yè)的時(shí)候，一旦出現(xiàn)拔不出來(lái)或者上拔發(fā)生困難的時(shí)候，立即停止鋼板樁的拔除作業(yè)，隨后向下適當(dāng)施打再上拔，反復(fù)操作后便能夠拔除鋼板樁。

(3)在拔除鋼板樁的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

①拔樁順序以及起點(diǎn)：對(duì)于封閉式的鋼板樁墻而言，其拔樁作業(yè)的起點(diǎn)需要離開(kāi)角樁超過(guò)5根，此時(shí)可以按照沉樁過(guò)程的情況對(duì)拔樁的起點(diǎn)加以確定，在需要的時(shí)候也可以采用“跳拔”的拔除方法。對(duì)于拔樁作業(yè)而言，最好確保其順序和打樁作業(yè)相反。

②振拔以及振打：在拔樁的過(guò)程中，施工人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用合適的振動(dòng)錘振活板樁的鎖口，從而使土黏附性被有效降低，最終一邊振動(dòng)一邊拔樁。對(duì)于拔除作業(yè)較為困難的鋼板樁而言，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先運(yùn)用柴油錘把鋼板樁向下振打100～300 mm，隨后和振動(dòng)錘進(jìn)行交替振拔以及振打。

5 施工監(jiān)測(cè)和應(yīng)用效果

5.1 施工監(jiān)測(cè)

借助施工部門(mén)已有的經(jīng)緯儀以及水準(zhǔn)儀，測(cè)量鋼板樁的頂點(diǎn)水平位移以及樁外地表的沉降位移；①經(jīng)緯儀，對(duì)鋼板樁頂多處位置施工控制點(diǎn)水平向位移加以測(cè)量；②水準(zhǔn)儀，對(duì)開(kāi)挖過(guò)程以及地面標(biāo)高和施工過(guò)程中的沉降進(jìn)行測(cè)量。

(1)對(duì)于主廠房：相距鋼板樁的頂部每隔5 m安設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，完成布設(shè)后測(cè)量?jī)纱卧贾怠ｉ_(kāi)挖時(shí)，每日監(jiān)測(cè)大于2次，完成開(kāi)挖后每日監(jiān)測(cè)應(yīng)超過(guò)1次。被監(jiān)測(cè)鋼板樁頂部的位移在發(fā)生突變后，需要合理增加監(jiān)測(cè)次數(shù)；位移穩(wěn)定后可適當(dāng)延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)間隔。

(2)對(duì)于設(shè)備基礎(chǔ)區(qū)域：每日監(jiān)測(cè)柱承臺(tái)基礎(chǔ)沉降、水平位移，每日監(jiān)測(cè)次數(shù)保持在開(kāi)挖前為1次、開(kāi)挖后為2次。通過(guò)監(jiān)測(cè)可知，對(duì)第一層開(kāi)挖時(shí)有較小位移，對(duì)第二層開(kāi)挖時(shí)有較大位移，完成開(kāi)挖后柱基礎(chǔ)基本穩(wěn)定。

5.2 應(yīng)用效果

在應(yīng)用拉森鋼板樁之后，使整體施工具備了占地空間小、施工進(jìn)度快以及安全等優(yōu)勢(shì)，加之拉森鋼板樁能被重復(fù)利用，使相應(yīng)投資被有效節(jié)約。此外，這也使得項(xiàng)目周期得以被有效縮短，且不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生較大影響，現(xiàn)場(chǎng)能夠保持整潔。

6 結(jié)束語(yǔ)

總體而言，在實(shí)際的深基坑支護(hù)施工當(dāng)中運(yùn)用拉森鋼板樁，具有縮短施工周期、確保施工安全以及減少占地空間等眾多優(yōu)勢(shì)，還能夠重復(fù)利用，使投資得到有效節(jié)約。此外，拉森鋼板樁的有效應(yīng)用，使得工程并不會(huì)受到雨季過(guò)大的影響，確保施工順利開(kāi)展。