拉森鋼板樁基坑支護質量控制

□文／楊洪章 周建華

□周建華／天津電力工程監理有限公司。

拉森鋼板樁基坑支護質量控制

□文／楊洪章 周建華

文章介紹了拉森鋼板樁基坑支護施工質量控制技術的研究成果和在實際工程中的應用。

拉森鋼板樁；基坑支護；質量控制

拉森鋼板樁是國際上新型的鋼板樁，已在我國一些建設領域中開發應用，而在電力建設工程項目中應用尚少。目前監理行業少有關于拉森鋼板樁基坑支護工程質量安全監理控制方面的資料。天津電力工程監理有限公司在配合天津市供電設備修試中心變壓法干燥設備基坑支護方案設計優化時，針對該工程施工環境及工程特點，經過與其他基坑支護方案的經濟技術比選后，提出“拉森鋼板樁基坑支護”的設計方案。

1 工程特點

1）基坑截面積小，僅為43.03m2。基坑是邊長為6.56m的正方形。

2）基坑開挖深度相對較大，為6.97m。

3）地下水位高。施工期間，地下水穩定水位埋深1.0m。

4）基坑開挖范圍內以粘性土為主，呈可塑狀態及流塑狀態。

5）基坑鄰近有預應力鋼筋混凝土管樁基礎。

6）每個樁位均采用長12m的單根拉森鋼板樁，不存在接樁焊接的問題。

2 監理控制目標

變壓法干燥設備基礎基坑支護的設計選用U型拉森鋼板樁，樁長12m，總共需要72根樁。共進場80根樁，全部是重復使用的拉森鋼板樁。監理單位按照表1采用鋼尺量和外觀檢查的方法進行檢驗，檢驗統計結果見圖1。對檢驗不合格的拉森鋼板樁進行維修，維修后復驗，檢驗統計結果見圖2。

表1 重復使用的拉森鋼板樁材質質量監理控制目標值

圖1 U型拉森鋼板樁使用前質量檢驗結果

圖2 不合格U型拉森鋼板樁經維修后質量復驗結果

拉森鋼板樁基坑支護工程質量監理控制目標值見表2。

表2 拉森鋼板樁基坑支護工程質量監理控制目標值項目

3 質量監控及安全監測

變壓法干燥設備基礎拉森鋼板樁基坑支護工程的質量監控及安全監測工作主要包括4個內容：一是插樁時拉森鋼板樁垂直度的質量監控；二是人工降水時坑內外地下水水位變化的監測；三是基坑開挖過程中，對樁位、坑底、周邊土體的變形及位移的監測；四是拔除拉森鋼板樁時，周邊土體的變形及位移的監測。

3.1 觀測點布置

根據變壓法干燥設備基礎拉森鋼板樁基坑支護工程的施工環境及工程特點，針對拉森鋼板樁樁頭、基坑坑底、坑外地面、鄰近構筑物共4個監測對象，設置10個沉降及水平位移觀測點，適時進行觀測。見表3。

表3 觀測點布置

3.2 監測成果

在開挖基坑過程中，對觀測點的監測資料進行整理，形成的成果見圖3和圖4。

圖3 觀測點沉降分布

圖4 觀測點水平位移分布

4 信息化施工監理

拉森鋼板樁信息化施工監理就是通過對拉森鋼板樁施工期監測反饋資料進行分析，來評價建筑物基礎和基坑、支護結構、附近建筑物和地下管線的安全穩定性，預測未來發展趨勢。據此發布監理工程師指令、督導設計單位、承建單位對拉森鋼板樁的施工方案進行調整修改，以確保建筑物基礎、支護結構和鄰近建筑物的安全穩定。

1）當基坑挖至2.5m時，4號觀測點最大位移達到12mm，指向坑內；8號觀測點最大位移達到16mm，指向坑內；2號及3號觀測點的最大位移達到3mm，指向坑內。根據監測資料分析發現，其發展趨勢會影響附近建筑物的安全穩定性，需停止挖土，采取應對措施。在坑內靠近拉森鋼板樁樁頂部位，用3根H400mm×400 mm×13mm×21mm型鋼加強水平支撐，地面變形得到及時有效地控制，見圖5。

圖5 加強樁頂部水平支撐效果

2）當基坑挖至3.5m時，在坑深2.9m處的水平面上，緊貼拉森鋼板樁內側焊接H400mm×400mm×13 mm×21mm型鋼圍檁，隨后拆除了靠近拉森鋼板樁樁頂部的水平支撐，以便后續施工。經安全監測分析，拉森鋼板樁、周邊土體變形、位移基本上沒有變化，基坑支護結構安全穩定，見圖6。

圖6 基坑支護效果

3）從基坑開挖至拔除拉森鋼板樁期間，10號觀測點沒有發生明顯的變形，說明基坑坑底沒有發生隆起現象。

4）在拔除25號拉森鋼板樁時，地面變形及位移明顯變化。分析是拔除拉森鋼板樁時，地下形成了孔洞，加之機械振動對周邊土的影響，從而引起地面沉降和位移。因此，要求在拔除拉森鋼板樁時盡量避免機械振動，減慢拔樁速度，伴隨著拔除拉森鋼板樁的作業及時充填碎石屑，使變形得到及時有效地控制，在以后拔樁作業期間地面變形速度緩慢。

5 結語

變壓法干燥設備基礎基坑采取拉森鋼板樁支護的施工方案，基本沒有影響周邊地質環境，體現了綠色環保功能。與其他基坑支護方案相比，節省投資23萬余元，縮短工期27d。由于實施該方案，保證了工程施工質量及安全、加快了施工進度、節省了工程投資，實現了監理控制質量、投資、進度、安全的規劃目標。

[1]中國建設監理協會.建設工程質量安全控制[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.

[2]GB50202—2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].

[3]南京水利科學研究院勘測設計院，常州金土木工程儀器有限公司.巖土工程安全監測手冊[M].第二版.北京：中國水利水電出版社，2002.

[4]楊 峰.建筑地基基礎工程施工技術[M].太原：山西科學技術出版社，2009.

[5]GB/T20933—2007，熱軋U型鋼板樁[S].

TU472.3

C

1008-3197（2011）01-16-03

2010-10-18

楊洪章／男，1955年出生，高級工程師，碩士，天津電力工程監理有限公司，從事電力工程監理工作。

□周建華／天津電力工程監理有限公司。