拉森鋼板樁在清輝路市政工程雨水箱涵基坑支護(hù)中的應(yīng)用

摘要：雨水箱涵工程是深圳市位于清輝路段的市政工程，其基坑支護(hù)運(yùn)用的是拉森鋼板樁，結(jié)合該工程特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了拉森鋼板樁在基坑支護(hù)中的施工方法、施工工藝，提出了注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：拉森鋼板樁；基坑支護(hù)；施工工藝

中圖分類號(hào)：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）22-0277-03

一、工程概況

黃閣坑村，位于深圳龍崗區(qū)，市政工程——清輝路項(xiàng)目就在該村內(nèi)修建，始于建北通道，終于黃閣中路，是一條城市次干道。本次施工雨水箱涵，用于連接清輝路現(xiàn)狀箱涵及北通道箱涵，沿途連接雨水支管。箱涵西接現(xiàn)狀清輝路箱涵，東接再建北通道箱涵，3.60m～5.95m是其埋深距離。按照有關(guān)項(xiàng)目要求，在進(jìn)行挖掘之前，要對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)操作，4.7m～7.05m為其合理基坑深度距離。

二、基坑圍護(hù)工程條件

1.地形地貌與周邊環(huán)境。擬建道路位于鷹嘴山東麓山前丘陵和沖積洼地地帶，沿線丘陵和洼地密布；后經(jīng)人工整平改造，規(guī)劃為城市建設(shè)用地。道路西高東低，高程約為43.0m～49.0m。基坑位于現(xiàn)狀車道下，兩側(cè)已采用碎石樁進(jìn)行過地基處理，南側(cè)為中海康城花園樓盤，起點(diǎn)臨近看守所。不能對(duì)道路進(jìn)行全封閉處理，只能采取半封閉措施，既須保證順利施工，又須保證車輛暢通。

2.工程地質(zhì)條件。按照實(shí)地查看獲得的數(shù)據(jù)資料，從上至下，將和基坑支護(hù)有聯(lián)系的重要地質(zhì)構(gòu)造與巖石特性做出具體分析：①人工填土（Q4ml）褐黃、褐紅、灰黃、暗褐等色，主要是粘性土，砂巖與灰?guī)r風(fēng)化巖塊大致為5%～45%，以不平衡的比例存在，風(fēng)蝕現(xiàn)象明顯，基本上以土塊狀分布，1cm～8cm不等的粒徑距離；在K0+480至終點(diǎn)段表層普遍混10%～30%細(xì)中砂和少量碎石；組成成份較復(fù)雜。該層在道路沿線普遍分布，且層厚較大；按照戶外巖石土質(zhì)特性與實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，此次實(shí)地查看把人工填土層劃歸為兩類：人工填土<1-1>層與人工填土<1-2>層。前者主要位于路面周邊地帶，一般呈稍密狀，但密實(shí)程度不均；層厚2.00m～8.80m。后者，基本上位，即使填土的時(shí)間比較久遠(yuǎn)，基本上是以松散的形狀存在，1.90m～5.30m的厚度。②第四系沖洪積層（Qal+pl）其構(gòu)成部分主要有含有機(jī)質(zhì)亞粘土<2>和亞粘土<3>。含有機(jī)質(zhì)亞粘土<2>：褐灰、淺灰色，含少量有機(jī)質(zhì)，稍具腥臭味，土質(zhì)均一，很濕～飽和，呈軟塑狀。廣泛存在于K0+000～K0+520段，3.00m～7.80m的埋深距離，37.50m～41.70m的標(biāo)高距離，0.50m～2.90m的層厚度。亞粘土<3>：灰白、褐紅、褐黃斑色，不均勻混10%～30%暗褐色風(fēng)化砂巖灰?guī)r碎塊，稍濕，呈硬塑狀。布局呈階段性特征，4.00m～9.80m的埋深距離，34.58m～39.70m的標(biāo)高，1.20m～7.40m的層厚度。③第四系殘積層（Qel）粘土<4>：褐黃、灰黃、褐紅、暗褐等色，因砂巖與灰?guī)r受風(fēng)蝕嚴(yán)重，由其剩余部分堆積形成的，砂巖與灰?guī)r因風(fēng)蝕而得到的石塊分布不平衡，表現(xiàn)為硬塑模式。廣泛鑒于公路周邊，7.50m～12.50m的埋深距離，31.75m～37.20m的標(biāo)高距離，1.00m～5.80m的揭露層厚度。

3.水文地質(zhì)條件：場(chǎng)地位于山前丘陵和沖洪積洼地地帶，地下水較豐富。主要賦存于人工填土及第四系各地層中，屬上層滯水～潛水類型。場(chǎng)地地下水受大氣降水和上述地表徑流及水塘補(bǔ)給；沿線地下水水位變化隨季節(jié)和上述地表徑流及池塘水位變化而異，且和上述地表徑流及水塘形成密切的互補(bǔ)關(guān)系。勘察時(shí)，測(cè)得道路沿線地下水穩(wěn)定水面埋深1.80m～5.30m，標(biāo)高介于38.38m～46.50m。

三、圍護(hù)方案比選

按照項(xiàng)目所在地的地理特征、水文條件、基坑規(guī)劃及沿邊與之相配合的項(xiàng)目要求，能夠運(yùn)用的基坑支護(hù)類型基本上有下面幾類：方案1：放坡。施工工藝簡(jiǎn)便、工程造價(jià)低廉，但本基坑開挖深度深，放坡所需空間較大，而且，基坑周圍的路基都采用碎石樁作了相關(guān)操作，如果放坡的話就可能影響路基功能的發(fā)揮。方案2：土釘墻。如果項(xiàng)目地質(zhì)狀況優(yōu)良，其有較強(qiáng)的安全性，并且施工比較簡(jiǎn)單，所用時(shí)間也不長(zhǎng)，總體來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目性價(jià)比比較高。然而，很難施工。方案3：鋼板樁（+支撐）。操作比較簡(jiǎn)單，工程所用時(shí)間不長(zhǎng)，而且可以多次使用鋼板樁，能夠有效地進(jìn)行循環(huán)利用，整體項(xiàng)目性價(jià)比高，有止水和擋土的雙重作用。綜上所述，在該項(xiàng)目中基坑圍護(hù)方式采用方案3。通過計(jì)算，如果基坑的深度不超過5m的話，該處運(yùn)用的支護(hù)方法為懸臂鋼板樁；如果基坑的深度超過5m，該處運(yùn)用的支護(hù)方式是鋼板樁與支撐相結(jié)合的模式。基坑總體上采用12m拉森三型鋼板樁，橫支撐采用工字鋼支撐（40a），腰梁采用工字鋼腰梁（2*40a）。

1.第一類（K0+237～K0+370）4.7m～5.0m的基坑深度，圍護(hù)方式為懸臂，12m長(zhǎng)度的鋼板樁，型號(hào)為拉森Ⅲ型。

2.第二類（K0+000～K0+237；K0+370～K0+427）7.05m為該處基坑最大距離，圍護(hù)主要是運(yùn)用鋼板樁與內(nèi)支撐相結(jié)合的模式，12m長(zhǎng)度的鋼板樁，型號(hào)為拉森Ⅲ型；鋼腰梁與鋼支撐位于和基坑底部相距4.2m的地方，腰梁是40a#工字鋼，共2個(gè)，鋼支撐是φ600鋼管，共1個(gè)，間距3.0m布置，K0+370～K0+427段需要做傳力帶，在傳力帶做好后方可拆除支撐，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工。

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四、施工工藝流程

1.拉森鋼板樁施工順序：根據(jù)施工圖及高程放設(shè)沉樁定位線→根據(jù)定位線控設(shè)沉樁導(dǎo)向槽→整平施工機(jī)械行走道路→施打鋼板樁→挖土→上支撐→拋填片石→鋼筋混凝土箱涵施工→回填石屑→拔除鋼板樁。圖1至圖3詳細(xì)介紹了基坑在不同深度時(shí)橫向支撐的施工方法。

2.鋼板樁的施打：①全線采用Ⅲ型鋼板樁12.0米長(zhǎng)密扣拉森鋼板樁。拉森鋼板樁采用挖掘機(jī)（PC400）配備美龍3600帶震動(dòng)錘機(jī)進(jìn)行操作，也就是施打。在操作之前必須了解管線線路布局及構(gòu)筑物狀況，將支護(hù)樁中線正確的放出。②在進(jìn)行打樁操作之前，查看每一根鋼板樁，將這些不符合要求的鋼板樁進(jìn)行修復(fù)后才會(huì)有被運(yùn)用。③在進(jìn)行打樁操作之前，將油脂涂抹在端口處，目的是為了進(jìn)行打入與拔出時(shí)比較快捷。④在插入階段要及時(shí)查看并確保鋼板樁的斜度小于2%，一旦出現(xiàn)這一斜度大于2%且不可以采用拉齊的方式進(jìn)行調(diào)整，就要將這根鋼板樁拔出，重新打入。⑤密扣，確保在已經(jīng)挖掘之后的土層厚度要多于2m，使得鋼板樁密合效果良好，尤其是位于工作井的周邊角落應(yīng)該使用轉(zhuǎn)角鋼板樁，若沒有此類鋼板樁，則用舊輪胎或爛布塞縫等輔助措施密封。⑥施打結(jié)束后，要快速的查看鋼板樁的防水性能，及時(shí)修復(fù)其防水性不好的地方。⑦結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按每60米為一個(gè)施工段流水作業(yè)施工。

五、鋼板樁的施工中遇到的問題及處理方法

因?yàn)榇隧?xiàng)目地形構(gòu)造不簡(jiǎn)單，在拔除鋼板樁過程中常常出現(xiàn)各種問題，通常運(yùn)用下列方式進(jìn)行處理：①在進(jìn)行鋼板樁施打過程中可能會(huì)碰到較大石塊或者其他物體，可以運(yùn)用轉(zhuǎn)角樁或者弧形樁避開這些物體。②在雜填土地段進(jìn)行樁體施打操作時(shí)，可能會(huì)因?yàn)閴K石等向側(cè)面傾斜的力度不一致而出現(xiàn)樁體傾斜，可以采用下列方法進(jìn)行處理：在傾斜發(fā)生處把板樁向上拔起，大約1.0m～2.0m的距離，之后進(jìn)行施打操作，不斷重復(fù)幾次，能夠讓較大的石塊變成小石塊或者出現(xiàn)位置變動(dòng)，從而降低板樁出現(xiàn)偏斜的可能性。③鋼板樁偏離軸線，且程度較深時(shí)，可以使用異形樁進(jìn)行調(diào)整。如果偏離程度不大，借助卷?yè)P(yáng)機(jī)或者葫蘆與鋼索把板樁往反方向拉動(dòng)，之后進(jìn)行錘擊操作。④在土質(zhì)比較松散的地方，也會(huì)出現(xiàn)施打階段把附近的板樁插入的情況，運(yùn)用的處理對(duì)策是把附近的幾根板樁連接起來(lái)，而且在即將進(jìn)行插入操作的板樁端口處涂抹黃油或者其他類的潤(rùn)滑物質(zhì)，目的是為了降低施打時(shí)會(huì)遇到的阻礙。

六、施工監(jiān)測(cè)

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)和對(duì)周邊環(huán)境影響的觀測(cè)是基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)和施工的重要內(nèi)容，根據(jù)本工程的特點(diǎn)，安排基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)和環(huán)境影響觀測(cè)的內(nèi)容如下。

1.觀測(cè)項(xiàng)目：以監(jiān)測(cè)坡頂?shù)奈灰坪妥冃螢橹饕繕?biāo)，因?yàn)檫吰碌奈灰剖欠从硣o(hù)結(jié)構(gòu)安全的最直觀的參照量，擬在圍護(hù)樁頂及坡頂布置位移觀測(cè)點(diǎn)，采用經(jīng)緯儀通視法觀測(cè)位移值，從而監(jiān)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。

2.位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)沿路線每30m一個(gè)點(diǎn)。

3.基坑（深度大于5m的樁撐結(jié)構(gòu)）頂位移的控制值為60mm，警戒值45mm；基坑（深度小于5m）頂位移的控制值為101mm，警戒值80mm；當(dāng)出現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)值超過限制，或者監(jiān)測(cè)得到的監(jiān)測(cè)量變化值超過5mm/天時(shí)，應(yīng)認(rèn)為邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必須采取必要的補(bǔ)救措

4.監(jiān)測(cè)頻率：在土方開挖期間，所有的監(jiān)測(cè)點(diǎn)2天測(cè)一次；在開挖到位之后或監(jiān)測(cè)結(jié)果較為穩(wěn)定的情況下，監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔可調(diào)整為5天一次。在遇有臺(tái)風(fēng)暴雨或其他自然災(zāi)害的情況應(yīng)加密觀測(cè)頻率。

在清輝路市政工程中，選用拉森鋼板樁作為4.7m～7.0m深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)施工過程中獲得的成效進(jìn)行分析，基坑圍護(hù)方式運(yùn)用鋼板樁模式，可以有效地保證項(xiàng)目進(jìn)度，可靠性強(qiáng)，并且規(guī)模不大，而且，鋼板樁能夠循環(huán)利用，降低投入的資金量；圍護(hù)方式運(yùn)用拉森鋼板樁模式，對(duì)周邊設(shè)施影響不大，并且能夠快速的進(jìn)行操作，程序簡(jiǎn)單，使用時(shí)間不長(zhǎng)，即使在雨水較多的季節(jié)也能正常施工，項(xiàng)目工地比較整潔；支護(hù)方式運(yùn)用拉森鋼板樁模式，在項(xiàng)目過程中要密切關(guān)注地下水的情況，一旦漏水，就必須運(yùn)用各種方法將出水點(diǎn)堵住，可以借助麻絮或者板條，也可以增加樁體密度，目的是為了避免泥沙跟隨水一起流出；基坑開挖過程中，可以通過變形觀測(cè)對(duì)拉森鋼板樁及周邊建筑的唯一進(jìn)行有效控制，用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整處理施工中的突發(fā)情況。

參考文獻(xiàn)：

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